【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ω-3脂肪酸纯化，尤其涉及一种色谱填料、色谱填料的制备方法及ω-3脂肪酸纯化方法。
技术介绍
1、ω-3脂肪酸(epa+dha)对心血管疾病的预防和治疗起着重要作用。国内外临床研究表明高纯度、高剂量的ω-3脂肪酸对降低高甘油三酯血症(htg)成人患者的tg水平和富含tg脂蛋白胆固醇(trl-c)水平具有显著的治疗效果。《中华人民共和国药典(2020年版)》规定：适用于制作降血脂药物的多烯酸乙酯中epa和dha的总和不得少于84％。然而，受限于技术瓶颈，目前我国鱼油企业采用低温结晶、尿素包埋、分子蒸馏等传统工艺富集，ω-3脂肪酸纯度难以超过75％，能达到药典标准的极少，导致ω-3脂肪酸原料药供应长期处于紧缺状态，市场呈现寡头垄断格局。高纯度、低成本、大规模、稳定生产供应成为制约ω-3脂肪酸制剂行业发展的难题。因此，开发符合我国实际需求的、高效、经济、环保、连续生产的ω-3脂肪酸纯化技术具有极其重要的意义。
2、色谱法是分离极性相近、分子量相似和手性等物质的有效方法。由于不同脂肪酸分子酰基链长短不同、疏水性不同，在固定相中的滞留时间有长有短，从而按不同次序流出而实现ω-3脂肪酸的有效分离。常见的色谱技术包括银离子(ag+)柱色谱法、反相高压液相色谱法(rp-hplc)、高速逆流色谱法(hsccc)、超临界co2色谱法(sfc)和模拟移动床色谱法(smb)等。但是，ag+色谱法存在银离子残留的风险，危害人体健康；rp-hplc法对鱼油原料纯度要求较高，同时存在设备成本高、能耗大、溶剂消耗多、处理量小、产品得率
3、c18是已知分离epa和dha的最为成熟的商业化色谱填料，但是，传统c18色谱填料为二氧化硅首先通过硅烷醇基键合十八烷基碳链，再与三甲基氯硅烷(tmcs)等小硅烷试剂反应进行封端，从而去掉部分残余硅羟基以增加有机键合相密度。但是，即便是采用体积很小的tmcs，活化硅胶表面仍有约50％的硅羟基残留。当流动相ph呈弱酸性或者是呈碱性，存在于硅胶表面的硅羟基失去质子后带负电荷，易引起色谱峰的拖尾，进而表现出较低的柱效；另一方面，当流动相的酸性较强时，硅胶上键合的tmcs易流失，从而影响分离效果。因此，传统c18固定相的耐用性和稳定性均不佳。而色谱填料的特性是决定色谱法的重要因素之一，而且色谱填料的成本也占比色谱工艺成本的大头，故研究更经济、性能更好的色谱填料是本领域不断追寻的目标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种色谱填料、色谱填料的制备方法及ω-3脂肪酸纯化方法，其能够适用于规模化生产高纯度的ω-3脂肪酸。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种色谱填料，其包括硅胶以及键合在所述硅胶表面的非极性硅烷试剂和极性硅烷试剂，所述非极性硅烷试剂的结构式为：
3、
4、其中，x1为反应活性基团，r1为c1-3的烷基，r2为c1-3的烷基；
5、所述极性硅烷试剂的结构式为：
6、
7、其中，x2为反应活性基团，r3为c1-3的烷基，r4为c1-3的烷基，n＝1～5，y为中性亲水基团。
8、优选地，x1为甲氧基或乙氧基；x2为甲氧基或乙氧基；y为羟基或醇羟基或氰基或酰胺。
9、优选地，所述硅胶为高纯度全多孔球形硅胶，粒径为20～40μm，孔径为比表面积为320～340m2/g。
10、本专利技术还公开了上述色谱填料的制备方法，其包括以下步骤：
11、s1、将硅胶进行活化处理，得到活化硅胶；
12、s2、将活化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶；
13、s3、先将酸化硅胶与第一有机溶剂搅拌回流，再与第一催化剂搅拌混合，最后与非极性硅烷试剂进行搅拌回流反应，反应结束后经清洗和干燥，得到rplc硅胶；
14、s4、先将rplc硅胶与第二有机溶剂搅拌回流，再与第二催化剂搅拌混合，最后与极性硅烷试剂进行搅拌回流反应，反应结束后经清洗和干燥，即得所述色谱填料。
