KR20040111542A - 분리 기술의 개선 방법 - Google Patents

분리 기술의 개선 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040111542A
KR20040111542A KR10-2004-7016904A KR20047016904A KR20040111542A KR 20040111542 A KR20040111542 A KR 20040111542A KR 20047016904 A KR20047016904 A KR 20047016904A KR 20040111542 A KR20040111542 A KR 20040111542A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
urea
solution
critical fluid
near critical
fatty acids
Prior art date
Application number
KR10-2004-7016904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100972703B1 (ko
Inventor
캐치폴오웬존
매켄지앤드류더글라스
그레이존버트람
Original Assignee
인더스트리얼 리서치 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인더스트리얼 리서치 리미티드 filed Critical 인더스트리얼 리서치 리미티드
Publication of KR20040111542A publication Critical patent/KR20040111542A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100972703B1 publication Critical patent/KR100972703B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/56—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/10—Ester interchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/58—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B7/00—Separation of mixtures of fats or fatty oils into their constituents, e.g. saturated oils from unsaturated oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B7/00—Separation of mixtures of fats or fatty oils into their constituents, e.g. saturated oils from unsaturated oils
    • C11B7/0008—Separation of mixtures of fats or fatty oils into their constituents, e.g. saturated oils from unsaturated oils by differences of solubilities, e.g. by extraction, by separation from a solution by means of anti-solvents
    • C11B7/005—Separation of mixtures of fats or fatty oils into their constituents, e.g. saturated oils from unsaturated oils by differences of solubilities, e.g. by extraction, by separation from a solution by means of anti-solvents in solvents used at superatmospheric pressures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
    • C11C1/02—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils
    • C11C1/025—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by saponification and release of fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
    • C11C1/08—Refining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

본 발명은 요소-함유 용액으로부터 광범위한 범위의 친유성 화합물을 추출하는 방법에 관한 것으로서,
본 발명은 추출 용매로서 근임계 유체를 이용하며, 특히 본 발명은 어유와 다른 오일의 처리에 이용되는 것과 같이, 요소 분획화에 따라 수득되는 여과물로부터 폴리불포화 지방산의 추출에 적합하며, 공지된 방법과는 대조적으로, 친유성 화합물은 약물과 화장품의 용도로 적합하며, 비식용 용매를 사용하지 않고 추출시킬 수 있는 것이 특징이다.

Description

분리 기술의 개선 방법{IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO SEPARATION TECHNOLOGY}
심혈관 질환, 염증 질환 및 일부 종양을 포함하는 여러 질병들을 예방 및/또는 치료하는데 있어서 폴리불포화 지방산(PUFA) 소비의 유리한 효과들을 입증하는 연구들이 실체적으로 연구되고 있다[1,2]. 그러므로, 건강 보조식품 및 약품들로서 또는 이들에 있어서 사용하기 위한 PUFA 및 이들의 유도체들이 요구되고 있다.
불포화 성분들은 열분해 및 산화적 분해가 쉽고, 이들의 물리적 특성들은 포화 성분들의 물리적 특성들과 다르지 않기 때문에, 포화 지방 및 지방 유도체들로부터 불포화 지방 및 지방 유도체들을 분리하는 것은 어렵다[3]. 지방산은 트리글리세리드의 글리세롤 주쇄 상에 무작위로 배열되어 있기 때문에, 모 트리글리세리드(parent triglyceride) 형태의 불포화 성분들을 농축시키는 것은 더욱 어렵다[3]. 그러므로, 폴리불포화 및 포화 분획물로의 분리가 실시되기 전에 모 오일(parent oil)은 보통 유리 지방산(FFA) 또는 지방산 에틸 에스테르(FAEE)로 전환된다.
폴리불포화 지방산으로부터 포화 및 모노불포화(monounsaturated) 지방산을 분리하기 위해 요소 복합체를 사용하는 것은 1950년대 이후로 알려져 왔다[3]. 요소와 FFA 사이에서 형성된 복합체의 안정성은 지방산중의 불포화도에 따라 크게 좌우되며, 포화 지방산은 가장 안정한 복합체를 형성하고, PUFA는 가장 불안정한 복합체를 형성한다. 상기 기술은 어유(fish oil)로부터 모든 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산(20:5ω3 또는 EPA) 및 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산(22:6ω3 또는 DHA)을 높은 값으로 농축하고[3], 시드 오일(seed oil)로부터 γ-리놀렌산을 추출하는데 적용되어 왔다[4].
분리 방법은 일반적으로 적당량의 요소를 함유하는 뜨거운 알콜 수용액 중에 FFA(또는 지방산 유도체)의 혼합물을 용해시킴으로써 수행된다. 상기 용액이 냉각될 때, 요소는 포화 지방산과의 고형 복합체를 우선적으로 형성하고, 이들은 여과에 의해 제거된다. 불포화 지방산이 풍부한 알콜 여과물 수용액은 요소도 함유한다. 그러므로, 지방산은 요소가 불용성인 헥산 또는 이소옥탄과 같은 비극성 유기 용매로 용매 추출함으로써 여과물로부터 회수된다.
특히, 건강 보조 식품으로 사용하기 위한 제품의 경우에 FFA 또는 지방산 유도체의 혼합물의 요소 분획후 수득된 여과물로부터의 PUFA 또는 유도체의 추출시에 헥산과 같은 비식용 유기 탄화수소 용매들을 사용하는 것은 바람직하지 않다. 탄화수소 용매 잔류물들을 규제 수준으로 감소시키는 중에 PUFA가 손실될 수 있다.
다양한 추출 방법에서 사용하는 것으로 밝혀진 초임계 유체들은 선택적인 용매들이다. 초임계 유체는 기체의 확산 특성들을 나타내면서 액체의 밀도와 비교되는 밀도를 갖는다. 따라서, 초임계 유체들은 양호한 용매 특성들을 가지며, 이는 압력과 온도에 따라 변화될 수 있다. 이산화탄소의 임계 온도 및 압력[31 ℃, 74 바(bar)]이 비교적 쉽게 수득되기 때문에 초임계 유체로서 이산화탄소가 널리 사용된다. 그리고, CO2는 비활성이고, 비-독성이며, 저렴하고, 쉽게 사용가능하다.
FFA, 지방산 에스테르, 스쿠알렌, 트리글리세리드 및 글리세릴에테르와 같이, 어유에서 통상적으로 발견되는 친유성 화합물들은 초임계 CO2에 어느 정도 가용성이다[5]. 그리고, 에탄올이 초임계 CO2에 첨가되는 경우 고정된 온도 및 압력에서 이들의 용해도가 증가한다[5]. 요소는 초임계 CO2에 거의 불용성이며, 초임계 CO2와 혼합되는 경우 에탄올 용액으로부터 침전될 수 있다[6].
다른 지방산 또는 유도체들과의 혼합물로부터 PUFA 또는 이들의 유도체들을 분리하기 위해 요소와 배합하여 초임계 유체들을 사용하는 공지된 방법들은 회분식 방법들이므로, 제조 속도가 낮다. 다른 지방산들로부터 PUFA를 분리하기 위해 종래의 요소 분획화(fractionation) 후에 초임계 유체 추출을 사용하는데는 유기 용매들을 사용하는 것이 요구된다.
WO 01/10809에는 온도를 높임으로써 회수 정도가 증가하는, 높은 압력 및 비교적 높은 온도에서 초임계 CO2를 사용하여 혼합된 FAEE와 요소의 고형 복합체로부터 폴리불포화 지방산 에틸 에스테르가 회수될 수 있는 회분식 방법이 기술되어 있다[7]. 액체 공급원료에 상기 방법을 적용하는 것은 기술되어 있지 않으며, 상기 출원인들은 보조 용매(co-solvent)들을 사용하면 에스테르의 추출에 잇점이 없거나 또는 잇점이 적다고 지적하고 있다. 그러나, 상기 상세한 설명에서는 보조 용매로서 에탄올을 사용하면 장비의 밸브내에 요소의 바람직하지 않은 침전을 야기시킨다는 것을 기술하고 있다.
다른 시스템에서, 순수한 FFA 또는 지방산 유도체들은 초임계 CO2에 용해되며, 상기 혼합물은 포화 지방산 또는 유도체들을 흡수하는 고형 요소와 접촉한다[3,8,9]. 포화 지방산에 대한 고형물의 수용력을 신속하게 달성시키며, 공정중 추출물의 배출되는 조성물이 원래의 지방산 물질과 동일해지기 전에, 요소가 변화되어야 한다. 초임계 CO2에 용해된 에스테르가 에탄올/물 중 요소 용액과 혼합되는 대안적인 방법도 기술되어 있다. 에스테르중 일부는 용액에 의해 흡수되어 요소와 고형 복합체를 형성한다. 상기 방법은 원료 처리량이 적으며, 결정화 시간이 길다[3,9].
지방산 에스테르는 종래의 요소 결정화 후에 초임계 CO2를 사용하여 PUFA 농축물을 제조하기 위해 충진탑(packed column)에서 분획화하였다[10,11]. 그러나,상기 처리 방법은 유기 탄화수소 용매들이 필요하거나 또는 탄화수소 용매 잔류물을 완전하게 제거시킬 수 없다.
그러므로, 본 발명의 목적은 요소를 함유하는 용액으로부터 친유성 화합물을 추출하는 방법을 제공하여, 상기 단점들을 극복하거나 또는 기본적으로 대중에게 유용한 선택을 하도록 하는 것이다.
발명의 요약
첫번째 측면에서, 본 발명은 친유성 화합물 및 요소를 기본적으로 포함하는 용액으로부터 친유성 화합물을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법을 제공한다:
(a) 상기 용액을 근임계 유체와 접촉시켜 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상(相) 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(b) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
(c) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
본 발명의 방법에 의해 추출될 수 있는 친유성 화합물들은 트리글리세리드 및 글리세롤 에테르의 유도체, 가령 지방산; 지방산 C1-C4알콜 에스테르; 지방산 아민; 지방산 아미드; 알콕시글리세롤 에테르; 및 지방산 알콜을 포함하며, 이에 제한하지는 않는다. 또한, 지용성 비타민, 스테롤, 왁스 에스테르, 카로티노이드 및 탄화수소(예를 들면, 스쿠알렌)와 같은 비(非)-글리세리드 친유성 화합물들이 본 발명의 방법에 의해 추출될 수도 있다.
바람직하게, 지방산 또는 유도체는 C18이상의 탄소 원자쇄를 포함한다.
특히 바람직한 친유성 화합물들은 폴리불포화 화합물들, 가령 모든 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산(20:5ω3 또는 EPA); 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산(22:6ω3 또는 DHA); 6,9,12-옥타데카트리에노산(γ-리놀렌산 또는 GLA); 9,12,15-옥타데카트리에노산(α-리놀렌산 또는 ALA); 9,11-옥타데카디에노산(콘쥬게이트된 리놀레산 또는 CLA); 스쿠알렌; 비타민 A, D 및 E 및 이들의 에스테르; 및 카로티노이드(예를 들면, 아스탁산틴, β-카로틴 및 리코펜)을 포함한다.
바람직하게, 상기 용액은 C1-C4알콜 함유 용액이다. 보다 바람직하게는, 상기 용액은 에탄올 함유 용액이다.
선택적으로, 상기 용액은 알콜 함유 수용액이며, 요소 함유 침전물은 수용액으로 수득된다.
