ES2204547T3 - Proceso para la purificacion de esteroles de extractos de hidrocarburos empleando fraccionamiento por evaporacion. - Google Patents
Proceso para la purificacion de esteroles de extractos de hidrocarburos empleando fraccionamiento por evaporacion.Info
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Abstract
Método para separar esteroles de sustancias neutras que contienen esteroles, comprendiendo el método: (a) la provisión de una fracción de hidrocarburos que contiene sustancias neutras; (b) el lavado opcional de la fracción de hidrocarburos con agua; (c) la separación de las sustancias neutras de los hidrocarburos; (d) el fraccionamiento por evaporación de las sustancias neutras obtenidas en la etapa (c) con el fin de obtener una fracción rica en esteroles; (e) la disolución de la fracción rica en esteroles en un solvente y la cristalización de los esteroles en el solvente; y (f) la separación de los cristales de esterol obtenidos en el solvente.
Description
Proceso para la purificación de esteroles de
extractos de hidrocarburos empleando fraccionamiento por
evaporación.
La presente invención se refiere a un método de
purificación y, en particular, a un método que permite extraer de
forma optimizada esteroles comercialmente importantes de sustancias
neutras o de sustancias neutras refinadas que se han separado de
jabones.
Los esteroles que son susceptibles de ser
utilizados en productos alimenticios y farmacéuticos tienen que
purificarse a fin de eliminar los componentes indeseables, tales
como las sales inorgánicas y los residuos de jabón que se
encuentran en las sustancias neutras. Aunque en concentraciones
reducidas, siempre suele permanecer una pequeña parte de estas
impurezas en la fracción de esteroles cuando la separación de los
esteroles se realiza directamente mediante uno de los procesos
conocidos de cristalización, sin incluir ninguna etapa de
purificación. En la mayoría de los casos, las sustancias neutras
suelen contener también impurezas orgánicas que dificultan
generalmente la cristalización directa de los esteroles en estado
puro. Un tipo de estas impurezas consiste en un grupo de compuestos
que no pueden detectarse generalmente en los análisis de
cromatografía de gases que se obtienen con los ensayos a los que
suelen someterse los esteroles. No se conoce con exactitud la
naturaleza de estos compuestos, pero existen algunos indicios que
indican que este grupo consiste en un material de hidrocarburos con
una amplia gama de pesos moleculares. Debido al hecho de que no
puede detectarse en los análisis de cromatografía de gases, dicho
material suele denominarse a menudo "compuesto no eluible" o
"no eluibles". Pero también los compuestos más ligeros de las
sustancias neutras pueden impedir a veces el proceso de
cristalización de los esteroles. En un caso típico, en el que las
sustancias neutras se obtienen con la reducción a pulpa de la
madera, la fracción ligera consiste generalmente en impurezas que
comprenden compuestos di- y sesquiterpenos, estilbenos y alcoholes
de cera.
Ya se han cristalizado anteriormente esteroles
de materiales que contienen esteroles y que consisten típicamente
en sustancias neutras, utilizando para ello solventes de
hidrocarburos, quetonas o alcohol, con o sin agua (patentes U.S.
2.704.764, U.S. 2.729.655, U.S. 2.843.610, U.S. 5.117.016, U.S.
4.420.427). Pero ninguno de estos métodos proporciona resultados
suficientemente satisfactorios en los casos más usuales en los que
las sustancias que contienen los esteroles contienen también las
impurezas mencionadas anteriormente.
En la patente U.S. 2.870.176 se da a conocer un
método para obtener estigmaesterol a partir de una solución de
fitoesterol, en el que se disuelve una muestra de fitoesterol en
hexano y se cristaliza una fracción mejorada de estigmaesterol a
partir de la solución enfriada. Después de la separación del
solvente de hexano, se redisuelve la fracción mejorada de
estigmaesterol en hexano y se vuelve a cristalizarla varias veces a
fin de obtener cristales de estigmaesterol esencialmente puros. No
se describe sin embargo ninguna etapa que permita separar
impurezas de la fracción de fitoesterol.
