获得鱼油中存在的胆固醇的方法技术

本申请的一个方面涉及一种从鱼油中生产胆固醇的方法，所述方法通常包括以下步骤：使用碱性催化剂对精炼油进行酯交换；通过分子蒸馏获得浓缩有胆固醇的流和浓缩有Ω

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获得鱼油中存在的胆固醇的方法


[0001]本申请涉及一种分离鱼油中存在的胆固醇的方法。特别是，它包括通过精炼油的酯交换、分子蒸馏、重质级份的皂化、萃取以及通过结晶纯化胆固醇的方法分离鱼油中存在的胆固醇的方法。基于本申请的胆固醇分离过程，不会产生具有持久性和生物累积性的污染物浓缩。因此，本申请提供了一种方法，用于从具有至少90％胆固醇的鱼油中获得制药级胆固醇，并以制药级同时生产出适合人类或动物食用的高质量残留的或经加工的鱼油，或加工出尤其是EPA和DHA浓缩物。
[0002]胆固醇是一种固醇(或改性固醇)、脂质分子，并由动物细胞生物合成，因为它是动物细胞膜的重要结构成分，需要它来维持膜结构的完整性和流动性。这种物质可以在各种来源中找到，如牛、山羊、猪、家禽的蛋黄、脊髓、骨骼、脑组织、鱼的器官和虾的外骨骼，甚至可以在植物油中找到低浓度的这种物质。然而，最重要的胆固醇来源是羊毛脂，从绵羊的羊毛中获得。这些来源通常含有游离形式的胆固醇，以及酯交换形式的胆固醇(胆固醇分子与一个脂肪酸结合)。
[0003]胆固醇是甾体激素、胆汁酸和维生素D3的生物合成所需的重要医药中间体。目前，对用于生产维生素D3、维生素D3衍生物、激素和化妆品中的乳剂的胆固醇含量为90％或更高的制药级胆固醇的需求越来越大。其他用途为合成抗炎类固醇药物、生产用于皮肤润滑的乳霜和化妆品。其他纯度更低的胆固醇用于喂养甲壳类动物和水产养殖。
[0004]胆固醇可以在蛋黄、内脏、虾、鱿鱼、牛肉、猪肉、家禽、鱼、羊毛脂、全脂乳制品、黄油、硬人造黄油、猪油、椰子油、黄油(澄清的黄油)、植物酥油和棕榈油中找到。这些来源通常含有游离形式的胆固醇，以及酯交换形式的胆固醇。胆固醇的最重要来源是羊毛脂，其从绵羊的羊毛中获得。然而，由于存在可形成可变酯的游离酸和醇，羊毛脂肪中脂肪酸组合物的性质复杂，因此胆固醇的萃取繁琐且昂贵。
[0005]粗制鱼油主要包含甘油三酯，约占组合物的90％。所述组合物的其他成分包括偏甘油酯(即单甘油酯或双甘油酯)、游离脂肪酸、磷脂和作为不可皂化级分的一组化学品，所述化学品包括胆固醇
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甾醇、甘油醚、脂肪醇、维生素和氧化色素。所述不可皂化级分的含量随季节和饲养条件的变化而变化，变化范围在2
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8％。
[0006]来自鱼类精炼工业的鱼油残留物包含有用的产品，如胆固醇、蛋白质和酶，以及其他脂肪酸。由于胆固醇在制造维生素D3中作为前体的重要性，形成鱼油工业废物流的鱼油和鱼油残留物(在去除多不饱和脂肪酸后)现在被认为是胆固醇的替代来源。
[0007]由于胆固醇作为生产维生素D及其衍生物的中间体的重要性，始终需要为胆固醇的生产提供替代和改进的分离方法。

