Многостадийный способ разделения

Многостадийный способ разделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к усовершенствованному способу хроматографического разделения для очистки полиненасыщенных жирных кислот (polyunsaturated fatty acid, PUFA) и их производных. В частности, данное изобретение относится к усовершенствованному способу хроматографического разделения, который использует систему смешанных растворителей.

Жирные кислоты, в частности PUFA, и их производные являются предшественниками биологически важных молекул, которые играют важную роль в регуляции биологических функций, таких как агрегация тромбоцитов, воспаление и иммунологические реакции. Таким образом, PUFA и их производные могут быть терапевтически полезными в лечении широкого спектра патологических состояний, включая состояния ЦНС; невропатии, включая диабетическую невропатию; сердечно-сосудистые заболевания; общие иммунные и воспалительные состояния, в том числе воспалительные заболевания кожи.

PUFA находятся в природных исходных материалах, таких как растительные масла и жиры морских животных. Тем не менее, такие PUFA часто присутствуют в таких маслах в смеси с насыщенными жирными кислотами и многими другими примесями. Поэтому желательно, чтобы PUFA были очищены перед применением в пищевых или фармацевтических целях.

К сожалению, PUFA являются очень хрупкими. Так, при нагревании в присутствии кислорода они склонны к изомеризации, пероксидации и олигомеризации. Таким образом, фракционирование и очистка PUFA-продуктов для получения чистых жирных кислот является трудной. Дистилляция, даже под вакуумом, может привести к неприемлемой деградации продукта.

Методики хроматографического разделения хорошо известны специалистам в данной области. Специалистам в данной области знакомы методики хроматографического разделения с вовлечением системы с неподвижным слоем или системы с псевдодвижущимся или реально движущимся слоем адсорбента.

В стандартной хроматографической системе с неподвижным слоем смесь, компоненты которой должны быть разделены, просачивается (перколирует) через контейнер. Контейнер, как правило, имеет цилиндрическую форму и, как правило, называется колонкой. Колонка содержит прокладку из пористого материала (как правило, он называется неподвижной фазой), обладающего высокой проницаемостью для жидкостей. Скорость перколяции каждого компонента смеси зависит от физических свойств этого компонента, так что компоненты выходят из колонки последовательно и селективно. Таким образом, некоторые из компонентов имеют тенденцию к сильной фиксации на неподвижной фазе и, таким образом, будут просачиваться медленно, в то время как другие имеют тенденцию к слабой фиксации и выходят из колонки быстрее. Было предложено много различных хроматографических систем с неподвижным слоем, и они используются как для аналитических, так и для промышленных производственных целей.

Хроматография с псевдодвижущимся или реально движущимся слоем является известной методикой, знакомой специалистам в данной области. Принцип работы включает противоточное движение жидкой фазы элюента и твердой фазы адсорбента. Эта операция позволяет минимально использовать растворитель, делая процесс экономически жизнеспособным. Такая технология разделения нашла несколько применений в различных областях, включая углеводороды, промышленные химические вещества, масла, сахара и API.

Таким образом, аппарат для хроматографии с псевдодвижущимся слоем состоит из ряда отдельных колонок, содержащих адсорбент, которые последовательно соединены между собой. Элюент проходит через колонки в одном направлении. Точки введения подаваемой (сырьевой) смеси и элюента и точки сбора разделенных компонентов в системе периодически смещаются с помощью серии клапанов. Общий эффект заключается в имитации работы одной колонки, содержащей движущийся слой твердого адсорбента, где твердый адсорбент движется в направлении, обратном потоку элюента. Таким образом, система с псевдодвижущимся слоем состоит из колонок, которые, как и в системе с неподвижным слоем, содержат неподвижные слои твердого адсорбента, через которые проходит элюент, но в системе с псевдодвижущимся слоем операция проводится таким образом, что имитирует непрерывный противоточный движущийся слой.

Типичный аппарат для хроматографии с псевдодвижущимся слоем показан на фиг 1. Концепция процесса хроматографического разделения с псевдодвижущимся или движущимся слоем объясняется с учетом вертикальной хроматографической колонки, содержащей неподвижную фазу S, разделенную на секции, а точнее на четыре наложенные субзоны I, II, III и IV, идущие снизу вверх колонки. Элюент вводят в нижнюю часть на IE с помощью насоса Р. Смесь компонентов А и В, которые должны быть разделены, вводят в IA + В между субзоной II и субзоной III. Экстракт, содержащий главным образом В, собирают на SB между субзоной I и субзоной II, а рафинат, содержащий главным образом А, собирают на SA между субзоной III и субзоной IV.

