JPH06104164B2 - 超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び装置 - Google Patents
超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び装置Info
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- JPH06104164B2 JPH06104164B2 JP62162404A JP16240487A JPH06104164B2 JP H06104164 B2 JPH06104164 B2 JP H06104164B2 JP 62162404 A JP62162404 A JP 62162404A JP 16240487 A JP16240487 A JP 16240487A JP H06104164 B2 JPH06104164 B2 JP H06104164B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原料から特定の有価成分を分画する方法及び
装置に係り、特に魚油エステル中のEPAやDHA等の特定成
分を超臨界ガスと樹脂を用いて工業的規模で効率よく高
純度に分取するに好適な分画方法及び装置に関する。
装置に係り、特に魚油エステル中のEPAやDHA等の特定成
分を超臨界ガスと樹脂を用いて工業的規模で効率よく高
純度に分取するに好適な分画方法及び装置に関する。
油脂原料、特に魚油は各種脂肪酸のトリグリセライドで
構成されており、EPA（C20-5，炭素数20,二重結合数
５）やDHA（C22-6，炭素数22,二重結合数６）等の高度
不飽和脂肪酸を多量に含有しているのが特長である。こ
のEPAやDHAは血液中のコレステロールや中性脂質レベル
を顕著に低下させる作用があり、疫学的にも血栓症や動
脈硬化症など循環器疾患の防止及び治療効果があること
が確かめられている。従来、魚油脂肪酸からEPA,DHAを
主とする高度不飽和脂肪酸を濃縮する手段として、低温
分別結晶法、塩形成法、減圧蒸留法あるいは尿素付加法
等が比較的簡単な操作として行われている。また、高純
度分離法としては高度液体クロマト法、自動分取ガスク
ロマト法等があるが、これらの方法は本来実験室的な手
法であるため、EPAなどの製品は極めて高価なものとな
っている。
構成されており、EPA（C20-5，炭素数20,二重結合数
５）やDHA（C22-6，炭素数22,二重結合数６）等の高度
不飽和脂肪酸を多量に含有しているのが特長である。こ
のEPAやDHAは血液中のコレステロールや中性脂質レベル
を顕著に低下させる作用があり、疫学的にも血栓症や動
脈硬化症など循環器疾患の防止及び治療効果があること
が確かめられている。従来、魚油脂肪酸からEPA,DHAを
主とする高度不飽和脂肪酸を濃縮する手段として、低温
分別結晶法、塩形成法、減圧蒸留法あるいは尿素付加法
等が比較的簡単な操作として行われている。また、高純
度分離法としては高度液体クロマト法、自動分取ガスク
ロマト法等があるが、これらの方法は本来実験室的な手
法であるため、EPAなどの製品は極めて高価なものとな
っている。
超臨界ガスと樹脂を用いる代表的な分離法として超臨界
ガスクロマトグラフィがある。これは、移動相に、ガス
クロマトグラフィが窒素などをキャリアーガスとして用
い、液体クロマトが各種溶離溶媒を用いているのに対
し、気体と液体の中間的性質を有する超臨界ガスを用
い、両者の特徴を兼ね備えた分析法として最近活発な研
究がなされている。しかし、現在のところは分析機器に
適用されているのみで工業的規模での分取例はない。こ
れらの分析機器で取扱う原料は1ml以下で極めて微量で
ある。これを工業的規模にスケールアップした場合に問
題となるのは、原料負荷量と分離性能である。一般に両
者は相反する因子で、収率を重視すれば溶質成分の分離
性能は低下し、分離性能を主とすれば処理量は少なくな
る。特に、魚油の脂肪酸エステルは各種の脂肪酸が数多
く含まれているとともに、特定の脂肪酸、例えばEPAやD
HAと分子量が近接する類似の脂肪酸があり、これらの中
から特定の脂肪酸を分離することは、分析機器において
もシャープに分画することが困難である。このため、工
業用液体クロマト等では分取したものを再度原料として
処理するなど高純度にするために繰返し精製しなければ
ならないという問題がある。さらに、超臨界ガスクロマ