En la patente U.S. 3.965.085 se da a conocer un
método para extraer sustancias neutras de jabones en el que se
utiliza un solvente de hidrocarburos para la extracción de las
sustancias neutras y en el que la fase soluble de la sustancia
neutra se evapora seguidamente, obteniéndose así un residuo que
contiene principalmente esteroles, alcoholes terpénicos,
hidrocarburos y otras sustancias insaponificables. Esta solución se
enfría seguidamente para obtener material cristalino. Este
material cristalino contiene tanto esteroles como alcoholes grasos
y alcoholes terpénicos. No se describe ningún método de
purificación de los cristales de esterol. El método descrito no
incluye tampoco ninguna etapa de fraccionamiento por
evaporación.
En la patente U.S. 4.076.700 se da a conocer un
proceso para recuperar ácidos grasos y/o ácidos de resina y,
opcionalmente, esteroles de un jabón de aceite de sebo o de un
jabón desgrasado de aceite de sebo.
Según una forma de realización de este proceso,
se saponifica en primer lugar el jabón con un álcali a fin de
descomponer los ésteres de ácido de resina y el ácido graso con
esteroles y otros alcoholes, y se introduce seguidamente el
producto obtenido con la saponificación en una evaporadora para
películas delgadas a fin de evaporar y eliminar el agua y los
insaponificables con bajo punto de ebullición. El producto obtenido
en esta etapa puede introducirse de nuevo en la evaporadora para
películas delgadas con el fin de evaporar y separar los esteroles y
los insaponificables pesados. El proceso propuesto es muy
complicado para la producción de esteroles puros. Además, el
proceso propuesto no hace uso de la técnica de extracción de
sustancias neutras de jabones.
En el Ejemplo IX de la patente U.S. 2.530.810,
se diluyó adicionalmente el residuo de aceite de sebo saponificado
con una mezcla de agua y alcohol isopropílico. A continuación, se
agregó nafta para extraer la materia insaponificable. La materia
insaponificable que se encontraba en la solución se extrajo
mediante la adición de nafta. La nafta puede extraerse a
continuación por evaporación de la solución. Los esteroles pueden
extraerse seguidamente por cristalización del alcohol metílico.
La Figura 3 del documento WO 99/16785 describe
un proceso en el que se saponifica brea, los esteroles e
insaponificables del producto obtenido se extraen mediante un
solvente en un proceso de dos etapas, y de la fase de extracto del
solvente se separa por destilación el solvente de los esteroles e
insaponificables.
En estos documentos, la etapa de destilación
expuesta se realiza únicamente para secar los insaponificables, es
decir, para extraer el solvente. No se produce ningún
fraccionamiento de los insaponificables.
Se ha constatado que para extraer las impurezas,
que dificultan la cristalización de los esteroles de la sustancia
neutra extraída, puede resultar necesario realizar varios procesos
o combinaciones de procesos según el tipo de impureza a extraer.
Las operaciones unitarias en cuestión, que están relacionadas con
la presente invención, incluyen el fraccionamiento por evaporación
de las impurezas contenidas en la sustancia neutra y,
opcionalmente, el lavado de las sustancias neutras con agua a alta
temperatura antes de realizar el fraccionamiento por
evaporación.
La presente invención se refiere a un proceso
que permite producir con buen rendimiento esteroles muy puros y de
elevada calidad, dicho método comprende la extracción de sustancias
neutras de jabones, la extracción de los componentes que
dificultan la separación de los esteroles de los controles (p.ej.,
impurezas), y la cristalización de los esteroles de las sustancias
neutras purificadas.
Otro aspecto de la presente invención proporciona
un método para separar los esteroles de las sustancias neutras que
contienen esteroles, comprendiendo dicho método:
- (a)
- la provisión de una fracción de hidrocarburos que contiene las sustancias neutras;
- (b)
- el lavado opcional de la fracción de hidrocarburos con agua;
- (c)
- la separación de las sustancias neutras de los hidrocarburos;
- (d)
- el fraccionamiento por evaporación de las sustancias neutras obtenidas en la etapa (c) con el fin de obtener una fracción rica en esteroles;
- (e)
- la disolución de la fracción rica en esteroles en un solvente y la cristalización de los esteroles en el solvente; y
- (f)
- la separación de los cristales de esterol obtenidos en el solvente.