바람직하게, 상기 용액은 복수의 친유성 화합물들의 요소 분획화로부터 수득된 여과물(filtrate)이다.
바람직하게, 근임계 유체는 초임계(supercritical) 이산화탄소이다.
근임계 유체의 압력은 1단계로 감소될 수 있지만, 2개 이상의 단계로 감소되어 친유성 화합물들을 함유하는 2개 이상의 분획물들을 제공하는 것이 바람직하다.
추출은 연속 방법으로 실시되는 것이 바람직하며, 여기에서 요소 함유 침전물 및 근임계 유체 상은 상기 용기의 압력을 감소시키지 않으면서 추출 용기로부터연속적으로 제거된다.
다른 측면에서, 본 발명은 지질 히드로실레이트(hydrosylate) 용액으로부터 1개 이상의 지방산을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법을 제공한다:
(a) 히드로실레이트 용액을 요소와 배합하여 고형 요소 복합체를 제조하는 단계;
(b) 여과물 용액으로부터 고형 복합체를 분리하는 단계;
(c) 여과물 용액을 근임계 유체와 접촉시켜 지방산을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
(e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 지방산을 회수하는 단계.
대안적인 실시형태에서, 본 발명의 방법은 지질을 적당한 알콜로 트랜스-에스테르화(trans-esterification)한 후 수득된 용액으로부터 지방산 에스테르를 추출하는데 사용된다.
또다른 측면에서, 본 발명은 적당한 용매 또는 용매 혼합물에 용해된 오일을 포함하는 오일 용액으로부터 비-글리세리드 성분을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법을 제공한다:
(a) 오일 용액을 요소와 배합하여 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 제조하는 단계;
(b) 여과물 용액으로부터 고형 복합체를 분리하는 단계;
(c) 여과물 용액을 근임계 유체와 접촉시켜 비-글리세리드 성분을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
(e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 비-글리세리드 성분을 회수하는 단계.
고형 요소 복합체는 적당한 용매 혼합물에 용해되어, 여기에서 수득된 용액은 본 발명의 방법에 적용되어 유리 지방산을 추출할 수 있다. 유리하게, 요소 복합체의 추출에서 수득된 요소는 재생되어 본 발명의 방법에서 추가의 지질 히드로실레이트를 처리하는데 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 친유성 화합물을 추출하는 단계를 추가로 포함하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법을 제공한다:
(f) 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 적당한 용매 또는 용매 혼합물에 용해시켜 용액을 형성하는 단계;
(g) 상기 용액을 근임계 유체와 접촉시켜, 1개 이상의 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(h) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
(i) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 추출될 때 친유성 화합물 또는 복수의 친유성 화합물들을 제공한다.
본 발명이 위에 정의된 바와 같이 광범위하지만, 당 분야에 통상의 기술을가진 자들은 본 발명이 여기에 제한되지 않고, 실시예를 제공하는 이하의 구체예들도 포함한다는 사실이 명백할 것이다.
본 발명은 분리 기술에 관한 것이다. 요소(urea)-함유액으로부터 친유성 화합물들을 추출하기 위해 근임계 유체(near-critical fluid)를 사용하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 지방산 또는 이들의 유도체들의 혼합물들을 요소 분별(urea fractionation)한 후 수득된 여과물로부터 폴리불포화(polyunsaturated) 지방산 또는 이들의 유도체들을 추출하는데 특히 유용하다.
도 1은 어유로부터 폴리불포화 지방산(PUFA)을 추출하기 위한 방법을 나타내는 간단한 흐름도이며; 및
도 2는 본 발명의 추출 방법을 수행하는데 사용하기에 적당한 10 ℓ 용량의 추출 장치의 모식도이다.
본 발명은 친유성 화합물들의 혼합물들의 분리 방법을 광범위하게 나타낸다.
따라서, 첫번째 측면에서 본 발명은 친유성 화합물 및 요소를 기본적으로 포함하는 용액으로부터 친유성 화합물을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법을 제공한다:
(a) 상기 용액을 근임계 유체와 접촉시켜 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(b) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
(c) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
본 명세서에서, "접촉(contact)"이라는 용어는 당 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이 추출 용기/침전 챔버에 연결되거나 또는 여기에 포함된 적당한 장치내에서용액을 근임계 유체와 혼합하는 것을 의미한다. 적당한 장치는 정적 혼합기(static mixer); 노즐; 혼합 밸브; 패킹(조직화 또는 무작위); T-접합부(tee-joint); 막 접촉기 및 동심적 파이프(concentric pipe)를 포함하며, 여기에 제한하지는 않는다.
바람직하게, 용액 및 근임계 유체는 정적 혼합기를 사용하여 접촉된다.
본 명세서에서, "분리(separate)"라는 용어는 침전된 요소를 스트림으로부터 배출시키면서, 근임계 유체 상 및 용해된 친유성 화합물을 포함하는 스트림을 장치로부터 제거하는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "근임계 유체(near-critical fluid)"라는 용어는 임계점(critical point)에 근접한 유체를 의미하며, 아임계 유체(subcritical fluid) 및 초임계 유체(supercritical fluid) 모두를 포함한다. 근임계는 감소된 온도 범위 0.75 ≤Tr≤1.25(여기에서, Tr은 유체의 임계 온도(Tc)로 나눈 온도임); 및 T < Tc를 위한 압력 범위 P > Pv(여기에서, Pv는 증기 압력임) 및 T ≥Tc를 위한 P > Pc(여기에서, Pc는 임계 압력임)를 포함한다.
바람직하게, 사용된 근임계 유체는 초임계 CO2이다. 초임계 CO2는 목적 압력(≥75 바) 및 목적 온도(T, > 31.2 ℃)에서 여과물 용액과 혼합될 수 있다. 대안적으로, 액체 CO2가 사용될 수 있거나(T < 31.2 ℃, T에서 CO2의 증기 압력 이상의 압력); 또는 당 분야에 공지된 다른 근임계 기체, 가령 에탄; 에틸렌; 프로판;프로필렌; 부탄; 불화 C2-C3탄화수소, 특히 R134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄); 산화 질소; 헥사플루오르화 황; 디메틸에테르; 디메틸에테르의 부분 및 완전 불화 유사체; 및 이들 가스의 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
바람직하게, 온도 범위는 273 K 내지 353 K이며, 압력은 친유성 화합물을 완전히 추출하기에 충분하다.
특히 바람직한 실시형태에서, 근임계 유체는 초임계 CO2이며, 온도는 308 K 내지 353 K이며, 압력은 150 바 내지 300 바이다. 보다 바람직하게, 압력은 150 바 내지 300 바이다.
적당한 친유성 화합물들은 근임계 유체에 가용성인 화합물이거나, 또는 근임계 유체와 1개 이상의 C1-C4알콜의 혼합물에 가용성이다.
본 발명의 방법에 의해 추출될 수 있는 친유성 화합물들은 트리글리세리드 및 글리세롤 에테르의 유도체 예컨대: 지방산; 지방산 C1-C4알콜 에스테르; 지방산 아민; 지방산 아미드; 알콕시글리세롤 에테르; 및 지방산 알콜을 포함하며, 이에 제한하지는 않는다. 게다가, 지용성 비타민, 스테롤, 왁스 에스테르, 카로티노이드 및 탄화수소(예를 들면, 스쿠알렌)와 같은 비-글리세리드 친유성 화합물들도 또한 본 발명의 방법에 의해 추출될 수 있다.
근임계 유체(예를 들면, 가수분해 인지질 유도체) 중에 불용성인 임의의 친유성 화합물들은 요소와 함께 공침전할 것이라는 것이 명백할 것이다.
또한, 클로로필 유도체와 같은 근임계 유체 중에 불용성인 다른 화합물들은요소와 함께 공침전할 것이다. 그러므로, 본 발명의 방법은 친유성 화합물들을 전체 또는 일부 탈색시키기 위해 적용될 수 있다.
바람직하게, 지방산 또는 유도체는 C18이상의 탄소 원자쇄를 포함한다.
특히 바람직한 친유성 화합물들은 폴리불포화 화합물, 가령 모든 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산(20:5ω3 또는 EPA); 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산(22:6ω3 또는 DHA); 6,9,12-옥타데카트리에노산(γ-리놀렌산 또는 GLA); 9,12,15-옥타데카트리에노산(α-리놀렌산 또는 ALA); 9,11-옥타데카디에노산(콘쥬게이트된 리놀레산 또는 CLA); 스쿠알렌; 비타민 A, D 및 E, 및 이들의 에스테르; 및 카로티노이드(예를 들면, 아스탁산틴, β-카로틴 및 리코펜)를 포함한다.
바람직하게, 용액은 C1-C4알콜 함유 용액이다. 보다 바람직하게는, 용액은 에탄올 함유 용액이다.
선택적으로, 용액은 수용액이며, 요소는 물과 함께 공침전하여 액상을 형성한다. 유리하게, 상기 액상은 압력하에 추출 용기로부터 연속제거될 수 있다.
바람직하게, 용액은 알콜 수용액이며, 복수의 친유성 화합물들의 요소 분획화로부터 수득된 여과물이다.
위에서 논의된 바와 같이, 요소는 유리 지방산(FFA)과 같은 포화 친유성 화합물들과 고형 복합체를 우선적으로 형성한다. 요소 분획화 방법은 보통 요소의 뜨거운 알콜 수용액에 FFA의 혼합물을 첨가하여 실시된다. 사용된 알콜은 보통 메탄올 또는 에탄올이지만, 여기에 제한하지는 않는다. 냉각시에, 고형 요소 복합체를 형성하고, 이를 여과하여 불포화 지방산이 풍부한 여과물을 제조하였다.
알콜과 물의 상대 농도는 FFA 또는 이들의 유도체들이 요소에 의해 착화되는 정도에 영향을 미친다. FFA에 대한 요소의 비율 및 용액이 냉각되는 최종 온도는 또한 착화도(the degree of complexation)에 영향을 미친다[3,4,12].
FFA 분리에 있어서 함수량(물에 대한 에탄올 또는 메탄올의 상대 농도); 온도; FFA에 대한 요소의 비율; 및 용매에 대한 요소의 비율의 효과는 Hayes 외 다수에 의해 정량화되었다[4.12]. 용매의 함수량을 10 질량% 이상으로 증가시키면, 요소와의 복합체 형성에 의해 포화 지방산 및 모노불포화 지방산의 제거를 뚜렷하게 감소시킨다[4,12]. 함수량을 증가시키면, 지방산 에스테르의 용해도를 크게 감소시키며, FFA를 약간 감소시킨다. 그러나, 함수량을 증가시킴으로써 가열에 의해 복합체를 분열시킨후 요소 및 FFA를 쉽게 분리시킬 수 있게 된다[13]. 함수량을 증가시키면 요소의 용해도가 증가하며, 따라서 FFA 및 요소의 역 용해도(inverse solubility)를 균형을 맞추기 위해 최적에 도달될 것이다.
FFA에 대한 요소의 비율은 고가의 폴리불포화 지방산(PUFA)의 손실을 결정한다. FFA에 대한 요소의 높은 비율에서, 복합체 형성 방법은 복잡해지며, PUFA의 손실이 커지지만, 모든 포화물 및 대부분의 모노불포화물도 또한 착화된다[4,12]. 상기 비율이 감소됨에 따라, 상기 방법은 첫번째로 포화물, 그 다음으로 모노불포화물에 대해 보다 선택적이 된다[4,12]. 낮은 비율에서, 포화물만 착화되며, 목적하는 수준의 분리를 달성하기 위해 상기 방법이 여러 번 반복되어야 한다.
