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从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺的制作方法

2021-10-24 19:01:36 来源:中国专利 TAG:
专利名称:从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及γ-亚麻酸甲酯,具体地说,涉及从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺。
现在存在的分离工艺如制备气相色谱方法,酶法定向水解法,层析法都存在效率低下,成本过高等等原因不能够应用于工业生产。单独使用一种超临界萃取,尿素包合,或分子蒸馏的方法都有着相关报道,但是由于GLA的本身性质,使得单独采用任何一种分离方法都没有能够得到满意的结果,或者终纯度太低,或者成本太高。从螺旋藻中提取GLA有报道采用有机溶剂抽提-柱层析方法,但是同样存在成本过高、纯度低的问题。
藻类资源丰富、易得,某些藻类,如螺旋藻,富含γ-亚麻酸,因此从藻类提取、制备γ-亚麻酸甲酯比较经济,藻粉提取γ-亚麻酸以后,不影响其作为提取蛋白和多糖的原料。
本发明的技术方案如下一种从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺,它由如下步骤组成步骤一、将藻粉加入夹带剂甲醇匀浆后(藻粉(g)∶甲醇(mL)=1∶0.5-2),在20-50MPa,20-60℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,浓缩后得到总脂类,
步骤二、将步骤一得到的总脂类溶解于12倍其体积的含氯乙酰5%的甲醇中,在氮气氛保护下80℃回流反应2小时后,冷却至室温,加入两倍体积的0.3%碳酸钠溶液,洗涤,离心取上层油层,浓缩得到总脂肪酸甲酯并回收甲醇,总甲酯在高真空度6-10Pa下,160℃分子蒸馏,收集馏出物,步骤三、将步骤二所得的馏出物加入三倍体积的丙酮,依次在4℃,-10℃,-30℃下平衡结晶24小时,以除去部分饱和脂肪酸甲酯,每次结晶后过滤去晶体(饱和脂肪酸甲酯),最后再次在-30℃下结晶24小时并过滤去析出物,浓缩回收丙酮后按脂肪酸甲酯(升)∶尿素(公斤)∶甲醇(公斤)=1∶2-4∶8-10的比例加入尿素和甲醇,在氮气保护下80℃回流1小时,缓慢冷却至室温,多数饱和及一烯二烯脂肪酸甲酯和尿素形成络合物而析出,放置24小时过滤去结晶,在零度环境下放置24小时后再次过滤去结晶,加入等体积水后,用两倍体积的石油醚萃取GLA甲酯(纯度可达70%),浓缩回收石油醚后重复尿素包合结晶过程,再加入等体积的水后,用两倍体积的石油醚萃取GLA甲酯,浓缩回收石油醚,得GLA甲酯,纯度可达到80%左右,步骤四、将步骤三得到的GLA甲酯在高真空(10Pa以下),100-150℃分级蒸馏,得到GLA甲酯纯品(纯度90%以上)。
如需得到更高纯度的产品,可以采用下列步骤进一步纯化将硝酸银溶解于适量70%乙醇中,加入层析硅胶充分混合,硝酸银与硅胶的重量比为1∶10,避光用氮气吹干,混合于正己烷中上层析柱,取GLA甲酯溶解于正己烷中,上柱,用正己烷-丙酮混合溶剂梯度洗脱,得到GLA甲酯高纯品(纯度可达到99%以上)。本发明的从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺,能从易得的藻类制得高纯度的γ-亚麻酸甲酯,并且提取了γ-亚麻酸后的藻粉还可以作为提取蛋白和多糖的原料,因此,本发明的工艺经济、合理。本发明工艺的优点还在于1、用含大量极性夹带剂的超临界萃取来抽提藻类中的总脂,首先避免了烦琐、效率低、耗费大、有污染、提取后原料无法作为其他用途的传统有机溶剂提取方法。其次采用大量夹带剂在较高压力下能够有效的提取出富含GLA的脂类,并且采用超临界萃取还能够避免有机抽提过程中GLA氧化的问题。