ト、液体クロマト等いずれも原料は移動相に直接注入し
樹脂カラムで展開される。原料中には各種の成分があ
り、移動相に溶解しないものがあるが、これらの成分は
樹脂カラムに堆積し、やがては分離機能を低下させる。
現状の分析機器では試料が微量であるため、簡単な再生
（溶離液の流通など）で復帰し、影響は少ない。しか
し、近年の高速液体クロマトの急速な発達に伴い、工業
用分取装置が数多く発表されているが、工業的規模にな
るとこの影響は大きい。特に工業用分取カラムは高額で
あることから、その汚染は問題である。
ガスクロマトグラフィがある。これは、移動相に、ガス
クロマトグラフィが窒素などをキャリアーガスとして用
い、液体クロマトが各種溶離溶媒を用いているのに対
し、気体と液体の中間的性質を有する超臨界ガスを用
い、両者の特徴を兼ね備えた分析法として最近活発な研
究がなされている。しかし、現在のところは分析機器に
適用されているのみで工業的規模での分取例はない。こ
れらの分析機器で取扱う原料は1ml以下で極めて微量で
ある。これを工業的規模にスケールアップした場合に問
題となるのは、原料負荷量と分離性能である。一般に両
者は相反する因子で、収率を重視すれば溶質成分の分離
性能は低下し、分離性能を主とすれば処理量は少なくな
る。特に、魚油の脂肪酸エステルは各種の脂肪酸が数多
く含まれているとともに、特定の脂肪酸、例えばEPAやD
HAと分子量が近接する類似の脂肪酸があり、これらの中
から特定の脂肪酸を分離することは、分析機器において
もシャープに分画することが困難である。このため、工
業用液体クロマト等では分取したものを再度原料として
処理するなど高純度にするために繰返し精製しなければ
ならないという問題がある。さらに、超臨界ガスクロマ
ト、液体クロマト等いずれも原料は移動相に直接注入し
樹脂カラムで展開される。原料中には各種の成分があ
り、移動相に溶解しないものがあるが、これらの成分は
樹脂カラムに堆積し、やがては分離機能を低下させる。
現状の分析機器では試料が微量であるため、簡単な再生
（溶離液の流通など）で復帰し、影響は少ない。しか
し、近年の高速液体クロマトの急速な発達に伴い、工業
用分取装置が数多く発表されているが、工業的規模にな
るとこの影響は大きい。特に工業用分取カラムは高額で
あることから、その汚染は問題である。
上記従来技術は、特定成分、例えば魚油の脂肪酸エステ
ル中のEPAやDHAなどを分取する際、工業的規模ではある
程度他成分をも同時に分取しているのが現状で、これを
原料として繰返し精製し、特定成分の純度を上げている
ことから収率が低下するという問題がある。また、工業
用分取カラムの分離機能が低下すると、これの再生に莫
大な溶離溶媒を要するなど時間と経費が必要となる。
ル中のEPAやDHAなどを分取する際、工業的規模ではある
程度他成分をも同時に分取しているのが現状で、これを
原料として繰返し精製し、特定成分の純度を上げている
ことから収率が低下するという問題がある。また、工業
用分取カラムの分離機能が低下すると、これの再生に莫
大な溶離溶媒を要するなど時間と経費が必要となる。
本発明の目的は、超臨界ガス抽出の特長を効果的に活用
することにより、上記問題を解決して特定成分を工業的
規模で高純度に分取する方法及び装置を提供することに
ある。
することにより、上記問題を解決して特定成分を工業的
規模で高純度に分取する方法及び装置を提供することに
ある。
上記目的は、原料と超臨界ガスを接触させ、超臨界ガス
に原料中の溶質成分を抽出し、ついで、超臨界ガスの密
度を任意に変化させ抽出物の一部を分離し、この分離さ
れた成分を樹脂カラムに流通して展開した後、特定成分
を分取するプロセスを含む方法、及び、そのプロセスを
実施するための手段を具備した装置により達成すること
ができる。
に原料中の溶質成分を抽出し、ついで、超臨界ガスの密
度を任意に変化させ抽出物の一部を分離し、この分離さ
れた成分を樹脂カラムに流通して展開した後、特定成分
を分取するプロセスを含む方法、及び、そのプロセスを
実施するための手段を具備した装置により達成すること
ができる。
したがって、本願発明は、下記の構成を要旨とする超臨
界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び超臨界ガス
−樹脂による特定成分の分画装置からなる。すなわち、 A.次の工程を含むことを特徴とする超臨界ガス−樹脂に
よる特定成分の分画方法。
