Способ получения алкил-глицериновых эфиров из морских жиров


 


Владельцы патента RU 2415125:

Учреждение Российской академии наук Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к способу выделения алкил-глицериновых эфиров, обладающих высоким биологическим действием, из морских жиров. Способ включает щелочной гидролиз жира, подкисление смеси, промывку ее водой, первую кристаллизацию смеси в органическом растворителе, фильтрацию, сушку, вторую кристаллизацию промежуточного продукта из органического растворителя, фильтрацию и сушку. При этом в качестве органического растворителя при первой и второй кристаллизации используют гексан или ацетон и при выполнении первой и второй кристаллизации жировую смесь в органическом растворителе выдерживают сначала в течение 10-12 часов при комнатной температуре, а затем в течение 12-15 часов при 0-4°С, причем на первой кристаллизации соотношение жировая смесь : органический растворитель составляет 1:10, кг/л, а на второй - 1:50, кг/л, для гексана и 1:10, кг/л, для ацетона. Предлагаемое изобретение позволяет эффективным и экономичным способом получить целевые продукты с высокой степенью чистоты и высоким выходом. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности и может быть использовано для получения из морских жиров алкил-глицериновых эфиров, обладающих высоким биологическим действием.

Морские гидробионты как источники биологически активных веществ привлекают пристальное внимание медицины. Истощение запасов большинства объектов традиционного промысла стимулирует исследования, направленные на изучение новых источников биологически активных веществ. Среди морских беспозвоночных, обитателей Тихого океана, распространенным объектом промысла и перспективным сырьем для производства лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище (БАД) являются ракообразные, моллюски и пр. В состав суммарной липидной фракции названных типов гидробионтов, помимо известных омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (ω3 ПНЖК), входят необычные липиды - 1-O-алкил-диацилглицерины - соединения, образованные жирными кислотами и спиртами (батиловым, химиловым и селахиловым и др. - 1-O-алкил-глицериновыми эфирами (АГЭ)).

где R1=C16H33 - химиловый спирт,

R1=C18H37 - батиловый спирт,

R1=C18H35 - селахиловый спирт.

Алкильные радикалы в 1-ом положении глицерина бывают насыщенными как в случае с химиловым и батиловым спиртами, так и ненасыщенными - у селахилового спирта. Обычно в природных смесях сумма этих 3 спиртов составляет 80-90% и более от всех АГЭ. По литературным данным наибольшую физиологическую активность проявляют насыщенные спирты - батиловый и химиловый.

Липиды с простой эфирной связью, АГЭ, вовлечены в формирование иммунной системы млекопитающих с самых первых дней жизни и являются одним из главных факторов, поддерживающих ее нормальное функционирование в течение всего периода. Широко известно их влияние на гематопоэз, причем, по мнению исследователей, АГЭ нормализуют функцию костного мозга, не вызывая его избыточной стимуляции. В связи с этим АГЭ успешно применяют в реабилитационной терапии при лечении рака, лучевых поражений, иммунодефицитных состояний и др. (Brohult A., Brohult J., Brohult S., Joelsson I. Reduce mortality in cancer patient after administration of alkylglycerols // Acta Obst. Gynecol. Scand. 1986. Vol.65 P.779-785; Mitre R., Etienne M., Martinais S., Salmon H., Allaume P., Legrand P., Legrand A.B. Humoral defence improvement and haematopoiesis stimulation in sows and offspring by oral supply of shark-liver oil to mother during gestation and lactation // British J. Nutr. 2005. Vol.94. P.753-762).

На данный момент не существует доступных удовлетворительных природных источников для выделения этих соединений. Самый распространенный и наиболее эксплуатируемый - использование печени глубоководных акул, в первую очередь, гренландской акулы Somniosus microcephalus. Промысел этот настолько интенсивен, что возникают разумные идеи мирового сообщества о полном запрете такого хищнического вылова. Альтернатива промышленного производства АГЭ при запрете использования печени акул на данный момент отсутствует из-за не разработанности технологий, позволяющих использовать другие менее богатые АГЭ объекты.