15、优选地，所述将硅胶进行活化处理为：将硅胶置于400～500℃下干燥不小于6h，之后冷却10～18h。
16、优选地，所述将活化硅胶进行酸化处理为：将活化硅胶超声分散于氢氟酸溶液或盐酸溶液中，于100～120℃下搅拌回流6～10h，冷却至室温后过滤，用去离子水洗涤滤液至中性，再用甲醇或丙酮洗涤1～3次，之后于100～120℃下真空干燥8～12h；其中，氢氟酸溶液的浓度为0.03～0.09％，盐酸溶液的浓度为1～5mol/l，活化硅胶与酸溶液的料液比为1：3～9g/ml。
17、优选地，步骤s3具体为：将酸化硅胶与第一有机溶剂按照料液比1：8～12g/ml，于100～120℃下搅拌回流1～3h；冷却至室温后，于惰性气氛下加入第一催化剂并搅拌混匀，第一催化剂与酸化硅胶的重量比为1：3～7，搅拌10min；于惰性气氛下加入非极性硅烷试剂，并于100～120℃下搅拌回流6～10h，非极性硅烷试剂与酸化硅胶的重量比为1：3～7；反应结束后冷却回流，依次用甲苯、甲醇、甲醇水溶液、甲醇清洗，其中，甲醇水溶液中甲醇与水的体积比为8：2；之后于50～90℃下真空干燥8～12h，得到rplc硅胶。
18、优选地，步骤s4具体为：将rplc硅胶与第二有机溶剂按照料液比1：10～20g/ml，于100～120℃下搅拌回流1～3h；冷却至室温后，于惰性气氛下加入第二催化剂并搅拌混匀，第二催化剂与酸化硅胶的重量比为1：8～12，搅拌10min；于惰性气氛下加入极性硅烷试剂，并于100～120℃下搅拌回流6～10h，极性硅烷试剂与酸化硅胶的重量比为1：3～7；反应结束后冷却回流，依次用去离子水、甲醇清洗，过滤，并重复上述清洗和过滤至少一次；之后于50～90℃下真空干燥8～12h，即得所述色谱填料(scs)。
19、优选地，所述第一有机溶剂和第二有机溶剂均为无水甲苯；所述第一催化剂和第二催化剂为对甲苯磺酸钠或二乙胺。
20、此外，本专利技术还公开了一种ω-3脂肪酸纯化方法，其采用反相-中压液相色谱法(即rp-mplc)制备高纯度ω-3脂肪酸，其中，色谱仪的色谱柱采用上述任一项所述的色谱填料或采用上述任一项所述的制备方法制备得到的色谱填料。
21、优选地，ω-3脂肪酸纯化方法包括以下步骤：
22、原料预备：选用分子蒸馏后的鱼油为原料，该鱼油的ω-3脂肪酸纯度＜75％，其中epa的含量为40～60％，dha的含量为10～30％；
23、流动相配制：配置86～92％甲醇水溶液为流动相；
24、色谱柱预处理；
25、色谱仪参数设定：鱼油的进样量为色谱柱填料量的0.83～1.25％，流动相的流速为20～35ml/min，等度洗脱，紫外检测器波长为210nm，运行温度为室温，运行压力为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.色谱填料，其特征在于：包括硅胶以及键合在所述硅胶表面的非极性硅烷试剂和极性硅烷试剂，所述非极性硅烷试剂的结构式为：
2.如权利要求1所述的色谱填料，其特征在于：X1为甲氧基或乙氧基；X2为甲氧基或乙氧基；Y为羟基或醇羟基或氰基或酰胺。
3.如权利要求1所述的色谱填料，其特征在于：所述硅胶为高纯度全多孔球形硅胶，粒径为20～40μm，孔径为比表面积为320～340m2/g。
4.如权利要求1～3任一项所述的色谱填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将硅胶进行活化处理为：将硅胶置于400～500℃下干燥不小于6h，之后冷却10～18h。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将活化硅胶进行酸化处理为：将活化硅胶超声分散于氢氟酸溶液或盐酸溶液中，于100～120℃下搅拌回流6～10h，冷却至室温后过滤，用去离子水洗涤滤液至中性，再用甲醇或丙酮洗涤1～3次，之后于100～120℃下真空干燥8～12h；其中，氢氟酸溶液的浓度为0.03～0.09％，盐酸溶液的浓度为