技术介绍

[0008]目前，工业规模的胆固醇主要由羊毛蜡醇生产，即羊毛脂肪的不可皂化级分，其含有约25％至约32％的胆固醇。生产胆固醇的最常见方法是通过使胆固醇与金属盐反应形成不溶性添加物，然后分解并回收胆固醇。这种方法可以满足胆固醇在制药行业应用的纯度
要求。在这个意义上，现有技术呈现出各种缺点。特别是，一些现有技术的实例包括Meza等人的美国专利US10190074，该专利公开了一种生产胆固醇浓缩物的方法，包括以下步骤：在真空蒸馏塔中用辅助流体蒸馏混合物中游离脂肪酸不超过2％的鱼油，得到第一馏出物和第一残留物；还在真空蒸馏塔中蒸馏第一馏出物，得到第二馏出物和第二残留物，其中第二残留物包括胆固醇浓缩物。这些在分子蒸馏过程中使用高温的现有技术方法产生了诸如EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)的Ω
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3脂肪酸的降解，因此反式脂肪酸的含量增加，并进一步促进不饱和脂肪酸的聚合。
[0009]同样的情况发生在英国专利GB489623A的教导中，该专利使用含有具有胆固醇核(诸如甾醇、皂苷和胆汁酸)的化合物的材料，经过短程高真空蒸馏分离其物质，然后提纯该化合物。指定的原料包括动物油和蜡，如鲸鱼油、粪便脂肪和油以及中国蜡；植物油，如大豆油、棉籽油、小麦胚芽油和豆油；以及真菌生长物，如麦角，它们各自都是动物甾醇、植物甾醇和真菌甾醇的来源。同样，在Hata等人的日本专利JPS62145099A中，该专利公开了一种鱼油，优选经过脱胶处理，从沙丁鱼、鲭鱼、秋刀鱼等鱼中获得，它使用例如降膜型、离心型的装置经历分子蒸馏。
[0010]此外，上述现有技术披露了产生诸如多氯联苯(PCB)、多芳烃(PAH)、重金属、农药的高浓度污染物和上述化合物的降解产物的温度，这些污染物具有持久性和生物累积性。
[0011]然而，从鱼油以外的原料(如羊毛脂)出发，不允许在胆固醇酯交换过程中以皂化肥皂的形式回收脂肪酸。得到的肥皂被拆分以获得游离脂肪酸，然后通过酸性催化剂进行酯交换，获得以乙酯形式存在的脂肪酸。从得到的乙酯出发可以通过分子蒸馏浓缩Ω
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3。
[0012]GB526951描述了通过皂化和用不溶于水的溶剂萃取，从动物组织(如大脑、脊髓等)中萃取胆固醇的方法。这些已知的方法产生了大量的液体工业废物，其管理和/或处置大大增加了生产成本。
[0013]鉴于现有技术的问题，专利技术人发现，胆固醇可以通过超声波酯交换、分子蒸馏、皂化、溶剂萃取和通过结晶纯化胆固醇的方法从鱼油中高产优质地萃取。