유사하게, 결정화가 일어나는 온도는 포화 지방산(SFA), 모노불포화 지방산(MUFA), PUFA 및 존재한다면 알콕시글리세릴 에테르(AGE) 또는 지방산 알콜의 착화도에 영향을 미친다. 온도가 낮을 수록, 용매 용액 중 요소의 용해도가 낮아지고, 모든 FFA 종(species)의 착화도가 높아진다[3].
대안적인 실시형태에서, 요소 분획화 방법은 미세하게 분쇄된 고형 요소의 충진층(packed bed) 또는 충진탑을 통해 알콜 또는 수성 알콜, FFA 또는 지방산 유도체들의 용액을 통과시킴으로써 실행하였다. 상기에서 사용된 알콜은 일반적으로 메탄올 또는 에탄올이지만, 이에 제한하지는 않는다. 상기 방법은 SFA 또는 유도체가 요소와 고형 복합체를 형성하는 온도에서 실행하는 것이 일반적이다. 상기 방법은 MUFA 또는 유도체가 요소와 고형 복합체를 형성하는 온도에서 실행하는 것이 바람직하다. 상기 용액은 침누(percolation), 여과 또는 다른 적당한 수단에 의해 고형물질로부터 분리되어 용해된 요소를 함유하고, 불포화 지방산이 풍부한 여과물이 된다.
SFA 및/또는 MUFA를 또한 함유하는 혼합물로부터 PUFA를 분리하기 위한 최적의 조건은 일상적인 실험을 통해서 결정할 수 있다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 방법은 FFA 혼합물의 요소 분획화 이후 수득된 에탄올 수용액으로부터 FFA를 추출하기 위해 사용한다.
바람직하게, 상기 용액 중의 물의 농도는 5 부피% 내지 30 부피%이다. 보다 바람직하게, 물의 농도는 10 부피% 내지 20 부피%이다.
대안적인 실시형태에서, 본 발명의 방법은 FAE 혼합물의 요소 분획화 이후수득된 에탄올 수용액으로부터 지방산 에스테르(FAE)를 추출하기 위해 사용된다. 상술한 것과 같이, FAE는 일반적으로 FFA에서 보다 에탄올/물 혼합물 중에 덜 가용성이다. 상기 방법에서 사용하기에 적당한 에탄올/물의 비율의 결정은 당업에 통상적인 지식을 가진 자들의 능력 범위내에서 가능하다.
바람직하게, 상기 용액 중의 물의 농도는 5 부피% 내지 20 부피%이다. 보다 바람직하게, 물의 농도는 5 부피% 내지 10 부피%이다.
본 발명의 방법은 동물 또는 식물 공급원으로부터 수득된 오일 또는 지방의 요소 분획화 이후 수득된 여과물로부터 FFA 또는 지방산 유도체들의 추출에 특히 적합하다. 상기 오일 및 지방은 이에 제한하지는 않지만 하기를 포함한다; 해양생물(특히, 어류, 갑각류 및 해조류)로부터 수득된 오일; 동물 지방, 예컨대 버터, 라놀인(lanolin) 또는 라드(lard); 식물성 오일[식물성 오일 예컨대 올리브유 탈취제 증류물(olive oil deodoriser distillate) 및 콩기름 탈취제 증류물(soya oil deodoriser distillate)의 정제로부터 유도된 오일을 포함함]; 복합체 지질(특히 포스포리피드 및 스핀고리피드); 시드 오일[특히, 보리지(borage), 달맞이꽃(evening primrose), 까막까치 밥나무(blackcurrant), 에키움(Echium), 루나리움(Lunarium), 메도우폼(meadowfoam), 쏘 팔미토(saw palmetto), 호박(pumpkin) 및 측백나무(Biota orientalis)]; 및 너트 오일.
본 발명의 방법은 어유, 갑각류 오일 및 시드 오일로부터 PUFA를 추출, 및 동물 지방으로부터 콘쥬게이트된 PUFA의 추출에 특히 적당하다.
따라서, 하나의 실시형태에서, 초임계 CO2를 적당하게 전처리한 오일 또는 지방의 요소 분획화 이후 수득된 에탄올 여과물 수용액과 함께 추출 용기에 넣었다.
상기 오일 또는 지방은 어유 또는 시드 오일인 것이 바람직하다.
적당한 전처리 방법은 일반적으로 오일, 복합체 지질 또는 지방을 단백질 잔류물을 제거시키기 위한 단계를 진행시키는 것을 의미한다. 또한, 요소 분획화를 실행시키기 전에 오일, 복합체 지질 또는 지방은 일반적으로 FFA를 얻기 위해서 가수분해시키고, 에탄올과 트랜스-에스테르화하여 FAEE를 제조하거나 또는 상술한 다른 유도체로 전환시킨다.
FFA가 이미 풍부한 오일(예컨대, 올리브유 탈취제 증류물, 콩기름 탈취제 증류물 및 쏘 팔미토 오일)은 가수분해, 트랜스에스테르화 또는 다른 유도체들로의 전환 없이 요소 분획화에 적용시킬 수 있을 것이다. 따라서, 상기 오일은 적당한 용매 또는 용매 혼합물, 예컨대 에탄올 또는 수성 에탄올에 용해시킨 직후에 요소 분획화를 실행시킬 수 있다.
상기 CO2는 여과액의 pH가 감소시키면서, 동시에 FFA 또는 지방산 유도체들 및 대부분의 에탄올을 추출한다. 에탄올은 FFA 용해도를 크게 증가시키는 보조-용매로서 작용한다. 요소와 물은 추출 용기내에 침전되어, 물 중의 요소 액체 용액으로서 연속적으로 제거될 수 있다.
FFA 또는 지방산 유도체들의 CO2용액은 에탄올과 FFA가 액체 스트림으로서용기내에 침전되는 시점에 압력을 감소시킨 적당한 용기에 옮긴다.
감압은 한 단계 또는 다중 단계로 실행시켜, 1개 이상의 FFA 분획물을 제조할 수 있다. 그 다음에 FFA는 에탄올의 증발에 의해 액체 스트림(들)으로부터 회수될 수 있다.
일반적으로, 압력이 감소됨으로써, 근임계 유체내에 소량 용해되는 상기 지방산 또는 유도체들은 일차로 침전될 것이다. 대부분의 가용성 지방산 또는 유도체들은 마지막에 침전될 것이다. 따라서, 또 다른 것으로부터의 지방산 또는 유도체들의 분리 또는 분획화 정도가 달성될 수 있다는 것은 명백할 것이다.
상기 분획화는 분자 질량, 및 아주 낮은 함량 정도의 불포화물과 관련되며, 고 분자량으로서, 높은 불포화 지방산 또는 유도체들은 더 낮은 분자량 화합물에서 보다 덜 용해되는 것이 일반적이다. 유사한 분자량이지만 극성이 다른 친유성 화합물(예컨대 AGE, 및 FFA 또는 FAEE)은 또한 극성 차이에 따라서 분획화될 수 있을 것이다.
대안적으로, 단계별 감압(step-wise pressure reduction)에 의한 분획화에 덧붙여, FFA는 충진탑에서 추가 분획화될 것이다.
유리하게, 분리 단계(들)로부터 수득된 FFA와 에탄올 용액은 에탄올의 증발 없이 추가의 요소 분획화 단계를 실행시켜 상대 PUFA 함량을 증가시킬 것이다.
선택적으로, 고압 물 세척탑을 추출 단계 후와 감압 단계 전에 도입시켜 근임계 CO2와 에탄올에 의해 추출되는 요소를 제거시킨다. 상기는 대부분의 에탄올용액 중의 PUFA 에틸 에스테르의 희석 용액을 요소 분획화로부터 여과물으로서 수득하는 경우에 특히 유용하며, 상술한 것과 같이 이는 요소의 용해도는 에탄올 농도의 증가에 의해 증가되기 때문이다. 유사하게, 추가의 물 스트림을 CO2와 접촉하는 시점에 여과물과 주입하여 요소 침전을 개선시킬 수 있다.
추가의 관점에서, 본 발명은 지질 히드로실레이트 용액으로부터 1개 이상의 지방산을 추출하는 방법으로서, 하기의 단계들을 기본적으로 포함한다:
(a) 요소와 히드로실레이트 용액을 배합시켜 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 제조하는 단계;
(b) 여과액으로부터 고형 복합체를 분리시키는 단계;
(c) 근임계 유체와 여과액을 접촉시켜 지방산을 함유하는 근임계 유체 상과 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리시키는 단계; 및
(e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 지방산을 회수하는 단계.
상기 요소는 고형물로서 지질 히드로실레이트 용액에 첨가될 수 있다. 그러나, 상기는 PUFA 분해의 결과로서 요소를 용해시키기 위해서 대기 온도 이상으로 유지시킨 히드로실레이트 용액을 필요로할 것이다. 따라서, 히드로실레이트 용액은 요소 용액과 배합시키는 것이 일반적일 것이다.
대안적인 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 탑 또는 충진층의 형태로 미세하게 분쇄된 고형 요소에 첨가된다. 일반적으로, 상기 방법은 SFA 또는 유도체들이 요소와 고형 복합체를 형성하는 온도에서 실행된다. 바람직하게, 상기 방법은 MUFA 또는 유도체들이 요소와 고형 복합체를 형성하는 온도에서 실행된다. 지질 히드로실레이트 용액을 탑 또는 층에 통과시켜 침누, 여과 또는 다른 적당한 방법에 의해 고형물로부터 분리된 여과물을 제조한다.
상기 고형 요소 복합체에는 일반적으로 포화 지방산이 풍부하며, 여과물에는 일반적으로 불포화 지방산이 풍부할 것임이 명백할 것이다.
지질 히드로실레이트 용액은 일반적으로 적당한 지방, 복합체 지질, 오일 또는 이들의 혼합물의 알칼리 가수분해에 의해서 수득될 것이다.
선택적으로, 지질 히드로실레이트 용액은 요소와 배합되기 전에 방한화(防寒化, winterization)한다. 히드로실레이트 용액은 -20 ℃ 내지 10 ℃ 범위의 온도로 냉각되며, 지질 히드로실레이트 용액 중 일부 성분들(예를 들어 SFA, 스테롤, 왁스 및 지용성 비타민)이 침전된다. 침전된 물질은 여과 또는 다른 적당한 수단에 의해 지질 히드로실레이트 용액으로부터 제거되는 것이 유리할 것이다.
하나의 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 트리글리세리드와 왁스 에스테르 둘 다를 함유하는 식물 오일, 동물 또는 어류를 가수분해하여 수득된다. 따라서, 본 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 FFA와 지방산 알콜을 함유한다.
추가의 바람직한 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 트리글리세리드와 디아실글리세릴 에테르 둘 다 및 선택적으로 스쿠알렌을 함유하는 어유의 가수분해로부터 수득된다. 따라서, 본 실시형태에서 지질 히드로실레이트 용액은 FFA및 알콕시글리세릴 에테르, 및 선택적으로 스쿠알렌을 함유한다.
특히 바람직한 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 DHA와 EPA에 풍부한 트리글리세리드를 함유하는 어유의 가수분해에 의해 수득된다. 따라서, 본 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 FFA를 다량 포함하고, 일부는 EPA와 DHA이다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 GLA와 선택적으로 ALA에 풍부한 트리글리세리드를 함유하는 시드 오일의 가수분해로부터 수득된다. 따라서, 본 실시형태에서, 지질 히드로실레이트 용액은 FFA를 다량 포함하고, 일부는 GLA이고, 선택적으로 ALA이다.