界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び超臨界ガス
−樹脂による特定成分の分画装置からなる。すなわち、 A.次の工程を含むことを特徴とする超臨界ガス−樹脂に
よる特定成分の分画方法。
（１） 超臨界ガスと原料を接触させることにより原料
中の溶質成分を超臨界ガスに抽出する工程。
中の溶質成分を超臨界ガスに抽出する工程。
（２） 前記（１）の抽出工程を経た超臨界ガスの圧力
もしくは温度を変化させてその密度を任意に変えること
により、超臨界ガス中の抽出物の一部を一乃至数段階に
わたって順次分離する工程。
もしくは温度を変化させてその密度を任意に変えること
により、超臨界ガス中の抽出物の一部を一乃至数段階に
わたって順次分離する工程。
（３） 前記（２）の分離工程を経た超臨界ガスを、さ
らに圧力もしくは温度を変化させて溶媒ガスと残部の抽
出物とに分離する最終段階の分離工程。
らに圧力もしくは温度を変化させて溶媒ガスと残部の抽
出物とに分離する最終段階の分離工程。
（４） 前記分離した抽出物を樹脂カラムに流通して抽
出物中の各溶質成分に流出差を生じさせた後、特定の成
分を適宜分取する工程。
出物中の各溶質成分に流出差を生じさせた後、特定の成
分を適宜分取する工程。
B.次の（ａ）〜（ｉ）の要素を具備したことを特徴とす
る超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画装置。
る超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画装置。
（ａ） 超臨界ガスと原料を接触させ、原料中の溶質成
分を超臨界ガスに抽出するための抽出槽。
分を超臨界ガスに抽出するための抽出槽。
（ｂ） 前記抽出物を含む超臨界ガス密度を変化させ、
抽出物の一部を分離するための単独または複数個の分離
槽。
抽出物の一部を分離するための単独または複数個の分離
槽。
（ｃ） 前記抽出物を含む超臨界ガスを溶媒ガスと抽出
物とに分離するための分離槽。
物とに分離するための分離槽。
（ｄ） 前記分離液中の溶質成分に流出差を生じさせる
樹脂を充填した樹脂カラム。
樹脂を充填した樹脂カラム。
（ｅ） 前記抽出槽、各分離槽及び樹脂カラムにおける
超臨界ガス密度を調整するための各圧力調整器及び加熱
器。
超臨界ガス密度を調整するための各圧力調整器及び加熱
器。
（ｆ） 前記樹脂カラムで流出差が生じた溶質成分ごと
に弁などを切り換え適宜分取することが可能な複数個の
分取槽。
に弁などを切り換え適宜分取することが可能な複数個の
分取槽。
（ｇ） 超臨界ガスを抽出槽、各分離槽及び分離槽から
樹脂カラムに供給するための配管及び弁。
樹脂カラムに供給するための配管及び弁。
（ｈ） 超臨界ガスを原料と接触させずに、各分離槽に
供給することが可能なバイパス配管及び弁。
供給することが可能なバイパス配管及び弁。
（ｉ） 抽出槽に原料を供給するための配管及び弁。
なお、本発明における超臨界ガスとは、圧力−温度の相
状態図において、該ガスの臨界温度以上、かつ臨界圧力
以上の状態にあるものを言う。
状態図において、該ガスの臨界温度以上、かつ臨界圧力
以上の状態にあるものを言う。
また、前記超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法
において、前記分離した抽出物の樹脂カラムへの流通
は、前記各段階にわたって分離した抽出物をそれぞれ個
別に樹脂カラムに流通して特定成分の分取を行ってもよ
いが、一段階の抽出物では目的とする特定成分の収量が
充分でない場合等においては、近接する二つ以上の段階
の抽出物をまとめて一つの樹脂カラムに流通することに
より目的とする特定成分の分取を行ってもよい。
において、前記分離した抽出物の樹脂カラムへの流通
は、前記各段階にわたって分離した抽出物をそれぞれ個
別に樹脂カラムに流通して特定成分の分取を行ってもよ
いが、一段階の抽出物では目的とする特定成分の収量が
充分でない場合等においては、近接する二つ以上の段階
の抽出物をまとめて一つの樹脂カラムに流通することに
より目的とする特定成分の分取を行ってもよい。
上記のような構成を有する本願発明において、超臨界ガ
スの密度を変化させて分離された抽出物は、超臨界ガス
で抽出された各溶質成分のうちのある特定範囲の成分に
精製されているものであり、したがって、これを引き続
いて樹脂カラムに流通して展開することにより極めて効
率的に、高純度の特定成分が分画されるものである。ま
