JP2017502130A - ポリ不飽和脂肪酸を製造するためのクロマトグラフィ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
オメガ−6(これらは、堅果油、および、ヒマワリ、ダイズ、ブドウ種子またはトウモロコシに由来するオイル、ならびに、脂肪質家禽(例えば、アヒルなど)において特に豊富である);
オメガ−3(これらはほとんどが、堅果油、植物(例えば、ナタネおよび亜麻など)、脂肪質魚類(例えば、サケ、マグロ、イワシ、サバまたはニシンなど)において見出される)。微細藻類培養、遺伝子組換え酵母またはオキアミを使用するオメガ−3製造プロセスが現在、開発されている。
一方では前記第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリーム(流れ)と、他方では前記第2の脂肪酸が濃縮されたストリームとを回収するための、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸の液相でのクロマトグラフィ分離の少なくとも1つの工程、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームを処理し、このストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させるようにする工程、
を含む方法に関連する。
上記第1のポリ不飽和脂肪酸はエイコサペンタエン酸であり、好ましくは、80%以上もしくは90%以上もしくは96%以上の純度により上記プロセスの後で回収される;または
上記第1のポリ不飽和脂肪酸はドコサヘキサエン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度により上記プロセスの後で回収される;または
上記第1のポリ不飽和脂肪酸はアラキドン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度により上記プロセスの後で回収される;または
上記第1のポリ不飽和脂肪酸はドコサペンタエン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度により上記プロセスの後で回収される。
上記第1のポリ不飽和脂肪酸は、上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の上記工程中に上記第2の脂肪酸ほどには保持されず、ならびに/または、上記第1のポリ不飽和脂肪酸は、上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第3の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の上記工程中に上記第3の脂肪酸ほどには保持されず、ならびに/または、上記第1のポリ不飽和脂肪酸は、上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第4の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の上記工程中に上記第4の脂肪酸ほどには保持されない;
好ましくは、上記第1のポリ不飽和脂肪酸は、上記第1のポリ不飽和脂肪酸と、上記第2、第3および第4の脂肪酸とのクロマトグラフィ分離の上記それぞれの工程中に、上記第2の脂肪酸、上記第3の脂肪酸および上記第4の脂肪酸から選択される2つの脂肪酸ほどには保持されない;
特に好ましい形態において、上記方法は、(i)上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第4の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の上記工程であって、上記第1のポリ不飽和脂肪酸が上記第4の脂肪酸ほどには保持されない工程と、その後に、(ii)上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第3の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の上記工程であって、上記第1のポリ不飽和脂肪酸が上記第3の脂肪酸ほどには保持されない工程と、その後に、(iii)上記第1のポリ不飽和脂肪酸および上記第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の上記工程であって、上記第1のポリ不飽和脂肪酸が上記第2の脂肪酸よりも保持される工程とを連続して含む。
前記第1のポリ不飽和脂肪酸および第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離のための少なくとも1つのユニットであって、一方では前記第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリームのためのライン(管路)と、他方では前記第2の脂肪酸が濃縮されたストリームのためのラインとが出口において接続されているユニットと、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームのためのラインによって供給される少なくとも1つの処理ユニットであって、前記処理ユニットが、過酸化物価および/またはアニシジン価における低下をもたらすように適合された処理ユニットと、
を含む。
1.第1のポリ不飽和脂肪酸を初期混合物から精製するための方法であって、首尾よくは、
前記初期混合物のストリームを供給することと、
前記ストリームを液相工程における少なくとも1回のクロマトグラフィ分離で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することであって、このストリームは、前記クロマトグラフィ分離工程の後では前記クロマトグラフィ分離工程の前よりも大きい過酸化物価および/またはアニシジン価を有することと、
前記ストリームを、このストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させるように処理することと、
を含む方法。
2.前記処理工程は、分子蒸留の工程、および、吸着基材と接触させる工程から選択される、目的1に記載の方法。
3.クロマトグラフィの前記工程は、水−有機溶離液を用いて実施される、目的1または2に記載の方法。
4.前記ストリームを液相でのクロマトグラフィ分離の少なくとも2つの工程で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することを含む、目的1から3のいずれか1つに記載の方法。
5.前記ストリームを液相でのクロマトグラフィ分離の少なくとも3つの工程で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することを含む、目的1から4のいずれか1つに記載の方法。
6.首尾よくは、
前記初期混合物のストリームを供給することと、
