KR20210131376A - 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 수득하는 방법 - Google Patents
조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 수득하는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210131376A KR20210131376A KR1020217029917A KR20217029917A KR20210131376A KR 20210131376 A KR20210131376 A KR 20210131376A KR 1020217029917 A KR1020217029917 A KR 1020217029917A KR 20217029917 A KR20217029917 A KR 20217029917A KR 20210131376 A KR20210131376 A KR 20210131376A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bar
- fucoxanthin
- fatty acid
- process step
- particularly preferred
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
- A61K36/02—Algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/32—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by aldehydo- or ketonic radicals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
- A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
- A61K31/20—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having a carboxyl group bound to a chain of seven or more carbon atoms, e.g. stearic, palmitic, arachidic acids
- A61K31/202—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having a carboxyl group bound to a chain of seven or more carbon atoms, e.g. stearic, palmitic, arachidic acids having three or more double bonds, e.g. linolenic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
- A61K31/336—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having three-membered rings, e.g. oxirane, fumagillin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
- A61K36/02—Algae
- A61K36/03—Phaeophycota or phaeophyta (brown algae), e.g. Fucus
-
- 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
- C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/13—Crystalline forms, e.g. polymorphs
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Alternative & Traditional Medicine (AREA)
- Botany (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
본 발명은 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물, 특히 푸코잔틴-결정, 특히 푸코잔틴, 및 지방산 함유 지질 분획, 특히 지방산을 수득하는 방법, 특히 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴과 지방산을 통합 추출 및 분리하는 방법, 및 이들 방법으로부터 수득된 산물, 특히 푸코잔틴-결정 및 지방산에 관한 것이다.
Description
본 발명은 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물, 특히 푸코잔틴-결정, 특히 푸코잔틴, 및 지방산 함유 지질 분획, 특히 지방산을 수득하는 방법, 특히 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴과 지방산을 통합 추출 및 분리하는 방법, 및 이들 방법으로부터 수득된 산물, 특히 푸코잔틴-결정 및 지방산에 관한 것이다.
다양한 대형 조류뿐만 아니라 미세 조류, 특히 규조류(돌말강(Bacillariophyceae)이라고도 함) 및 대표적인 착편모조강(Prymnesiophyceae)은 산업적으로 적절한 양의 카로티노이드 푸코잔틴(FX)과 다양한 주로 고도불포화 지방산(예: 에이코사펜타엔산 EPA 또는 도코사헥사엔산 DHA)을 함유한다. 푸코잔틴의 화학적 합성은 가능하지만 매우 힘든 작업이다(Kajikawa et al., 2012). EPA와 DHA는 일반적으로 어유에서 수득된다(Lee et al., 2009).
푸코잔틴은 세포의 광계에서 녹색에서 청색 파장 범위의 빛 에너지를 고유 1차 색소로 전달하는, 조류 세포의 틸라코이드 막의 막 공간에서 푸코잔틴-클로로필-a/c-단백질 복합체(FCP)의 형태로 발생하는 집광성 색소이다. 주황-적색 안료로서의 착색 특성 외에도, 푸코잔틴은 또한 본질적으로 분자의 구조와 작용기(에폭시기 포함 및 누적 탄소 이중 결합 포함)에 기반한 건강 증진 특성 때문에 상업적인 관점에서도 흥미롭다(Peng et al., 2011). 무엇보다도 푸코잔틴의 항산화제(Airanthi et al., 2011), 항염증제(Heo et al., 2012), 암 억제(Hosokawa et al., 1999) 및 체중 감소 효과(Maeda et al., 2005)에 대한 많은 연구들이 이미 수행되었다. 이러한 특성으로 인해 영양학적 관점에서 흥미로울 뿐만 아니라 자외선 차단제와 같은 화장품에도 유용하게 사용될 수 있다(Heo and Jeon, 2009).
조류 종에 따라, 조류에 함유된 (주로 단일불포화 및 다중불포화) 지방산은 엽록체 막의 일부로서 당지질 및 인지질 형태로 존재하거나 트리아실글리세리드(TAG) 형태로 저장 지질로 존재한다. 경제적으로 가장 큰 관심을 받는 것은 EPA 및 DHA와 같은 필수 지방산이다. 이들은 또한 다양한 건강상의 이점을 가지고 있다.
전통적으로, EPA 또는 DHA와 같은 지방산은 극성 및 비극성 용매 또는 압력 기반 방법으로 얻을 수 있다(Pieber et al., 2012). 극성 용매(에탄올, 에틸 아세테이트, 아세톤)는 또한 상온에서 또는 더 높은 온도에서 압력 기반 방법을 사용하여 지방산과 같은 다른 친유성 성분과 함께 푸코잔틴을 추출하는 데 사용된다.
전통적으로 사용되는 극성 용매는 높은 수율의 푸코잔틴을 제공하지만 매우 비선택적이다. 따라서 얻은 추출물은 다른 지질(지방산, 피토스테롤 및 기타 카로티노이드 포함)을 매우 높은 비율로 함유하고 있으며 고순도 푸코잔틴을 얻기 위해서는 복잡한 과정을 거쳐야 한다.
미세 조류 및 대형 조류의 경우에는, 푸코잔틴, 지방산 및 기타 많은 지질을 포함하는 추출물이 생성된다. 다른 지질은 건조물에 대해 추출물의 주요 부분을 구성할 수 있다.
현재, 전문가들은 추출 분획에서 특히 지방산(예를 들어, EPA)과 푸코잔틴을 분리하여 성분들을 정제할 수 있는 다음과 같은 가능성에 대해 훤히 알고 있다.
이전에 사용된 용매(예를 들어, 헥산과 에탄올 및 물의 조합)와 혼화되지 않거나 부분적으로만 혼화되는 비극성 용매가 2상 시스템에서 액체/액체 추출을 통해 사전에 얻은 추출물에서 지방산 및 푸코잔틴을 분리하는 데 사용될 수 있다 (Kim et al., 2012a, 2012b). 이를 위해서는, 다량의 추가 용매가 필요하고 보통은 성분 분리가 완전히 가능하지 않기 때문에, 개별 분획의 총 건조 질량에 대해 요구되는 두 성분의 고순도가 달성되지 않는다.
김 등의 방법 (Kim et al. 2012a)에서는, 예를 들어 n-헥산이 두 가지 종류의 물질(지방산 및 푸코잔틴)을 모두 포함하는 에탄올 추출물로부터 지질/지방산을 제거하는 데 사용된다. 푸코잔틴은 n-헥산에 거의 용해되지 않으며, 따라서 n-헥산은 전술한 극성 용매보다 푸코잔틴을 훨씬 더 잘 흡수하지 못한다는 것이 발견되었다. 또한 추출에는 매우 긴 시간인 3 시간이 소요된다.
소위 ATPS 시스템에 인산염을 첨가하면 푸코잔틴이 "치환"에 의해 침전을 초래할 수 있다(Gomez-Loredo et al., 2014). 여기서 문제는 두 물질을 모두 사용할 수 있으려면 예를 들어 정용여과를 통해 다량의 인산염을 시스템에서 다시 제거해야 하는 것인데, 이는 시간이 많이 걸리고 결과적으로 추가 공장 단계로 이어진다.
실리카겔 컬럼을 사용한 성분의 크로마토그래피 분리에 대한 연구도 있다(Xia et al., 2013). 푸코잔틴을 고순도로 얻을 수 있지만, 공정은 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸린다.
WO 2015/101410 A1호는 푸코잔틴의 액체/고체 추출이 적어도 하나의 알칸으로 발생하고 푸코잔틴이 결정화에 의해 추출물로부터 분리되는 푸코잔틴의 연속 추출 방법을 개시하고 있다. 이 과정에서는, 특히 크로마토그래피 컬럼 또는 고정층이 있는 충전 컬럼을 사용하여 푸코잔틴을 분리한다. 이 방법의 단점은 푸코잔틴의 순도가 그리 높지 않고, 특히 크로마토그래피 컬럼이나 패킹된 고정층을 사용하는 것이 시간적인 면에서 비용이 많이 든다는 점이다. 더욱이, WO 2015/101410호에 개시된 방법은 조류 추출물로부터의 지방산 함유 분획이 추가로 처리되지 않기 때문에 덜 경제적이다.
본 발명은 푸코잔틴 및 지방산, 특히 EPA 및/또는 DHA를 고수율, 특히 고순도로 산물의 손상 없이 수득함으로써 특히 비용 효율적이고 경제적으로 매력적인 방법을 제공하기 위한 기술적인 문제에 기초한다.
본 발명은 독립항의 교시를 제공함으로써, 기초로 하는 기술적 문제를 해결한다.