지질 히드로실레이트 용액은 일반적으로 pH가 높으며, 또한 글리세롤과 알칼리염을 함유할 것이다.
상기 용액을 근임계 CO2를 이용하여 본 발명의 방법에 적용시키는 경우, 글리세롤은 또한 CO2와의 반응에 의해 형성되는 알칼리 카르보네이트가 형성되며, 풍부한 수상 중에 침전될 것이다. FFA가 근임계 유체로 추출되고, 다량의 수성 액체 상은 추출 용기의 압력을 감소시키지 않고 추출 용기로부터 연속적으로 제거될 수 있도록 용액의 pH를 감소시키는 것이 유리하다.
대안적인 실시형태에서, 본 발명의 방법은 적당한 알콜로 지질을 트랜스-에스테르화한 이후에 수득된 용액으로부터 지방산 에스테르를 추출하기 위해 사용한다.
바람직하게, 지질은 C1-C4알콜, 보다 바람직하게는 에탄올로 트랜스-에스테르화한다.
본 발명의 방법은 또한 적당한 용매 또는 용매 혼합물 중 FFA가 이미 풍부한 오일을 용해시킨 이후에 수득되는 용액으로부터 비-글리세리드 성분들을 추출하는데 적용시킬 수도 있다.
따라서, 대안적인 실시형태에서, 본 발명은 오일 용액으로부터 비-글리세리드 성분을 추출하기 위한 방법을 제공하며, 상기 오일 용액은 적당한 용매 또는 용매 혼합물 중에 용해된 오일을 포함하고, 상기 방법은 하기의 단계를 기본적으로 포함한다:
(a) 요소와 오일 용액을 배합시켜 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 제조하는 단계;
(b) 여과액으로부터 고형 복합체를 분리시키는 단계;
(c) 근임계 유체와 여과액을 접촉시켜 비-글리세리드 성분을 함유하는 근임계 유체 상과 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리시키는 단계; 및
(e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 비-글리세리드 성분을 회수하는 단계.
바람직하게, 비-글리세리드 성분은 스쿠알렌; 비타민 E; 및 카로티노이드로 구성되는 군으로부터 선택된다.
바람직하게, 오일은 올리브유 탈취제 증류물; 콩기름 탈취제 증류물; 및 쏘 팔미토 오일로 구성되는 군으로부터 선택된다.
바람직하게, 상기 오일 용액은 에탄올 또는 에탄올 수용액이다.
선택적으로, 상기 용액은 요소와 배합하기 이전에 방한화한다.
본 발명의 방법은 또한 요소 분획화 중에 수득되는 고형 요소 복합체로부터 친유성 화합물들[예를 들어 SFA, MUFA(특히 올레산), 및 알콕시글리세릴에테르)의 추출에 적용가능하다. 요소 복합체가 충분한 고온에서 적당한 용매 혼합물에 용해된다면, 상기 복합체는 분리될 것이다. 그 다음에 상기 용매 혼합물은 본 발명의 방법으로 근임계 유체와 접촉하여, 요소를 침전시키고 친유성 화합물들을 회수할 것이다(다음에는 2 이상의 단계로 분획화될 수 있음). 유리하게, 요소는 회수될 것이며, 이후에는 분획화 방법에 재사용될 것이다.
따라서, 하나의 실시형태에서 본 발명의 방법은 친유성 화합물의 추출 단계를 추가로 포함하며, 상기 방법은 하기의 단계를 기본적으로 포함한다:
(f) 적당한 용매 또는 용매 혼합물에 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 용해시켜 용액을 형성하는 단계;
(g) 근임계 유체와 상기 용액을 접촉시켜 1개 이상의 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
(h) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리시키는 단계; 및
(i) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
바람직하게, 상기 용매 또는 용매 혼합물은 C1-C4알콜을 함유한다. 보다 바람직하게, 상기 용매 또는 용매 혼합물은 에탄올을 함유한다.
바람직하게, 상기 용매 또는 용매 혼합물은 수성 알콜이다.
바람직한 실시형태에서, 친유성 화합물은 올레산이다.
본 발명에 결합되어 있으며, 어유로부터 폴리불포화 지방산(PUFA)의 추출을 위한 방법을 보여주는 간단한 도표인 도 1을 참조하면 본 발명이 더 잘 이해될 것이다. 상기 도표에 나타난 방법에서, 어유의 에탄올 수용액은 가수분해되어 FFA를 함유하는 지질 히드로실레이트 용액을 제공한다. 선택적으로 히드로실레이트 용액은 산을 첨가하여 약 5 내지 약 7의 pH로 중화시킨다.
그 다음에 본 발명은 하기의 단계에 적용시킨다:
(1) 히드로실레이트 용액을 요소와 배합시키는 단계;
(2) 수득된 혼합물을 여과하여 PUFA를 함유하는 여과물과 요소, SFA 및 MUFA를 포함하는 고형물을 제공하는 단계;
(3) 여과물을 근임계 유체와 접촉시켜 글리세롤과 요소 수용액, 및 PUFA와 에탄올을 포함하는 근임계 유체 상인 생성물 스트림을 제공하는 단계;
(4) 근임계 유체 상을 수용액으로부터 분리시키는 단계; 및
(5) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 PUFA 에탄올 용액인 또 다른 생성물 스트림을 제공하는 단계.
단계 (3) 내지 (5)는 "추출(EXTRACT)" 단계를 의미한다.
PUFA 에탄올 용액을 또 다른 요소 분획화와 근임계 유체 추출에 적용시켜 PUFA 농도를 추가로 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 상기 에탄올을 증발시켜 PUFA를 제공할 수 있다.
SFA와 MUFA가 풍부한 고형물을 함유하는 요소는 수성 에탄올에 용해되며, 본 발명의 방법은 하기의 단계에 적용된다:
(1) 상기 용액을 근임계 유체와 접촉시켜 요소 수용액과, SFA, MUFA 및 에탄올을 포함하는 근임계 유체 상인 생성물 스트림을 제공하는 단계;
(2) 근임계 유체 상을 수용액으로부터 분리시키는 단계; 및
(3) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 SFA와 MUFA 에탄올 용액인 또 다른 생성물 스트림을 제공하는 단계.
"추출(EXTRACT)"이라는 용어는 단계 (1) 내지 (3)에 적용될 수도 있다는 것이 명백할 것이다.
SFA와 MUFA 에탄올 용액으로부터 에탄올을 증발시키면 SFA와 MUFA가 제공된다.
따라서 지방산(PUFA, MUFA 및 SFA)은 어떤 탄화수소 용매도 사용하지 않고 어유로부터 추출시킬 수 있다.
추가의 관점에서, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 추출되는 경우에 친유성 화합물 또는 복수의 친유성 화합물을 제공한다.
본 발명의 방법을 사용하여, 친유성 화합물은 비식용 용매 잔류물이 없도록 수득될 수 있다. 따라서, 상기 친유성 화합물들은 건강 보조 식품으로서 또는 약물 및 화장품 제제에 사용하기에 적당하다.
장치
도 2에 나타낸 파일럿 규모(pilot scale) 10 ℓ장치에서 실험을 실행하였다.
10 ℓ장치 실험을 위한 일반적인 절차 및 방법
10 ℓ장치는 도 2에 나타내었으며, 도 2를 참조하여 설명하였다. CO2(또는 다른 근임계 용매)를 상기 장치에 액체 공급 실린더 (CYL1과 CYL2)로 공급하였다. 그 다음에 상기 CO2는 포지티브 변위 펌프(positive displacement pump) (MP1)으로 작동 압력(operating pressure)으로 압축하기 이전에 냉각수 트랩(chilled water trap) (WT1)과 응축기/중간냉각기(condenser/subcooler) (HX1)을 통과한다. 그 다음에 압축된 CO2는 예열기 열 교환기(preheater heat exchanger) (HX2)를 통과하고, 그 다음에 수직 하향흐름영역 튜브(vertical downcomer tube) 또는 하향흐름영역 튜브 및 정적 혼합기를 경유하여 추출 용기 EX1에 들어간다.
동시에, 요소 및 지방 유도체들(산 또는 에틸 에스테르)을 함유하는 용액, 물, 및 에탄올은 밸런스 (B1)상에 장착된 공급 탱크 (LT1)으로부터 제거되고, 그 다음에 피스톤 펌프 (LP1)에 의해 작동 압력으로 압축된다. 그 다음에 고압 용액을 (EX1)에 들어가는 하향흐름영역 튜브/정적 혼합기 직전에 T-접합부에서 CO2와 혼합된다. 요소 및 물을 침전시키고, (EX1)에서 압력을 감소시키지 않고 밸브 (EXV1)을 통해 (EX1)의 바닥으로부터 일정한 시간 간격을 두고 회수하였다. 지방유도체들과 에탄올은 CO2에 용해되고, 용기의 상부에 근접한 배출구를 통해 추출 용기를 떠난다.
그 다음에 배합된 CO2가 풍부한 용액은 밸브 (EXV4)[용기 (EX2)를 우회하기 위해서, 밸브 (EXV3와 EXV7)은 닫음], 감압 밸브 (CV1)[여기서, 압력은 90 바 내지 120 바로 감소시킴]를 통과하고, 그 다음에는 자켓형 분리 용기(jacketed separation vessel) (SV1)로 들어간다. 일부의 추출물과 소량의 에탄올은 상기 용기로 침전된다. 상기 추출물은 30 바를 유지하는 추가의 분리기로의 밸브 (ER4)와 그 다음에 밸브 (VV4)를 통해 추가의 감압법(depressurisation)에 의해 일정한 시간 간격으로 회수하였다. 진공하에서 증발에 의해 추출물에서 에탄올을 제거하였다. 수득물 PUFA를 뜨거운 물로 세척하여 임의로 함께 추출된(co-extracted) 요소를 제거하였다.
30 바에서 에탄올의 강제 증발(flashing)로부터 수득된 CO2는 제거 밸브(relief valve) (RV4)를 통해 대기로 배출하였다. 대부분의 CO2와 추출물은 (SV1)의 상부에서 배출시키고, 그 다음에 열 교환기 (HX3)를 통해 제2 분리 용기 (SV2)로 들어가기 전에 압력을 실린더 압력(50 바 내지 60 바)으로 감소시킨 역압 조절기(back pressure regulator) (BPR1)를 통과한다. 추출물과 에탄올의 잔류물은 상기 용기에 침전된다. 상기 추출물은 용기 (SV5)로의 압력을 밸브 (EV5)를 통해 30 바로 하고, 그 다음에는 밸브 (VV5)를 통한 추가의 감압법에 의해 일정한 시간 간격으로 회수하였다. 에탄올은 진공하에서 증발에 의해 추출물로부터 제거하였다.수득물 PUFA는 뜨거운 물로 세척하여 임의로 함께 추출된 요소를 제거하였다.
30 바에서 에탄올의 강제 증발로부터 수득된 CO2는 제거 밸브 (RV5)를 통해 대기로 배출하였다. 대부분의 CO2는 (SV2)의 상부에서 방출하고, 그 다음에 물 트랩 (WT1)를 통해 (MP1)으로 다시 재순환시키기 전에 코리오리스 질량유량계(coriolis mass flow meter) (FM1), 냉각기 열 교환기(cooler heat exchanger) (HX4)를 통과시킨다.