2、用两次分子蒸馏,分子蒸馏具有耗费低、收率高、真空度高,受热时间短的优点,对GLA这样的热敏感性物质来说比较适合,但是由于一般富含GLA的原料中都存在含量相似的亚油酸,其和GLA沸点只相差不到0.5度,使GLA蒸馏纯化很难实现,本专利申请工艺中,第一步除去非脂肪酸甲酯类杂质,以利于下面的冷冻和尿素包合分离过程的实现。第二步是在已经经过冷冻和尿素包合分离过程,去除了大部分干扰性物质如亚油酸、油酸等以后,进行分子蒸馏,提高了分子蒸馏的效率。
具体实施例方式
实施例1将原料极大螺旋藻(Spirulina maxia)藻粉2000克(内含GLA约14.5g),加入1000mL甲醇匀浆后,在20MPa,40℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,浓缩后得到56g总脂类,将总脂类溶解于12倍其体积的含氯乙酰5%的甲醇中,在氮气氛保护下80℃回流反应2小时后,冷却至室温,加入两倍体积的0.3%碳酸钠溶液,洗涤,离心取上层油层,浓缩得到总脂肪酸甲酯并回收甲醇,总甲酯在高真空度6-10Pa下,160℃分子蒸馏,收集馏出物,在馏出物中加入三倍体积的丙酮,依次在4℃,-10℃,-30℃下平衡结晶24小时,以除去部分饱和脂肪酸甲酯,每次结晶后过滤去晶体(饱和脂肪酸甲酯),最后再次在-30℃下结晶24小时并过滤去析出物,浓缩回收丙酮后按脂肪酸甲酯(升)∶尿素(公斤)∶甲醇(升)=1∶4∶10的比例加入尿素和甲醇,在氮气保护下80℃回流1小时,缓慢冷却至室温,除了GLA甲酯外,多数饱和及一烯二烯脂肪酸甲酯和尿素形成络合物而析出,放置24小时过滤去结晶,在零度环境下放置24小时后再次过滤去结晶,加入等体积水后,用两倍体积石油醚萃取GLA甲酯(纯度最高可达70%),浓缩回收石油醚后重复尿素包合结晶过程,再加入等体积水后,用两倍体积石油醚萃取GLA甲酯,蒸馏回收石油醚,得GLA甲酯,GLA甲酯纯度可达到80%左右,最后再在高真空(10Pa以下),100-150℃分级蒸馏,得到GLA甲酯纯品(纯度90%以上)1.4g,如需得到99%纯度的产品,将0.1g硝酸银溶解于适量70%乙醇中与1g硅胶充分混合,避光用氮气吹干,混合于4ml正己烷中上直径0.5cm层析柱,取30mgGLA甲酯溶解于2ml正己烷中,上柱,用不同浓度的正己烷∶丙酮梯度洗脱,得到GLA甲酯纯品(纯度可达到99%以上,该层析步骤中高纯度GLA收率可达21%)。
实施例2将原料极大螺旋藻(Spirulina maxia)藻粉2000克(内含GLA约14.5g),加入4000ml甲醇匀浆后,在50Mpa,60℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,浓缩后可得到98g总脂类,将总脂类溶解于12倍其体积的含氯乙酰5%的甲醇中,在氮气氛保护下80℃回流反应2小时后,冷却至室温,加入两倍体积0.3%碳酸钠溶液,离心取上层油层,浓缩得到总脂肪酸甲酯并回收甲醇,总甲酯在高真空度6-10Pa下,160℃分子蒸馏,收集馏出物,在馏出物中加入三倍体积的丙酮,依次在4℃,-10℃,-30℃下平衡结晶24小时,以除去部分饱和脂肪酸甲酯,每次结晶后过滤去晶体(饱和脂肪酸甲酯),最后再次在-30℃下结晶24小时并过滤去析出物,浓缩回收丙酮后按脂肪酸甲酯(升)∶尿素(公斤)∶甲醇(升)=1∶2∶8的比例加入尿素和甲醇,在氮气保护下80℃回流1小时,缓慢冷却至室温,除了GLA甲酯外,多数饱和及一烯二烯脂肪酸甲酯和尿素形成络合物而析出,放置24小时后,过滤去结晶,再在零度环境下放置24小时后再次过滤去结晶,加入等体积的水后,用两倍体积的石油醚萃取GLA甲酯(纯度最高可达70%),浓缩回收石油醚后重复尿素包合结晶过程,再加入等体积的水后,用两倍体积的石油醚萃取GLA甲酯,浓缩回收石油醚,得GLA甲酯,GLA甲酯纯度可达到80%左右,最后再在高真空(10Pa以下),100-150℃分级蒸馏,得到GLA甲酯纯品(纯度90.08%)2.2g。