た、樹脂カラムは超臨界ガスで抽出した溶質成分を流通
し、これを超臨界ガスで展開することから樹脂カラムに
溶質成分が残留することなく、汚染がない。
スの密度を変化させて分離された抽出物は、超臨界ガス
で抽出された各溶質成分のうちのある特定範囲の成分に
精製されているものであり、したがって、これを引き続
いて樹脂カラムに流通して展開することにより極めて効
率的に、高純度の特定成分が分画されるものである。ま
た、樹脂カラムは超臨界ガスで抽出した溶質成分を流通
し、これを超臨界ガスで展開することから樹脂カラムに
溶質成分が残留することなく、汚染がない。
以下に、本願発明の上記作用をデータ等に基づいてさら
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
魚油脂肪酸エステルは第１表に示すように各種の脂肪酸
が含まれている。
が含まれている。
上記第１表に示すような多成分の中から特定の脂肪酸、
EPAやDHAを選択的に分画することは困難である。第１図
と第２図は溶媒に炭酸ガスを用いた超臨界炭酸ガスによ
る抽出例で、超臨界炭酸ガスの圧力すなわち密度を変化
させ抽出し、抽出物を溶解した超臨界炭酸ガスを分離槽
において減圧して炭酸ガスと抽出物とに分離し、分離液
の回収率とその組成について示した。回収率は抽出圧力
120atg（53℃）では低いが、圧力を増加させるに従い回
収率は増加する。また、回収された分離液の組成は、抽
出圧力120atgでは抽出時間に伴いC16群が最初に抽出さ
れ、次にC18群の脂肪酸が抽出される。これらの割合が
少なくなるとC20，C22群の割合が増加する。このよう
に、超臨界ガスの溶解力は、分子量の小さい脂肪酸エス
テルから順に溶解して抽出する。しかし、密度が大であ
ると溶解力が増すため、これらの抽出順は密接してく
る。したがって、超臨界ガス密度を制御することで、溶
質成分の分子量差により抽出を制御することが可能で、
ある程度の成分分類ができる。
EPAやDHAを選択的に分画することは困難である。第１図
と第２図は溶媒に炭酸ガスを用いた超臨界炭酸ガスによ
る抽出例で、超臨界炭酸ガスの圧力すなわち密度を変化
させ抽出し、抽出物を溶解した超臨界炭酸ガスを分離槽
において減圧して炭酸ガスと抽出物とに分離し、分離液
の回収率とその組成について示した。回収率は抽出圧力
120atg（53℃）では低いが、圧力を増加させるに従い回
収率は増加する。また、回収された分離液の組成は、抽
出圧力120atgでは抽出時間に伴いC16群が最初に抽出さ
れ、次にC18群の脂肪酸が抽出される。これらの割合が
少なくなるとC20，C22群の割合が増加する。このよう
に、超臨界ガスの溶解力は、分子量の小さい脂肪酸エス
テルから順に溶解して抽出する。しかし、密度が大であ
ると溶解力が増すため、これらの抽出順は密接してく
る。したがって、超臨界ガス密度を制御することで、溶
質成分の分子量差により抽出を制御することが可能で、
ある程度の成分分類ができる。
本発明は、このような超臨界ガス抽出の特徴を効果的に
利用して、樹脂カラムと組合せた特定成分の分画方法及
び装置である。すなわち、EPAやDHAは分子量が大である
ことから、低分子量抽出に適した抽出圧力（例えば、第
１図では120atg,53℃）でC16〜C18群を主に抽出し、そ
の後圧力を増大してC20やC22を抽出し、これを分離す
る。あるいは、高密度の超臨界ガスで溶質成分を抽出
し、第１段の分離槽において、分子量の大きいC20，C22
の溶解力が低下する密度まで変化させて大部分のEPAやD
HAを含有する分離液を分離し、他の成分を次の分離槽で
分離する。このようにして得た分離液は、EPAやDHAが濃
縮され、数種類の溶質成分に精製されている。
利用して、樹脂カラムと組合せた特定成分の分画方法及
び装置である。すなわち、EPAやDHAは分子量が大である
ことから、低分子量抽出に適した抽出圧力（例えば、第
１図では120atg,53℃）でC16〜C18群を主に抽出し、そ
の後圧力を増大してC20やC22を抽出し、これを分離す
る。あるいは、高密度の超臨界ガスで溶質成分を抽出
し、第１段の分離槽において、分子量の大きいC20，C22
の溶解力が低下する密度まで変化させて大部分のEPAやD
HAを含有する分離液を分離し、他の成分を次の分離槽で
分離する。このようにして得た分離液は、EPAやDHAが濃
縮され、数種類の溶質成分に精製されている。
一方、樹脂カラムを用いる場合、分析での超臨界ガスク