前記ストリームを液相でのクロマトグラフィ分離の第1の工程で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することであって、このストリームが、前記第1のクロマトグラフィ分離工程の後では前記第1のクロマトグラフィ分離工程の前よりも大きい過酸化物価および/またはアニシジン価を有することと、
前記ストリームを液相でのクロマトグラフィ分離の第2の工程で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することであって、このストリームが、前記第2のクロマトグラフィ分離工程の後では前記第2のクロマトグラフィ分離工程の前よりも大きい過酸化物価および/またはアニシジン価を有することと、
前記ストリームを液相でのクロマトグラフィ分離の第3の工程で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することであって、このストリームが、前記第3のクロマトグラフィ分離工程の後では前記第3のクロマトグラフィ分離工程の前よりも大きい過酸化物価および/またはアニシジン価を有することと、
前記ストリームを、このストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させるように処理することと、
を含む、目的1〜5のいずれか1つに記載の方法。
7.10未満の過酸化物価および15未満のアニシジン価を有するオイル(油)から第1のポリ不飽和脂肪酸を精製するための方法であって、首尾よくは、
オイルのストリームを供給することと、
前記ストリームを、液相工程における少なくとも1回のクロマトグラフィ分離で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することと、
前記ストリームを、このストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させるように処理することと、
を含む方法。
8.前記処理工程は、分子蒸留の工程、および、吸着基材と接触させる工程の中から選択される、目的7に記載の方法。
9.前記方法は、前記ストリームを、液相でのクロマトグラフィ分離の少なくとも2つの工程の連続で第1のポリ不飽和脂肪酸において濃縮することを含み、前記連続は、少なくともクロマトグラフィ分離の第1(最初)の工程と、クロマトグラフィ分離の最後の工程とを含む、目的7または8の1つに記載の方法。
10.液相でのクロマトグラフィ分離の前記第1の工程の前における前記ストリームの過酸化物価は、液相でのクロマトグラフィ分離の前記最後の工程の後における前記ストリームの過酸化物価よりも低い、目的7から9のいずれか1つに記載の方法。
11.液相でのクロマトグラフィ分離の前記第1の工程の前における前記ストリームのアニシジン価は、液相でのクロマトグラフィ分離の前記最後の工程の後における前記ストリームのアニシジン価よりも低い、目的7から10のいずれか1つに記載の方法。
12.目的1から11のいずれか1つに記載される方法による、または、本明細書中の上記に記載される発明によるいずれかの他の方法による精製されたポリ不飽和脂肪酸の製品(製造物)であって、少なくとも96重量%のエイコサペンタエン酸を含む製品。
本発明の方法は、精製された形態での第1のPUFAを初期混合物から得ることを可能にする。初期混合物は、少なくとも第2の所望されない脂肪酸であって、好ましくは第2の所望されないPUFAである脂肪酸、並びに、好ましくは、他の可能な不純物はもちろん、例えば、飽和脂肪酸またはモノ(一価)不飽和脂肪酸および他のPUFAなどのいくらかの他の望まれない脂肪酸も含む。
第1のPUFAを(第3のクロマトグラフィユニット3において)第4の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第2のクロマトグラフィユニット6において)第3の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第1のクロマトグラフィユニット10において)第2の脂肪酸から分離することを可能にする工程。
第1のPUFAを(第2のクロマトグラフィユニット6において)第3の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第1のクロマトグラフィユニット10において)第2の脂肪酸から分離することを可能にする工程。
第1のPUFAを(示されないクロマトグラフィユニットにおいて)第5の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第3のクロマトグラフィユニット3において)第4の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第2のクロマトグラフィユニット6において)第3の脂肪酸から分離することを可能にする工程;
第1のPUFAを(第1のクロマトグラフィユニット10において)第2の脂肪酸から分離することを可能にする工程。
用語「クロマトグラフィユニット」は、シングル(単一)カラムロマトグラフィーシステムまたはマルチカラムクロマトグラフィシステムのどちらも示すことが理解される。
初期混合物は、80%未満の有機溶媒を含み、好ましくは、60%未満または40%未満または20%未満または10%未満または5%未満または2%未満または1%未満の有機溶媒を含み、特により好ましい形態では、有機溶媒を本質的には含まない脂肪酸の混合物である;および/または、
適用可能な場合には、第2のクロマトグラフィ分離ユニット6に供給される、第1のPUFAが濃縮された第1のストリームは、80%未満の有機溶媒を含み、好ましくは、60%未満または40%未満または20%未満または10%未満または5%未満または2%未満または1%未満の有機溶媒を含み、また、特により好ましい形態では、有機溶媒を本質的には含まない脂肪酸の混合物である;および/または、
第3のクロマトグラフィ分離ユニット10に供給される、第1のPUFAが濃縮された第2のストリームは、80%未満の有機溶媒を含み、好ましくは、60%未満または40%未満もしくは20%未満または10%もしくは5%未満または2%未満または1%未満の有機溶媒を含み、また、特により好ましい形態では、有機溶媒を本質的には含まない脂肪酸の混合物である。
本発明による方法は、少なくとも1回のクロマトグラフィ分離の後で酸素化化合物を除去するための(または酸素化化合物の量を減らすための)除去工程を提供する。
第1のPUFAおよび第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程、続いて、第1のPUFAが濃縮されたストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させることを含む処理工程、続いて、第1のPUFAおよび第3の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程;または、