본 발명에 따르면, 하기 방법 단계를 포함하는, 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 함유 침전물 및 지방산 함유 지질 분획을 수득하는 방법이 제공된다:
a) 적어도 하나의 비극성 유기 용매 및 조류의 바이오매스를 제공하는 단계,
b) 적어도 하나의 제1 필터 요소에 할당된 적어도 하나의 추출 반응기 유닛에서 방법 단계 a)에 제공된 적어도 하나의 비극성 유기 용매에 의해 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 60 내지 150℃의 온도 및 1.5 내지 100 bar의 압력에서 추출하여 조류 추출물 및 추출된 조류의 바이오매스를 포함하는 혼합물을 수득하는 단계,
c) 적어도 하나의 제1 필터 요소를 통한 여과에 의해 방법 단계 b)에서 수득된 혼합물로부터 추출된 조류의 바이오매스를 분리하여 여과된 조류 추출물을 수득하고 적어도 하나의 제2 필터 요소가 할당된 적어도 하나의 침전 반응기 유닛에 수득된 여과된 조류 추출물을 도입하는 단계,
d) 여과된 조류 추출물의 온도를 침전 반응기 유닛에서 -80 내지 50℃로 낮추어 푸코잔틴-결정을 침전시킴으로써 푸코잔틴-결정 함유 침전물과 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물을 수득하는 단계,
e) 적어도 하나의 제2 필터 요소를 통한 여과에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리하여 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득하는 단계, 및
f) 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 증발시켜 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터 지방산 함유 지질 분획을 분리함으로써 지방산 함유 지질 분획을 수득하는 단계.
따라서, 본 발명은 특히, 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물, 특히 푸코잔틴, 및 지방산 함유 지질 분획을 불연속적으로 수득하는 방법을 제공하며, 여기서, 제1 방법 단계 a)에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매 및 조류의 바이오매스를 제공하고, 제2 방법 단계 b)에서, 특히 60 내지 150℃의 온도 및 1.5 내지 100 bar의 압력에서 제1 방법 단계에서 제공된 적어도 하나의 비극성 유기 용매에 의해 제1 방법 단계에서 제공된 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 추출하여 조류 추출물 및 추출된 조류의 바이오매스를 포함하는 혼합물을 수득한다.
제3 방법 단계 c)에서, 여과에 의해 제2 방법 단계에서 수득된 혼합물로부터 추출된 조류의 바이오매스를 분리하여 여과된 조류 추출물을 수득한다. 제4 방법 단계 d)에서, 여과된 조류 추출물의 온도를 -80 내지 50℃로 낮추어 푸코잔틴-결정을 침전시킴으로써 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물을 수득한다.
제5 방법 단계 e)에서, 여과에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물과 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리하여 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득한다. 제6 방법 단계 f)에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 증발시켜 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터 지방산 함유 지질 분획을 분리하여 지방산 함유 지질 분획을 수득한다. 본 발명은 특히, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 추출 반응기 유닛의 하류에 적어도 하나의 침전 반응기 유닛을 갖는 반응기 시스템에서 수행되는 전술한 6가지 방법 단계 a) 내지 f)를 제공하고, 여기서 각각의 추출 반응기 유닛에는 적어도 하나의 제1 필터 요소가 할당되고, 각각의 침전 반응기 유닛에는 적어도 하나의 제2 필터 요소가 할당되며, 여기서 적어도 하나의 제1 필터 요소는 - 첫 단계에서 마지막 단계(방법 단계 a)로부터 제6 단계, 방법 단계 f) 까지의 방향에서 볼 때 - 적어도 하나의 침전 반응기 유닛의 상류에 배열되고, 적어도 하나의 제2 필터 요소는 적어도 하나의 침전 반응기 유닛에서 하류에 배열된다.
따라서, 본 발명에 따른 본 발명의 특히 불연속적인 방법은, 특히 적어도 하나의 비극성 유기 용매에 의해 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 함유 침전물, 특히 푸코잔틴, 및 지방산 함유 지질 분획을 추출하고 본 발명에 따른 반응 파라미터 및 제2 방법 단계에서 수득된 조류의 바이오매스 및 제4 방법 단계에서 수득된 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리하기 위해 적어도 2개의 필터 요소를 사용하는 특히 불연속적인 방법로 인해 푸코잔틴 및 지방산을 높은 수율 및 순도로 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 연속적으로 또는 배치식으로 수행될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산의 추출은 적어도 하나의 제1 필터 요소가 할당된 적어도 하나의 추출 반응기 유닛에서 60 내지 100℃의 온도 및 1.5 내지 100 bar의 압력에서 일어난다. 추출은 조류 추출물 및 추출된 조류의 바이오매스를 포함하는 혼합물로 이어진다. 적어도 하나의 제1 필터 요소를 사용한 여과에 의해 혼합물로부터 추출된 조류의 바이오매스를 제거한다. 여과된 조류 추출물을 얻고, 이를 적어도 하나의 제2 필터 요소가 할당된 적어도 하나의 침전 반응기 유닛에 도입한다. 이 적어도 하나의 침전 반응기 유닛에서, 여과된 조류 추출물로부터 푸코잔틴-결정을 침전시키기 위해 여과된 조류 추출물의 온도를 -80 내지 50℃로 낮추고, 이에 따라 푸코산틴-결정 함유 침전물 및 비침전물 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물을 수득한다. 적어도 하나의 제2 필터 요소를 사용하는 여과에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획의 사전 형성된 혼합물로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리하여 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 얻을 수 있다. 추가 방법 단계에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 증발시킴으로써 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터 지방산 함유 지질 분획을 얻는다. 푸코잔틴-결정, 특히 정의된 직경의 푸코잔틴을 얻기 위해 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 적어도 하나의 추가 방법 단계, 예를 들어 용해, 건조, 재결정화, 분쇄, 특히 초음파 처리 등으로 추가 처리할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 유리하게는 푸코잔틴-결정, 특히 푸코잔틴, 및 지방산, 특히 DHA 및 EPA를 특히 고순도로, 그리고 특히 고수율로 생산한다. 지방산은 더 극성인 특성을 갖는 당지질 형태로 사용되는 조류에서 발생하기 때문에 특히 높은 수율의 지방산은 명확하게 예측할 수 없었다. 이론에 구애없이, 추출 동안 당지질이 유리 지방산으로 열 유도 전환되는 것이 이러한 특히 높은 수율로 이어질 가능성이 있다.
본 발명에 따른 방법은 지방산뿐만 아니라 푸코잔틴도 특히 고순도로 생성하며, 두 성분 모두 유리하게는 단일 방법 단계에서 수득될 수 있고 따라서 공정은 또한 특히 경제적이고 비용이 저렴하게 든다. 특히 추가 정제 단계가 생략될 수 있다. 높은 순도의 지방산과 푸코잔틴-결정의 특장점은 보다 나은 가공성이다. 본 발명에 따른 방법으로 수득한 지방산은 변색이 거의 또는 전혀 없기 때문에 특히 화장품 산업에서 유리하게 사용될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 본 발명을 수행하기 위해 본 발명에 따라 설정된 반응기 시스템 구성에서 수행된다. 본 발명에 따른 반응기 시스템 구성은 적어도 하나의 제1 필터 요소가 할당된 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 제2 필터 요소가 할당된 적어도 하나의 제2 침전 반응기 유닛을 포함한다. 반응기 시스템은 바람직하게는 제2 필터 요소에서 하류에 배열되고 침전 반응기 유닛에 연결된 증발 장치, 특히 증류 장치를 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 2개, 특히 적어도 3개, 특히 2개, 특히 3개의 제1 필터 요소가 추출 반응기 유닛에 할당된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 2개, 특히 적어도 3개, 특히 2개, 특히 3개의 제2 필터 요소가 침전 반응기 유닛에 할당된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 서로 공간적으로 분리되고 연결부, 특히 유체 연결부에 의해 연결되는 2개의 반응기이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 반응기에 통합되고 연결부, 특히 유체 연결부에 의해 연결된 반응기의 2개의 개별 유닛을 나타낸다.