Известен способ выделения и концентрирования алкил-глицериновых эфиров из морских жиров (Patent GB 1076706 A process for the preparation and concentration of free hydroxylic substances from marine oils, 17.08.1965, Int. Cl.: C07C 43/02). Способ заключается в следующем: морской жир (жир печени акулы) путем переэтерификации с метиловым спиртом (допускаются этиловый и изопропиловый) переводят в метиловые эфиры жирных кислот, при этом в смесь высвобождаются алкил-глицериновые эфиры, которые из общей смеси экстрагируют водно-метанольными или водно-этанольными растворами, затем упаривают, получая целевые АГЭ.

Недостатки способа:

1) использование метанола, а он главный «успешный» растворитель АГЭ, недопустимо в пищевых производствах и нежелательно в фармацевтических;

2) на первой стадии получения эфиров жирных кислот необходимо использование безводных морского жира и спирта, иначе реакция не пройдет до конца и все последующие манипуляции бесполезны; для жира это оборачивается дополнительной стадией сушки, требующей аппарата с мешалкой, паровым подогревом, подачей вакуума, что проблематично в неспециализируемых производствах, а в отношении спиртов это более-менее решается только с метанолом, для этилового и изопропилового спиртов при полном обезвоживании необходима химическая обработка металлическим кальцием или магниевой стружкой, что небезопасно и требует определенного профессионализма;

3) способ предполагает использование хорошо отлаженной технологической линии, что затрудняет его внедрение на малых и других рыбохозяйственных и пищевых предприятиях отечественной индустрии;

4) данным способом можно получить АГЭ с чистотой только 23-75%, что недостаточно для коммерческого применения и предполагает в дальнейшем дополнительные стадии очистки;

5) способ достаточно трудоемкий и судя по описанию требует повышенных экономических затрат на свое функционирование.

Известен способ выделения алкил-глицериновых эфиров из морских жиров (Patent GB 1076707 A process for the isolation alpha-glyceryl ethers from marine oils, 31.08.1965, Int. Cl.: C07C 41/12). Способ осуществляется несколькими модификациями:

способ 1) морской жир (жир печени акулы) переводят в метиловые (изопропиловые) эфиры жирных кислот с высвобождением АГЭ, используя в реакции калиевую щелочь как катализатор и большой избыток метанола (в случае изопропанола катализатор - изопропилат натрия), затем метиловый спирт удаляют под вакуумом, а смесь многократно экстрагируют 90%-ным водным метанолом; выход АГЭ составляет 71% с чистотой продукта 40%; полученный промежуточный концентрат обрабатывают водным раствором калиевой щелочи для перевода жирных кислот в калиевые мыла и далее несколько раз экстрагируют АГЭ дихлорэтиленом, объединенные экстракты упаривают, выход на стадии 56,7%, общий выход (начиная с жира печени акулы) 40,3%, чистота продукта 83,6%;

способ 2) промежуточный концентрат АГЭ (40%-ный) с первой стадии растворяют в ацетоне в соотношении концентрат : ацетон 1:7,6, выдерживают при комнатной температуре и отфильтровывают осадок солей свободных жирных кислот, затем охлаждают фильтрат до минус 13°C, выдерживают 2 суток и отфильтровывают выпавшие АГЭ, выход на стадии 51,0%, общий выход 36,0%, чистота 98,0%.

К недостаткам способа относятся:

1) использование токсичных метанола и дихлорэтилена;

2) сложности при проведении реакции этерификации жира со спиртами в виду трудностей в обеспечении безводности системы;

3) сложности при регенерации растворителей (они все взаимно растворимы и не будут в дальнейшем чистыми как изначально);

4) сомнительная по эффективности процедура кристаллизации АГЭ из ацетона, в виду очень малого соотношения концентрат АГЭ - ацетон: столь насыщенный раствор дает при комнатной температуре осадок, не лишенный включений целевого продукта (АГЭ), на что авторы даже не обращают внимание и не приводят данные по этому осадку, и, второе, основная температура кристаллизации - минус 13°C - не является лучшей для этого процесса, что прямо отражается на снижении выхода и ухудшении качества; 5) в процессе получают АГЭ с очень низким выходом (36,0-40,3%) и недостаточной чистотой продукта (83,6-98,0%).