El producto de esteroles separados, que se
obtiene mediante el método según la presente invención, contiene
prácticamente sólo componentes derivados de la sustancia neutra, y
no incluye ninguna sal o impurezas orgánicas perjudiciales que
podrían dificultar la purificación por cristalización. Otra ventaja
del método según la presente invención es que los esteroles
obtenidos no sólo son muy puros sino que además se producen con un
alto rendimiento.
Las sustancias neutras (los insaponificables o
neutrales) pueden obtenerse por extracción a partir de jabones. Se
puede utilizar cualquier jabón de origen vegetal. Las sustancias
neutras, que son apropiadas para ser utilizadas como materia prima
en el método según la presente invención, pueden obtenerse, por
consiguiente, a partir de extractos de origen vegetal tales como
jabones de aceites vegetales o, preferentemente, a partir de jabón
crudo procedente del tratamiento de celulosa con sulfato o de
jabón de brea obtenido a partir de aceite de sebo. El método según
la presente invención es especialmente apropiado para sustancias
neutras obtenidas de jabón producido con la reducción a pulpa de
madera.
Las sustancias neutras pueden obtenerse de los
jabones utilizando generalmente un proceso de extracción. La
extracción de estas sustancias neutras de los jabones se realiza,
por ejemplo, utilizando solventes de hidrocarburos a temperaturas y
presiones elevadas o utilizando mezclas de hidrocarburos y
quetonas y/o alcoholes inferiores como solventes de extracción
(como en el caso presentado, por ejemplo, en la patente U.S.
3.965.085 y que se incorpora por referencia a la presente
invención).
La fracción de hidrocarburos rica en sustancias
neutras se prepara preferentemente extrayendo el jabón con un
solvente de hidrocarburos seguida de una separación de la fase de
hidrocarburos de la fase de jabón. Si se utilizan como solvente
únicamente hidrocarburos, la extracción se realiza preferentemente
a temperaturas elevadas (y opcionalmente también a presiones
elevadas) con el fin de fragmentar la emulsión que se formaría en
caso contrario.
La extracción de hidrocarburos del jabón
consiste preferentemente en una extracción a temperaturas elevadas,
siendo preferentemente la temperatura considerada de por lo menos
140°C y con más preferencia de entre 140°C y 190°C. En caso de
realizarse, según la opción preferida, la extracción en un sistema
cerrado, la presión en el sistema será por lo menos igual a la
presión de vapor de la mezcla de extracción correspondiente a la
temperatura considerada para la extracción.
Las condiciones de extracción típicas son, por
ejemplo, las siguientes: el hidrocarburo utilizado como solvente es
el heptano, el contenido de materia sólida a extraer del jabón es
de aproximadamente 25-40%; la cantidad de solvente
utilizada para la extracción es mayor que la de una parte por parte
en peso de jabón seco; la temperatura de extracción es superior a
140°C; y la presión es superior a 10 bar. La extracción puede
realizarse utilizando cualquier método de extracción bien conocido
(extracción en serie, columna, mezclador-asentador,
etc.)
En la extracción, la relación de pesos de jabón
en seco:agua de la mezcla de extracción:solvente de hidrocarburos
de la mezcla de extracción puede ser de 1:>1:>1, y
preferentemente de 1:1-3:2-6,
aunque con más preferencia de
1:2-3:3-6, y con más preferencia aún
de 1:2-3:4-5.
La etapa de lavado (b) consiste preferentemente
en un lavado con agua a temperatura elevada que se realiza en un
sistema cerrado, siendo la temperatura preferentemente de entre
120°C y 190°C y siendo la presión preferentemente la que reina a
dicha temperatura. El lavado con agua se realiza preferentemente
justo después de la extracción a temperatura elevada de los
hidrocarburos del jabón (en el caso de utilizarse esta técnica para
la producción de la sustancia neutra). Se pueden utilizar
aproximadamente las mismas condiciones de temperatura y presión en
las etapas de extracción y lavado.