추가의 물 세척 용기 (EX2)는 실시예 7과 8용으로 사용하였다. (EX2)는 추출 용기 (EX1)과 분리기 SV1 사이의 유동 경로(flow path)에 삽입된다. 밸브 (EXV3)과 (EXV7)은 용기 (EX1)과 용기 (EX2)에 순서대로 CO2유체를 흐르도록 개방하고, 밸브 (EXV4)를 폐쇄하였다. (LP1)과 동일한 고압 펌프 (LP2)는 용기 (EX2)에 물을 펌프하는데 사용하였다. 세척탑 (EX2)는 추출 용기 (EX1)과 크기 및 작동이 실질적으로 동일하다. (EX1)으로부터의 고압 용액(CO2와 용해된 추출물)은 (EX2)로 들어가는 하향흐름영역 튜브/정적 혼합기 직전에 T-접합부에서 펌프 (LP2)로부터의 물과 혼합된다. (EX1)으로부터 함께 추출된 요소와 (LP2)로부터의 물은 침전되며, 밸브 (EXV2)를 통해 (EX2)의 바닥으로부터 일정한 시간 간격으로 회수하였다[(EX1)에 있어서 상기에서 기재한 것과 같음]. 지방 유도체들과 일부 에탄올은 CO2중에 용해되어 잔존하며, 용기 상부에 근접한 배출구를 통해 추출 용기 (EX2)를 떠난다. 그 다음에 배합된 CO2가 풍부한 용액은 표준 작동에 있어서 상기에서 기재된 것과 같은 감압 밸브 (CV1)를 통과한다. 에탄올은 진공하에서의 증발에 의해서 (SV1)과 (SV2)로부터 수득된 추출 시료로부터 제거된다. 상기 시료는 물 세척 단계에서 모든 요소가 제거되기 때문에 물로 세척할 필요는 없다.
재료 및 방법
산업용 등급인 액체 이산화탄소는 BOC(New Zealand) Ltd.에서 공급받았다. 대구류(ling) 및 곱상어류(dogfish)의 간유(liver oil)는 MacCure Seafoods Ltd(Nelson, New Zealand)에서 공급받았다. 산업용 등급인 요소는 Petrochem NZ Ltd.에서 공급받았다. 지방산 또는 에틸 에스테르 합성에 사용한 모든 다른 화학약품들은 실험실용 등급이다.
어유로부터의 유리 지방산의 제조
유리 지방산(FFA)은 (90 % 에탄올 중의) 1M KOH 5 ℓ와 어유 1 ㎏를 부드럽게 교반하면서 암실에서 질소하의 상온에서 밤새 반응시킴으로써 제조하였다.
어유 FFA의 요소 분획화
에탄올 중에 가수분해된 어유 용액을 6 N HCl를 천천히 첨가함으로써 중화하였다(통상적으로 대략 450 ㎖의 산이 필요함). 요소(1.5 ㎏)는 20 ℓ 유리 용기에 65 ℃에서 90 % 에탄올(5 ℓ) 중에 용해시켰다. 어유 FFA 용액(60 ℃로 예열함)은 요소 용액에 천천히 첨가하고, 혼합물은 상온에서 1 시간 동안 방치하였다. 그 다음에 상기 혼합물은 4 ℃ 또는 -20 ℃로 냉각하고, 상기 혼합물을 와트만(Whatman) #1 여과지로 진공여과한 이후 밤새 방치하였다.
가수분해된 (대구류 및 가시가 있는 곱상어류) 어유의 제2 분획화는 실시예로부터 수득된 FFA/에탄올 혼합물에서 실행하였다. 상기 혼합물은 (대구류의) FFA가 350 g인 대략 4 ℓ, 및 (곱상어류의) FFA와 알콕시글리세롤 에테르(AGE)가 550 g인 대략 7.5 ℓ로 측정되었다. 상기를 요소 용액(각각 65 ℃에서 90 % 에탄올 4 ℓ중 요소 1 ㎏; 및 65 ℃에서 90 % 에탄올 7.5 ℓ중 요소 1.8 ㎏)에 첨가하고, 수득된 혼합물은 -20 ℃로 냉각하였다. 각 분획화에 있어서, 수집된 총 여과물 시료(10 ㎖)는 액체 중의 FFA (및 AGE) 함량을 측정하기 위해서 석유 에테르(petroleum ether)에서 추출하였다. 유사하게, 각 분획화에 있어서, 총 결정물 시료(10 g)는 고형물 중의 FFA와 AGE의 함량을 측정하기 위해서 석유 에테르로 또한 추출하였다. 상기 추출물은 추출물 중의 포화 지방산(SFA), 모노불포화 지방산(MUFA) 및 폴리불포화 지방산(PUFA), 및 AGE를 측정하기 위해서 가스 크로마토그래피(GC)로 분석하였다.
어유로부터의 지방산 에틸 에스테르(FAEE)의 제조
FAEE는 0.5 M 에톡시화 나트륨/에탄올 용액 1.33 ℓ와 어유 1 ㎏를 부드럽게 교반하면서 암실에서 질소하의 상온에서 3 시간 동안 반응시킴으로써 제조하였다[14]. 반응을 퀸칭(quenching)시키기 위해서 증류수(250 ㎖)를 첨가하였다. 희석 HCl(2 N, 125 ㎖)를 첨가하고, 상기 혼합물을 2개의 상으로 분리하였다. 글리세롤과 염을 함유하는 아래 층을 제거하였다. 윗 층을 증류수(500 ㎖)로 세척하고, 아래 층을 다시 제거하였다. 그 다음에 지방산 에틸 에스테르, 및 곱상어류 오일 시료에 있어서의 글리세릴 에테르를 함유하는 윗 층을 수집하였다. 어유 트리글리세리드의 FAEE로의 완전한 전환은 박층 크로마토그래피(thin layer chromatography,TLC)에 의해 확인하였다.
어유 FAEE의 요소 분획화
10 ℓ의 돌려 닫는 뚜껑이 있는 병(screwtop bottle)에 65 ℃에서 90 % 에탄올(6 ℓ)에 요소(1.5 ㎏)를 용해시켰다. 에탄올(500 ㎖)에 용해되고, 60 ℃로 예열된 FAEE(500 g)를 요소 용액에 천천히 첨가하였다. 즉시 결정이 형성되고, 및 혼합물을 수조(water bath)로부터 제거하고, 상온에서 1 시간 동안 방치하였다. 그 다음에 상기 혼합물은 혼합물을 와트만 #1 여과지로 진공 여과시킨 이후에 냉장시키거나(4 ℃) 또는 상온에서 밤새 방치하였다. 총 수집된 여과물(6.5 ℓ) 중 시료(10 ㎖)를 액체(151 g) 중의 FAEE 함량을 측정하기 위해 석유 에테르로 추출하였다. 총 결정물(1.9 ㎏) 중 시료(10 g)를 또한 고형물 중의 FAEE 함량을 측정하기 위해서 석유 에테르로 추출하였다. 상기 추출물은 추출물 중의 SFA, MUFA 및 PUFA의 백분율을 측정하기 위해서 GC로 분석하였다.
지방산, 에틸 에스테르, 글리세릴 에테르의 분석
액체 부류의 TLC 분석
액체 시료를 석유에테르(30-40 ㎎/㎖)에 용해시키고, 실리카 겔 판(silica gel plate, Merck, 60 F254) 상에 스포팅(spotting)하였다. 비극성 지질 부류는 석유에테르:디에틸 에테르:아세트산(80:20:1) 용매 혼합물로 판에 러닝(running)함으로써 분석하였다. 그 다음에 상기 판을 황산 용액(에탄올 중에 황산이 2 %임)에 담그고, 힛건(heat-gun)으로 태워서(charring) 스폿(spot)들을 발생시켰다.
지방산 조성물의 GC 분석
FFA 또는 어유는 분석전에 지방산 메틸 에스테르(FAME)로 전환시켰다[15]. 오일(20 ㎎)을 헥산(0.5 ㎖, 내부 표준으로 노나데카노산 1 ㎎ 함유)에 용해시키고, 밀봉한 시험관에 메탄올 중 1 % H2SO4에 첨가하였다. 시험관을 50 ℃ 항온수조에서 밤새 방치시켰다. 헥산(2 ㎖)과 5 % 염화나트륨 용액(2 ㎖)을 상기 혼합물에 첨가하고, 유기층(FAME를 함유함)을 제거하였다. 그 다음에 상기 유기층은 2 % 중탄산나트륨 용액(2 ㎖)으로 세척하였다.
글리세릴 에테르는 아세톤화(acetonation)에 의해 GC 분석용으로 유도하였다[16]. 가수분해된 곱상어류 오일(20 ㎎)을 아세톤(5 ㎖)과 과염소산(perchloric acid) 2 방울에 첨가하고, 30 분 동안 방치시켰다. 반응을 퀸칭시키기 위해서 물(3 ㎖)을 첨가하고, 혼합물은 에탄올성 KOH(1 M, 1 ㎖)를 첨가하여 염기화하였다. 글리세릴 에테르의 이소프로필리덴 유도체들은 석유 에테르로 추출하고(2 ×3 ㎖), GC로 분석하였다. 그 다음에 수상을 산성화시키고(2 N HCl 1 ㎖로), FFA를 석유 에테르로 추출하고(2 ×3 ㎖), GC 분석을 위해 FAME로 전환시켰다.
FAEE는 분석을 위해 간편하게 석유 에테르(10 ㎎/㎖)에 용해시켰다.
GC 분석은 10 PSI의 입구 압력을 갖는 EC-Wax(Alltech) 탑(30 m × 0.25 ㎜ ×0.25 ㎛)이 구비된 휴렛-팩커드(Hewlett-Packard) 5890 GC를 사용하여 실행하였다. 오븐 온도는 3 분 동안 165 ℃로 유지하고, 그 다음에 분 당 4 ℃ 씩 가열하여 195 ℃까지 가열하고, 10 분 동안 유지시켰다. 그 다음에 온도는 분 당 4 ℃씩 가열하여 225 ℃로 올리고, 최종 유지 시간은 12 분으로 하였다. FAEE는 불꽃 이온화 검출기(flame ionisation detector, FID)로 검출하였다. 피크는 표준 지방산과 이전에 특징 확인이 잘 된 천연 오일[예를 들어, 대구의 간유(cod liver oil)]을 함유하는 지방산의 피크와 보유 시간을 비교하여 규명하였다.
실시예 1
요소, 글리세롤, 염 및 FFA의 분리
본 실시예는 어유의 트리글리세리드를 FFA로 전환한 직 후 요소 착화(complexation)하여 FFA를 회수하는 방법을 설명한다.