Известен способ выделения алкил-глицериновых эфиров из жира командорского кальмара Berryteuthis magister (Hayashi K / Isolation of alkyl glyceryl ethers from liver oil unsaponifiables by recrystallization // Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries. Vol.52, N8. 1986. P.1475). Способ заключается в том, что выделенный из печени кальмара жир гидролизуют калиевой щелочью, экстрагируют неомыляемые вещества (и АГЭ в их составе) диэтиловым эфиром, упаривают диэтиловый эфир и кристаллизуют неомыляемые вещества из гексана при температуре 2°C, получая осадок алкил-глицериновых эфиров, которые затем отфильтровывают.

Недостатками способа являются:

1) применение в технологии диэтилового эфира, что ограничивает использование полученного препарата в пищевой индустрии и медицине;

2) стадия экстракции неомыляемых веществ диэтиловым эфиром достаточно сложный в аппаратурном оформлении процесс при его масштабировании от лабораторных колб к производственным аппаратам;

3) эмульсии, образуемые на стадии экстракции чрезвычайно стойкие, что заставляет экспериментаторов в избытке применять экстрагент (диэтиловый эфир) для снижения потери экстрагируемого вещества;

4) хотя выход АГЭ составляет 52,4%, а чистота продукта 99,0% нельзя рекомендовать использование данного способа в производстве из-за значительных количеств диэтилового эфира, который переводит процесс в разряд пожаро- и взрывоопасных.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ выделения алкил-глицериновых эфиров из жира командорского кальмара Berryteuthis magister (Попков А.А., Касьянов СП., Овчинников В.В., Акулин В.Н. Технология переработки пищеварительной железы командорского кальмара (Berryteuthis magister) // Известия ТИНРО, т.120, 1997, с.77-85). Способ заключается в том, что выделенный из печени кальмара жир гидролизуют калиевой щелочью, реакционную смесь подкисляют, отделившиеся свободные жирные кислоты и неомыляемые вещества отделяют от водно-солевого слоя, промывают водой и дважды последовательно кристаллизуют из гексана, в начале жировую смесь растворяют в гексане при соотношении жировая смесь : гексан = 1:15, подогревая до 60°C, затем охлаждают до температуры 0°C и выдерживают 24 часа, после чего осадок (промежуточный продукт) отделяют фильтрацией, сушат и проводят вторую кристаллизацию из гексана при той же температуре и в течение только 2 часов, но при соотношении промежуточный продукт : гексан = 1:20, кг/л.

Недостатками способа являются:

1) неоптимизированные соотношения жировая смесь : гексан при кристаллизации, необеспечивающие достаточного выхода продукта и его чистоту;

2) неоправданно быстрый темп снижения температуры кристаллизационной смеси от 60 до 0°C: фактически подготовленную для кристаллизации смесь резко охлаждают до 0°C, что негативно отражается на качестве формирования кристаллов алкил-глицериновых эфиров - в них включаются другие липидные примеси. Это отражается на выходе (47,0%) и чистоте (97,0%) готового продукта, что подтверждается примером 8, осуществленным по условиям прототипа;

3) основной температурой кристаллизации выбрана температура 0°C, что не соответствует истинному диапазону температур, допустимых для данного процесса и конкретного растворителя;

4) вторая кристаллизация неомыляемых веществ из гексана в течение только 2 часов при 0°C не обеспечивает проведение эффективного разделения веществ из-за образования хаотично выпавшего осадка;

4) авторы, несмотря на большой объем работы, не смогли обеспечить необходимого выхода продукта и его чистоты, не привели никакого альтернативного растворителя для фракционирования АГЭ, что сужает возможности их производства на некоторых предприятиях и ставит в зависимость только от одного растворителя.