Mediante el lavado con agua a alta temperatura
pueden extraerse trazas de sales inorgánicas y residuos de jabón.
Aunque estas impurezas se encuentran generalmente sólo en
concentraciones pequeñas, proporcionan al producto de esterol un
color grisáceo o marronáceo feo cuando dicho producto se cristaliza
sin extraer previamente las impurezas. Los jabones que se
encuentran en los neutrales suelen dificultar también la filtración
de los esteroles cristalizados. El lavado de los neutrales con agua
a alta temperatura se realizará preferentemente en un sistema
cerrado a temperatura elevada (p.ej., de aproximadamente 140°C o
incluso más) y a presión elevada (p.ej., superior a la presión
dominante a la temperatura del agua considerada), siempre que se
puedan formar fácilmente emulsiones durante el lavado. Las
cantidades de agua, que han de utilizarse con la fase de sustancia
neutra (hidrocarburo), pueden variar, en función de la cantidad de
impurezas contenidas, dentro de una amplia gama de relaciones en
peso que oscila, por ejemplo, entre 1:10 y 10:1. Se ha constatado
que el lavado con agua elimina únicamente los componentes de
impureza indeseados y que no influye prácticamente sobre el
contenido en esteroles de las sustancias neutras.
Como es bien sabido en la técnica, las
sustancias neutras pueden separarse de la fase de hidrocarburos
tanto por evaporación como también por secado, filtración o
centrifugación.
El fraccionamiento por evaporación de las
impurezas puede realizarse simultáneamente con el lavado con agua o
bien en lugar del lavado con agua. Mediante la destilación de
trayecto corto (utilizando, p.ej., una evaporadora para películas
delgadas o de película frotada) pueden extraerse todos los
componentes que son más ligeros que los esteroles, obteniéndose así
una fracción rica en esteroles como fracción de fondo. Las
condiciones típicas a aplicar consisten, por ejemplo, en una
presión de 0,1 mbar y una temperatura de 160°C. El tiempo no es un
parámetro crítico y puede consistir únicamente en unos pocos
segundos, siendo la etapa de evaporación normalmente continua. Con
la evaporación se eliminan, por ejemplo, los compuestos de
diterpeno, los estilbenos y alcoholes de cera que pueden impedir la
subsiguiente cristalización de los esteroles. La extracción de
estos componentes puede optimizarse utilizando una columna de
rectificación junto con la evaporación de trayecto corto.
El contenido de estas impurezas en las
sustancias neutras típicas, como las que se obtienen, p.ej., con la
reducción a pulpa de madera, puede ascender del
30-40%. Los esteroles pueden cristalizarse de los
fondos de evaporación. La ventaja que se obtiene como consecuencia
del mayor contenido en esteroles de las sustancias neutras
refinadas y de la eliminación de los componentes perjudiciales es
que la cantidad y la pureza del producto de esterol es superior que
las obtenidas sin el fraccionamiento por evaporación. Sin embargo,
con este tipo de evaporación no se llegan a eliminar, en la
mayoría de los casos, todos los residuos de jabón y sales
inorgánicas. Para optimizar los resultados resulta, por
consiguiente, conveniente combinar la etapa de fraccionamiento por
evaporación con la etapa previa de lavado con agua a alta
temperatura (y preferentemente también a alta presión).
El fraccionamiento por evaporación de la
sustancia neutra puede realizarse también de forma que se evapora
la fracción rica en esteroles, separándola por consiguiente de los
componentes más pesados de la sustancia neutra. En este caso se
separan también las sales inorgánicas y los residuos de jabón de la
fracción de esteroles. Este caso no requiere, por consiguiente, el
uso de un procedimiento separado de lavado con agua. La
evaporación de la fracción ligera puede consistir en una parte
preliminar de la evaporación de la fracción de esteroles,
introduciéndose esta parte a fin de fraccionar de la forma más
eficiente posible los componentes de impureza perjudiciales. Las
condiciones típicas para la evaporación de la fracción rica en
esteroles consiste, por ejemplo, en una presión de 0,1 mbar, una
temperatura de 220°C y un tiempo como el indicado anteriormente. Se
ha constatado que prácticamente todos los esteroles contenidos en
el suministro de evaporación pueden recuperarse cuantitativamente
en el destilado siempre que se cumplan las condiciones de
destilación apropiadas. Durante esta etapa de purificación no se
producen, por consiguiente, pérdidas importantes de esteroles.