특히 바람직한 실시양태에서, 두 반응기 유닛 사이의 연결은 적어도 하나의 호스 또는 적어도 하나의 튜브이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 두 반응기 유닛 사이의 연결은 공간 분리 장치의 개구부이다. 공간 분리 장치는 벽일 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 교반기는 반응기 유닛의 적어도 하나에 함유된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛은 교반기를 함유한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 교반기를 함유한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 침전 유닛은 각각 교반기를 함유한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 반응기 유닛 중 적어도 하나는 유동층 반응기이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛은 유동층 반응기이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 유동층 반응기이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 유동층 반응기이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 반응기 유닛 중 적어도 하나는 반응기 유닛의 온도를 제어하기 위한 장치를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛은 반응기 유닛의 온도를 제어하기 위한 장치를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 반응기 유닛의 온도를 제어하기 위한 장치를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛 및 적어도 하나의 침전 반응기 유닛은 각각 반응기 유닛의 온도를 제어하기 위한 장치를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛은 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛은 적어도 하나의 입구 및 적어도 하나의 출구를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛은 입구 및 출구를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛은 입구 및 출구를 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 추출 반응기 유닛에 할당된 제1 필터 요소는 추출 반응기 유닛의 출구에 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛에 할당된 각각의 제1 필터 요소는 추출 반응기 유닛의 출구에 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 추출 반응기 유닛에 할당된 제1 필터 요소는 침전 반응기 유닛의 입구에 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛에 할당된 각각의 제1 필터 요소는 침전 반응기 유닛의 입구에 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛에 할당된 적어도 하나의 제1 필터 요소는 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 적어도 하나의 침전 반응기 유닛 사이의 연결부에 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 추출 반응기 유닛에 할당된 적어도 하나의 제1 필터 요소는 공간 분리 장치의 개구부, 특히 벽의 개구부에 존재한다. 따라서, 이러한 적어도 하나의 제1 필터 요소는 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 적어도 하나의 침전 반응기 유닛의 연결부에 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제1 필터 요소가 가열된다. 이것은 푸코잔틴-결정 함유 침전물의 조기 침전을 감소시키고, 특히 현저하게 방지시키고, 특히 완전히 방지시킨다는 이점을 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제1 필터 요소는 0.1 내지 0.9 μm, 특히 0.1 내지 0.5 μm, 특히 0.1 μm, 특히 0.2 μm, 특히 0.25 μm, 특히 0.5 μm, 특히 1 μm의 기공 크기를 가진다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제1 필터 요소는 강철, 세라믹 또는 PTFE 또는 이들의 조합물로 만들어진다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제1 필터 요소는 직교류 여과에 적합한 필터, 특히 중공 섬유 필터이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제1 필터 요소는 체 필터이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛에 할당된 제2 필터 요소는 침전 반응기 유닛의 출구에 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛에 할당된 제2 필터 요소는 특히 침전 반응기 유닛과 후속 장치 사이의 적어도 하나의 연결부에 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 제2 필터 요소는 0.2 내지 10 μm, 특히 0.2 내지 5 μm, 특히 0.2 내지 1 μm, 특히 0.2 내지 0.45 μm, 특히 정확히 0.2 μm, 특히 정확히 0.45 μm, 특히 정확히 1 μm, 특히 정확히 5 μm의 기공 크기를 가진다.
특히 바람직한 실시양태에서, 제2 필터 요소는 강철, 세라믹 또는 PTFE 또는 이들의 조합물로 구성된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제2 필터 요소는 직교류 여과에 적합한 필터, 특히 중공 섬유 필터이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 제2 필터 요소는 체 필터이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 건조, 특히 분무 건조, 특히 동결 건조를 위한 장치가 추출 반응기 유닛의 상류에 연결되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 세포 파괴 장치가 추출 반응기 유닛에서 상류에 연결되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 세포 파괴 장치가 추출 반응기 유닛에서 상류에 연결되고 건조, 특히 분무 건조, 특히 동결 건조를 위한 장치가 세포 파괴 장치에서 하류에 연결되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 세포 파괴 장치는 고압 균질화기 또는 볼 밀, 특히 교반기 볼 밀이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 증류 장치가 제2 필터 요소에서 하류에 연결되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 용매 재순환 장치가 증류 장치에서 하류에 연결되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 특히 분쇄하기 위한 추가 처리를 위한 장치가 제2 필터 요소에서 하류에 제공된다. 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 특히 분쇄하기 위한 추가 처리를 위한 이 장치는 증류 장치의 연결에 관계없이, 즉 특히 상기 장치와 병렬로 연결될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분쇄하기 위한 장치는 초음파에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분쇄하는 장치이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분쇄하기 위한 장치는 기계적 전단력에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분쇄하는 장치이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 적어도 하나의 침전 반응기 유닛 사이에 압력차가 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 제1 필터 요소를 통한, 특히 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 적어도 하나의 침전 반응기 유닛 사이의 압력차는 1 내지 99 bar, 특히 1 내지 98 bar, 특히 1 내지 97 bar, 특히 1 내지 90 bar, 특히 1에서 80 bar까지, 특히 1 내지 70 bar, 특히 1 내지 60 bar, 특히 5 내지 99 bar, 특히 5 내지 98 bar, 특히 5 내지 97 bar, 특히 5 내지 90 bar, 특히 5 내지 80 bar, 특히 5 내지 70 bar, 특히 5 내지 60 bar, 특히 10 내지 99 bar, 특히 20 내지 98 bar, 특히 20 내지 97 bar, 특히 20 내지 90 bar, 특히 20 내지 80 bar, 특히 20 내지 70 bar, 특히 20 내지 60 bar, 특히 20 내지 99 bar, 특히 20 내지 98 bar, 특히 20 내지 97 bar, 특히 20 내지 90 bar, 특히 20 내지 80 bar, 특히 20 내지 70 bar, 특히 20 내지 60 bar이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 적어도 하나의 제2 필터 요소 사이에 압력차가 존재한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 제2 필터 요소를 통한, 특히 적어도 하나의 추출 반응기 유닛과 증발 장치 사이의 압력차는 1 내지 99 bar, 특히 1 내지 98 bar, 특히 1 내지 97 bar, 특히 1 내지 90 bar, 특히 1 내지 80 bar, 특히 1 내지 70 bar, 특히 1 내지 60 bar, 특히 5 내지 99 bar, 특히 5 내지 98 bar, 특히 5 내지 97 bar, 특히 5 내지 90 bar, 특히 5 내지 80 bar, 특히 5 내지 70 bar, 특히 5 내지 60 bar, 특히 10 내지 99 bar, 특히 20 내지 98 bar, 특히 20 내지 97 bar, 특히 20 내지 90 bar, 특히 20 내지 80 bar, 특히 20 내지 70 bar, 특히 20 내지 60 bar, 특히 20 내지 99 bar, 특히 20 내지 98 bar, 특히 20 내지 97 bar, 특히 20 내지 90 bar, 특히 20 내지 80 bar, 특히 20 내지 70 bar, 특히 20 내지 60 bar이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 지방산에 대해 65 내지 95 중량%(DM, 건조물)의 수율(출발 물질 중 지방산의 건조 중량을 기준으로 한 수율)을 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 EPA에 대해 65 내지 98 중량%(DM)의 수율(출발 물질 중 EPA의 건조 중량을 기준으로 한 수율)을 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 푸코잔틴에 대해 30 내지 75 중량%, 특히 40 내지 75 중량%(DM)의 수율(출발 물질 중 푸코잔틴의 건조 중량을 기준으로 한 수율)을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스를 특히 세포 파괴에 의해 분쇄하는 것이 제공된다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스는 제공되기 전에 특히 분무 또는 동결 건조에 의해 건조된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스는 특히 세포 파괴에 의해 분쇄되고, 제공되기 전에 특히 분무 또는 동결 건조에 의해 건조된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스는 조류의 미립자 바이오매스이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 a)에 제공되기 전에 조류 바이오매스의 분쇄, 특히 세포 파괴가 볼 밀, 특히 교반기 볼 밀, 또는 고압 균질화기에 의해, 특히 볼 밀, 특히 교반기 볼 밀에 의해 수행되는 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 알칸, 특히 n-알칸, 또는 상이한 알칸, 특히 상이한 n-알칸의 조합인 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 펜탄, 헥산, 헵탄 및/또는 이들의 조합, 특히 n-헥산, n-펜탄, n-헵탄 및/또는 또는 이들의 조합, 특히 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 사이클로헵탄 및/또는 이들의 조합인 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 헥산 또는 헵탄, 특히 헥산, 특히 헵탄인 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 n-헥산 또는 n-헵탄, 특히 n-헥산, 특히 n-헵탄인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매는 방법 단계 a)의 제공 전에 소량, 특히 0.1 내지 10% vol%, 특히 0.1 내지 5 vol%, 특히 0.1 내지 1 vol%, 특히 0.1 내지 0.5 vol%(각각의 경우에 적어도 하나의 비극성 유기 용매와 하나 이상의 극성 용매의 혼합물의 총 부피를 기준으로 함)의 하나 이상의 극성 용매와 혼합된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매와 적어도 하나의 극성 용매의 혼합물 중의 적어도 하나의 극성 용매는 에탄올, 에틸 아세테이트, 아세톤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매이다.
방법 단계 a)에 제공하기 전에 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 소량의 하나 이상의 극성 용매와 혼합하면 특히 유리하게는 푸코잔틴 및/또는 지방산의 수율이 증가한다.
본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 조류의 바이오매스가 대형 조류 또는 미세 조류, 특히 규조류, 특히 돌말강(Bacillariophyceae), 특히 착편모조강(Prymnesiophyceae) 조류, 특히 Phaeodactylum tricornutum, 특히 Cylinderotheca fusiformis, 특히 Odontella aurita, 특히 착편모조류(Haptophyta), 특히 Isochrysis spec., 특히 Isochrysis aff. galbana의 바이오매스인 것이 제공된다.