Задача, решаемая изобретением, - разработка эффективного и экономичного способа получения из морских жиров алкил-глицериновых эфиров, а также улучшение экологичности технологического процесса; повышение качества АГЭ за счет увеличения степени чистоты и выхода целевого продукта.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения алкил-глицериновых эфиров из морских жиров, включающем гидролиз морского жира для выделения свободных жирных кислот и высвобождения неомыляемой фракции, содержащей АГЭ, нейтрализацию полученной жировой смеси кислотой, промывку водой и последовательную двойную кристаллизацию из органического растворителя, фильтрацию и сушку образующегося осадка после каждой кристаллизации, согласно заявляемому способу в условия кристаллизации из органического растворителя внесены изменения. Для проведения первой и второй кристаллизации жировую смесь в органическом растворителе выдерживают сначала в течение 10-12 часов при комнатной температуре, а затем в течение 12-15 часов при 0-4°C, причем на первой кристаллизации соотношение жировая смесь : органический растворитель составляет 1:10, кг/л, а на второй - 1:50, кг/л.

Для повышения чистоты готового продукта за счет удаления из жировой смеси свободных жирных кислот в качестве органического растворителя при кристаллизации могут использоваться ацетон или гексан, причем может использоваться только один растворитель во всем процессе или их комбинация.

Экспериментально установлены следующие оптимальные соотношения жировой смеси и органического растворителя при кристаллизации.

При использовании в качестве органического растворителя гексана соотношение жировая смесь : гексан составляет при первой кристаллизации 1:10, кг/л, а при второй кристаллизации промежуточного продукта 1:50, кг/л.

При использовании в качестве органического растворителя ацетона целесообразно соотношение жировая смесь : ацетон 1:10, кг/л, как при первой, так и при второй кристаллизации промежуточного продукта.

При использовании в качестве органического растворителя на первой кристаллизации ацетона или гексана соотношение компонентов жировая смесь : растворитель составляет 1:10, кг/л, а при использовании на второй кристаллизации в качестве органического растворителя гексана или ацетона соотношение компонентов промежуточный продукт : растворитель составляет 1:10, кг/л, для ацетона и 1:50, кг/л, для гексана.

При этом уменьшение доли органического растворителя от вышеуказанных негативно отражается на выходе и чистоте продукта, а увеличение доли органического растворителя уже не оказывает никакой положительной роли, а привносит в процесс получения целевого продукта неудобства из-за больших объемов.

Проведение первой и второй кристаллизации продукта из органических растворителей сначала при комнатной температуре в течение 10-12 часов способствует образованию мелких кристаллов осадка, которые являются центрами дальнейшей кристаллизации вещества, что в конечном результате приводит к повышению чистоты продукта.

Последующее охлаждение и выдерживание при основной температуре кристаллизации 0-4°C является необходимым, так как отклонение от этого диапазона снижает выход (при снижении температуры ниже 0°C) и качество (при повышении температуры выше 4°C, а также при уменьшении времени кристаллизации менее 12 часов) целевого продукта. Увеличение времени кристаллизации более 15 часов не оказывает влияния на повышение выхода и качества продукта.

Наиболее богатыми морскими источниками АГЭ являются акулы, моллюски, беспозвоночные. Поскольку Россия не ведет целенаправленного лова акул в дальневосточных водах, то этот объект для нас недоступен. Поэтому вся работа была сконцентрирована на массовых промысловых объектах, таких как командорский кальмар Berryteuthis magister и камчатский краб Paralithodes camtschatica. Данные промысловые виды интересны тем, что их внутренности (тыс. т отходов в год) не используются, хотя являются богатыми источниками биологически активных веществ, в том числе АГЭ. Так, в липидах пищеварительной железы командорского кальмара содержится до 20% АГЭ, а в липидах гепатопанкреаса камчатского краба - около 5% (Hayashi K., Okawa Y., Kawasaki K. Liver lipids of gonatid squid Berryteuthis magister: a rich source of alkyl glyceryl ethers // Bull. Japan. Soc. Sci. Fish. 1985. Vol.51, N9. P.1523-1526; Новгородцева Т.П., Касьянов С.Л., Виткина Т.И., Янькова В.И., Гвозденко Т.А. Разработка липидных препаратов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, из печени камчатского краба // Вопр. биол. мед. фарм. химии. 2006. №1. С.47-52).

В настоящее время уже разработаны способы выделения и рафинации жиров из печени командорского кальмара (Патент РФ №2241026 от 27.11.2004 «Способ получения жира из печени кальмара», Касьянов С.П., Бочаров Л.Н., Акулин В.Н., Якуш Е.В.) и гепатопанкреаса камчатского краба (Патент РФ №2162648 от 10.02.2001 «Способ получения жира из печени краба», Касьянов С.П., Куклев Д.В., Кучеравенко К.М., Блинов Ю.Г., Акулин В.Н.). В примерах осуществления способа в качестве исходного продукта для получения АГЭ используется морской жир, полученный по способам описанным в вышеуказанных патентах.