Teniendo en cuenta que el contenido en esteroles de la fracción
rica en esteroles, que se obtiene con el fraccionamiento por
evaporación, aumenta generalmente del 25-30%, que
se encuentra en la sustancia neutra original, a más de
40-60% en la fracción de destilado fraccionado rico
en esteroles, sin que se produzcan con ello pérdidas sustanciales
de esteroles, resulta evidente que esta purificación constituye un
muy buen punto de partida para la etapa de purificación por
cristalización de los esteroles.
La cristalización de los esteroles de la
fracción rica en esteroles puede realizarse utilizando uno
cualquiera de los solventes o combinación de solventes conocidos.
Sin embargo, resulta especialmente ventajoso utilizar hidrocarburos
combinados con agua, siendo incluso preferible el uso de
combinaciones de hidrocarburos, agua y un alcanol
(C_{1}-C_{6}) inferior, sobre todo si este
último es metanol.
El solvente de hidrocarburos utilizado en la
presente invención consiste preferentemente en un hidrocarburo
alifático o cicloalifático de cadena corta que contiene
1-10 átomos de carbono y, preferentemente,
5-8 átomos de carbono. Los solventes de
hidrocarburo preferidos son el hexano, heptano, octano,
ciclohexano, metilciclohexano y mezclas de los mismos.
En este sistema solvente para la cristalización,
la relación de pesos de hidrocarburos: alcanoles inferiores: agua
es preferentemente la de
1,5-5:0-0,5:0-1, y
con más preferencia la de
1,5-3,5:0,03-0,35:0-1.
En la etapa de cristalización, la relación de
pesos de la fracción rica en esteroles en seco. sistema solvente es
preferentemente la de 1:1,5-6,5 y con más
preferencia la de 1:1,5-5.
Después de la etapa de cristalización, los
cristales de esterol se lavan preferentemente con algún solvente o
sistema solvente apropiado, siendo preferentemente este sistema
solvente idéntico al sistema solvente utilizado para la
cristalización.
Los siguientes ejemplos ilustran la invención
con más detalle. Los datos porcentuales indicados se refieren al
tanto por ciento en peso. El término pureza se refiere al contenido
en componentes de esterol identificados. El producto de esterol
contiene también pequeñas cantidades probablemente afines, pero no
identificadas con precisión, de algunos componentes tipo esterol,
que se comportan como los esteroles considerados pero que no pueden
extraerse utilizando estos procedimientos. La pureza máxima que
puede alcanzarse en la práctica con estos procesos de purificación
es, por consiguiente, de aproximadamente el 98%.
Los insaponificables (del jabón de brea basado
en Pinus taeda) que se utilizaron en la cristalización
consistían en un solvente de hidrocarburos (una mezcla de
hidrocarburos alifáticos y cicloalifáticos, LIAV110, que suministra
la empresa Neste Oy). La mezcla de solvente e insaponificables se
obtuvo directamente de la extracción de jabón que se realizó en un
autoclave a una temperatura de 170°C y una presión de 18 bar. La
relación entre cantidades de material de los componentes utilizados
era de 1 parte de jabón en seco, 2 partes de agua y 4 partes de
solvente. Transcurridos 5 minutos a la temperatura de extracción,
se detuvo la mezcla y se dejó que se separaran las capas. Cuando
los contenidos estaban aún calientes, se procedió a separar la fase
inferior de agua mediante una bomba de muestreo refrigerada. El
contenido en materia sólida de la fase de hidrocarburos restante
ascendía al 11,3% mientras que el contenido en esteroles era del
35% de la materia sólida. Se dejó enfriar lentamente la fase de
hidrocarburos hasta alcanzar los 20°C. Se filtraron los esteroles
del precipitado y se procedió a lavarlos con solvente puro. De 100
g de los neutrales secos se obtuvieron 22,5 g de una mezcla de
esteroles que comprendía sitoesterol, sitoestanol, campesterol y
campestanol e impurezas no eluibles. El producto presentaba un
color gris marronáceo claro. El contenido en cenizas, que describe
la cantidad de sales inorgánicas, era del 0,4%. El contenido en
esteroles era del 80%.