ロマト、液体クロマトなどは、その目的が各物質の高感
度分析にあるため可能な限りの分離感度が要求される
が、工業用分取においては、目的の物質を望ましい純度
に精製し得る分離で、しかも可能な限り多量に分離回収
することが目的である。したがって、工業用分取では樹
脂への原料負荷値をできる限り大にすることが望まれ
る。
ロマト、液体クロマトなどは、その目的が各物質の高感
度分析にあるため可能な限りの分離感度が要求される
が、工業用分取においては、目的の物質を望ましい純度
に精製し得る分離で、しかも可能な限り多量に分離回収
することが目的である。したがって、工業用分取では樹
脂への原料負荷値をできる限り大にすることが望まれ
る。
第３図は、魚油脂肪酸エステルを超臨界炭酸ガスで抽出
し、溶質物を含んだ超臨界ガスを直接樹脂カラムに流通
させた時の主な成分の分画特性を示す。成分の分析は、
樹脂カラムを流通した超臨界ガスを分離槽で減圧して炭
酸ガスと抽出物とに分離した分離液を、流通時間の経過
毎にサンプリングし、これをガスクロマトグラフィによ
り分析して組成比を求めた。C16群とC22-6は分離されて
いるが、C18群とC20-5成分の分画が悪い。
し、溶質物を含んだ超臨界ガスを直接樹脂カラムに流通
させた時の主な成分の分画特性を示す。成分の分析は、
樹脂カラムを流通した超臨界ガスを分離槽で減圧して炭
酸ガスと抽出物とに分離した分離液を、流通時間の経過
毎にサンプリングし、これをガスクロマトグラフィによ
り分析して組成比を求めた。C16群とC22-6は分離されて
いるが、C18群とC20-5成分の分画が悪い。
一方、第４図は前記超臨界炭酸ガスでEPA,DHAを濃縮精
製した分離液を上記同樹脂カラムに流通した場合の分画
特性である。同原料負荷値において、C16，C18群とEPA,
DHAが明確に分離しているが、これは含有成分が少ない
ため樹脂による分画の選択性が向上したものと考える。
製した分離液を上記同樹脂カラムに流通した場合の分画
特性である。同原料負荷値において、C16，C18群とEPA,
DHAが明確に分離しているが、これは含有成分が少ない
ため樹脂による分画の選択性が向上したものと考える。
以上の実験結果から、多成分が混合する原料から特定成
分を選択的に分離するより、少数成分の分離液から不要
な成分を除去する方がはるかに有利であるという知見が
得られる。すなわち、本発明は、超臨界ガスの特長を効
果的に活用し、まず多成分を含有する原料から超臨界ガ
ス抽出により精製した分離液に目的成分を濃縮して小数
成分に粗分画し、次いで樹脂カラムで高純度に分画する
ことにより工業的規模で特定成分を分取することができ
る。
分を選択的に分離するより、少数成分の分離液から不要
な成分を除去する方がはるかに有利であるという知見が
得られる。すなわち、本発明は、超臨界ガスの特長を効
果的に活用し、まず多成分を含有する原料から超臨界ガ
ス抽出により精製した分離液に目的成分を濃縮して小数
成分に粗分画し、次いで樹脂カラムで高純度に分画する
ことにより工業的規模で特定成分を分取することができ
る。
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第５図に本発明の一実施例である超臨界炭酸ガスによる
魚油脂肪酸分画装置のフロー図を示す。装置の主な構成
は、１が液化器、２は高圧ポンプ、３は熱交換器を示
し、４が抽出槽、５は第１段分離槽、６は第２段分離槽
である。７は樹脂カラムを示し、8,9,10はそれぞれ分取
槽を示す。11は炭酸ガス供給用のボンベで、12,13,14は
それぞれの保圧弁を示す。
魚油脂肪酸分画装置のフロー図を示す。装置の主な構成
は、１が液化器、２は高圧ポンプ、３は熱交換器を示
し、４が抽出槽、５は第１段分離槽、６は第２段分離槽
である。７は樹脂カラムを示し、8,9,10はそれぞれ分取
槽を示す。11は炭酸ガス供給用のボンベで、12,13,14は
それぞれの保圧弁を示す。
以下、操作手順を説明する。炭酸ガスボンベから供給さ
れた炭酸ガスは液化器１で液化され、高温ポンプ２で送
液し昇圧する。昇圧された液化炭酸ガスは熱交換器３で
加温され、所定の圧力、温度条件の超臨界炭酸ガスとな
って抽出槽４に導入される。ここで、すでに抽出槽に仕
込んであった原料20と接触し、原料中の超臨界炭酸ガス
への溶解成分を抽出する。原料の供給は図示していない
が高圧ポンプで連続あるいはバッチ式でも供給すること
が可能である。前記溶解成分を抽出した超臨界炭酸ガス