В случае системы с псевдодвижущимся слоем псевдодвижение неподвижной фазы S вниз обусловлено движением точек введения и сбора относительно твердой фазы. В случае системы с реально движущимся слоем псевдодвижение неподвижной фазы S вниз обусловлено движением различных хроматографических колонок относительно точек введения и сбора. На фиг. 1 элюент течет вверх, а смесь А + В вводится между субзоной II и субзоной III. Компоненты будут двигаться в соответствии с их хроматографическими взаимодействиями с неподвижной фазой, например, путем адсорбции на пористой среде. Компонент В, который демонстрирует сильное сродство к неподвижной фазе (компонент, движущийся более медленно), будет медленнее увлекаться элюентом и будет следовать за ним с задержкой. Компонент А, который проявляет слабое сродство к неподвижной фазе (компонент, движущийся более быстро), будет легко увлекаться элюентом. Если правильно оценивать и контролировать правильно настроенные параметры, в частности, скорость потока в каждой субзоне, то компонент А, демонстрирующий слабое сродство к неподвижной фазе, будет собираться между субзоной III и субзоной IV в виде рафината, а компонент В, демонстрирующий сильное сродство к неподвижной фазе, будет собираться между субзоной I и субзоной II в виде экстракта.

Поэтому следует понимать, что стандртная система с псевдодвижущимся слоем, схематически показанная на фиг. 1, ограничена двойным фракционированием.

Процессы и оборудование для хроматографии с псевдодвижущимся слоем описаны в нескольких патентах, в том числе US 2985589, US 3696107, US 3706812, US 3761533, FR-A-2103302, FR-A-2651148 и FR-A-2651149, каждый из которых включен в данный документ посредством ссылки. Тема также подробно рассматривается в "Preparative and Production Scale Chromatography" под редакцией Ganetsos and Barker, Marcel Dekker Inc, New York, 1993, которая полностью включена в данный документ посредством ссылки.

Система с реально движущимся слоем похожа в действии на систему с псевдодвижущимся слоем. Тем не менее, вместо сдвига точек введения подаваемой смеси и элюента и точек сбора разделенных компонентов с помощью системы клапанов, серия адсорбционных блоков (т.е. колонок) физически перемещается относительно точек подачи и сбора. Опять же, операция проводится таким образом, чтобы имитировать непрерывный противоточный движущийся слой.

Процессы и оборудование для хроматографии с реально движущимся слоем описаны в нескольких патентах, в том числе US 6979402, US 5069883 и US 4764276, каждый из которых в полном объеме включен в данный документ посредством ссылки.

Очистка PUFA-продуктов является особенно сложной. Так, многие подходящие исходные материалы для изготовления PUFA-продуктов являются чрезвычайно сложными смесями, содержащими большое количество различных компонентов с очень похожим временем удерживания в хроматографических аппаратах. Поэтому очень трудно выделить определенные PUFA из таких исходных материалов. Тем не менее, требуется высокая степень чистоты PUFA-продуктов, в частности, для фармацевтического и пищевого применения. Поэтому исторически так сложилось, что если требуется PUFA-продукты высокой чистоты, то используется дистилляция. Тем не менее, есть существенные недостатки в применении дистилляции в качестве методики разделения деликатных PUFA, что обсуждалось выше.

Опубликованная международная заявка на патент WO-A-2011/080503, которая в полном объеме включена в данный документ посредством ссылки, описывает процесс SMB-разделения для выделения PUFA-продукта из подаваемой смеси эффективно и с очень высокой степенью чистоты. Тем не менее, было обнаружено, что эффективное удаление жирных кислот С18, в частности альфа-линоленовой кислоты (ALA) и/или гамма-линоленовой кислоты (GLA), из исходных смесей может быть трудным без использования больших объемов водно-спиртовых растворителей. Эффективное удаление жирных кислот С18 является предпочтительным, так как многие технические требования фармацевтических и пищевых масел включают низкое содержание этих жирных кислот. Например, некоторые технические требования для использования масел в Японии требуют содержания ALA менее 1% по массе.

Соответственно, существует потребность в способе хроматографического разделения, который может эффективно выделить PUFA-продукт из подаваемой смеси с минимизацией количества жирных кислот С18, например ALA и/или GLA, присутствующих в полученном продукте.

Сущность изобретения

Неожиданно было обнаружено, что PUFA-продукт с низким уровнем жирных кислот С18, например ALA и/или GLA, может быть эффективно очищен из коммерчески доступных исходных материалов, таких как рыбий жир, с помощью смешанной системы растворителей.