본 발명의 매우 특히 바람직한 실시양태에서, 조류의 바이오매스가 Phaeodactylum tricornutum 조류의 바이오매스인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 함유 침전물 및 지방산 함유 지질 분획을 수득하는 방법은 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 함유 침전물 및 지방산 함유 지질 분획을 불연속적으로 수득하는 방법이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 온도가 100 내지 120℃, 특히 정확히 100℃인 본 발명에 따른 방법이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 온도는 70 내지 120℃, 특히 70 내지 100℃, 특히 70 내지 95℃, 특히 70 내지 90℃, 특히 70 내지 80℃, 특히 정확히 70℃이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 온도는 80 내지 150℃, 특히 80 내지 120℃, 특히 80 내지 100℃, 85 내지 150℃, 특히 85 내지 120℃, 특히 85 내지 100℃, 특히 90 내지 150℃, 특히 90 내지 100℃, 특히 정확히 80℃, 특히 정확히 90℃, 특히 정확히 95℃이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 압력이 3 내지 100 bar, 특히 5 내지 100 bar, 특히 10 내지 100 bar, 특히 15 내지 100 bar, 특히 20 내지 100 bar, 특히 25 내지 100 bar, 특히 30 내지 100 bar, 특히 40 내지 100 bar, 특히 50 내지 100 bar, 특히 60 내지 100 bar, 특히 70 내지 100 bar, 특히 1.5 내지 90 bar, 특히 1.5 내지 80 bar, 특히 1.5 내지 70 bar, 특히 1.5 내지 60 bar, 특히 1.5 내지 50 bar, 특히 1.5 내지 40 bar, 특히 1.5 내지 30 bar, 특히 1.5 내지 25 bar, 특히 1.5 내지 20 bar, 특히 1.5 내지 15 bar, 특히 1.5 내지 10 bar, 특히 1.5 내지 5 bar, 특히 1.5 내지 3 bar, 특히 3 내지 90 bar, 특히 3 내지 80 bar, 특히 3 내지 70 bar, 특히 3 내지 60 bar, 특히 3 내지 50 bar, 특히 3 내지 40 bar, 특히 3 내지 30 bar, 특히 3 내지 25 bar, 특히 3 내지 20 bar, 특히 3 내지 15 bar, 특히 3 내지 10 bar, 특히 3 내지 5 bar, 특히 5 내지 90 bar, 특히 5 내지 80 bar, 특히 5 내지 70 bar, 특히 5 내지 60 bar, 특히 5 내지 50 bar, 특히 5 내지 40 bar, 특히 5 내지 30 bar, 특히 5 내지 25 bar, 특히 5 내지 20 bar, 특히 5 내지 15 bar, 특히 5 내지 10 bar인 것이 제공된다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 압력이 100 bar인 것이 제공된다.
방법 단계 b)에 사용된 압력은 특히 방법 단계 b)에 따른 추출을 수행하고, 특정 실시양태에 따라 제1 필터 요소를 통해 여과된 조류 추출물을 수득하고 제2 필터 요소를 통해 푸코잔틴 함유 침전물을 분리하고 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득하기 위해 상승적으로 사용될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에 적용된 압력은 제1 필터 요소를 통해 여과된 조류 추출물을 수득하고/하거나 제2 필터 요소를 통해 푸코잔틴 함유 침전물을 분리하고 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득하기 위해 사용될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에 적용된 압력은 제1 필터 요소를 통해 여과된 조류 추출물을 수득하고 제2 필터 요소를 통해 푸코잔틴 함유 침전물을 분리하고 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득하기 위해 사용될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출 반응기 유닛에서의 체류 시간이 1 내지 60분, 특히 1 내지 45분, 특히 1 내지 30분, 특히 1 내지 25분, 특히 1 내지 20분, 특히 1 내지 15분, 특히 1 내지 10분, 특히 1 내지 5분인 것이 제공된다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출 반응기 유닛에서의 체류 시간이 1 내지 5분인 것이 제공된다.
방법 단계 b)에서 특히 짧은 체류 시간은 이전에 알려진 방법과 비교하여 지방산 및/또는 푸코잔틴으로부터의 산물 손상이 적고/거나, 지방산 함유 지질 분획 및/또는 푸코잔틴-결정 함유 침전물이 더 높은 순도를 가짐을 의미한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)가 배치 작동 모드로 수행되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 방법 단계 c)가 수행되기 전에 방법 단계 b)가 적어도 1회, 특히 적어도 2회, 특히 적어도 3회, 특히 적어도 4회 반복되는 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 수득된 조류 추출물이 추가의 카로티노이드, 폴리페놀 및/또는 피토스테롤을 포함하는 것이 제공된다. 특히, 전술한 물질, 즉 추가의 카로티노이드, 폴리페놀 및/또는 피토스테롤은 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서 방법 단계 f)에서 지방산 함유 지질 분획과 함께 수득되고, 즉 이들이 지방산 함유 지질 분획에 존재하는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매는 방법 단계 b) 전에, 방법 단계 b0)에서, 특히 추출 반응기 유닛에서, 바람직하게는 추출 반응기 유닛의 상류에 연결되어 있는 별도의 장치에서 방법 단계 b)에서 요구되는 온도로 예열된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매는 방법 단계 b) 전에 방법 단계 b0)에서 바람직하게는 온도 제어 장치가 장착된 침전 반응기 유닛에서 예열되고, 이어서 추출 반응기 유닛으로 이송된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출 수행 후 방법 단계 c)에서 압력을 감소시킨다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출을 수행한 후, 방법 단계 c)에서 압력은 1 내지 30 bar, 특히 1 내지 20 bar, 특히 1 내지 15 bar, 특히 1 내지 10 bar, 특히 1 내지 5 bar, 특히 1 내지 3 bar, 특히 1 내지 2 bar, 특히 1 내지 1.5 bar, 특히 1.5 내지 30 bar, 특히 1.5 내지 20 bar, 특히 1.5 내지 15 bar, 특히 1.5 내지 10 bar, 특히 1.5 내지 5 bar, 특히 1.5 내지 3 bar, 특히 1.5 내지 2 bar, 특히 2 내지 30 bar, 특히 2 내지 20 bar, 특히 2 내지 15 bar, 특히 2 내지 10 bar, 특히 2 내지 5 bar, 특히 2 내지 3 bar, 특히 3 내지 30 bar, 특히 3 내지 20 bar, 특히 3 내지 15 bar, 특히 3 내지 10 bar, 특히 3 내지 5 bar, 특히 1 bar, 특히 2 bar, 특히 3 bar, 특히 5 bar, 특히 10 bar, 특히 20 bar로 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출 수행 후, 방법 단계 c)에서 압력은 0 내지 10 bar, 특히 0 내지 5 bar, 특히 0 내지 3 bar, 특히 0 내지 2 bar, 특히 0 내지 1.5 bar, 특히 0 bar로 감소된다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)에서 추출 수행 후, 방법 단계 c)에서 압력은 30 bar로 감소된다.
방법 단계 b)에서 추출에 사용된 압력은 또한 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 필터 요소에서 압력차를 통해 에너지적으로 유의미한 방식으로 방법 단계 c) 및/또는 e)에서 여과를 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히, 방법 단계 b)에 따른 압력이 방법 단계 c) 및 e)에서 적어도 하나의 제1 및 적어도 하나의 제2 필터 요소에서 압력차를 통해 특히 에너지적으로 유의미한 방식으로 여과를 수행하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)에서 침전 수행 후, 방법 단계 e)에서 압력이 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d) 동안 침전 반응기 유닛에서 압력은 1 내지 30 bar, 특히 1 내지 20 bar, 특히 1 내지 15 bar, 특히 1 내지 10 bar, 특히 1 내지 5 bar, 특히 1 내지 3 bar, 특히 1 내지 2 bar, 특히 1 내지 1.5 bar, 특히 1.5 내지 30 bar, 특히 1.5 내지 20 bar, 특히 1.5 내지 15 bar, 특히 1.5 내지 10 bar, 특히 1.5 내지 5 bar, 특히 1.5 내지 3 bar, 특히 1.5 내지 2 bar, 특히 2 내지 30 bar, 특히 2 내지 20 bar, 특히 2 내지 15 bar, 특히 2 내지 10 bar, 특히 2 내지 5 bar, 특히 2 내지 3 bar, 특히 3 내지 30 bar, 특히 3 내지 20 bar, 특히 3 내지 15 bar, 특히 3 내지 10 bar, 특히 3 내지 5 bar, 특히 1 bar, 특히 2 bar, 특히 3 bar, 특히 5 bar, 특히 10 bar, 특히 20 bar, 특히 30 bar이다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d) 동안 침전 반응기 유닛에서 압력은 30 bar이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛에서 압력은 방법 단계 d) 동안 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d) 동안 침전 반응기 유닛에서 압력은 1 내지 20 bar, 특히 1 내지 15 bar, 특히 1 내지 10 bar, 특히 1 내지 5 bar, 특히 1 내지 3 bar, 특히 1 내지 2 bar, 특히 1 내지 1.5 bar, 특히 1.5 내지 20 bar, 특히 1.5 내지 15 bar, 특히 1.5 내지 10 bar, 특히 1.5 내지 5 bar, 특히 1.5 내지 3 bar, 특히 1.5 내지 2 bar, 특히 2 내지 20 bar, 특히 2 내지 15 bar, 특히 2 내지 10 bar, 특히 2 내지 5 bar, 특히 2 내지 3 bar, 특히 3 내지 20 bar, 특히 3 내지 15 bar, 특히 3 내지 10 bar, 특히 3 내지 5 bar, 특히 1 bar, 특히 2 bar, 특히 3 bar, 특히 5 bar, 특히 10 bar, 특히 20 bar이다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛에서 압력은 방법 단계 d) 동안 3 bar로 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 침전 반응기 유닛에서 압력은 방법 단계 d)의 시작 시 30 bar이고 방법 단계 d) 동안 3 bar로 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 단계 d)에서 침전 수행 후, 방법 단계 e)에서 압력은 1 내지 20 bar, 특히 1 내지 15 bar, 특히 1 내지 10 bar, 특히 1 내지 5 bar, 특히 1 내지 3 bar, 특히 1 내지 2 bar, 특히 1 내지 1.5 bar, 특히 1.5 내지 20 bar, 특히 1.5 내지 15 bar, 특히 1.5 내지 10 bar, 특히 1.5 내지 5 bar, 특히 1.5 내지 3 bar, 특히 1.5 내지 2 bar, 특히 2 내지 20 bar, 특히 2 내지 15 bar, 특히 2 내지 10 bar, 특히 2 내지 5 bar, 특히 2 내지 3 bar, 특히 3 내지 20 bar, 특히 3 내지 15 bar, 특히 3 내지 10 bar, 특히 3 내지 5 bar, 특히 1 bar, 특히 2 bar, 특히 3 bar, 특히 5 bar, 특히 10 bar, 특히 20 bar로 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)에서 침전 수행 후, 방법 단계 e)에서 압력은 0 내지 10 bar, 특히 0 내지 5 bar, 특히 0 내지 3 bar, 특히 0 내지 2 bar, 특히 0 내지 1.5 bar, 특히 0 bar로 감소된다.