Se introdujeron 10 l de la fase de hidrocarburos
del ejemplo 1 en un autoclave y se agregaron seguidamente 5 l de
agua. Se cerró el autoclave y se subió la temperatura a 130°C
agitando simultáneamente el contenido. Transcurridos 5 minutos a
130°C, se dejó de agitar y se procedió a separar la fase acuosa
inferior mediante una bomba de muestreo refrigerada con agua. Se
dejó enfriar la fase de hidrocarburos hasta alcanzar los 20°C. Se
filtró el material cristalizado y se procedió a lavarlo con un
hidrocarburo puro. El color del esterol cristalino obtenido era
blanco y su contenido en cenizas era del 0,09%. La pureza de los
esteroles era del 82% y el rendimiento alcanzado era de 23g/100g de
sustancia neutra suministrada.
Este ejemplo consiste en un ejemplo de
referencia para la cristalización de esteroles de insaponificables
basada en el uso de una mezcla de hidrocarburos/metanol/agua como
solvente de cristalización sin ningún otro proceso de refino.
Se disolvió una muestra de insaponificables
secos de Pinus radiara, que se había obtenido mediante una
extracción de hexano-acetona (según la patente U.S.
3.965.085), en una mezcla solvente de LIAV110/metanol/agua, que
satisfacía la relación de 1/3/0,3/0,1 (en pesos), mientras se
calentaba la mezcla hasta alcanzar la temperatura de ebullición. A
continuación, se cristalizaron los esteroles bajando lentamente la
temperatura hasta alcanzar los 25°C y se procedió a separarlos por
filtración utilizando un embudo de Buchner. El lavado se realizó
utilizando pequeñas cantidades de una mezcla de solventes de
cristalización puros, siendo los componentes y las cantidades los
mismos que se utilizaron en la etapa de cristalización. El producto
seco se obtuvo con un rendimiento del 73%, su pureza era del 93% y
su contenido en cenizas era del 0,35%.
Los insaponificables de Pinus radiata, que
se habían obtenido por extracción con
hexano-acetona comercial (contenido en solvente del
5%), se secaron de los solventes residuales mediante la evaporación
de trayecto corto (el equipo utilizado era una evaporadora de
película frotada KDL-5 de la empresa UIC). Las
condiciones utilizadas consistían en una presión de 10 mbar y una
temperatura de evaporación de 150°C en la camisa del equipo. Se
introdujeron neutrales libres de solventes en la evaporadora de
película frotada con el fin de eliminar la fracción de neutrales
ligeros. Las condiciones utilizadas en esta unidad consistían en
una presión de 0,1 mbar y una temperatura de 160°C. El destilado
(30% de la alimentación), que contiene los neutrales ligeros,
contenía un 3% del contenido original en esteroles incluidos la
alimentación. Se disolvió una muestra de la fracción inferior de
este destilado (contenido en esteroles de aproximadamente el 46%)
mediante reflujo con una mezcla de LIAV110/metanol/agua (3:0,3:0,1,
1 parte de la fracción inferior (peso en seco) / 3,4 partes de
solvente) y se cristalizó la fracción de esterol dejando enfriar
lentamente la mezcla hasta alcanzar los 25°C. Después de unos
procedimientos de separación similares a los del ejemplo 3, se
recuperaron los esteroles con un rendimiento que ascendía al 79%
del contenido en esteroles de la sustancia neutra original, siendo
la pureza de los esteroles recuperados del 96,5%. El contenido en
cenizas del producto de esteroles era del 0,37%.