10.8 %의 DHA와 24.0 %의 PUFA를 함유하는 대구류 간유(1 ㎏)를 수산화칼륨을 사용하여 에탄올/물(90:10 질량비)에 가수분해시켰다. 최종 용액의 pH는 대략 14이다. 포화된 요소 용액은 90 질량% 에탄올/물 3 ℓ에 요소 1 ㎏을 혼합하고, 그 다음에 60 ℃로 가열하여 제조하였다. 그 다음에 상기 용액을 지방산 히드로실레이트 용액과 혼합하고, 서서히 냉각시켰다. 그 다음에 총 용액을 밤새 냉동기에 방치하고, 다음날 꺼내, 여과물로부터 고형 요소 복합체를 분리시키기 위해서 중력하에서 여과하였다. 그 다음에 여과물 6.74 ㎏을 1 시간 당 1.80 ㎏의 평균 질량 유속과 200 바에서 펌프하였다. 여과물이 침전 챔버(precipitation chamber)에 들어가기 전에 40 ℃와 200 바에서 초임계 CO2와 혼합하였다. 초임계 이산화탄소는 1 시간 당 대략 12.3 ㎏의 속도로 펌프하였다. 주로 물, 요소, 글리세롤 및 인지질 유도체들의 침전물이 1 시간 당 대략 0.61 ㎏의 속도로 침전 챔버 바닥으로부터수득된다. 초임계 이산화탄소, 및 용해된 에탄올과 FFA는 연이은 감압에 의해서 2개의 분리 단계를 통과한다. 분리기는 각각 대략 110 바와 60 바를 유지한다.
제1 분리 단계에서는 1 시간 당 0.15 ㎏의 평균 속도로 주로 C18-C22MUFA와 PUFA, 및 약간의 에탄올을 함유하는 추출물이 수득된다. 에탄올 증발 이후에 상기 분획물에 총 70 g의 FFA가 회수되며, 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사노산(DHA) 함량은 22.7 질량%; 및 PUFA 함량은 40.8 질량%이다.
제2 분리 단계에서는 1 시간 당 0.97 ㎏의 평균 속도로 주로 C16-C22MUFA와 PUFA, 및 에탄올을 함유하는 제2 추출 분획물이 수득된다. (공지된 질량의 시료로부터 에탄올 증발 이후에) 상기 분획물로부터 총 293 g의 FFA가 회수되며, DHA 함량은 19.2 질량%; 및 PUFA 함량은 35.8 질량%이다. FFA의 총 회수율은 여과물의 헥산 추출에 의해 결정하여 공급물 질량을 기준으로 86 질량%이다.
실시예 2
2번의 결정화(crystallisation) 후 요소 여과물로부터의 FFA 회수
본 실시예는 FFA로부터 에탄올의 중간 증발 없이 연이은 요소 착화와 초임계 추출에 의한 PUFA의 2-단계 농축을 설명한다.
실시예 1에서 제1 분리 단계로부터 수득된 FFA를 제2 분리 단계 생성물로서 수득된 에탄올/FFA 용액(FFA 함량과 특징을 결정하기 위해서 소량을 뺌)에 첨가하였다. 그 다음에 상기 용액은 요소 대 FFA의 질량 비율을 대략 1:1로, 실시예 1에서 기재한 포화 요소 용액과 혼합하였다. 냉각하고 그 이후 냉동기에서 밤새 저온화시킨 이후 용액을 여과하였다. 그 다음에 여과물 6.35 ㎏을 1 시간 당 1.69 ㎏의 평균 질량 유속 및 200 바에서 펌프하였다. 여과물은 침전 챔버에 넣기 이전에 200 바 및 40 ℃에서 초임계 CO2와 혼합하였다. 초임계 이산화탄소는 1 시간 당 대략 12.8 ㎏의 속도로 펌프하였다. 주로 에탄올, 물 및 요소의 침전물을 1 시간 당 대략 0.15 ㎏의 속도로 침전 챔버의 바닥으로부터 수득하였다. 초임계 이산화탄소, 및 용해된 에탄올과 FFA는 실시예 1에서 기재한 것과 같이 연이은 감압으로 2번의 분리 단계를 통과시킨다.
제1 분리 단계에서는 1 시간 당 0.25 ㎏의 평균 속도로 주로 C20-C22PUFA 및 약간의 에탄올을 함유하는 추출물이 수득된다. 에탄올의 증발 이후 상기 분획물로부터 총 15 g의 FFA가 회수되며, DHA 함량은 72 질량%; 및 PUFA 함량은 96.3 질량%이다.
제2 분리 단계에서는 1 시간 당 1.26 ㎏의 평균 속도로 주로 C18-C22PUFA 및 에탄올을 함유하는 제2 추출 분획물이 수득된다. (공지된 질량의 시료로부터 에탄올 증발시킨 이후에) 상기 분획물로부터 총 94 g의 FFA가 회수되며, DHA 함량은 59 질량%; 및 PUFA 함량은 89.4 질량%이다.
FFA의 총 회수율은 여과물의 헥산 추출에 의해 결정되며, 공급물 질량을 기준으로 95 질량%이다.
실시예 3
고형물로부터의 요소와 FFA 회수
본 실시예는 요소 복합체로부터의 FFA 회수와, 추가로 사용하기위해 재순환될 수 있는 용해된 요소 분획물의 생성을 입증한다. 또한 연이은 감압에 의해 FFA로부터의 AGE의 분리를 입증한다.
23 질량%의 농도로 가시가 있는 곱상어류 FFA와 AGE를 함유하는 요소/FFA 복합체(1210 g)을 2400 g의 에탄올과 1600 g의 물을 함유하는 혼합물에 용해시켰다. 상기 혼합물을 40 ℃로 가열하고, 모든 고형물이 용해될 때 까지 부드럽게 교반하였다. 그 다음에 균질한 액상을 1 시간 당 대략 1.52 ㎏의 질량 유속으로 200 바에서 펌프하고, 침전 챔버에 넣기 이전에 200 바와 40 ℃에서 초임계 이산화탄소와 혼합하였다. 초임계 이산화탄소는 1 시간 당 대략 12 ㎏의 속도로 펌프하였다. 주로 물과 요소 첨전물을 1 시간 당 대략 0.88 ㎏의 속도로 침전 챔버의 바닥으로부터 수득하였다. 초임계 이산화탄소, 및 용해된 에탄올과 FFA/AGE를 실시예 1 에서와 같이 연이은 감압으로 2번의 분리 단계를 통과시켰다.
제1 분리 단계에서는 1 시간 당 0.06 ㎏의 평균 속도로 거의 독점적으로 AGE, 소량의 C20-C22MUFA, 및 약간의 에탄올을 함유하는 추출물이 수득된다. 에탄올 증발 이후 상기 분획물에서 총 73 g의 AGE와 FFA가 회수된다.
제2 분리 단계에서는 1 시간 당 0.48 ㎏의 평균 속도로 주로 C14-C18SFA와 MUFA, 및 에탄올을 함유하는 제2 추출 분획물이 수득된다. AGE는 상기 분획물에 회수되지 않았다. 에탄올 증발 이후에 상기 분획물로부터 총 194 g의 FFA가 회수된다.
FFA와 AGE의 총 회수율은 뜨거운 에탄올/물에의 용해 이후에 요소 복합체의 헥산 추출에 의해서 결정되며, 공급물 질량을 기준으로 96 질량%이다.
실시예 4
요소 여과물로부터의 FAEE의 액체 CO 2 회수
본 실시예는 에탄올, 물, 요소 및 9.3 %의 DHA와 22.5 %의 PUFA를 함유하는 대구류 간 오일의 FAEE를 함유하는 여과액로부터 FAEE의 회수를 기술한다.
여과물은 65 ℃에서 에탄올/물(6 ℓ, 90 % 에탄올) 중 1.5 ㎏의 요소를 용해시켜 제조하였다. 에탄올(500 ㎖)에 용해시키고, 60 ℃로 예열시킨 500 g의 FAEE를 요소 용액에 천천히 첨가하였다. 상기 혼합물을 서서히 4 ℃로 냉각시키고, 그 이후에 진공 여과하여 6.5 ℓ의 여과물을 수득하였다. 여과물 중에는 151 g의 FAEE가 보유되어 있으며, 요소 고형물 중에는 322 g이 보유되어 있다. 여과액 1,206 ㎏을 1 시간 당 1.2 ㎏의 속도로 장치로 펌프하였고, 298 K와 70 바에서 액체 CO2와 혼합하였다. CO2는 1 시간 당 13 ㎏의 속도로 펌프하였다.
44 g의 FAEE가 55 바와 313 K에서 단일 분리 작동 중에 97 % 수율로 회수되었다. 상기 FAEE는 29 %의 DHA와 50 %의 PUFA를 함유한다.
실시예 5
요소 여과물로부터의 FAEE의 액체 프로판 회수
본 실시예는 실시예 4에서 사용한 동일한 여과액으로부터 FAEE의 회수를 기술한다.
여과액 2,412 ㎏을 장치로 펌프하고, 40 바의 압력과 313 K의 온도에서 아임계(subcritical) 프로판과 혼합하였다.
81 g의 FAEE가 9 바의 압력과 313 K의 온도에서 단일 분리 작동으로부터 98 % 수율로 회수되었다. 상기 FAEE는 25 %의 DHA와 47 %의 PUFA를 함유한다.
실시예 6
요소 여과물로부터의 보리지 FFA의 초임계 CO 2 회수
본 실시예는 에탄올, 물, 요소, 및 22.4 %의 감마-리놀렌산(GLA) 및 60.4 %의 PUFA를 함유하는 보리지 오일의 FFA를 함유하는 여과액으로부터 FFA의 회수를 기술한다. 상기 보리지 오일은 보리지 시드(borage seed)의 초임계 추출에 의해 수득하였다.
보리지 오일(401.1 g)을 KOH(101.8 g)를 함유하는 에탄올/물(에탄올 1800 ㎖, 물 200 ㎖)에서 가수분해하였다. 상기 혼합물을 반응을 완료시키기 위해 밤새 교반하였다. 그 다음에 가수분해된 보리지 오일 용액을 6 N HCl로 중화시켰다. 2개의 수득된 상을 분리시키고, 바닥 상을 제거하였다. 요소 용액을 65 ℃에서 에탄올/물(2 ℓ, 90 % 에탄올)에 요소 600 g을 용해시킴으로써 제조하였다. 가수분해산물 용액의 상부 상(60 ℃로 예열됨)을 요소 용액에 첨가하고, 상온으로 혼합물을 냉각하였다. 상기 혼합물을 -20 ℃에서 밤새 냉동기에 방치하였고, 그 이후에 진공 여과하여 대략 4.3 ℓ의 여과물을 수득하였다. 여과물에는 238 g의 FFA가 보유되어 있으며, 요소 고형물 중에는 144.3 g이 보유되어 있다. 여과액 3,629 ㎏을1 시간 당 1.1 ㎏의 속도로 장치에 펌프하고, 313 K와 200 바에서 초임계 CO2와 혼합하였다. CO2는 1 시간 당 23.2 ㎏의 속도로 펌프하였다. 분획화는 FFA를 회수하기 위해 2번의 감압 단계로 실행하였다.
클로로필에서 기인하는 녹색이 착색된 라피네이트(green coloured raffinate)를 수득하였다.
35.5 %의 GLA와 89.0 %의 PUFA가 함유된 FFA 172 g을 100 바와 323 K에서 작동하는 제1 분리기에서 회수하였다.
36.8 %의 GLA와 88.5 %의 PUFA가 함유된 FFA 32 g을 48 바와 313 K에서 작동하는 제2 분리기에서 회수하였다.
실시예 7
추가의 물 세척 단계로 요소 여과물로부터 방한화 보리지 FFA의 초임계 CO 2 회수
본 실시예는 에탄올, 물, 요소, 및 지방산 분획물 중에 23.0 %의 GLA 및 60.8 %의 PUFA를 초기에 함유하는 보리지 오일의 FFA를 함유하는 여과액으로부터 FFA의 회수를 기술한다.