매우 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)에서 침전 수행 후, 방법 단계 e)에서 압력은 0 bar로 감소된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 c)의 여과가 직교류 여과인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 c)의 여과가 스크린 여과인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)에서 온도를 -80 내지 40℃, 특히 -60 내지 50℃, 특히 -60 내지 40℃, 특히 -40 내지 50℃, 특히 -40 내지 40℃, 특히 -20 내지 50℃, 특히 -20 내지 40℃, 특히 0 내지 50℃, 특히 0 내지 40℃, 특히 5 내지 50℃, 특히 5 내지 40℃, 특히 10 내지 50℃, 특히 10 내지 40℃, 특히 15 내지 50℃, 특히 15 내지 40℃로 감소시키는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)에서 침전 반응기 유닛에서의 체류 시간이 1 내지 60분, 특히 1 내지 45분, 특히 1 내지 30분, 특히 1 내지 20분, 특히 1 내지 15분, 특히 1 내지 10분, 특히 1 내지 5분인 것이 제공된다.
방법 단계 d)에서 특히 짧은 체류 시간은 이전에 알려진 방법과 비교하여 지방산 및/또는 푸코잔틴으로부터의 산물 손상이 적고/거나, 지방산 함유 지질 분획 및/또는 푸코잔틴-결정 함유 침전물이 더 높은 순도를 가짐을 의미한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)는 반-연속 작동 모드, 특히 향류 작동 모드로 수행되는 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 d)는 배치 작동 모드로 수행되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b) 및 d)가 배치 작동 모드로 수행되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 b)는 배치 작동 모드로 수행되고 방법 단계 d)는 반연속 작동 모드, 특히 향류 작동 모드로 수행되는 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물은 과압, 저압 또는 진공 보조 여과에 의해 방법 단계 e)에서 분리되는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 e)에서의 여과가 직교류 여과인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 e)에서의 여과가 스크린 여과인 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 방법 단계 f)에서 증발된 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 추가 방법 단계 g)에서 액화되고 액화된 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 방법 단계 a)에 다시 공급되는 것을 제공한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 방법 단계 g)가 용매를 재순환시키기 위한 장치에서 수행되는 것을 제공한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 생성가능한, 특히 생성되는 푸코잔틴-결정에 관한 것이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 생성가능한, 특히 생성되는 지방산, 특히 EPA 및/또는 DHA에 관한 것이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 40 내지 90 중량%, 특히 45 내지 75 중량%를 가지며, 지방산(건조물의 총 중량을 기준으로 함)을 포함한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 지방산 함유 지질 분획은 실질적으로 지방산으로 이루어지며, 바람직하게는 이들로 이루어진다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 10 내지 50 중량%, 특히 20 내지 35 중량%의 EPA(건조물의 총 중량을 기준으로 함)를 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 50 내지 70 중량%, 특히 55 내지 65 중량%의 EPA(지방산 함유 지질 분획 중 지방산의 건조물의 총 중량을 기준으로 함)를 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 50 내지 70 중량%, 특히 55 내지 65 중량%의 DHA(지방산 함유 지질 분획 중 지방산의 건조물의 총 중량을 기준으로 함)를 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 DHA보다 EPA를 더 많이 가지며, DHA에 비해 EPA의 양(EPA 및 DHA의 총 중량 기준)을 특히 1.2배, 특히 1.5배, 특히 2배, 특히 5배, 특히 10배 더 많이 가진다. 이것은 더 높은 비율의 EPA가 필요한 경우에 특히 유리하다. 이전에 알려진 EPA 및 DHA 공급원, 즉 어유를 사용하는 경우는 모두 복잡한 크로마토그래피 과정을 통해 서로 분리되어야 한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획은 유성 점조도를 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 e)에서 수득된 푸코잔틴-결정 함유 침전물은 50 내지 100 중량%, 특히 60 내지 99.999 중량%의 푸코잔틴, 특히 푸코잔틴-결정을 가진다(건조물의 총 중량을 기준으로 함).
특히, 본 발명에 따른 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정의 순도, 즉 푸코잔틴-결정 함유 침전물 중 푸코잔틴-결정 내 푸코잔틴-결정의 비율은 방법 단계 d)에서의 체류 시간 길이, 냉각 속도 또는 두 파라미터 모두 변화에 영향을 받는다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물에서 수득된 푸코잔틴-결정의 직경이 방법 단계 d)에서 체류 시간, 냉각 속도 또는 두 파라미터 모두의 길이를 변화시킴으로써 영향을 받을 수 있는 것이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물에 함유된 푸코잔틴-결정은, 예를 들어 10 내지 100 μm, 특히 10 내지 80 μm, 특히 10 내지 70 μm, 특히 10 내지 50 μm, 특히 10 내지 25 μm, 특히 20 내지 100 μm, 특히 20 내지 80 μm, 특히 20 내지 70 μm, 특히 20 내지 50 μm, 특히 20 내지 25 μm, 특히 30 내지 80 μm, 특히 30 내지 70 μm, 특히 30 내지 50 μm 크기의 응집체 형태이다. 특히 바람직한 실시양태에서, 초음파를 사용하여 이러한 응집체를 개별 결정으로 전환시킬 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정은 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분쇄함으로써 푸코잔틴-결정 함유 침전물로부터 수득된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 초음파에 의해 분쇄하여 푸코잔틴-결정을 수득하는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 기계적 전단력에 의해 분쇄하여 푸코잔틴-결정을 수득하는 것이 제공된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 재결정화하여 푸코잔틴-결정을 수득하는 것이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 방법 단계 e)에서 푸코잔틴-결정 함유 침전물에 함유된 푸코잔틴-결정이 0.1 내지 10 μm, 특히 0.5 내지 10 μm, 특히 1 내지 10 μm, 특히 2 내지 10 μm, 특히 3 내지 10 μm, 특히 4 내지 10 μm, 특히 5 내지 10 μm, 특히 6 내지 10 μm, 특히 8 내지 10 μm, 특히 0.1 내지 8 μm, 특히 0.1 내지 6 μm, 특히 0.1 내지 4 μm, 특히 0.1 내지 2 μm, 특히 0.1 내지 1 μm, 특히 0.5 내지 8 μm, 특히 0.5 내지 6 μm, 특히 0.5 내지 4 μm, 특히 0.5 내지 2 μm, 특히 0.5 내지 1 μm, 특히 1 내지 9 μm, 특히 1 내지 8 μm, 특히 1 내지 6 μm, 특히 1 내지 5 μm, 특히 1 내지 4 μm, 특히 1 내지 2 μm, 특히 3 내지 8 μm, 특히 3 내지 6 μm, 특히 3 내지 5 μm, 특히 3 내지 4 μm의 직경을 갖는 것이 제공된다.