El resto de la fracción inferior de la
destilación realizada en el Ejemplo 4 se introdujo de nuevo en la
evaporadora de película frotada. Las condiciones de evaporación
utilizadas consistían ahora en una presión de 0,1 mbar y una
temperatura de 225°C. Se recuperó con el destilado 95% de los
esteroles de la alimentación, presentando el destilado una
concentración de esteroles del 51%. Se disolvió una muestra del
destilado en una mezcla de LIAV110:MeOH: agua que presentaba la
misma relación en pesos que la mezcla del Ejemplo 4 (1:3:0,3:0,1).
Después de la cristalización, la separación por filtración y el
lavado con un solvente similar al solvente de cristalización, el
rendimiento de esteroles secos ascendía al 83% del contenido en
esteroles del destilado, siendo la pureza del esterol obtenido del
97,5%. El producto presentaba un color muy blanco y su contenido en
cenizas era únicamente del 0,01%.
Otra muestra del destilado preparado en el
Ejemplo 5 se disolvió en una mezcla de LIAV110/agua con una
relación en pesos de destilado:LIAV:agua que era de 1:7:1. El
procedimiento de cristalización era como el de los ejemplos
anteriores. Los esteroles secos se obtuvieron con un rendimiento
del 77% y presentaban una pureza del 97,5%.
La sustancia neutra se preparó y lavó como en el
Ejemplo 2. Los solventes se eliminaron utilizando un rota vapor. La
fracción ligera se extrajo por evaporación de los neutrales secos
utilizando una evaporadora de película frotada
KDL-5 (0,1 mbar, 163°C en la camisa). La fracción
ligera se obtuvo con un rendimiento del 32%, siendo la pérdida
total de esteroles en la fracción ligera del 4%. Se disolvió,
cristalizó y se separó una muestra del residuo de destilación, del
solvente de LIAV/metanol/agua y se lavó como en el ejemplo 4. Los
esteroles se obtuvieron con un rendimiento del 80% y una pureza
del 97,5%. El contenido en cenizas del producto casi blanco era del
0,1%.
El material de alimentación consistía en
insaponificables de madera Pinus radiata que se habían
obtenido por extracción con solvente de
hexano-acetona. Los insaponificables secos se
introdujeron en una evaporadora de película frotada equipada con
una columna de rectificación. La temperatura de los neutrales de
alimentación era de 150°C, la temperatura en la parte inferior de
la columna era de 207°C, la temperatura de la parte superior de la
columna era de 189°C, y la de los residuos, 241°C (la temperatura
en la camisa era de 298°C). La presión en el interior del equipo
era de 2,93 mbar (2,2 mmHg). La cantidad de fracción ligera
destilada constituía el 23% y la cantidad de residuo, el 76%. La
pérdida de esteroles en la fracción ligera era sólo del 0,4%. El
contenido en esteroles del residuo era del 48,1%.
Se introdujo el residuo obtenido con esta
destilación en un equipo de destilación de trayecto corto. Las
condiciones utilizadas consistían en una presión de 0,13 mbar (0,1
mmHg), temperatura de alimentación de 149°C, temperatura de la
camisa de 312°C, temperatura del condensador de 112°C y
temperatura del residuo de 184°C. El rendimiento de esteroles en el
destilado obtenido con esta evaporación era del 95% de la masa de
alimentación (el residuo constituía un 5% de la alimentación). La
concentración de esteroles era del 51,5% en el destilado y del 9%
en el residuo. La pérdida de esteroles era con esta destilación de
sólo 1%.
Como en los ejemplos anteriores, se disolvió una
muestra de este destilado en un solvente de LIAV110/metanol/agua,
se cristalizaron, se separaron y se lavaron los esteroles
seguidamente con un solvente similar al utilizado en la etapa de
cristalización. Los esteroles se obtuvieron con un rendimiento del
83% y una pureza del 97,8%. El producto de esteroles presentaba un
contenido en cenizas del 0,01%.