如需得到99%纯度的产品,可将0.1g硝酸银溶解于适量70%乙醇中和1g硅胶充分混合,避光用氮气吹干,混合于4ml正己烷中上直径0.5cm层析柱,取30mgGLA甲酯溶解于2ml正己烷中,上柱,用不同浓度的正己烷∶丙酮梯度洗脱,得到GLA甲酯纯品(纯度可达到99%以上)。
实施例3将原料冻干念珠藻(Nostoc sp)藻粉2000克(内含GLA约36.4g),加入4000ml甲醇匀浆后,在40MPa,60℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,得到103g总脂类,以下步骤如实施例2,最后得到纯度为90%以上的GLA甲酯4.8g。
实施例4将原料冻干项圈藻(Anabaenopsis sp)藻粉2000克(内含GLA约6.2g),加入4000ml甲醇匀浆后,在40MPa,60℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,得到85g总脂类,以下步骤如实施例2,最后得到纯度为90%以上的GLA甲酯0.72g。
虽然不同藻中GLA含量可能占总脂肪酸含量的4%-34%,该方法同样可以应用于不同种类不同生长环境中的藻类的GLA甲酯的提取、制备、纯化。
权利要求
1.一种从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺,其特征是它由如下步骤组成步骤一、将藻粉加入夹带剂甲醇匀浆后,在20-50MPa,20-60℃下,使用CO2作为溶剂进行超临界萃取,浓缩后得到总脂类,步骤二、将步骤一得到的总脂类溶解于12倍其体积的含氯乙酰5%的甲醇中,在氮气氛保护下80℃回流反应2小时后,冷却至室温,加入两倍体积的0.3%碳酸钠溶液,洗涤,离心取上层油层,浓缩得到总脂肪酸甲酯并回收甲醇,总甲酯在高真空度6-10Pa下,160℃分子蒸馏,收集馏出物,步骤三、将步骤二所得的馏出物加入三倍体积的丙酮,依次在4℃,-10℃,-30℃下平衡结晶24小时,每次结晶后过滤去晶体,最后再次在-30℃下结晶24小时并过滤去析出物,浓缩回收丙酮后按脂肪酸甲酯(升)∶尿素(公斤)∶甲醇(公斤)=1∶2-4∶8-10的比例加入尿素和甲醇,在氮气保护下80℃回流1小时,缓慢冷却至室温,放置24小时过滤去结晶,在零度环境下放置24小时后再次过滤去结晶,加入等体积水后,用两倍体积的石油醚萃取γ-亚麻酸甲酯,浓缩回收石油醚后重复尿素包合结晶过程,再加入等体积的水后,用两倍体积的石油醚萃取γ-亚麻酸甲酯,蒸馏回收石油醚,得γ-亚麻酸甲酯,步骤四、将步骤三得到的γ-亚麻酸甲酯在高真空,100-150℃分级蒸馏,得到γ-亚麻酸甲酯纯品。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征是加入夹带剂甲醇的量是每克藻粉加0.5~2毫升的甲醇。
3.根据权利要求1所述的工艺,其特征采用下列步骤进一步纯化将硝酸银溶解于适量70%乙醇中,加入层析硅胶充分混合,硝酸银与硅胶的重量比为1∶10,避光用氮气吹干,混合于正己烷中上层析柱,取γ-亚麻酸甲酯溶解于正己烷中,上柱,用正己烷-丙酮混合溶剂梯度洗脱,得到γ-亚麻酸甲酯高纯品。
全文摘要
一种从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的工艺,它是将藻粉加入夹带剂甲醇匀浆后,CO
文档编号C07C69/587GK1448383SQ03113398
公开日2003年10月15日 申请日期2003年5月8日 优先权日2003年5月8日
发明者刘志礼, 葛海涛, 孔秀芹 申请人:南京大学
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