Таким образом, данное изобретение предлагает способ хроматографического разделения для выделения продукта полиненасыщенной жирной кислоты (PUFA) из подаваемой смеси, который включает:

(a) очистку подаваемой смеси на первом этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и первого органического растворителя с получением промежуточного продукта; и

(b) очистку промежуточного продукта на втором этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и второго органического растворителя с получением PUFA-продукта,

где второй органический растворитель отличается от первого органического растворителя и имеет индекс полярности, который отличается от индекса полярности первого органического растворителя в пределах от 0,1 до 2,0,

где PUFA-продукт не является альфа-линоленовой кислотой (ALA), гамма-линоленовой кислотой (GLA), линолевой кислотой, моно-, ди- или триглицеридом ALA, моно-, ди- или триглицеридом GLA, моно, ди- или триглицеридом линолевой кислоты, сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром ALA, сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром GLA или сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром линолевой кислоты или их смесью.

Изобретение также предлагает PUFA-продукт, полученный с помощью способа согласно данному изобретению.

Изобретение также предлагает композицию, содержащую PUFA-продукт, полученный с помощью способа согласно данному изобретению.

Описание графических материалов

Фиг. 1 иллюстрирует основные принципы процесса с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем для разделения двойной смеси.

Фиг. 2 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 3 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения DHA от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 4 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 5 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения DHA от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 6 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 7 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения DHA от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 8 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 9 иллюстрирует этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем, для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

Фиг. 10 иллюстрирует три пути, в которых может быть выполнен этап хроматографического разделения, состоящий из двух процессов с псевдодвижущимся слоем или реально движущимся слоем.

Фиг. 11 иллюстрирует этап хроматографического разделения для отделения ЕРА от примесей, которые движутся быстрее и медленнее (т.е. от более полярных и менее полярных примесей).

На фиг. 12 показаны GC-FAMEs-следы промежуточного продукта, образованного на первом этапе разделения согласно способу данного изобретения, где метанол используется в качестве первого органического растворителя.

На фиг. 13 показаны GC-FAMEs-следы PUFA-продукта, образованного на втором этапе разделения согласно способу данного изобретения, где ацетонитрил используется в качестве второго органического растворителя.

На фиг. 14 показаны GC-FAMEs-следы промежуточного продукта, образованного на первом этапе разделения согласно способу данного изобретения, где ацетонитрил используется в качестве первого органического растворителя.

На фиг. 15 показаны GC-FAMEs-следы PUFA-продукта, образованного на втором этапе разделения согласно способу данного изобретения, где метанол используется в качестве второго органического растворителя.

На фиг. 16 показаны GC-FAMEs-следы типичной сырьевой смеси, содержащей 55% по массе этилового эфира ЕРА.

Подробное описание изобретения

В самом общем смысле данное изобретение относится к способу хроматографического разделения для извлечения продукта полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) из подаваемой смеси, который включает:

(a) очистку подаваемой смеси на первом этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и первого органического растворителя с получением промежуточного продукта; и

(b) очистку промежуточного продукта на втором этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и второго органического растворителя с получением PUFA-продукта,

где второй органический растворитель отличается от первого органического растворителя и имеет индекс полярности, который отличается от индекса полярности первого органического растворителя в пределах от 0,1 до 2,0.

Используемый в данном документе термин "PUFA-продукт" относится к продукту, содержащему одну или более чем одну полиненасыщенную жирную кислоту (PUFA) и/или ее производные, как правило, пищевого или фармацевтического значения. Как правило, PUFA-продукт представляет собой одну PUFA или ее производное. Альтернативно, PUFA-продукт представляет собой смесь двух или более PUFA или их производных.

Термин "полиненасыщенная жирная кислота" (PUFA) относится к жирным кислотам, которые содержат более чем одну двойную связь. Такие PUFA хорошо известны специалистам в данной области. Используемое в данном документе PUFA-производное представляет собой PUFA в форме моно-, ди- или триглицерида, сложного эфира, фосфолипида, амида, лактона или соли. Предпочтительными являются моно-, ди- и триглицериды и сложные эфиры. Триглицериды и сложные эфиры являются более предпочтительными. Сложные эфиры являются еще более предпочтительными. Сложные эфиры, как правило, представляет собой сложные алкиловые эфиры, предпочтительно сложные C₁-C₆-алкиловые эфиры, более предпочтительно сложные C₁-C₄-алкиловые эфиры. Примеры сложных эфиров включают метиловые и этиловые эфиры. Этиловые эфиры являются наиболее предпочтительными.