第1のPUFAおよび第3の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程、続いて、第1のPUFAおよび第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程、続いて、第1のPUFAが濃縮されたストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させることを含む処理工程、続いて、第1のPUFAおよび第4の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程;または、
第1のPUFAおよび第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程、続いて、第1のPUFAが濃縮されたストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価を低下させることを含む処理工程、続いて、第1のPUFAおよび第4の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程、続いて、第1のPUFAおよび第3の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の工程。
1つの実施形態によれば、第1のPUFAはオメガ−3脂肪酸である。
下記の実施例により、本発明が、その限定を伴うことなく例示される。
工程1:
溶離液:90/10(v/v)の比率でのアセトン/水;
250mbarおよび75℃におけるラフィネート(目標製品)からの溶離液の完全な蒸発;
250mbarおよび75℃における抽出物からの溶離液の完全な蒸発。
溶離液:93/7(v/v)の比率でのメタノール/水;
250mbarおよび75℃におけるラフィネート(目標製品)からの溶離液の完全な蒸発;
1000mbarおよび75℃における抽出物からの溶離液の部分的な蒸発。
溶離液:79/21(v/v)の比率でのアセトン/水;
250mbarおよび75℃におけるラフィネートからの溶離液の完全な蒸発;
250mbarおよび75℃における抽出物(目標製品)からの溶離液の完全な蒸発。
窒素を75℃で1時間のバブリングによるストリッピング;
1kgのオイル当たり100gのベントナイトを加え、50mbarでの真空のもとで1時間撹拌する;
ろ過。
Claims (18)
- 第1のポリ不飽和脂肪酸を、前記第1のポリ不飽和脂肪酸に加えて少なくとも1つの第2の脂肪酸を含む初期混合物から精製するための方法であって、
一方では第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリームと、他方では第2の脂肪酸が濃縮されたストリームとを回収する手段として機能する、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸の液相でのクロマトグラフィ分離の少なくとも1つの工程と、
第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームを処理し、これにより、このストリームの過酸化物価および/またはアニシジン価における低下をもたらすための処理工程と、
を含む方法。 - 前記処理工程は分子蒸留の工程である、請求項1に記載の方法。
- 前記処理工程は、シリカ、アルミナ、活性炭およびそれらの誘導体の中から好ましくは選択される吸着基材と接触させることを保証する工程であって、前記接触が好ましくは、前記第1のポリ不飽和脂肪酸の希釈を伴うことなく、かつ、溶媒の添加を伴うことなく行われる工程である、請求項1または2に記載の方法。
- 第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームが前記処理工程の後において、10以下の過酸化物価、好ましくは5以下もしくは2以下もしくは1以下の過酸化物価、および/または、20以下のアニシジン価、好ましくは10以下もしくは5以下もしくは3以下もしくは2以下もしくは1以下のアニシジン価を示し、ならびに/または、第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームが前記処理工程の前において、1以上の過酸化物価、好ましくは2以上もしくは4以上もしくは6以上の過酸化物価、および/または、1以上のアニシジン価、好ましくは2以上もしくは4以上もしくは6以上のアニシジン価を示す、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のポリ不飽和脂肪酸はエイコサペンタエン酸であり、好ましくは、80%以上もしくは90%以上もしくは96%以上の純度で前記処理後回収される;または、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸はドコサヘキサエン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度で前記処理後回収される;または、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸はアラキドン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度で前記処理後回収される;または、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸はドコサペンタエン酸であり、好ましくは、70%以上もしくは80%以上もしくは90%以上もしくは95%以上の純度で前記処理後回収される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の前記工程が水−有機溶離液を用いて実施される、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の脂肪酸はポリ不飽和脂肪酸であり、好ましくは、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、アラキドン酸、ステアリドン酸およびドコサペンタエン酸から選択されるポリ不飽和脂肪酸である、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期混合物は第3の脂肪酸をさらに含み、前記方法は、一方では第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリームと、他方では第3の脂肪酸が濃縮されたストリームとを回収する手段として機能する、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第3の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の工程を含み、クロマトグラフィ分離のこの工程は好ましくは、水−有機溶離液を用いて行われ、クロマトグラフィ分離のこの工程は好ましくは、