본 발명과 관련하여, "조류의 바이오매스"는 조류, 특히 대형 조류, 특히 미세 조류를 포함하고 특히 이들로 실질적으로 구성되고 특히 이들로 구성되는 생물학적 기원의 물질을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "추출되는 조류의 바이오매스"는 추출에 의해 물질이 제거된 조류의 바이오매스를 지칭하는 것으로 이해된다. 특히, 이는 사용된 용매에 용해되지 않는 물질을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "조류 추출물"은 적어도 하나의 비극성 용매 및 용매에 용해된 조류의 바이오매스로부터의 물질의 조성물을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "여과된 조류 추출물"은 분리, 특히 여과를 거친 조류 추출물을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "푸코잔틴-결정 함유 침전물"은 푸코잔틴-결정을 포함하고, 특히 실질적으로 이들로 이루어지며, 특히 이들로 이루어진, 여과된 조류 추출물로부터 침전된 물질을 지칭하는 것으로 이해된다. 특히, 푸코잔틴-결정 함유 침전물은 푸코잔틴-결정의 응집체를 포함할 수 있고, 특히 실질적으로 이들로 이루어지며, 특히 이들로 이루어진다.
본 발명과 관련하여, "지방산 함유 조류 추출물 분획"은 특히 지방산으로 실질적으로 이루어지며, 특히 지방산으로 이루어지며, 침전된 푸코잔틴-결정으로부터 대부분, 특히 완전히 분리된, 지방산을 포함하는 조류 추출물 분획을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "지방산 함유 지질 분획"은 특히 지방산으로 실질적으로 이루어지고, 특히 지방산으로 이루어진, 지방산을 포함하는 지질을 포함하는 분획을 지칭하는 것으로 이해된다. 특히, 지방산 함유 지질 분획은 지방산을 포함할 수 있고, 특히 지방산으로 실질적으로 이루어지고, 특히 지방산으로 이루어질 수 있다. 이 분획은 조류 오일로도 지칭될 수 있다.
본 발명과 관련하여, "필터 요소"는 여과에 적합한 장치를 지칭하는 것으로 이해된다. 이 장치는 여과에 적합하다면 어떤 구성, 모양, 크기 또는 유형으로도 설계될 수 있다.
본 발명과 관련하여, "제1 필터 요소"는 적어도 하나의 비극성 유기 용매에 의해 푸코잔틴 및 지방산을 추출하여 얻은 조류 추출물로부터 추출된 조류의 바이오매스를 분리할 수 있는 필터 요소를 지칭하는 것으로 이해되며, 여기서 여과된 조류 추출물로서의 조류 추출물은 투과물을 나타내고, 추출된 조류의 바이오매스는 잔류물을 나타낸다.
본 발명과 관련하여, "제2 필터 요소"는 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리할 수 있는 필터 요소를 지칭하는 것으로 이해되며, 여기서 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획은 투과물을 나타낸다.
본 발명과 관련하여, "추출 반응기 유닛"은 용액 반응, 즉 추출을 위한 반응 공간의 역할을 하는 장치를 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "침전 반응기 유닛"은 침전 반응, 즉 침전을 위한 반응 공간의 역할을 하는 장치를 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "배치 모드"는 반응기 유닛의 불연속 작동 모드를 지칭하는 것으로 이해되며, 즉 거의 비어 있는, 특히 비어 있는 반응기 유닛에 출발 물질이 첨가되고, 일정 체류 시간 후 반응기 유닛으로부터 생성물이 제거된다.
본 발명과 관련하여, "분리하는"은 혼합물의 일부가 나머지 부분 또는 부분들로부터 공간적으로 분리되어 혼합물의 일부가 더 이상 나머지 부분 또는 부분들과 물리적으로 접촉하지 않음을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "불연속 수용"은 본 발명에 따른 방법에 의해 연속 생성물 스트림이 본 발명에 따른 생성물의 수용으로 이어지는 것이 아니라 별개의 수량 단위로 얻어지도록 하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, "추출"은 물질 또는 물질들의 혼합물로부터 하나 이상의 물질이 추출제, 즉 용매에 의해 용해되는, 즉 이들이 추출제에 용해되는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, 압력은 대기압을 뺀 압력을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, 특정 방법 단계에 대해 특정된 제1 압력 범위로부터 후속 추가 제2 방법 단계에 대해 특정된 추가 범위 내에 속하는 제2 압력으로 제1 압력을 감소시키는 것 또는 그의 감소는, 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 제1 압력이 제1 압력 범위로부터 선택되고, 상이한, 즉, 제2 추가 압력 범위로부터 선택된 더 낮은 압력으로 감소되는 것을 의미한다.
본 발명과 관련하여, 압력의 감소는 바람직하게는 압력이 >0 bar로 감소됨을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, 압력의 감소는 바람직하게는 압력이 0 bar로 감소됨을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명과 관련하여, bar 단위의 지정된 압력은 Pa 단위로도 지정할 수 있다. 1 bar는 100,000 Pa(0.1 MPa)와 같다.
본 발명과 관련하여, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 반응기 시스템과 관련하여 제공된 상대적 공간 정보, 특히 "에서 상류" 및 "에서 하류"는 본 발명에 따른 방법의 방향으로, 즉, 방법 단계 a)로부터 방법 단계 f)로 이해되어야 한다.
추가의 유리한 실시양태는 종속항으로부터 온다.
본 발명이 하기 실시예 및 관련 도면의 도움으로 더욱 상세하게 설명된다.
도면은 다음을 나타낸다.
도 1: 본 발명에 따른 방법의 개략도,
도 2: 상용 분석 푸코잔틴 표준(≥95%, 둘 다 상부에서) 및 P. tricornutum으로부터 본 발명에 따라 수득된 푸코잔틴-결정 함유 침전물(≥95%, 둘 다 하부에서)의 UHPLC 크로마토그램(A) 및 질량 스펙트럼(B) 도시,
도 3: 본 발명에 따라 수득되고 건조된 P. tricornutum으로부터의 푸코잔틴-결정 함유 침전물 도시,
도 4: 푸코잔틴-결정 응집체(A) 및 개별 푸코잔틴-결정(B 및 C)을 갖는 본 발명에 따라 수득된 푸코잔틴 함유 침전물의 주사 전자 현미경 사진(SEM).
도 1: 본 발명에 따른 방법의 개략도,
도 2: 상용 분석 푸코잔틴 표준(≥95%, 둘 다 상부에서) 및 P. tricornutum으로부터 본 발명에 따라 수득된 푸코잔틴-결정 함유 침전물(≥95%, 둘 다 하부에서)의 UHPLC 크로마토그램(A) 및 질량 스펙트럼(B) 도시,
도 3: 본 발명에 따라 수득되고 건조된 P. tricornutum으로부터의 푸코잔틴-결정 함유 침전물 도시,
도 4: 푸코잔틴-결정 응집체(A) 및 개별 푸코잔틴-결정(B 및 C)을 갖는 본 발명에 따라 수득된 푸코잔틴 함유 침전물의 주사 전자 현미경 사진(SEM).
실시예:
다음에, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 구현이 도 1을 참조하여 개략적으로 설명된다.
예를 들어 돌말강(Bacillariophyceae) 또는 착편모조강(Prymnesiophyceae) 유래 미세 조류 바이오매스(A1)를 선택적 방법 단계에서 조류 바이오매스의 세포 파괴 장치(51)에서 분쇄한다.
선택적인 방법 단계에서, 분쇄된 미세 조류의 바이오매스를 이어서 조류의 바이오매스를 건조하기 위한 장치(52)에서 건조시켜 조류의 미립자 바이오매스를 생성한다.
미세 조류의 바이오매스 미립자를 추출 반응기 유닛(10)으로 이송시켜 3 내지 100 bar의 압력 및 60 내지 150℃의 온도에서 적어도 하나의 비극성 유기 용매, 예를 들어 n-헥산에 의해 조류의 바이오매스로부터 조류 추출물 및 추출된 조류 바이오매스를 포함하는 혼합물을 얻는다.
추출된 조류의 바이오매스를 침전 반응기 유닛(20)으로 향하는 도중에 추출 반응기 유닛(10)에 할당된 제1 필터 요소(11)에 의해 조류 추출물로부터 분리한다. 추출 반응기 유닛(10)과 침전 반응기 유닛(20) 사이의 압력차가 여과에 사용된다.
이에 따라 압력을 3 내지 20 bar로 감소시킨다. 그 후, 침전 반응기 유닛(20)의 압력을 3 내지 10 bar로, 온도를 50 내지 -80℃로 추가로 감소시켜 이 과정에서 조류 추출물로부터 푸코잔틴-결정을 침전시킨다.
이들 침전된 푸코잔틴-결정을 여과에 의해, 특히 침전 반응기 유닛(20)에 존재하는 3 내지 10 bar의 압력을 사용하여 제2 필터 요소(21)를 통해 분리하여 푸코잔틴-결정 함유 침전물(P1) 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 얻는다.
대안적으로, 제2 필터 요소(21)를 통한 여과는 특히 침전 반응기 유닛에서 압력이 0 bar로 감소되는 경우 진공 여과일 수 있다. 이 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터의 지방산 함유 지질 분획(P2)을 추가 방법 단계에서 증류 장치(30)에서의 증류에 의해 적어도 하나의 비극성 유기 용매로부터 분리한다.