FFA 용액은 요소 단계 이전에 방한화하며, 초기 GLA 함량을 증가시킨다. 그 다음에 2-단계 요소 분획화를 초임계 추출 전에 실행하였다. 고압 물-세척 단계는 초임계 추출 후와 제1 분리기 전에 포함시켜서, 지방산의 회수 이전에 임의의 함께 추출된 요소를 제거시킨다. 보리지 오일은 초임계 CO2로 보리지 시드의 추출로부터폐기 분획물(매우 소량의 추출물임)로서 수득하였다. 오일은 트리글리세리드, 유리 지방산, 및 약간의 왁스를 함유한다.
보리지 오일(1003.5 g)을 KOH(250 g)를 함유하는 에탄올/물(에탄올 4500 ㎖, 물 500 ㎖)에서 가수분해시켰다. 완벽한 반응을 위해서 혼합물을 밤새 교반하였다. 그 다음에 가수분해된 보리지 오일 용액은 6 N HCl로 중화시켰다. 2개의 수득된 상을 분리시키고, 바닥 상을 제거하였다. 상부 상은 -20 ℃의 냉동기에서 밤새 방치하였다. 용액은 여과하고, 고형물(왁스, 포화 지방산 및 염) 446 g을 함유하는 침전물을 제거하였다. 요소 용액은 65 ℃에서 에탄올/물(5 ℓ, 90 % 에탄올)에 요소 1.5 ㎏을 용해시킴으로써 제조하였다. 상부 상 여과물(대략 4 ℓ)에 용해된 26.4 %의 GLA와 70.6 %의 PUFA를 함유하고, 60 ℃로 예열된 700 g의 FFA를 요소 용액에 천천히 첨가하였다. 상기 혼합물을 서서히 4 ℃로 냉각시키고, 그 이후에 4 ℃에서 진공 여과하여 대략 8 ℓ의 여과물을 수득하였다. 여과물을 재가열시키고, 추가로 요소를 첨가하여 제1 요소 분획화와 동일한 수준의 농도가 되도록 하였다. 상기 용액을 밤새 -20 ℃로 냉각하고, 이후에 4 ℃에서 진공 여과하여 140.0 g의 PUFA를 함유하는 대략 8 ℓ의 용액을 만들었다. 여과액 6,683 ㎏을 1 시간 당 1.68 ㎏의 속도로 장치로 펌프하였고, 313 K와 200 바에서 초임계 CO2와 혼합하였다. CO2는 1 시간 당 24.6 ㎏의 속도로 펌프하였다.
녹색이 착색된 라피네이트 스트림을 1 시간 당 0.31 ㎏의 속도로 제1 추출 용기로부터 수득하였다. CO2, 에탄올 및 추출된 지방산을 1 시간 당 0.91 ㎏의 속도에서 펌프되는 물과 용액을 혼합하는 제2 추출 용액에 넣었다. 제2 라피네이트 스트림을 1 시간 당 1.20 ㎏의 평균 속도로 상기 추출 용기로부터 수득하였다. 분획화는 FFA를 회수하기 위한 2-단계 감압으로 실행하였다.
71.7 %의 GLA와 94 %의 PUFA를 함유하는 74 g의 FFA를 100 바와 323 K에서 작동하는 제1 분리기에서 회수하였다.
75.6 %의 GLA와 96 %의 PUFA를 함유하는 57 g의 FFA를 48 바와 313 K에서 작동하는 제2 분리기에서 회수하였다.
실시예 8
추가의 물-세척 단계로 요소 여과물로부터 FAEE의 초임계 CO 2 회수
본 실시예는 에탄올, 물, 요소, 및 11.6 %의 DHA와 21.0 %의 PUFA를 함유하는 대구류 간유의 FAEE를 함유하는 여과액으로부터 FAEE의 회수를 기술한다. 고압 물-세척 단계를 초임계 추출 이후 및 제1 분리기 전에 포함시켜서, 임의로 함께 추출된 요소를 제거시켰다. FAEE는 상기에서 기재된 방법에 따라서 제조하였다.
요소 용액은 65 ℃에서 에탄올/물(6 ℓ, 90 % 에탄올)에 요소 1.5 ㎏을 용해시킴으로써 제조하였다. 에탄올(500 ㎖)에 용해되고, 60 ℃로 예열된 500 g의 FAEE를 요소 용액에 천천히 첨가하였다. 상기 혼합물을 서서히 4 ℃로 냉각시키고, 그 이후에 진공 여과하여 6.2 ℓ의 여과물을 수득하였다. 214 g의 FAEE가 여과물에 보유되어 있으며, 요소 고형물에는 234 g이 보유되어 있다. 여과액 5,096 ㎏을 1 시간 당 1.73 ㎏의 속도로 장치로 펌프하였고, 315 K와 200 바에서 초임계CO2와 혼합하였다. CO2는 1 시간 당 23.2 ㎏의 속도로 펌프하였다.
라피네이트 스트림을 1 시간 당 0.20 ㎏의 평균 속도로 제1 추출 용기로부터 수득하였다. CO2, 에탄올 및 추출된 FAEE를 1 시간 당 0.99 ㎏의 속도에서 펌프되는 물과 용액을 혼합하는 제2 추출 용액에 넣었다. 제2 라피네이트 스트림을 1 시간 당 1.34 ㎏의 평균 속도로 상기 추출 용기로부터 수득하였다. 분획화는 FAEE를 회수하기 위한 2-단계 감압으로 실행하였다.
31.1 %의 DHA와 54.9 %의 PUFA를 함유하는 71 g의 FAEE를 100 바와 323 K에서 작동하는 제1 분리기에서 회수하였다.
23.1 %의 DHA와 42.46 %의 PUFA를 함유하는 122 g의 FAEE를 50 바와 313 K에서 작동하는 제2 분리기에서 회수하였다.
더 작은 분자 질량의 FAEE를 제2 분리기에서 농축하였다. 두개의 분리기로부터의 추출물을 요소로부터 유리하였다.
본 발명이 동물성 공급원 또는 식물성 공급원으로부터 수득된 비정제(crude) 지방 또는 오일로부터 폴리불포화 지방산, 또는 이들의 유도체들을 추출하는 방법을 제공하는 것은 상기 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 본 발명에 사용되는 용매는 식용 유기 용매일 것이며, 따라서 폴리불포화 지방산 또는 유도체들은 약물과 화장품의 제제화 또는 건강 보조 식품으로서 사용하기에 적당하다.
본 발명은 특히 어유로부터 폴리불포화 지방산을 추출하여 중간 등급의 제품에 낮은 가치를 높이는데 적합하다.
당업에 통상의 지식을 가진 자에게 본 상세한 설명은 단지 예의 방법으로 제공되며, 본 발명의 범주는 이에 제한되지 않는다는 것이 또한 명백할 것이다.

Claims (82)

  1. 친유성 화합물 및 요소(urea)를 기본적으로 포함하는 용액으로부터 친유성 화합물을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    (a) 상기 용액을 근임계 유체(near-critical fluid)와 접촉시켜 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상(相) 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
    (b) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
    (c) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    친유성 화합물은 트리글리세리드 및 글리세롤 에테르의 유도체; 및 비(非)-글리세리드 친유성 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    친유성 화합물은 지방산; 지방산 C1-C4알콜 에스테르; 지방산 아민; 지방산 아미드; 알콕시글리세롤 에테르; 및 지방산 알콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    친유성 화합물은 지방산 또는 이들의 유도체인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방산 또는 이들의 유도체는 C18이상의 탄소 원자쇄를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방산 또는 이들의 유도체는 불포화되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    불포화 지방산 또는 이들의 유도체는 폴리불포화(polyunsaturation)되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리불포화 지방산 또는 이들의 유도체는 모든 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산; 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산; 6,9,12-옥타데카트리에노산; 9,12,15-옥타데카트리에노산; 9,11-옥타데카디에노산; 및 이들의 유도체들로이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    친유성 화합물은 지용성 비타민; 스테롤; 왁스 에스테르; 카로티노이드; 및 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    친유성 화합물은 지용성 비타민인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    비타민은 비타민 A; 비타민 D; 비타민 E; 및 이들의 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    친유성 화합물은 카로티노이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    카로티노이드는 아스탁산틴; 2-카로틴; 및 리코펜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    친유성 화합물은 탄화수소인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    탄화수소는 스쿠알렌인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액은 C1-C4알콜 함유 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    알콜은 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액은 알콜 함유 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액은 복수의 친유성 화합물들의 요소 분획화(fractionation)로부터 수득된 여과물인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액은 복수의 친유성 화합물들의 요소 분획화로부터 수득된 고형 요소 복합체를 용해시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    친유성 화합물은 포화 지방산; 모노불포화 지방산; 및 알콕시글리세릴 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    친유성 화합물은 올레산인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액은 1개 이상의 지질을 적당한 알콜로 트랜스-에스테르화한 후 수득되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    알콜은 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2; 액체 CO2; 에탄; 에틸렌; 프로판; 프로필렌; 부탄; 불화 C2-C3탄화수소; 산화 질소; 헥사플루오르화 황; 디메틸에테르; 디메틸에테르의 부분 및 전체 불화 유사체; 및 이들 가스의 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    근임계 유체는 불화 C2-C3탄화수소인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    불화 C2-C3탄화수소는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2또는 액체 CO2인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    308 K 내지 353 K의 온도 범위 및 150 바(bar) 내지 500 바의 압력 범위에서 용액을 초임계 CO2와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    압력 범위는 150 바 내지 300 바인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액 및 근임계 유체는 정적 혼합기(static mixer)를 사용하여 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    요소 함유 침전물은 수용액으로서 수득되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    요소 함유 침전물은 착색된(coloured) 화합물을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    착색된 화합물은 클로로필 유도체인 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체 상의 압력은 2개 이상의 단계에서 감소되어, 친유성 화합물을 함유하는 2개 이상의 분획물을 회수하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용기의 압력을 감소시키지 않으면서 요소 함유 침전물 및 근임계 유체 상이 추출 용기로부터 연속 제거되는 연속 방법으로 추출을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체 상의 압력을 감소시켜서 친유성 화합물을 회수하기 전에 고압 물 세척탑(high-pressure water wash column)내에서 근임계 유체 상을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 친유성 화합물.
  40. 지질 히드로실레이트(hydrosylate) 용액으로부터 1개 이상의 지방산을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법:
    (a) 히드로실레이트 용액을 요소와 배합하여 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 제조하는 단계;
    (b) 여과액으로부터 고형 복합체를 분리하는 단계;
    (c) 여과액을 근임계 유체와 접촉시켜 지방산을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
    (d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
    (e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 지방산을 회수하는 단계.