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の前記工程の上流側で行われる、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期混合物は第4の脂肪酸をさらに含み、前記方法は、一方では第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリームと、他方では第4の脂肪酸が濃縮されたストリームとを回収する手段として機能する、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第4の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の工程を含み、クロマトグラフィ分離のこの工程は好ましくは、水−有機溶離液を用いて行われ、クロマトグラフィ分離のこの工程は好ましくは、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の前記工程の上流側で行われる、請求項8に記載の方法。
- 前記第1のポリ不飽和脂肪酸は、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の前記工程中に前記第2の脂肪酸ほどには保持されず、ならびに/または、前記第1のポリ不飽和脂肪酸は、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第3の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の前記工程中に前記第3の脂肪酸ほどには保持されず、ならびに/または、前記第1のポリ不飽和脂肪酸は、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第4の脂肪酸のクロマトグラフィ分離の前記工程中に前記第4の脂肪酸ほどには保持されず、
好ましくは、前記第1のポリ不飽和脂肪酸は、前記第1のポリ不飽和脂肪酸と、前記第2、第3および第4の脂肪酸とのクロマトグラフィ分離の前記それぞれの工程中に、前記第2の脂肪酸、前記第3の脂肪酸および前記第4の脂肪酸から選択される2つの脂肪酸ほどには保持されず、
特に好ましい形態において、前記方法は、(i)前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第4の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の前記工程であって、前記第1のポリ不飽和脂肪酸が前記第4の脂肪酸ほどには保持されない工程と、その次には、(ii)前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第3の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の前記工程であって、前記第1のポリ不飽和脂肪酸が前記第3の脂肪酸ほどには保持されない工程と、その次には、(iii)前記第1のポリ不飽和脂肪酸および前記第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離の前記工程であって、前記第1のポリ不飽和脂肪酸が前記第2の脂肪酸よりも保持される工程と、を連続して含む、
請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。 - 過酸化物価および/またはアニシジン価における低下を前記初期混合物に対してもたらす予備的処理工程を少なくとも1つの前記液相クロマトグラフィ分離工程の上流側に含み、前記予備的処理工程は、好ましくは、分子蒸留工程であるか、または、吸着基材、特に、シリカ、アルミナ、活性炭およびそれらの誘導体の中から選択される吸着基材と接触させる工程である、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期混合物に対する過酸化物価およびアニシジン価は、少なくとも1つの前記液相クロマトグラフィ分離工程の上流側では、精製された第1のポリ不飽和脂肪酸に要求される過酸化物価およびアニシジン価の仕様に適合している、請求項1から11に記載の方法。
- 前記初期混合物は10以下の過酸化物価および/または15以下のアニシジン価を有する、請求項1から12に記載の方法。
- 前記第2の脂肪酸は前記第1のポリ不飽和脂肪酸よりも極性が大きい、請求項1から13に記載の方法。
- 第1のポリ不飽和脂肪酸を初期混合物から精製するための精製システムにおいて、
前記第1のポリ不飽和脂肪酸および第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離のための少なくとも1つのユニット(10)であって、一方では前記第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮されたストリームのための導管(12)と、他方では前記第2の脂肪酸が濃縮されたストリームのための導管(13)とが出口で接続されるユニットと、
第1のポリ不飽和脂肪酸が濃縮された前記ストリームのための導管(13)によって供給される少なくとも1つの処理ユニット(14)であって、過酸化物価および/またはアニシジン価における低下をもたらすように適合される処理ユニット(14)と、
を含む精製システム。 - 前記処理ユニット(14)は、分子蒸留ユニットであるか、または、吸着基材と接触させるための接触ユニット、好ましくは、シリカ、アルミナ、活性炭およびそれらの誘導体の中から選択される吸着基材と接触させるための接触ユニットであって、好ましくは溶媒の投入を何ら有しない接触ユニットである、請求項15に記載のシステム。
- 前記第1のポリ不飽和脂肪酸および第3の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離のための1つのユニット(6)と、場合により、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および第4の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離のための1つのユニット(3)とを含み、前記液相クロマトグラフィ分離ユニット(3、6)は好ましくは、前記第1のポリ不飽和脂肪酸および第2の脂肪酸の液相クロマトグラフィ分離のための前記ユニット(10)の上流側に配置されている、請求項15または16に記載のシステム。
- 少なくとも1つの液相クロマトグラフィ分離ユニット(3、6、10)は、好ましくはすべての前記液相クロマトグラフィ分離ユニット(3、6、10)は、複数のクロマトグラフィ分離カラムを含むクロマトグラフィ分離ユニットであり、好ましくは、擬似移動床および/または移動床クロマトグラフィ分離ユニットである、請求項15から17のいずれか1項に記載のシステム。
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