Способ осуществляют следующим образом.

ПРИМЕР 1. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации ацетона.

Для получения АГЭ был взят морской жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в жире 20% по массе.

Морской жир помещают в эмалированный сосуд емкостью 10,0 л с мешалкой и подогревом, добавляют раствор калиевой щелочи (0,2 кг) в 2,0 л 80%-ного этилового спирта и далее смесь перемешивают в течение 2 часов при 50°C для завершения реакции гидролиза. После чего смесь подкисляют 15%-ным водным раствором серной кислоты. Нижний водно-солевой слой удаляют, а верхний жировой трижды промывают равными объемами подогретой до 50°C воды. Получено 950 г смеси жирных кислот с АГЭ.

Для первой кристаллизации смесь помещают в сосуд емкостью 15,0 л, добавляют 9,5 л ацетона (исходя из соотношения смесь : ацетон 1: 10, кг/л), и при помешивании нагревают до 50°C до полного растворения смеси. Затем нагрев прекращают, перемешивание останавливают и дают выдержку раствору в течение 10 часов при комнатной температуре. Далее сосуд охлаждают при температуре 0°C в течение 12 часов. По истечении данного времени образовавшийся осадок отфильтровывают на фильтре при температуре 0°C и промывают 0,5 л ацетона, охлажденного до этой же температуры. Осадок высушивают от паров растворителя на воздухе.

Получено 0,139 кг порошка с содержанием АГЭ 93,0% по массе. Выход на стадии 65,0%.

Полученный промежуточный продукт массой 0,139 кг повторно растворяют в 1,4 л ацетона, исходя из соотношения 1:10, кг/л, и проводят вторую кристаллизацию, для чего в точности повторяют все операции с предыдущей стадии.

Получено 0,115 кг порошка с содержанием АГЭ 99,1% по массе. Выход на стадии 88,0%.

Общий выход 57,0%, чистота целевого продукта 99,1%.

ПРИМЕР 2. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации ацетона.

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20,0% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 1, за исключением того, что время выдерживание смеси в первой и второй кристаллизациях составляло при комнатной температуре 12 часов, а при 4°C 15 часов.

После первой кристаллизации из ацетона получено 0,136 кг порошка с содержанием АГЭ 94,1% по массе. Выход на стадии 63,8%.

После второй кристаллизации из ацетона получено 0,112 кг порошка с содержанием АГЭ 99,3% по массе. Выход на стадии 87,5%. Общий выход 55,8%, чистота целевого продукта 99,3%.

ПРИМЕР 3. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации гексана.

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 1, за исключением того, что для обеих кристаллизаций вместо ацетона был взят гексан.

После первой кристаллизации из гексана при соотношении морской жир : гексан, равном 1:10, получено 0,132 кг порошка с содержанием АГЭ 95% по массе. Выход на стадии 63,0%.

После второй кристаллизации из гексана (на 0,132 кг порошка было взято 6,6 л гексана, соотношение 1:50, кг/л) получено 0,113 кг порошка с содержанием АГЭ 99,2% по массе. Выход на стадии 89,0%.

Общий выход 56,0%, чистота целевого продукта 99,2%.

ПРИМЕР 4. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации гексана.

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 3, за исключением того, что время выдерживания смеси в первой и второй кристаллизациях составляло при комнатной температуре 12 часов, а при 4°C 15 часов.

После первой кристаллизации из гексана получено 0,135 кг порошка с содержанием АГЭ 95,2% по массе. Выход на стадии 64,2%.

После второй кристаллизации из гексана получено 0,112 кг порошка с содержанием АГЭ 99,2% по массе. Выход на стадии 86,6%.

Общий выход 55,6%, чистота целевого продукта 99,2%.

ПРИМЕР 5. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации гексана и ацетона.

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 3, за исключением того, что при второй кристаллизации был использован ацетон.