  41. 제 40 항에 있어서,
    지질 히드로실레이트 용액은 어유(fish oil), 동물성 오일 또는 식물성 오일의 가수분해로부터 수득되는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    오일은 어유인 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 41 항에 있어서,
    오일은 시드 오일(seed oil)인 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    시드 오일은 보리지(borage); 까막까치 밥나무(blackcurrant); 달맞이꽃(evening primrose); 에키움(Echium); 루나리움(Lunarium); 메도우폼(meadowfoam); 쏘 팔미토(saw palmetto); 호박; 및 측백나무(Biota orientalis)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 40 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    히드로실레이트 용액을 요소와 배합하기 이전에 지질 히드로실레이트 용액을 방한화(防寒化, winterization)하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 40 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    히드로실레이트 용액을 고형 요소와 배합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 40 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    히드로실레이트 용액을 요소 용액과 배합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    요소 용액은 에탄올 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방산은 불포화되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 40 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    불포화 지방산은 폴리불포화되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제 40 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리불포화 지방산은 모든 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산; 모든 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산; 6,9,12-옥타데카트리에노산; 9,12,15-옥타데카트리에노산; 및 9,11-옥타데카디에노산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제 40 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지질 히드로실레이트 용액은 C1-C4알콜 함유 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    알콜은 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제 40 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지질 히드로실레이트 용액은 알콜 함유 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 적당한 용매 또는 용매 혼합물내에 용해된 오일을 포함하는 오일 용액으로부터 비-글리세리드 성분을 추출하는 방법으로서, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 방법:
    (a) 오일 용액을 요소와 배합하여 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 제조하는 단계;
    (b) 여과액으로부터 고형 복합체를 분리하는 단계;
    (c) 여과액을 근임계 유체와 접촉시켜 비-글리세리드 성분을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
    (d) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
    (e) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 비-글리세리드 성분을 회수하는 단계.
  56. 제 55 항에 있어서,
    비-글리세리드 성분은 스쿠알렌; 비타민 E; 및 카로티노이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,
    용매 또는 용매 혼합물은 에탄올 또는 수성 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    오일은 올리브유 탈취제 증류물; 콩기름 탈취제 증류물; 및 쏘 팔미토 오일로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제 55 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    오일 용액은 요소와 배합되기 이전에 방한(防寒, winterization)하는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제 40 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2; 액체 CO2; 에탄; 에틸렌; 프로판; 프로필렌; 부탄; 불화 C2-C3탄화수소; 산화 질소; 헥사플루오르화 황; 디메틸에테르; 디메틸에테르의 부분 및 전체 불화 유사체; 및 이들 가스의 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제 60 항에 있어서,
    근임계 유체는 불화 C2-C3탄화수소인 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제 60 항 또는 제 61 항에 있어서,
    불화 C2-C3탄화수소는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제 60 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2또는 액체 CO2인 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    근임계 유체는 초임계 CO2인 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제 64 항에 있어서,
    308 K 내지 353 K의 온도 범위 및 150 바 내지 500 바의 압력 범위에서 여과액을 초임계 CO2와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    압력 범위는 150 바 내지 300 바인 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 제 40 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액 및 근임계 유체는 정적 혼합기를 사용하여 접촉시키는 것을 특징으로하는 방법.
  68. 제 40 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서,
    요소 함유 침전물은 수용액으로서 수득되는 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 40 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,
    요소 함유 침전물은 착색된 화합물을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 69항에 있어서,
    착색된 화합물은 클로로필 유도체인 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제 40 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체 상의 압력은 2개 이상의 단계에서 감소되어, 지방산을 함유하는 2개 이상의 분획물을 회수하는 것을 특징으로 하는 방법.
  72. 제 40 항 내지 제 71 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용기의 압력을 감소시키지 않으면서 요소 함유 침전물 및 근임계 유체 상이 추출 용기로부터 연속 제거되는 연속 방법으로 추출을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 제 40 항 내지 제 72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    근임계 유체 상의 압력을 감소시켜서 지방산을 회수하기 전에 고압 물 세척탑내에서 근임계 유체 상을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  74. 제 40 항 내지 제 73 항 중 어느 한 항에 있어서,
    친유성 화합물을 추출하는 단계를 추가로 포함하고, 하기 단계들을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    (f) 고형 요소/친유성 화합물 복합체를 적당한 용매 또는 용매 혼합물 중에 용해하여 용액을 형성하는 단계;
    (g) 상기 용액을 근임계 유체와 접촉시켜, 친유성 화합물을 함유하는 근임계 유체 상 및 요소 함유 침전물을 제조하는 단계;
    (h) 요소 함유 침전물로부터 근임계 유체 상을 분리하는 단계; 및
    (i) 근임계 유체 상의 압력을 감소시켜 친유성 화합물을 회수하는 단계.
  75. 제 74 항에 있어서,
    용매 또는 용매 혼합물은 C1-C4알콜을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  76. 제 75 항에 있어서,
    알콜은 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  77. 제 74 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용매 혼합물은 수성 알콜인 것을 특징으로 하는 방법.
  78. 제 74 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    친유성 화합물은 포화 지방산; 모노불포화 지방산; 및 알콕시글리세릴 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  79. 제 74 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,
    친유성 화합물은 올레산인 것을 특징으로 하는 방법.
  80. 제 40 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 지방산.
  81. 제 55 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 비-글리세리드 성분.
  82. 제 74 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 추출되는 것을특징으로 하는 친유성 화합물.
KR1020047016904A 2002-04-22 2003-04-11 분리 기술의 개선 방법 KR100972703B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ518504A NZ518504A (en) 2002-04-22 2002-04-22 Use of near-critical fluids in the separation of saturated and mono-unsaturated fatty acids from urea-containing solutions
NZ518504 2002-04-22
PCT/NZ2003/000062 WO2003089399A1 (en) 2002-04-22 2003-04-11 Improvements in or relating to separation technology

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040111542A true KR20040111542A (ko) 2004-12-31
KR100972703B1 KR100972703B1 (ko) 2010-07-27

Family

ID=29245084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047016904A KR100972703B1 (ko) 2002-04-22 2003-04-11 분리 기술의 개선 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7709668B2 (ko)
EP (1) EP1501782A4 (ko)
JP (1) JP2005523323A (ko)
KR (1) KR100972703B1 (ko)
AU (1) AU2003222522B8 (ko)
CA (1) CA2483191A1 (ko)
NZ (1) NZ518504A (ko)
WO (1) WO2003089399A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100603974B1 (ko) * 2003-12-05 2006-07-25 김갑식 고체상 지질을 용매로 이용한 나노수준의 또는 비결정질입자의 제조 방법
NZ545146A (en) * 2006-02-07 2009-03-31 Ind Res Ltd Near-critical fluid fractionation process for extracting plant or animal material
ES2294956B1 (es) * 2006-09-29 2009-04-01 Universidad Autonoma De Madrid Alcoxigliceroles modificados.
WO2008153426A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Sealord Group Limited Anti-inflammatory composition and use thereof
NZ556769A (en) * 2007-07-27 2010-01-29 Ind Res Ltd Use of ionic liquids for extraction or fractionation of lipids
US10376550B2 (en) * 2007-12-12 2019-08-13 Dacy Tech Pty Ltd. Nutraceutical composition and methods of use
US8747673B2 (en) 2008-09-25 2014-06-10 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for recovering a solvent from a fluid volume and methods of removing at least one compound from a nonpolar solvent
US8308954B2 (en) 2008-09-25 2012-11-13 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for recovering a polar solvent from a fluid stream contaminated with at least one polar impurity
US8071656B2 (en) * 2009-03-03 2011-12-06 Dynasep Llc Nylon extraction from commingled materials
ITMI20102297A1 (it) 2010-12-15 2012-06-16 Prime Europ Therapeuticals Procedimento per stabilizzare acidi grassi poliinsaturi per mezzo di idruri metallici
CN102321005A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 中国海洋大学 一种亚临界流体萃取虾青素的方法
UA114615C2 (uk) 2012-01-06 2017-07-10 Омтера Фармасьютікалз, Інк. Збагачена дпк композиція омега-3 поліненасичених жирних кислот у формі вільної кислоти
RU2645075C2 (ru) 2012-05-07 2018-02-15 Омтера Фармасьютикалс, Инк. Композиции статинов и омега-3 жирных кислот
US9132363B2 (en) * 2012-11-20 2015-09-15 Apeks Llc Extraction system
US9725408B2 (en) 2013-03-13 2017-08-08 Dsm Nutritional Products Ag Recovering urea and oil from a urea/oil complex
US9163198B2 (en) 2014-01-17 2015-10-20 Orochem Technologies, Inc. Process for purification of EPA (eicosapentanoic acid) ethyl ester from fish oil
US9546125B2 (en) 2015-02-11 2017-01-17 Orochem Technologies, Inc. Continuous process for extraction of unsaturated triglycerides from fish oil
US20180187121A1 (en) * 2015-06-15 2018-07-05 White Dog Labs, Inc. Method for producing one or more oil-soluble bioproducts
CN109481333A (zh) * 2018-12-13 2019-03-19 昆明白鸥微藻技术有限公司 一种虾青素egf原液及其制备方法
CN110668945B (zh) * 2019-09-29 2022-02-15 青岛利和生物科技有限公司 一种结合超临界流体提取鱼油中dha和epa的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60214757A (ja) * 1984-04-07 1985-10-28 Jgc Corp 高度不飽和脂肪酸又はそのエステルの濃縮分離方法
JPS6272793A (ja) * 1985-09-26 1987-04-03 バブコツク日立株式会社 魚油からのエイコサペンタエン酸の濃縮分離法
JPH0225447A (ja) 1988-07-13 1990-01-26 Nippon Oil & Fats Co Ltd 高度不飽和脂肪酸類の製造方法
GB8819110D0 (en) * 1988-08-11 1988-09-14 Norsk Hydro As Antihypertensive drug & method for production
SE9303446D0 (sv) 1993-10-20 1993-10-20 Trikonex Ab A novel urea fractionation process
JPH1095744A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Nof Corp 高度不飽和脂肪酸又はそのアルキルエステルの製造方法
NO310113B1 (no) * 1999-08-11 2001-05-21 Norsk Hydro As Fremgangsmåte for utvinning av flerumettede fettsyrer fra ureakomplekser
ES2159257B1 (es) 1999-11-19 2002-04-16 Kd Iqa S L Nuevo procedimiento de preparacion del ester etilico del acido eicosa pentaenoico.

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003222522A1 (en) 2003-11-03
US7709668B2 (en) 2010-05-04
KR100972703B1 (ko) 2010-07-27
EP1501782A1 (en) 2005-02-02
AU2003222522B8 (en) 2009-01-08
US20060035350A1 (en) 2006-02-16
WO2003089399A1 (en) 2003-10-30
EP1501782A4 (en) 2006-11-08
JP2005523323A (ja) 2005-08-04
AU2003222522B2 (en) 2008-11-27
CA2483191A1 (en) 2003-10-30
NZ518504A (en) 2005-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100972703B1 (ko) 분리 기술의 개선 방법
JP6889700B2 (ja) 天然油由来の超長鎖多価不飽和脂肪酸
EP0178442B1 (fr) Procédé d&#39;enrichissement sélectif en acides gras polyinsaturés delta-6 d&#39;un mélange contenant des acides gras delta-6 et delta-9, fractions enrichies obtenues et leur utilisation
JP2506866B2 (ja) 脂肪酸の分画方法
US5679809A (en) Concentrate of polyunsaturated fatty acid ethyl esters and preparation thereof
US8557318B2 (en) Method of supercritical fluid fractionation of oil seed extraction materials
EP2659780B2 (en) Omega 3 concentrate
US5734071A (en) Process for separating lipophilic compounds
JP2003506423A (ja) 尿素付加物からのポリ不飽和脂肪酸の回収
CN109880858A (zh) 一种降低海洋磷脂中游离脂肪酸含量的方法
US20230357665A1 (en) Method for producing oil from a microalgae product
CN117757568A (zh) 一种长链脂肪酸甘油二酯的提纯方法
Rastegari et al. S., Yatim, I, N., & Ali, N.(2022). Fractionation of Fish Waste Oil through Low-Temperature Crystallization in Acetone Followed by Urea Complexation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee