CN115015458A - 一种分流色谱系统和利用分流色谱系统制备二十碳五烯酸乙酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于物质纯化技术领域，具体提供了一种分流色谱系统和利用分流色谱系统制备二十碳五烯酸乙酯的方法。本发明提供的分流色谱系统，包括第一色谱柱；通过第一泵与所述第一色谱柱的进口连通的进样器和流动相储存器；与所述第一色谱柱的出口连通的第一紫外检测器检测器；通过单向阀与所述第一紫外检测器检测器的出口连通的第二色谱柱；通过第二泵与所述第二色谱柱的进口连通的第二流动相储存器；与所述第一色谱柱的出口连通的第二紫外检测器检测器。本发明提供的分流色谱系统简单，系统稳定，利用该分流色谱系统制备的EPA‑EE纯度高且收率高，而且溶剂用量少，生产成本低，可以实现EPA‑EE的连续化和自动化的生产。
Description
技术领域
本发明涉及物质纯化技术领域，尤其涉及一种分流色谱系统和利用分流色谱系统制备二十碳五烯酸乙酯的方法。
背景技术
鱼油是一种利用价值很高的天然保健食品，其所含的多不饱和脂肪酸EPA-EE(二十碳五烯酸乙酯)具有抑制血小板凝聚、抗血栓、舒张血管、调整血脂以及提高生物膜流动性等功能，在治疗和预防心血管疾病、糖尿病、皮炎、大肠溃疡以及抑制肿瘤等方面都有较好的疗效。
高纯度的二十碳五烯酸乙酯(EPA-EE)主要通过纯化乙酸型鱼油得到。目前，从传统的乙酸型鱼油中分离纯化EPA-EE的方法主要包括以下几种：尿素包合法、低温冷冻法、金属盐沉淀法、真空蒸馏法、超临界萃取法、高效液相色谱法和柱层析法，然而，上述分离纯化得到的EPA-EE的纯度比较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分流色谱系统和利用分流色谱系统制备二十碳五烯酸乙酯的方法。采用本发明提供的分流色谱系统制备得到的EPA-EE的纯度高且收率高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种分流色谱系统，包括第一色谱柱1；
通过第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的进样器1-2和第一流动相储存器1-3；
与所述第一色谱柱1的出口连通的第一紫外检测器检测器3；
通过单向阀5与所述第一紫外检测器检测器3的出口连通的第二色谱柱2；
通过第二泵2-1与所述第二色谱柱2的进口连通的第二流动相储存器2-2；
与所述第二色谱柱2的出口连通的第二紫外检测器检测器4。
优选的，所述分流色谱系统还包括通过所述第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的第一再生液储存器1-4。
优选的，所述分流色谱系统还包括通过所述第二泵2-1与第二色谱柱2的进口连通的第二再生液储存器2-3。
优选的，所述第一色谱柱1和第二色谱柱2的填料为硅胶基质填料，所述硅胶基质填料包括硅胶骨架和键合在所述硅胶骨架表面的C4～C30烷烃；所述硅胶基质填料的粒径为5～100μm。
优选的，所述第一色谱柱1和第二色谱柱2独立地为C8色谱柱、C16色谱柱、C18色谱柱或C30色谱柱。
本发明提供了一种利用上述技术方案所述的分流色谱系统制备十碳五烯酸乙酯的方法，包括以下步骤：
将鱼油原料通过进样器1-2和第一泵1-1上样到第一色谱柱1中，通过第一泵1-1将第一流动相储存器1-3中的第一流动相输入到第一色谱柱1中进行展层排前杂，当第二紫外检测器检测器4检测到二十碳五烯酸乙酯时停止；
通过第二泵2-1将第二流动相储存器2-2中的第二流动相输入到第二色谱柱2中进行洗脱，收集EPA-EE洗脱液后浓缩，得到二十碳五烯酸乙酯；
所述第一流动相和第二流动相独立地为醇水溶液或腈水溶液。
优选的，所述鱼油原料中二十碳五烯酸的质量百分含量为45～80％，二十二碳六烯酸的质量百分含量为5～20％；
所述鱼油原料的上样流速为0.5～2mL/min。
优选的，所述醇水溶液中醇为C1～C4醇；所述C1～C4醇包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；