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S3具体为：将酸化硅胶与第一有机溶剂按照料液比1:8～12g/mL，于100～120℃下搅拌回流1～3h；冷却至室温后，于惰性气氛下加入第一催化剂并搅拌混匀，第一催化剂与酸化硅胶的重量比为1:3～7，搅拌10min；于惰性气氛下加入非极性硅烷试剂，并于100～120℃下搅拌回流6～10h，非极性硅烷试剂与酸化硅胶的重量比为1:3～7；反应结束后冷却回流，依次用甲苯、甲醇、甲醇水溶液、甲醇清洗，其中，甲醇水溶液中甲醇与水的体积比为8:2；之后于50～90℃下真空干燥8～12h，得到RPLC硅胶。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4具体为：将RPLC硅胶与第二有机溶剂按照料液比1:10～20g/mL，于100～120℃下搅拌回流1～3h；冷却至室温后，于惰性气氛下加入第二催化剂并搅拌混匀，第二催化剂与酸化硅胶的重量比为1:8～12，搅拌10min；于惰性气氛下加入极性硅烷试剂，并于100～120℃下搅拌回流6～10h，极性硅烷试剂与酸化硅胶的重量比为1:3～7；反应结束后冷却回流，依次用去离子水、甲醇清洗，过滤，并重复上述清洗和过滤至少一次；之后于50～90℃下真空干燥8～12h，即得所述色谱填料。
9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述第一有机溶剂和第二有机溶剂均为无水甲苯；所述第一催化剂和第二催化剂为对甲苯磺酸钠或二乙胺。
10.ω-3脂肪酸纯化方法，其特征在于：采用反相-中压液相色谱法制备高纯度ω-3脂肪酸，其中，色谱仪的色谱柱采用如权利要求1～3任一项所述的色谱填料或采用如权利要求4～9任一项所述的制备方法制备得到的色谱填料。
11.如权利要求10所述的ω-3脂肪酸纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.色谱填料，其特征在于：包括硅胶以及键合在所述硅胶表面的非极性硅烷试剂和极性硅烷试剂，所述非极性硅烷试剂的结构式为：
2.如权利要求1所述的色谱填料，其特征在于：x1为甲氧基或乙氧基；x2为甲氧基或乙氧基；y为羟基或醇羟基或氰基或酰胺。
3.如权利要求1所述的色谱填料，其特征在于：所述硅胶为高纯度全多孔球形硅胶，粒径为20～40μm，孔径为比表面积为320～340m2/g。
4.如权利要求1～3任一项所述的色谱填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将硅胶进行活化处理为：将硅胶置于400～500℃下干燥不小于6h，之后冷却10～18h。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将活化硅胶进行酸化处理为：将活化硅胶超声分散于氢氟酸溶液或盐酸溶液中，于100～120℃下搅拌回流6～10h，冷却至室温后过滤，用去离子水洗涤滤液至中性，再用甲醇或丙酮洗涤1～3次，之后于100～120℃下真空干燥8～12h；其中，氢氟酸溶液的浓度为0.03～0.09％，盐酸溶液的浓度为1～5mol/l，活化硅胶与酸溶液的料液比为1:3～9g/ml。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s3具体为：将酸化硅胶与第一有机溶剂按照料液比1:8～12g/ml，于100～120℃下搅拌回流1～3h；冷却至室温后，于惰性气氛下加入第一催化剂并搅拌混匀，第一催化剂与酸化硅胶的重量比为1:...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘南，刘智禹，桑明鑫，吴靖娜，陈晓婷，蔡水淋，刘淑集，苏永昌，
申请(专利权)人：福建省水产研究所福建水产病害防治中心，
类型：发明
国别省市：
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