は保圧弁12で分子量の大きい脂肪酸が分離する密度の圧
力に僅かに減圧して第１段分離槽５に導入し、ここで、
分子量の大きい例えばC20やC22の脂肪酸の大部分を分離
する。さらに、他成分を含んだ超臨界炭酸ガスを保圧弁
13で炭酸ガスの臨界点以下に減圧して第２段分離槽に導
入し、ここで炭酸ガスと抽出成分とに分離する。炭酸ガ
スは流量計を経て再循環する。このように、抽出槽で原
料と超臨界炭酸ガスとを一定時間接触させて、所定量の
溶解物を抽出すると、抽出槽への導入配管のバルブ4bと
超臨界炭酸ガスのバイパス管（図中点線）のバルブ3aと
を切換える。その後、第１段分離槽上部及び下部のバル
ブ5b及び5b′をそれぞれ切換え、第１段分離槽５に所定
量分離されていた前記分子量の大きい脂肪酸を含む分離
液を樹脂カラム７に流通する。したがって、バイパス管
からバルブ3aを経て第１段分離槽に導入される超臨界炭
酸ガスは原料と接触していないので溶解物を含んでな
く、第１段分離槽５に分離さている分離液の移動相とな
り樹脂カラム７で分離液を展開する。樹脂カラム７を流
通した超臨界炭酸ガスは後段の保圧弁14で減圧され、溶
解成分と炭酸ガスとに分離されるが、分離液は樹脂カラ
ムで各溶質成分ごとに流出差が生じており、これを流出
時間ごとに適宜、分取槽８に分取する時はバルブ8bと8
b′、分取槽９にはバルブ9bと9b′を開にするというよ
うに切換え、各分取槽に導入することにより、流出時間
ごとに溶質成分を分取することができる。分離された炭
酸ガスは流量計21aを経て、再度循環される。
れた炭酸ガスは液化器１で液化され、高温ポンプ２で送
液し昇圧する。昇圧された液化炭酸ガスは熱交換器３で
加温され、所定の圧力、温度条件の超臨界炭酸ガスとな
って抽出槽４に導入される。ここで、すでに抽出槽に仕
込んであった原料20と接触し、原料中の超臨界炭酸ガス
への溶解成分を抽出する。原料の供給は図示していない
が高圧ポンプで連続あるいはバッチ式でも供給すること
が可能である。前記溶解成分を抽出した超臨界炭酸ガス
は保圧弁12で分子量の大きい脂肪酸が分離する密度の圧
力に僅かに減圧して第１段分離槽５に導入し、ここで、
分子量の大きい例えばC20やC22の脂肪酸の大部分を分離
する。さらに、他成分を含んだ超臨界炭酸ガスを保圧弁
13で炭酸ガスの臨界点以下に減圧して第２段分離槽に導
入し、ここで炭酸ガスと抽出成分とに分離する。炭酸ガ
スは流量計を経て再循環する。このように、抽出槽で原
料と超臨界炭酸ガスとを一定時間接触させて、所定量の
溶解物を抽出すると、抽出槽への導入配管のバルブ4bと
超臨界炭酸ガスのバイパス管（図中点線）のバルブ3aと
を切換える。その後、第１段分離槽上部及び下部のバル
ブ5b及び5b′をそれぞれ切換え、第１段分離槽５に所定
量分離されていた前記分子量の大きい脂肪酸を含む分離
液を樹脂カラム７に流通する。したがって、バイパス管
からバルブ3aを経て第１段分離槽に導入される超臨界炭
酸ガスは原料と接触していないので溶解物を含んでな
く、第１段分離槽５に分離さている分離液の移動相とな
り樹脂カラム７で分離液を展開する。樹脂カラム７を流
通した超臨界炭酸ガスは後段の保圧弁14で減圧され、溶
解成分と炭酸ガスとに分離されるが、分離液は樹脂カラ
ムで各溶質成分ごとに流出差が生じており、これを流出
時間ごとに適宜、分取槽８に分取する時はバルブ8bと8
b′、分取槽９にはバルブ9bと9b′を開にするというよ
うに切換え、各分取槽に導入することにより、流出時間
ごとに溶質成分を分取することができる。分離された炭
酸ガスは流量計21aを経て、再度循環される。
また、第２分離槽６の分離液を樹脂カラム７に流通する
場合は、バイパス管のバルブ3aを3bに切換え超臨界炭酸
ガスを第２分離槽６に導入し、前記第１分離槽流通と同
様に行うことができる。
場合は、バイパス管のバルブ3aを3bに切換え超臨界炭酸
ガスを第２分離槽６に導入し、前記第１分離槽流通と同
様に行うことができる。
なお、4a,5a,6a,7aは各槽の温度制御が可能な加熱器を
示し、超臨界炭酸ガス密度をコントロールすることがで
き、11pは超臨界炭酸ガスを原料と接触させないで直接
分離槽に導入するバイパス配管を示す。
示し、超臨界炭酸ガス密度をコントロールすることがで
き、11pは超臨界炭酸ガスを原料と接触させないで直接
分離槽に導入するバイパス配管を示す。
第４図は本発明による魚油エステルからのEPAの分画例
であるが、この時の抽出槽、樹脂カラムは圧力120kg/cm