所述腈水溶液中的腈包括乙腈；
所述醇水溶液和腈水溶液中水的体积分数独立地为5～20％；
所述第一流动相和第二流动相的流速独立地为2～10mL/min。
优选的，所述展层排前杂后还包括对所述第一色谱柱1依次进行第一再生和第一平衡；所述第一再生用第一再生液和第一平衡用第一平衡液为流动相。
优选的，所述收集EPA-EE洗脱液后还包括对所述第二柱色谱2进行第二再生和第二平衡；所述第二再生用第二再生液和第二平衡用第二平衡液为流动相。
本发明提供了一种分流色谱系统，包括第一色谱柱1；通过第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的进样器1-2和第一流动相储存器1-3；与所述第一色谱柱1的出口连通的第一紫外检测器检测器3；通过单向阀5与所述第一紫外检测器检测器3的出口连通的第二色谱柱2；通过第二泵2-1与所述第二色谱柱2的进口连通的第二流动相储存器2-2；与所述第二色谱柱2的出口连通的第二紫外检测器检测器4。本发明提供的分流色谱系统简单、稳定，利用该分流色谱系统制备的EPA-EE纯度高且收率高，而且溶剂用量少，生产成本低，可以实现EPA-EE的连续化和自动化的生产，劳动强度低。
本发明提供了一种利用上述技术方案所述的分流色谱系统制备十碳五烯酸乙酯的方法，包括以下步骤：将鱼油原料上样到第一色谱柱1中，输入第一流动相进行展层排前杂，当第二紫外检测器检测器4检测到二十碳五烯酸乙酯时停止；在第二色谱柱2中输入第二流动相进行洗脱，收集EPA-EE洗脱液后浓缩，得到二十碳五烯酸乙酯；所述第一流动相和第二流动相独立地为醇水溶液或腈水溶液。本发明采用的分流色谱系统制备的EPA-EE纯度高且收率高，而且溶剂用量少，生产成本低，可以实现EPA-EE的连续化和自动化的生产，劳动强度低。
附图说明
图1为分流色谱系统的结构示意图，其中，1为第一色谱柱，1-1为第一泵，1-2为进样器，1-3为第一流动相储存器1-3，1-4为第一再生液储存器，2为第二色谱柱，2-1为第二泵，2-2为第二流动相储存器，2-3为第二再生液储存器，3为第一紫外检测器检测器，3-1为第一出液管，3-2为阀门，4为第二紫外检测器检测器，4-1为第二出液管，5为单向阀；
图2为实施例1制备的EPA-EE洗脱液的气相色谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种分流色谱系统，包括第一色谱柱1；
通过第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的进样器1-2和第一流动相储存器1-3；
与所述第一色谱柱1的出口连通的第一紫外检测器检测器3；
通过单向阀5与所述第一紫外检测器检测器3的出口连通的第二色谱柱2；
通过第二泵2-1与所述第二色谱柱2的进口连通的第二流动相储存器2-2；
与所述第二色谱柱2的出口连通的第二紫外检测器检测器4。
本发明提供的分流色谱系统包括第一色谱柱1，所述第一色谱柱1设置有进口和出口；所述第一色谱柱1还设置有通过第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的进样器1-2和第一流动相储存器1-3，优选还设置有通过所述第一泵1-1与所述第一色谱柱1的进口连通的第一再生液储存器1-4。
本发明提供的分流色谱系统包括第一紫外检测器检测器3，所述第一紫外检测器检测器3设置有进口和出口，所述第一紫外检测器检测器3的进口与所述第一色谱柱1的出口连通；所述，所述第一紫外检测器检测器3的出口连通有第一出液管3-1；所述第一出液管上设置有阀门3-2。
本发明提供的分流色谱系统包括第二色谱柱2，所述第二色谱柱2设置有进口和出口，所述第二色谱柱2的进口与所述第一检测器检测器3的出口通过单向阀5连通；所述第二色谱柱2还设置有通过第二泵2-1与所述第二色谱柱2的进口连通的第二流动相储存器2-2，优选还设置有通过所述第二泵2-1与第二色谱柱2的进口连通的第二再生液储存器2-3。
本发明提供的分流色谱系统包括第二紫外检测器检测器4，所述第二紫外检测器检测器4设置有进口和第二出液管4-1，所述第二紫外检测器检测器3的进口与所述第二色谱柱2的出口连通。