선택적으로, 증발된 용매를 추출 반응기에서 또 다른 추출에 사용하기 위해 다시 냉각시키고 용매 재순환 장치(40)에서 재순환시킨다.
개략도의 특정 실시양태를 다음에 나타낸다.
미리 실외 파일럿 플랜트에서 광독립 영양 조건하에 180L 평판 광생물 반응기에서 생산된 규조류 Phaeodactylum tricornutum(돌말강)을 미세 조류(A1)의 바이오매스로 사용하였다.
조류의 바이오매스를 세포 파괴 장치(51)로서 분쇄 부피 0.22 dm3이고 Centrex S1 분쇄 챔버를 갖춘 교반기 볼 밀(PML-2, Buehler)에서 분쇄시켰다. 직경이 0.3 mm이고 밀도가 5.95 g cm-3인 안정화된 세라믹 볼(Draison Ytterium Ultra Power, Buehler)을 분쇄 매체로 사용하였다. 수성 매질에 현탁시킨 조류 세포를 펌프(PSF 3, Ragazzini)에 의해 저장 용기로부터 교반기 볼 밀의 분쇄 챔버로 연속적으로 이송하였다. FTIR 분광법을 이용하여 상등액 중의 단백질 함량을 측정하여 3시간에 걸쳐 해리 정도를 조사하였다.
이어서, 조류의 바이오매스를 Christ사 제품인 동결 건조 장치를 사용하여 24시간 동안 진공하에 건조시켰다. 이어, 진공에서 건조된 조류의 바이오매스 미립자를 추출 반응기 유닛(10)으로 옮겼다.
추출 반응기 유닛(10)에서의 추출을 위해 100 bar의 압력과 100℃의 온도를 사용하였다. 고액 추출 동안 체류 시간은 20분이었다. 용매는 n-헥산을 사용하였고, 추출 반응기 유닛(10)으로는 밀폐형 스테인리스 스틸 용기를 사용하였다. 기공 크기가 0.25 μm인 소결 스테인레스 스틸 필터를 제1 필터 요소(11)로 사용하여 추출된 조류의 바이오매스를 분리하였다.
추출된 조류의 바이오매스를 침전 반응기 유닛(20) - 침전 반응기 유닛에서 압력은 최초 100 bar에서 30 bar로 감소됨 - 으로 향하는 도중에 추출 반응기 유닛(10)에 할당된 제1 필터 요소(11)에 의해 조류 추출물로부터 분리하였다.
그 다음에, 침전 반응기 유닛(20)의 압력을 3 bar로 낮추고 온도를 25℃로 낮추어 푸코잔틴-결정이 침전물 형태로 조류 추출물로부터 침전되도록 하였다.
이들 침전된 푸코산틴 결정을 여과에 의해, 특히 침전 반응기 유닛(20)에서 3 bar의 압력을 사용하여 제2 필터 요소(21)를 통해 분리하여 푸코산틴 결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 얻었다. 제2 필터 요소(21)로 1 ㎛의 기공 크기를 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 만들어진 필터를 사용하였다. 이 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터의 지방산 함유 지질 분획을 추가 방법 단계에서 증류 장치(30)에서의 증류에 의해 적어도 하나의 비극성 유기 용매, n-헥산으로부터 분리하였다. 이어, n-헥산을 후속 작업을 위해 추출 반응기 유닛(10)에 재사용하였다.
실시예에서 사용된 조류의 P. tricornutum 바이오매스는 조류 바이오매스의 총 건조물을 기준으로 하여 총 지방산 함량이 104.7 mg/g, 에이코사펜타엔산(EPA) 함량이 54.5 mg/g 및 푸코잔틴 함량이 17.6 mg/g이었다.
본 실시예에서는 사용된 P. tricornutum 1 g을 기준으로, 7.1 mg의 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 푸코잔틴-결정 함유 침전물(P1)로서 수득할 수 있었다(도 3 참조). 푸코잔틴-결정 함유 침전물은 응집체 형태(도 4A)의 개별 푸코잔틴-결정(도 4B 및 4C)을 가졌다. 푸코잔틴-결정 함유 침전물은 푸코잔틴의 질량 분율, 즉 순도가 98.3 중량%(UHPLC-MS)(총 건조물 기준)였다(도 2 참조). 사용된 출발 바이오매스에서 이용 가능한 푸코잔틴의 양을 기준으로, 이것은 40 중량%(DM)의 수율에 해당한다(출발 물질 중 푸코잔틴의 건조 중량을 기준으로 한 수율).
사용된 조류의 P. tricornutum 바이오매스 1 g을 기준으로 87.85 mg의 지방산과 49.0 mg의 에이코사펜타엔산(EPA)을 얻었다. 따라서, 약 55.8 중량%(지방산 함유 지질 분획에서 지방산의 건조물의 총 중량을 기준으로 함)의 지방산이 지방산 함유 지질 분획(P2) EPA에 존재한다. 사용된 출발 바이오매스에서 이용 가능한 지방산의 양을 기준으로, 이것은 83.9 중량%(DM)의 수율에 해당한다(출발 물질 중 지방산의 건조 중량을 기준으로 한 수율). 사용된 출발 바이오매스에서 이용 가능한 에이코사펜타엔산(EPA)의 양을 기준으로 89.9 중량%(DM)의 수율(출발 물질 중 EPA의 건조 중량을 기준으로 한 수율)이 달성되었다. 지방산 함유 지질 분획(P2)의 총 건조물이 134 mg(건조 바이오매스 1 g에 대해)인 점을 고려할 때, 지방산은 분획(총 건조물 기준)에서 65.6중량%의 비율을 나타낸다.
10
추출 반응기 유닛
20 침전 반응기 유닛
11 제1 필터 요소
21 제2 필터 요소
30 증류 장치
40 용매 재순환 장치
51 조류 바이오매스의 세포 파괴 장치
52 조류 바이오매스의 건조 장치
A1 조류의 바이오매스
P1 푸코잔틴 함유 침전물
P2 지방산 함유 지질 분획
20 침전 반응기 유닛
11 제1 필터 요소
21 제2 필터 요소
30 증류 장치
40 용매 재순환 장치
51 조류 바이오매스의 세포 파괴 장치
52 조류 바이오매스의 건조 장치
A1 조류의 바이오매스
P1 푸코잔틴 함유 침전물
P2 지방산 함유 지질 분획
Claims (20)
- 하기 방법 단계를 포함하는, 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 함유 침전물 및 지방산 함유 지질 분획을 수득하는 방법:
a) 적어도 하나의 비극성 유기 용매 및 조류의 바이오매스를 제공하는 단계,
b) 적어도 하나의 제1 필터 요소(11)에 할당된 적어도 하나의 추출 반응기 유닛(10)에서 상기 방법 단계 a)에 제공된 적어도 하나의 비극성 유기 용매에 의해 상기 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 60 내지 150℃의 온도 및 1.5 내지 100 bar의 압력에서 추출하여 조류 추출물 및 추출된 조류의 바이오매스를 포함하는 혼합물을 수득하는 단계,
c) 적어도 하나의 제1 필터 요소(11)를 통한 여과에 의해 상기 방법 단계 b)에서 수득된 혼합물로부터 추출된 조류의 바이오매스를 분리하여 여과된 조류 추출물을 수득하고 적어도 하나의 제2 필터 요소(21)가 할당된 적어도 하나의 침전 반응기 유닛(20)에 수득된 여과된 조류 추출물을 도입하는 단계,
d) 여과된 조류 추출물의 온도를 침전 반응기 유닛(20)에서 -80 내지 50℃로 낮추어 푸코잔틴-결정을 침전시킴으로써 푸코잔틴-결정 함유 침전물과 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물을 수득하는 단계,
e) 적어도 하나의 제2 필터 요소(21)를 통한 여과에 의해 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획의 혼합물로부터 푸코잔틴-결정 함유 침전물을 분리하여 푸코잔틴-결정 함유 침전물 및 지방산 함유 조류 추출물 분획을 수득하는 단계, 및
f) 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 증발시켜 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터 지방산 함유 지질 분획을 분리함으로써 지방산 함유 지질 분획을 수득하는 단계. - 제1항에 있어서, 방법 단계 b)에서 온도가 85 내지 120℃인 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 방법 단계 b)에서 추출을 수행한 후 방법 단계 c)에서 압력을 낮추는 방법.