После первой кристаллизации из гексана получено 0,132 кг порошка с содержанием АГЭ 95,0% по массе. Выход на стадии 63,1%.

После второй кристаллизации из ацетона (при соотношении 1:10, кг/л) получено 0,112 кг порошка с содержанием АГЭ 99,5% по массе. Выход на стадии 88,0%.

Общий выход 55,0%, чистота целевого продукта 99,5%.

ПРИМЕР 6. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации ацетона и гексана.

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 1, за исключением того, что для второй кристаллизации вместо ацетона был взят гексан, а время выдерживание смеси в первой и второй кристаллизациях составляло при комнатной температуре 12 часов, а при 4°C 15 часов.

После первой кристаллизации из ацетона получено 0,139 кг порошка с содержанием АГЭ 93,0% по массе. Выход на стадии 65,0%.

После второй кристаллизации из гексана (соотношение 1:50, кг/л) получено 0,119 кг порошка с содержанием АГЭ 99,3% по массе. Выход на стадии 91,0%.

Общий выход 59,0%, чистота целевого продукта 99,3%.

АГЭ, полученные в примерах 1-6, содержали в своем составе 90,5% химилового и 4,9% батилового спиртов.

ПРИМЕР 7. Выделение АГЭ из жира гепатопанкреаса камчатского краба при использовании в процессе кристаллизации ацетона.

Для получения АГЭ был взят жир из гепатопанкреаса камчатского краба в количестве 1 кг. Содержание АГЭ в морском жире 4% по массе.

Все операции в данном примере проводили так же, как в примере 2.

При первой кристаллизации из гексана получено 0,025 кг порошка с содержанием АГЭ 94% по массе. Выход на стадии 57,1%.

Полученный промежуточный продукт массой 0,025 кг повторно растворяли в 1,25 л гексана (соотношение 1:50, кг/л), в точности повторяя все операции с предыдущей стадии.

Получено 0,020 кг порошка с содержанием АГЭ 99,1% по массе. Выход на стадии 88,0%.

Общий выход 50,0%, чистота целевого продукта 99,1%.

АГЭ, полученные в примере 7, содержали в своем составе 92,1% химилового и 5,2% батилового спиртов.

ПРИМЕР 8. Выделение АГЭ из жира печени командорского кальмара при использовании в процессе кристаллизации гексана (пример осуществлен по описаниям прототипа (Попков А.А., Касьянов С.П., Овчинников В.В., Акулин В.Н. Технология переработки пищеварительной железы командорского кальмара (Berryteuthis magister) // Известия ТИНРО, т.120, 1997, с.77-85)).

Для получения АГЭ был взят жир из печени кальмара в количестве 1,0 кг. Содержание АГЭ в морском жире 20% по массе.

Морской жир в количестве 1,0 кг поместили в эмалированный сосуд емкостью 10,0 л с мешалкой и подогревом, добавили 4,0 л 5%-ного раствора калиевой щелочи в 75%-ном этиловом спирте и далее смесь перемешивали в течение 2 часов при 85°C для завершения реакции гидролиза. После чего смесь подкисляют 15%-ным водным раствором серной кислоты. Нижний водно-солевой слой удаляют, а верхний жировой трижды промывают равными объемами подогретой до 50°С воды. Получено 950 г смеси жирных кислот с АГЭ.

Для кристаллизации жировую смесь, 0,95 кг, помещают в сосуд емкостью 20 л, добавляют 13,25 л гексана (исходя из соотношения смесь - ацетон 1:15, кг/л), и при помешивании нагревают до 60°C до полного растворения смеси. Затем нагрев прекращают, перемешивание останавливают и сосуд охлаждают при температуре 0°C в течение 24 часов. По истечении данного времени образовавшийся осадок отфильтровывают на фильтре при температуре 0°C и промывают 1,5 л гексана, охлажденного до этой же температуры. Осадок высушивают от паров растворителя на воздухе и далее под вакуумом. Получено 0,144 кг порошка с содержанием АГЭ 92,5% по массе. Выход на стадии 66,5%.

Полученный промежуточный продукт массой 0,144 кг повторно растворяют в 2,88 л гексана, нагревая до 60°С, исходя из соотношения 1:20, кг/л, и в точности повторяют все операции с предыдущей стадии, за исключением времени кристаллизации (2 часа).

Получено 0,097 кг порошка с содержанием АГЭ 97,0% по массе. Выход на стадии 70,0%.

Общий выход 47,0%), чистота целевого продукта 97,0%.

Как видно из вышеприведенных примеров, заявляемый способ позволяет получить целевой продукт хорошего качества с высоким выходом, при этом способ является не только технологически несложным, но и является экологичным и экономически выгодным, поскольку позволяет использовать все побочные продукты, образующиеся при получении АГЭ, а также повторно использовать органические растворители для кристаллизации целевого продукта.

Так, получаемые после кристаллизации отфильтрованные гексановые или ацетоновые растворы упаривают, регенерируя растворитель и пуская его заново в процесс, а кубовый остаток, остающийся после выпаривания и представляющий собой свободные жирные кислоты, может быть использован в технологии получения других биологически активных веществ, например омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (Патент РФ №1581737 от 21.05.1993 «Способ получения концентрата этиловых эфиров эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот», Касьянов С.П., Латышев Н.А., Глушенко Т.В.), коими богаты морские жиры, что сделает переработку сырья комплексной и сведет к минимуму отходы производства.

В России остро ощущается дефицит собственных недорогих лекарственных средств, поэтому данное изобретение является важным звеном в общегосударственной программе насыщения рынка продуктами, полезными для здоровья, а также позволяет решать задачи по повышению эффективности использования добываемых морских ресурсов при значительной экономии реактивов, электроэнергии и рабочей силы.

В 2008 г. в НИИ питания РАМН (Москва) были исследованы образцы алкил-глицериновых эфиров, полученные по данной технологии, на их безвредность и возможность использования в пищу (Договоры №96Н и 97Н с Институтом биологии моря им. А.В.Жирмунского ДВО РАН). В предоставленном нам отчете не только показана безвредность АГЭ, но и отмечены их полезные биологические свойства, такие как снижение холестерина в крови и повышении клеточного иммунитета. В настоящий момент для подачи в Роспотребнадзор (Москва) готовится нормативная документация (технические условия и технологическая инструкция) на новую биологически активную добавку к пище БАД «Липидомарин» - источник алкил-глицериновых эфиров.

1. Способ выделения алкил-глицериновых эфиров из морских жиров, включающий щелочной гидролиз жира, подкисление смеси, промывку ее водой, первую кристаллизацию смеси в органическом растворителе, фильтрацию, сушку, вторую кристаллизацию промежуточного продукта из органического растворителя, фильтрацию и сушку, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя при первой и второй кристаллизации используют гексан или ацетон и при выполнении первой и второй кристаллизации жировую смесь в органическом растворителе выдерживают сначала в течение 10-12 ч при комнатной температуре, а затем в течение 12-15 ч при 0-4°С, причем на первой кристаллизации соотношение жировая смесь - органический растворитель составляет 1:10, кг/л, а на второй - 1:50, кг/л, для гексана и 1:10, кг/л, для ацетона.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя при кристаллизации используют гексан в соотношении жировая смесь - гексан 1:10, кг/л, при первой кристаллизации и 1:50, кг/л, при второй кристаллизации промежуточного продукта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя при кристаллизации используют ацетон в соотношении жировая смесь - ацетон 1:10, кг/л, как при первой, так и при второй кристаллизации промежуточного продукта.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при первой кристаллизации в качестве органического растворителя берут ацетон или гексан при соотношении компонентов жировая смесь - растворитель 1:10, кг/л, при второй кристаллизации в качестве органического растворителя берут гексан или ацетон при соотношении компонентов промежуточный продукт - растворитель: 1:10, кг/л, для ацетона и 1:50, кг/л, для гексана.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам очистки воска с помощью теплового излучения. .

Изобретение относится к химической переработке древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях и в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки коры сосны с получением хвойного воска, проантоцианидинов, пектина и активного угля.
Изобретение относится к способу выделения воска из продуктов переработки и очистки растительных масел. .
Изобретение относится к области заготовки продуктов животноводства, а именно к выделению шерстного жира из жиропота шерсти тонкорунных овец. .