在本发明中，所述第一色谱柱1和第二色谱柱2的填料优选为硅胶基质填料，所述硅胶基质填料优选包括硅胶骨架和键合在所述硅胶骨架表面的C4～C30烷烃；所述硅胶基质填料的粒径优选为5～100μm；所述第一色谱柱1和第二色谱柱2独立地优选为C8色谱柱、C16色谱柱、C18色谱柱或C30色谱柱；所述第一色谱柱1和第二色谱柱2优选相同。
下面结合图1说明采用本发明提供的分流色谱系统制备二十碳五烯酸乙酯的方法，包括以下步骤：
将鱼油原料通过进样器1-2和第一泵1-1上样到第一色谱柱1中，通过第一泵1-1将第一流动相储存器1-3中的第一流动相输入到第一色谱柱1中进行展层排前杂，当第二紫外检测器检测器4检测到二十碳五烯酸乙酯时停止；
通过第二泵2-1将第二流动相储存器2-2中的第二流动相输入到第二色谱柱2中进行洗脱，收集EPA-EE洗脱液后浓缩，得到二十碳五烯酸乙酯；
所述第一流动相和第二流动相独立地为醇水溶液或腈水溶液。
在本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均优选为市售产品。
本发明将鱼油原料通过进样器1-2和第一泵1-1上样到第一色谱柱1中，通过第一泵1-1将第一流动相储存器1-3中的第一流动相输入到第一色谱柱1中进行展层排前杂，当第二紫外检测器检测器4检测到二十碳五烯酸乙酯时停止。
在本发明中，所述鱼油原料中二十碳五烯酸乙酯(EAP-EE)的质量百分含量优选为80％。在本发明中，所述鱼油原料的上样流速优选为0.5～2mL/min，更优选为1～1.5mL/min。
在本发明中，所述第一流动相为醇水溶液或腈水溶液。在本发明中，所述醇水溶液中醇优选为C1～C4醇，所述C1～C4醇优选包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种，进一步优选为甲醇。在本发明中，所述腈水溶液中的腈优选包括乙腈。在本发明中，所述为醇水溶液和腈水溶液中水的体积分数独立地优选为5～20％，更优选为10～15％。在本发明中，所述第一流动相的流速优选为2～10mL/min，更优选为2～5mL/min，进一步优选为3～4mL/min。
在本发明的具体实施例中，所述通过第一泵1-1将第一流动相储存器1-3中的第一流动相输入到第一色谱柱1中进行展层排前杂包括：通过第一泵1-1向第一色谱柱1中打入第一流动相，推动EPA-EE组分谱带在第一色谱柱1中展层，待第一色谱柱1末尾无EPA-EE流出，根据第二紫外检测器的实时监测谱图，将前杂通过第二紫外检测器的出口排除分流色谱系统。
完成所述展层排前杂后，本发明优选还包括对所述第一色谱柱1依次进行第一再生和第一平衡；所述第一再生用第一再生液和第一平衡用第一平衡液优选为第一流动相，所述第一流动相与前述第一流动相相同，在此不再赘述。在本发明的具体实施例中，所述再生包括：通过第一泵1-1向第一色谱柱1中打入第一再生液进行第一再生，第一再生液由第一紫外检测器3的出口排出，通过第一紫外检测器3实时监测谱图待响应值归零后，完成第一色谱柱1的第一再生。在本发明的具体实施例中，所述第一平衡包括：通过第一泵1-1向第一色谱柱1中打入第一流动相进行第一平衡，第一流动相由第一出液管3-1排出，通过第一紫外检测器3实时监测谱图待响应值归零后，完成第一色谱柱1的第一平衡。本发明通过对第一色谱柱进行第一再生和第一平衡后能够循环使用，从而实现EPA-EE的连续化生产。
展层排前杂后本发明通过第二泵2-1将第二流动相储存器2-2中的第二流动相输入到第二色谱柱2中进行洗脱，收集EPA-EE洗脱液后浓缩，得到二十碳五烯酸乙酯。在本发明中，所述第二流动相的可选种类和流速范围与前述第一流动相的可选种类和流速范围相同，在此不再赘述。在本发明中，所述洗脱的时间优选为60min。在本发明的具体实施例中，所述EPA-EE洗脱液优选由第二出液管4-1的出口收集。本发明对于所述浓缩的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的浓缩方式浓缩至恒重即可，具体如蒸除第二流动相。
完成所述收集EPA-EE洗脱液后，本发明优选还包括对所述第二色谱柱2依次进行第二再生和第二平衡；所述第二再生用第二再生液和第二平衡用第二平衡液优选为第二流动相，所述第二流动相与前述第二流动相相同，在此不再赘述。在本发明的具体实施例中，所述再生包括：通过第二泵2-1向第二色谱柱2中打入第二再生液进行第二再生，第二再生液由第一出液管3-1排出，通过第一紫外检测器3实时监测谱图待响应值归零后，完成第一色谱柱1的再生。在本发明的具体实施例中，所述第二平衡包括：通过第二泵2-1向第二色谱柱2中打入第二流动相进行平衡，第二流动相由第二出液管4-1排出，通过第二紫外检测器4实时监测谱图待响应值归零后，完成第二色谱柱2的平衡。本发明通过对第二色谱柱进行第二再生和第二平衡后能够循环使用，从而实现EPA-EE的连续化生产。
下面结合实施例对本发明提供的鱼油原料中二十碳五烯酸乙酯的制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
分流色谱系统的第一色谱柱1和第二色谱柱2均为C18色谱柱(尺寸均为250mm×10mm，填料粒径为10μm)，进样量为7.6％(即鱼油原料中EPA-EE的质量为两根色谱柱填料质量的7.6％，鱼油原料的上样总质量为1.824g)，流动相为90％甲醇水溶液(即流动相中甲醇体积分数为90％)，流动相流速为3mL/min。
(1)将市场得到的鱼油粗品分子蒸馏后得到EPA-EE的纯度为80％的鱼油原料；
(2)上样：将鱼油原料通过第一泵1-1打入第一色谱柱1中，第一色谱柱1与第二色谱柱2串联；上样速度为1mL/min，总上样量为1.824g；
(3)展层排前杂：通过第一泵1打入90％甲醇水溶液，推动EPA-EE组分谱带展层，第一紫外检测器3检测至第一色谱柱1末尾无EPA-EE，根据第二紫外检测器4的实时监测谱图，将前杂通过第二出液管4-1排出分流色谱系统，第二紫外检测器4检测至第二色谱柱2末尾出现EPA-EE，分流色谱系统处于开环状态；
(4)再生：通过第一泵1-1打入90％甲醇水溶液至第一色谱柱1中进行第一再生，第一再生液由第一出液管3-1排出，根据第一紫外检测器3的实时监测谱图完成第一色谱柱1的再生；
(5)收集：通过第二泵2-1打入90％甲醇水溶液至第二色谱柱2中洗脱20min，由第二色谱柱2的出口收集EPA-EE洗脱液并浓缩至恒重，得到二十碳五烯酸乙酯；
(6)平衡：通过第一泵1-1打入90％甲醇水溶液至第一色谱柱1中，由第一出液管3-1排出，根据第一紫外检测器的实时监测谱图完成第一色谱柱1的平衡；
(7)再生：通过洗脱泵2打入90％甲醇水溶液进入色谱柱2，由出口2排出，根据第二柱UV检测器的实时监测谱图完成色谱柱2再生；
(8)进料：将待分离的原料通过泵打入色谱系统，第一色谱柱与第二色谱柱串联；
在进料同时进行第二色谱柱平衡：通过第二泵2-1打入90％甲醇水溶液至第二色谱柱2中，由第二出液管4-1排出，根据第二紫外检测器4的实时监测谱图完成第二色谱柱2的平衡。
利用气相色谱法测定洗脱液和二十碳五烯酸乙酯的成分，EPA-EE洗脱液分析结果：EPA-EE纯度为99.155％，EPA-EE总回收率为90％；二十碳五烯酸乙酯分析结果：EPA-EE纯度＞98％，单杂＜0.5％。
其中，气相色谱法测定条件：仪器Agilent GC8860；色谱柱Agilent DB-WAX 30m×320μm×0.15μm；上样量1uL(2.5mg/mL，正庚烷溶解)；载气流速1mL/min；进样口250℃；分流比30：1；分流流量30mL/min；柱温：初始值170℃，速率3℃/min升至240℃，保持时间5min；FID检测器：270℃，空气流量400mL/min，氢气燃气流量30mL/min；尾吹气流量(氮气)25mL/min；采样频率50Hz/s。
EPA-EE洗脱液的气相色谱图如图2所示，具体的色谱信息如表1所示。
表1具体的色谱信息
实施例2
按照实施例1的方法制备二十碳五烯酸乙酯，与实施例1的区别仅在于：进样量为8％。
EPA-EE洗脱液分析结果：EPA-EE纯度为98.5％，EPA-EE总回收率为85％；二十碳五烯酸乙酯分析结果：EPA-EE纯度＞98％，单杂＜0.5％。
实施例3
按照实施例1的方法制备二十碳五烯酸乙酯，与实施例1的区别仅在于：进样量为10％。
EPA-EE洗脱液分析结果：EPA-EE纯度为98％，EPA-EE总回收率为80％。