技术实现思路

[0014]因此，本申请的第一个目的是避免现有技术的缺点。特别是，本申请的主要目的是创造一种用于分离鱼油中存在的胆固醇的方法，该方法不会产生任何量的污染物。
[0015]根据本申请，本申请的主要目的是提供有益的方法，其中获得纯度至少为95％的胆固醇，其中这种方法可以在工业规模上进行，能够满足市场对制药级胆固醇作为原材料的需求。它通常也很容易获得，并提供一种用于喂养甲壳动物的副产物的替代品，其生产成本低，所使用的溶剂在生产过程中被回收和再利用。
[0016]另一个同样重要的目的是通过皂化和萃取，并通过结晶纯化胆固醇的方法从鱼油中分离存在于重质级分中的胆固醇。
[0017]最后，本申请的另一个目的还在于与分子蒸馏或短程蒸馏的关系。这是一种在真空压力下连续进行的液
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液分离操作技术。考虑到高真空压力，加热表面和蒸发器的内部冷凝器表面之间的距离小于或等于分离过程中分子的平均自由路径。在这个过程中，在热表面上形成一层薄膜，最易挥发的化合物蒸发，当它们与蒸发器的内部冷凝器接触时就会凝结。本申请满足了这些需求并提供了其他相关的优势，包括从鱼油中获得纯度至少为95％
的制药级胆固醇。
[0018]被认为是本申请基础的新颖特征在所附权利要求中特别列出，其额外的优点，将从以下优选实施方案的详细描述中更好地理解。
具体实施方式
[0019]本申请涉及一种基于通过酯交换、分子蒸馏、皂化、萃取、以及通过结晶纯化胆固醇的方法来分离鱼油中存在的胆固醇的工艺。
[0020]在一个实施方案中，本申请然后是指基于通过酯交换、分子蒸馏、皂化、溶剂萃取和通过结晶纯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.从鱼油的重质级分中分离胆固醇的方法，其特征在于，包括获得以其酯形式存在的脂肪酸的第一阶段，所述第一阶段包括：(i)第一步，将酸值小于2mgKOH/g的精制鱼油与甲醇、丙醇、丁醇或乙醇以相对于精制油的1:5至1:2w/w的比例，优选1:3w/w的比例，加入碱性催化剂进行酯交换，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠或甲醇钠，浓度相对于所述精制油为0.75
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1.5％w/w，其中使其在四个串联排列的超声波反应器中于1
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3bar的压力、60℃
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90℃的温度下反应20
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60分钟，醇持续回流；(ii)第二步，在0.2
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1bar的压力、50
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80℃的温度下操作的蒸发器中，通过闪蒸回收该反应中未消耗的醇，其中在此步骤中回收的醇可在第一步中重复使用；(iii)第三步，通过在3500
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6000rpm操作的盘式离心机分离从该酯交换获得的酯和甘油的混合物，其中该反应达到的甘油酯的转化率至少为95％；(iv)第四步，使用串联排列的短程蒸馏器，通过分子蒸馏浓缩以酯形式存在于所述精制油中的胆固醇而获得重质级份，其中一个蒸发器的残留物进料到下一个蒸馏器，馏出物被送回前一个蒸馏器，其中蒸馏器的操作条件包括真空压力0.1
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10Pa、温度120
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165℃、传热面积2
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5m2，其中在此步骤中，获得了具有高胆固醇含量的流和具有高EPA和DHA脂肪酸含量的另一酯流。2.根据权利要求1所述的从鱼油的重质级分中分离胆固醇的方法，其特征在于，包括获得皂化和萃取产物的第二阶段，所述第二阶段包括：(v)第五步，通过使用碱并加入与碱溶液的比例为2
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5％w/w，优选3％w/w的乙醇、甲醇、甘油或丙二醇，在高效混合器中获得肥皂，所述碱选自氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾或氯化钙且其在水中的浓度为10％
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30％w/w，其中所述肥皂与浓缩的胆固醇级分以相对于来自分子蒸馏的流重量比为1:0.9；或1:1.1；或1:1.2，优选1:1混合，并且其中混合物进入反应器并在60℃
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85℃的温度、500
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1050rpm的搅拌下使用持续回流进行皂化，时间为1至4小时，优选为1至2小时；(vi)第六萃取步骤，来自第五步的肥皂进入萃取柱，并向其中加入相对于进料的肥皂比例为4:1至1:1，优选为3:1的溶剂，所述溶剂选自甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷，优选二氯乙烷，在200rpm
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750rpm持续搅拌，温度为30
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50℃；(vii)第七步，促进随后的相分离，包括加入相对于萃取溶剂和肥皂的混合物重量浓度为0
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5％的乙醇、甲醇、丙醇或丁醇；(viii)第八步，包括在500
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3500rpm的速度范围对萃取混合物进行离心以分离肥皂和溶剂；(ix)第九步，包括将来自第八步的离心的肥皂在萃取柱中进行新的萃取，向其中加入相对于进料的肥皂比例为4:1至1:1的二乙醚、石油醚、丙酮、苯或己烷，在温度30
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55℃下持续搅拌，并伴随着第七步的促进相分离，其中它还包括基于第八步的萃取混合物的离心；(x)第十步，包括再执行1至3次第六至第九步；(xi)第十一步，其中通过一组串联排列的蒸发器蒸发和回收来自第八步、第九步和第十步中包括的每个离心的分散相的溶剂，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：纳彻美佳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：