Изобретение относится к химической переработке древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях и в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки коры кедра с получением хвойного воска, антоцианидинового красителя, пектина и активного угля.
Изобретение относится к химической переработке древесины, а именно коры ели с получением хвойного воска, дубильных веществ и активного угля. .

Изобретение относится к химической переработке древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях и в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки коры ели с получением хвойного воска, антоцианидинового красителя, пектина и активного угля.
Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к выделению шерстного жира-ланолина из шерсти тонкорунных овец. .

Изобретение относится к масложировой промышленности. .

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к переработке отходов масложировой промышленности с применением параболоцилиндрических концентратов солнечного излучения.
Изобретение относится к технологии органического синтеза, а именно к технологии получения пентаэритрита и дипентаэритрита, используемых в лакокрасочной и других отраслях химической промышленности.

Изобретение относится к новым соединениям: первичному спирту разветвленного эфира: и к способу его получения, в которой R1 представляет водород или углеводородный радикал, имеющий от 1 до 3 углеродных атомов, R2 представляет алкильный радикал, имеющий от 1 до 7 углеродных атомов, x представляет число от 3 до 16, где общее число углеродных атомов в спирте составляет от 9 до 24; к сульфату алкилового эфира: XOSO 3М и к способу его получения, в которой М представляет водород или катион, и Х представлен формулой в которой R1 представляет водород или углеводородный радикал, имеющий от 1 до 3 углеродных атомов, R2 представляет алкильный радикал, имеющий от 1 до 7 углеродных атомов, x представляет число от 3 до 16, где общее число углеродных атомов в сульфате алкилового эфира составляет от 9 до 24; к алкоксисульфату спирта: в которой R1 представляет водород или углеводородный радикал, имеющий от 1 до 3 углеродных атомов, R2 представляет алкильный радикал, имеющий от 1 до 7 углеродных атомов, x представляет число от 3 до 16, А представляет алкиленовый радикал, имеющий число атомов углерода в интервале от 2 до 4, у представляет число от 1 до 9, где общее число углеродных атомов в алкоксисульфате спирта, исключая А, составляет от 9 до 24, и М представляет водород или катион; и к алкоксилату разветвленного алканола: в которой R1 представляет водород или углеводородный радикал, имеющий от 1 до 3 углеродных атомов, R2 представляет алкильный радикал, имеющий от 1 до 7 углеродных атомов, x представляет число от 3 до 16, А представляет алкиленовый радикал, имеющий число атомов углерода в интервале от 2 до 4, у представляет число от 1 до 9, где общее число углеродных атомов в алкоксилате алканола, исключая А, составляет от 9 до 24; которые используются в моющих композициях.

Изобретение относится к способу получения гликолевых эфиров, применяемых в качестве активных растворителей для смол в производстве материалов для нанесений покрытий на поверхности, растворителей в производстве тормозных жидкостей, в качестве антиобледенителей в составе различных топлив на нефтяной основе в нефтеперерабатывающей промышленности, антифризов в автомобильной промышленности, а также в качестве продуктов специального ассортимента для бытового применения.

Изобретение относится к смеси разветвленных первичных спиртов от С11 до С36, а также к смеси их сульфатов, алкоксилатов, алкоксисульфатов и карбоксилатов, которые обладают высокой моющей способностью в холодной воде и хорошей биологической разлагаемостью.

Изобретение относится к способу получения присадки, используемой для очистки моторного топлива. .

Изобретение относится к способу получения моноалкиловых эфиров моно- и диэтиленгликолей (этил-, бутил-целлозольвов и карбитолов), а также монометилового эфира пропиленгликоля, которые находят применение в производстве растворителей, пластификаторов, компонентов для низкозамерзающих, антиобледенительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, а также для получения материалов, применяемых в промышленности пластических масс, пестицидов, лаков и красок.
Изобретение относится к способу получения многоатомных спиртов, а именно к усовершенствованному способу получения пропиленгликолей, которые в силу их малой токсичности широко используются в качестве растворителей при производстве товаров бытовой химии, а также широко применяются при получении полиэфиров, полиуретанов и в различных охлаждающих жидкостях.
Наверх