2・G,温度52℃、分取槽は50kg/cm2・G,50℃である。本
実施例によればそれぞれの脂肪酸の分画はシャープでEP
A純度約90％、収率がほぼ50％で分取できる。また、超
臨界炭酸ガスに溶解する抽出物のみを樹脂カラムに流通
し、これを超臨界炭酸ガスで展開することから、樹脂カ
ラムに超臨界炭酸ガス不溶成分がなく、カラムの汚染が
ないという効果がある。
であるが、この時の抽出槽、樹脂カラムは圧力120kg/cm
2・G,温度52℃、分取槽は50kg/cm2・G,50℃である。本
実施例によればそれぞれの脂肪酸の分画はシャープでEP
A純度約90％、収率がほぼ50％で分取できる。また、超
臨界炭酸ガスに溶解する抽出物のみを樹脂カラムに流通
し、これを超臨界炭酸ガスで展開することから、樹脂カ
ラムに超臨界炭酸ガス不溶成分がなく、カラムの汚染が
ないという効果がある。
本発明によれば、工業的規模で特定成分を分画分取でき
る。特に作用で述べたように、超臨界ガスの特長を効果
的に活用することにより、多成分を含有する魚油脂肪酸
エステル中からEPA（C20-5）などの特定成分を高純度
（約90％）、高収率（ほぼ50％）で分取できる。また、
従来の分析機器（超臨界ガスクロマト、液体クロマト
等）のようにカラムの汚染がないという効果がある。
る。特に作用で述べたように、超臨界ガスの特長を効果
的に活用することにより、多成分を含有する魚油脂肪酸
エステル中からEPA（C20-5）などの特定成分を高純度
（約90％）、高収率（ほぼ50％）で分取できる。また、
従来の分析機器（超臨界ガスクロマト、液体クロマト
等）のようにカラムの汚染がないという効果がある。
第１図は超臨界炭酸ガスの抽出特性で、第２図はその時
の抽出液組成の変化を示す。 第３図は超臨界炭酸ガス抽出分離液全量を直接樹脂カラ
ムに流通した分画特性で、第４図は本発明の実施例であ
る。 第５図は本発明の一実施例である脂肪酸分画装置のフロ
ー図である。 １……液化器、２……高圧ポンプ、３……熱交換器、４
……抽出槽、５……第１段分離槽、６……第２段分離
槽、７……樹脂カラム、８及び9,10……分取槽、4a及び
5a,6a,7a……加熱器、12及び13,14……保圧弁、11p……
バイパス管。
の抽出液組成の変化を示す。 第３図は超臨界炭酸ガス抽出分離液全量を直接樹脂カラ
ムに流通した分画特性で、第４図は本発明の実施例であ
る。 第５図は本発明の一実施例である脂肪酸分画装置のフロ
ー図である。 １……液化器、２……高圧ポンプ、３……熱交換器、４
……抽出槽、５……第１段分離槽、６……第２段分離
槽、７……樹脂カラム、８及び9,10……分取槽、4a及び
5a,6a,7a……加熱器、12及び13,14……保圧弁、11p……
バイパス管。
Claims (6)
- 【請求項１】次の工程を含むことを特徴とする超臨界ガ
ス−樹脂による特定成分の分画方法。 （１） 超臨界ガスと原料を接触させることにより原料
中の溶質成分を超臨界ガスに抽出する工程。 （２） 前記（１）の抽出工程を経た超臨界ガスの圧力
もしくは温度を変化させてその密度を任意に変えること
により、超臨界ガス中の抽出物の一部を一乃至数段階に
わたって順次分離する工程。 （３） 前記（２）の分離工程を経た超臨界ガスを、さ
らに圧力もしくは温度を変化させて溶媒ガスと残部の抽
出物とに分離する最終段階の分離工程。 （４） 前記分離した抽出物を樹脂カラムに流通して抽
出物中の各溶質成分に流出差を生じさせた後、特定の成
分を適宜分取する工程。 - 【請求項２】前記分離した抽出物の樹脂カラムへの流通
を、前記各段階にわたって分離した抽出物の一段階また
はそれ以上の段階の抽出物をまとめて一つの樹脂カラム
に流通することにより行うことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超臨界ガス−樹脂による特定成分の分
画方法。 - 【請求項３】前記分離した抽出物の樹脂カラムへの流通
を、原料と未接触の超臨界ガスを前記樹脂カラムに導入
することにより行うことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方
法。 - 【請求項４】前記原料が魚油エステルで、特定成分がエ
イコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第１乃至第３項のいずれかの
項記載の超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法。 - 【請求項５】次の（ａ）〜（ｉ）の要素を具備したこと