- 제3항에 있어서, 방법 단계 b)에서 추출을 수행한 후 방법 단계 c)에서 압력을 1 내지 30 bar로 감소시키는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 d)에서 침전을 수행한 후 방법 단계 e)에서 압력을 감소시키는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 f)에서 증발된 적어도 하나의 비극성 유기 용매를 추가 방법 단계 g)에서 액화시키고, 적어도 하나의 비극성 유기 용매인 액체를 방법 단계 a)에 다시 제공하는 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스를 세포 파괴에 공급하고/하거나 건조시키는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 a)에 제공된 조류의 바이오매스가 조류의 미립자 바이오매스인 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 비극성 유기 용매가 알칸, 특히 n-알칸인 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 b)에서 수득된 조류 추출물이 추가의 카로티노이드, 폴리페놀 및/또는 피토스테롤을 포함하며, 이들은 방법 단계 f)에서 지방산 함유 조류 추출물 분획으로부터의 지방산 함유 지질 분획과 함께 적어도 하나의 비극성 유기 용매로부터 분리되는 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 푸코잔틴-결정 함유 침전물 중 방법 단계 e)에서 수득된 푸코잔틴-결정의 직경이 0.1 내지 10 ㎛인 방법.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 e)에서 수득된 푸코잔틴-결정이 응집체 형태, 특히 10 내지 100 ㎛ 크기로 푸코잔틴-결정 함유 침전물에 존재하는 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 e)에서 푸코잔틴-결정 함유 침전물의 분리가 과압, 저압 또는 진공 보조 여과에 의해 일어나는 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 b)에서 추출 반응기의 체류 시간이 1 내지 60분인 방법.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 d)에서 침전 반응기에서의 체류 시간이 1 내지 60분인 방법.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 추출 반응기 유닛(10) 및/또는 적어도 하나의 침전 반응기 유닛(20)이 유동층 반응기이거나 유동층 반응기들인 방법.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획이 50 내지 70 중량%의 EPA(지방산 함유 지질 분획 중 지방산의 건조물의 총 중량을 기준으로 함)를 갖는 방법.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 f)에서 수득된 지방산 함유 지질 분획이 50 내지 70 중량%의 DHA(지방산 함유 지질 분획 중 지방산의 건조물의 총 중량을 기준으로 함)를 갖는 방법.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 방법에 의해 생성될 수 있는, 특히 생성된 푸코잔틴-결정.
- 제1항 내지 제18항의 방법에 의해 생성될 수 있는, 특히 생성된 지방산, 특히 EPA 및/또는 DHA.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019202570.6 | 2019-02-26 | ||
DE102019202570.6A DE102019202570A1 (de) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Verfahren zum Erhalt von Fucoxanthin und Fettsäuren aus Algenbiomasse |
PCT/EP2020/055059 WO2020174019A1 (de) | 2019-02-26 | 2020-02-26 | Verfahren zum erhalt von fucoxanthin und fettsäuren aus algenbiomasse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210131376A true KR20210131376A (ko) | 2021-11-02 |
Family
ID=69723928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217029917A KR20210131376A (ko) | 2019-02-26 | 2020-02-26 | 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 수득하는 방법 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220144790A1 (ko) |
EP (1) | EP3930738A1 (ko) |
JP (1) | JP7482145B2 (ko) |
KR (1) | KR20210131376A (ko) |
CA (1) | CA3130646A1 (ko) |
DE (1) | DE102019202570A1 (ko) |
IL (1) | IL285714A (ko) |
WO (1) | WO2020174019A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113717920A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-11-30 | 暨南大学 | 一种提高微藻源岩藻黄素产量的方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5070533A (ko) * | 1973-10-26 | 1975-06-12 | ||
US4377526A (en) * | 1981-05-15 | 1983-03-22 | Nippon Suisan Kaisha, Ltd. | Method of purifying eicosapentaenoic acid and its esters |
CN102007216A (zh) * | 2008-04-22 | 2011-04-06 | 日本水产株式会社 | 岩藻黄质的制备方法以及用于制备岩藻黄质的微藻 |
JP2010011838A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Morio Hirano | プラシノ藻によるドコサヘキサエン酸及びエイコサペンタエン酸の生産方法 |
CN102665762A (zh) | 2009-11-24 | 2012-09-12 | 巴斯夫欧洲公司 | 膜状药物剂型 |
DE102014000155A1 (de) * | 2014-01-02 | 2015-07-02 | Clariant International Ltd. | Verfahren zur Extraktion von Fucoxanthin |
EP2918278A1 (en) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | Greenaltech S.L. | Algal extracts comprising fucoxanthin and fucoxanthinol |
KR101417718B1 (ko) * | 2014-04-04 | 2014-07-09 | 주식회사 리스토어랩스 | 미세조류 유래 푸코잔틴의 정제방법 및 동 방법에 의해 정제된 푸코잔틴 |
KR20160114962A (ko) * | 2015-03-25 | 2016-10-06 | 한국수산자원관리공단 | 초임계 이산화탄소와 보조용매 및 혼합용매를 사용하여 갈조류로부터 생리활성물질을 회수하는 방법 |
JP2018512432A (ja) | 2015-04-13 | 2018-05-17 | アルガテクノロジーズ リミテッドAlgatechnologies Ltd. | カロテノイドを含む組成物およびその使用 |
WO2016175670A1 (en) | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Uniwersytet Jagiellonski | A process of isolation and purification of diatoxanthin and diadinoxanthin |
JP2017012135A (ja) | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 国立大学法人高知大学 | ベクター、遺伝子組み換え海産珪藻及びフコキサンチンの生成方法 |
CN108342420B (zh) * | 2018-04-19 | 2020-10-02 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种利用三角褐指藻生产多不饱和脂肪酸和岩藻黄质的兼养培养方法 |
-
2019
- 2019-02-26 DE DE102019202570.6A patent/DE102019202570A1/de active Pending
-
2020
- 2020-02-26 JP JP2021549613A patent/JP7482145B2/ja active Active
- 2020-02-26 CA CA3130646A patent/CA3130646A1/en active Pending
- 2020-02-26 US US17/433,959 patent/US20220144790A1/en active Pending
- 2020-02-26 EP EP20707609.2A patent/EP3930738A1/de active Pending
- 2020-02-26 KR KR1020217029917A patent/KR20210131376A/ko unknown
- 2020-02-26 WO PCT/EP2020/055059 patent/WO2020174019A1/de unknown
-
2021
- 2021-08-18 IL IL285714A patent/IL285714A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL285714A (en) | 2021-10-31 |
CA3130646A1 (en) | 2020-09-03 |
JP7482145B2 (ja) | 2024-05-13 |
WO2020174019A1 (de) | 2020-09-03 |
EP3930738A1 (de) | 2022-01-05 |
JP2022521430A (ja) | 2022-04-07 |
DE102019202570A1 (de) | 2020-08-27 |
US20220144790A1 (en) | 2022-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102056506B1 (ko) | 푸코크산틴 함유 조성물의 제조 방법 | |
Catchpole et al. | Integrated supercritical fluid extraction and bioprocessing | |
JP6931930B2 (ja) | 微細藻類からフコキサンチンおよび/またはポリサッカライドを生産するための改善されたプロセス | |
JP6334530B2 (ja) | 微細藻類により産生されるルテインに富む組成物を調製する方法 | |
CN1872839A (zh) | 从万寿菊油树脂中分离提纯高含量叶黄素脂肪酸酯的方法 | |
Sun et al. | A simple and efficient strategy for fucoxanthin extraction from the microalga Phaeodactylum tricornutum | |
EP2571996B1 (en) | Process for production of high purity beta-carotene and lycopene crystals from fungal biomass | |
KR20210131376A (ko) | 조류의 바이오매스로부터 푸코잔틴 및 지방산을 수득하는 방법 | |
EP3305754B1 (en) | Process for producing highly unsaturated fatty acid of high purity in high yield | |
CA2281910C (en) | Barley malt oil containing ceramide derivatives and their production method | |
CN101628857A (zh) | 一种从虎杖中提取白藜芦醇的生产工艺 | |
Pajot et al. | Improving the extraction and the purification of fucoxanthin from Tisochrysis lutea using centrifugal partition chromatography | |
US20160108013A1 (en) | Processes for selective extraction of unsaponifiable materials from renewable raw materials by reactive trituration in the presence of a cosolvent | |
CN108101938B (zh) | 一种高纯度多烯磷脂酰胆碱的制备方法 | |
US6057484A (en) | Method of obtaining a composition containing 9-cis β-carotene in high-purity | |
KR102435114B1 (ko) | 초임계 이산화탄소 분획 추출을 이용하여 참깨박으로부터 리그난 농축물 생산방법 | |
WO2007123425A1 (en) | Process for separating lipid materials | |
US20130302365A1 (en) | Extraction of oil-soluble pigment from micro-organisms | |
KR102026235B1 (ko) | 미세조류로부터 클로로필 a를 분리 및 정제하는 방법 | |
RU2459628C1 (ru) | Способ переработки древесной зелени malus baccata | |
Dutta et al. | Advancements in Sub-and Supercritical Processes | |
WO2024050080A2 (en) | Methods of biomanufacturing and purifying retinoids | |
KR20240117451A (ko) | 미세조류에서 유래된 불검화물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 미세조류 유래 불검화물 | |
US20230357665A1 (en) | Method for producing oil from a microalgae product | |
CN117069582A (zh) | 一种药用级蜂蜡天然成分的合成方法 |