Claims (21)
1. Método para separar esteroles de sustancias
neutras que contienen esteroles, comprendiendo el método:
- (a)
- la provisión de una fracción de hidrocarburos que contiene sustancias neutras;
- (b)
- el lavado opcional de la fracción de hidrocarburos con agua;
- (c)
- la separación de las sustancias neutras de los hidrocarburos;
- (d)
- el fraccionamiento por evaporación de las sustancias neutras obtenidas en la etapa (c) con el fin de obtener una fracción rica en esteroles;
- (e)
- la disolución de la fracción rica en esteroles en un solvente y la cristalización de los esteroles en el solvente; y
- (f)
- la separación de los cristales de esterol obtenidos en el solvente.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
la fracción de hidrocarburos se prepara mediante la extracción de
un jabón con un solvente de hidrocarburos y la subsiguiente
separación de la fase de hidrocarburos de la fase de jabón.
3. Método según la reivindicación 1, en el que
la fracción de hidrocarburos se prepara mediante la extracción de
un jabón en la que se utiliza como solvente de extracción una
mezcla de un hidrocarburo, una quetona y/o un alcohol inferior.
4. Método según la reivindicación 2, en el que
la extracción se realiza a una temperatura de por lo menos
140°C.
5. Método según la reivindicación 4, en el que
la temperatura se encuentra entre 140°C y 190°C.
6. Método según la reivindicación 2, en el que
dicha etapa de extracción se realiza con una mezcla de extracción
que comprende dicho jabón, agua y solvente de hidrocarburos,
encontrándose estos componentes en la mezcla de extracción en una
relación de pesos de 1:>l:>l.
7. Método según la reivindicación 6, en el que
dicho jabón, agua y solvente de hidrocarburos se encuentran en la
mezcla de extracción en una relación de pesos de
1:1-3:2-6.
8. Método según la reivindicación 6, en el que
dicho jabón, agua y solvente de hidrocarburos se encuentran en la
mezcla de extracción en una relación de pesos de
1:2-3:3-6.
9. Método según la reivindicación 6, en el que
dicho jabón, agua y solvente de hidrocarburos se encuentran en la
mezcla de extracción en una relación de pesos de
1:2-3:4-5.
10. Método según la reivindicación 1, en el que
la etapa de lavado (b) se realiza a una temperatura entre 120°C y
190°C.
11. Método según la reivindicación 1, en el que
la etapa de fraccionamiento por evaporación (d) se realiza en unas
condiciones tales que la fracción rica en esteroles se obtiene como
fracción inferior.
12. Método según la reivindicación 1, en el que
la etapa de fraccionamiento por evaporación (d) se realiza en unas
condiciones tales que la fracción rica en esteroles se obtiene como
destilado.
13. Método según la reivindicación 1, en el que
el hidrocarburo de la fracción de hidrocarburos se selecciona del
grupo que comprende hexano, heptano, octano, ciclohexano,
metilciclohexano y mezclas de los mismos.
14. Método según la reivindicación 1, en el que
el solvente se selecciona del grupo que comprende hidrocarburo,
alcanol C_{1}-C_{6}, agua y de mezclas de los
mismos.
15. Método según la reivindicación 14, en el que
el alcanol C_{1}-C_{6} es metanol.
16. Método según la reivindicación 14, en el que
el solvente consiste en la mezcla de un hidrocarburo, un alcanol
C_{1}-C_{6} y agua con una relación de pesos de
1,5-5:0-0,5:0-1.
17. Método según la reivindicación 16, en el que
la relación de pesos es de
1,5-3,5:0,03-0,35:0-1.
18. Método según la reivindicación 1, en el que
la fracción rica en esteroles y el solvente en la etapa (e) están
presentes en una relación de pesos de 1:1,5-6,5,
tomando como base el peso en seco de la fracción rica en
esteroles.
19. Método según la reivindicación 18, en el que
la relación de pesos es de 1:1,5-5.
20. Método según la reivindicación 1, que
comprende tras la etapa de cristalización (e) una etapa adicional
de lavado de los cristales de esterol.
21. Método según la reivindicación 20, en el que
los cristales se lavan con un solvente que es el mismo que el
solvente utilizado en la etapa (e).
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