を特徴とする超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画装
置。 （ａ） 超臨界ガスと原料を接触させ、原料中の溶質成
分を超臨界ガスに抽出するための抽出槽。 （ｂ） 前記抽出物を含む超臨界ガス密度を変化させ、
抽出物の一部を分離するための単独または複数個の分離
槽。 （ｃ） 前記抽出物を含む超臨界ガスを溶媒ガスと抽出
物とに分離するための分離槽。 （ｄ） 前記分離液中の溶質成分に流出差を生じさせる
樹脂を充填した樹脂カラム。 （ｅ） 前記抽出槽、各分離槽及び樹脂カラムにおける
超臨界ガス密度を調整するための各圧力調整器及び加熱
器。 （ｆ） 前記樹脂カラムで流出差が生じた溶質成分ごと
に弁などを切り換え適宜分取することが可能な複数個の
分取槽。 （ｇ） 超臨界ガスを抽出槽、各分離槽及び分離槽から
樹脂カラムに供給するための配管及び弁。 （ｈ） 超臨界ガスを原料と接触させずに、各分離槽に
供給することが可能なバイパス配管及び弁。 （ｉ） 抽出槽に原料を供給するための配管及び弁。 - 【請求項６】前記原料が魚油エステルで、特定成分がエ
イコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の超臨界ガス−樹
脂による特定成分の分画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162404A JPH06104164B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162404A JPH06104164B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS647906A JPS647906A (en) | 1989-01-11 |
| JPH06104164B2 true JPH06104164B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=15753962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62162404A Expired - Lifetime JPH06104164B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 超臨界ガス−樹脂による特定成分の分画方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104164B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5154494B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-02-27 | 日本分光株式会社 | 超臨界流体クロマトグラフィー装置及びその密度調整方法 |
| CN103395953A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-11-20 | 江苏君鑫谊石油机械有限公司 | 一种co2超临界萃取法油泥分离方法 |
| EP3033159B1 (en) * | 2013-08-12 | 2023-04-19 | Waters Technologies Corporation | Mobile phase controller for supercritical fluid chromatography systems |
| JP7144176B2 (ja) * | 2018-04-13 | 2022-09-29 | 株式会社島津製作所 | 抽出物の回収方法および分析方法 |
| CN115300938A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-08 | 开原化工机械制造有限公司 | 一种超临界二氧化碳萃取节能方法 |
-
1987
- 1987-07-01 JP JP62162404A patent/JPH06104164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647906A (en) | 1989-01-11 |
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