实施例4
按照实施例1的方法制备二十碳五烯酸乙酯，与实施例1的区别仅在于：进样量为8％，流动相为90％乙醇水溶液(即流动相中乙醇体积分数为90％)。
EPA-EE洗脱液分析结果：EPA-EE纯度为85％，EPA-EE总回收率为70％。
实施例5
按照实施例1的方法制备二十碳五烯酸乙酯，与实施例1的区别仅在于：进样量为8％，流动相为90％乙腈水溶液(即流动相中乙腈体积分数为90％)。
EPA-EE洗脱液分析结果：EPA-EE纯度为79％，EPA-EE总回收率为68％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种分流色谱系统，包括第一色谱柱(1)；
通过第一泵(1-1)与所述第一色谱柱(1)的进口连通的进样器(1-2)和第一流动相储存器(1-3)；
与所述第一色谱柱(1)的出口连通的第一紫外检测器检测器(3)；
通过单向阀(5)与所述第一紫外检测器检测器(3)的出口连通的第二色谱柱(2)；
通过第二泵(2-1)与所述第二色谱柱(2)的进口连通的第二流动相储存器(2-2)；
与所述第二色谱柱(2)的出口连通的第二紫外检测器检测器(4)。
2.根据权利要求1所述的分流色谱系统，其特征在于，所述分流色谱系统还包括通过所述第一泵(1-1)与所述第一色谱柱(1)的进口连通的第一再生液储存器(1-4)。
3.根据权利要求1所述的分流色谱系统，其特征在于，所述分流色谱系统还包括通过所述第二泵(2-1)与第二色谱柱(2)的进口连通的第二再生液储存器(2-3)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一色谱柱(1)和第二色谱柱(2)的填料为硅胶基质填料，所述硅胶基质填料包括硅胶骨架和键合在所述硅胶骨架表面的C4～C30烷烃；所述硅胶基质填料的粒径为5～100μm。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述第一色谱柱(1)和第二色谱柱(2)独立地为C8色谱柱、C16色谱柱、C18色谱柱或C30色谱柱。
6.一种利用权利要求1～5任一项所述的分流色谱系统制备十碳五烯酸乙酯的方法，包括以下步骤：
将鱼油原料通过进样器(1-2)和第一泵(1-1)上样到第一色谱柱(1)中，通过第一泵(1-1)将第一流动相储存器(1-3)中的第一流动相输入到第一色谱柱(1)中进行展层排前杂，当第二紫外检测器检测器(4)检测到二十碳五烯酸乙酯时停止；
通过第二泵(2-1)将第二流动相储存器(2-2)中的第二流动相输入到第二色谱柱(2)中进行洗脱，收集EPA-EE洗脱液后浓缩，得到二十碳五烯酸乙酯；
所述第一流动相和第二流动相独立地为醇水溶液或腈水溶液。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述鱼油原料中二十碳五烯酸乙酯的质量百分含量为80％，二十二碳六烯酸的质量百分含量为5～20％；
所述鱼油原料的上样流速为0.5～2mL/min。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述醇水溶液中醇为C1～C4醇；所述C1～C4醇包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；
所述腈水溶液中的腈包括乙腈；
所述醇水溶液和腈水溶液中水的体积分数独立地为5～20％；
所述第一流动相和第二流动相的流速独立地为2～10mL/min。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述展层排前杂后还包括对所述第一色谱柱(1)依次进行第一再生和第一平衡；所述第一再生用第一再生液和第一平衡用第一平衡液为流动相。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述收集EPA-EE洗脱液后还包括对所述第二柱色谱(2)进行第二再生和第二平衡；所述第二再生用第二再生液和第二平衡用第二平衡液为流动相。
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