Как правило, PUFA-продукт представляет собой по меньшей мере одну из ω-3- или ω-6-PUFA или их производных, предпочтительно, по меньшей мере одну ω-3-PUFA или ее производное.

Примеры ω-3-PUFA включают эйкозантриеновую кислоту (ЕТЕ) эйкозатетраеновую кислоту (ЕТА), эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА), докозапентаеновую кислоту (DPA) и докозагексаеновую кислоту (DHA). Предпочтительными являются ЕРА, DPA и DHA. Наиболее предпочтительными являются ЕРА и DHA.

Примеры ω-6-PUFA включают эйкозадиеновую кислоту, дигомо-гамма-линоленовую кислоту (DGLA), арахидоновую кислоту (ARA), докозадиеновую кислоту, адреновую кислоту и докозапентаеновую (ω-6) кислоту. Предпочтительными являются ARA и DGLA.

Предпочтительно, PUFA-продукт представляет собой ЕРА, DHA, их производные или их смеси. Типичные производные включают моно-, ди- и триглицериды ЕРА и DHA и сложные эфиры ЕРА и DHA, предпочтительно сложные алкиловые эфиры, такие как сложные C₁-C₄-алкиловые эфиры.

Более предпочтительно, PUFA-продукт представляет собой ЕРА, DHA или их производное. Типичные производные включают моно-, ди- и триглицериды ЕРА и DHA и сложные эфиры ЕРА и DHA, предпочтительно сложные алкиловые эфиры, такие как сложные C₁-C₄-алкиловые эфиры.

Наиболее предпочтительно, PUFA-продукт представляет собой эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА), докозагексаеновую кислоту (DHA), триглицериды ЕРА, триглицериды DHA, этиловый эфир ЕРА или этиловый эфир DHA.

Особенно предпочтительно, PUFA-продукт представляет собой этиловый эфир ЕРА, DHA, ЕРА или этиловый эфир DHA.

В одном воплощении PUFA-продукт представляет собой ЕРА и/или этиловый эфир (ЕЕ) ЕРА.

В другом воплощении изобретения PUFA-продукт представляет собой DHA и/или этиловый эфир (ЕЕ) DHA.

В еще одном воплощении изобретения PUFA-продукт представляет собой смесь ЕРА и DHA и/или ЕРА ЕЕ и DHA ЕЕ.

В наиболее предпочтительном воплощении PUFA-продукт, полученный на втором этапе разделения, представляет собой ЕРА или производное ЕРА, например, этиловый эфир ЕРА, и получен с чистотой более 90% по массе, предпочтительно более 95% по массе, более предпочтительно более 97% по массе, еще более предпочтительно более 98% по массе, еще более предпочтительно более 98,4% по массе. Предпочтительно, PUFA-продукт, полученный на втором этапе разделения, представляет собой ЕРА или производное ЕРА, например этиловый эфир ЕРА, и получен с чистотой от 98 до 99,5% по массе.

Как правило, в дополнение к указанному PUFA-продукту дополнительный вторичный PUFA-продукт собирают в процессе хроматографического разделения согласно изобретению. Предпочтительно, PUFA-продукт представляет собой ЕРА или ее производное, а дополнительный вторичный PUFA-продукт представляет собой DHA или ее производное.

В другом воплощении данного изобретения процесс приспособлен для сбора PUFA-продукта, который представляет собой концентрированную смесь ЕРА и DHA или их производных. Таким образом, используется подаваемая смесь, которая содержит ЕРА, DHA, компоненты, которые более полярны, чем ЕРА и DHA, и компоненты, которые менее полярны, чем ЕРА и DHA.

Как правило, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесных альфа-линоленовой кислоты (ALA), моно-, ди- и триглицеридов ALA и сложных C₁-C₄-алкиловых эфиров ALA. Более типично, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесей, которые представляют собой ALA и ее производные. Типичные производные ALA являются такими, как определено выше для производных PUFA.

Как правило, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесных гамма-линоленовой кислоты (GLA), моно-, ди- и триглицеридов GLA и сложных C₁-С₄-алкиловых эфиров GLA. Более типично, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесей, которые представляют собой GLA и ее производные. Типичные производные GLA являются такими, как определено выше для производных PUFA.

Как правило, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесных жирных кислот С18, моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот С18 и сложных алкиловых эфиров жирных кислот С18. Более типично, PUFA-продукт содержит менее 1% по массе примесей, которые представляют собой жирные кислоты С18 и их производные. Типичные производные жирных кислот С18 являются такими, как определено выше для производных PUFA. Используемые в данном документе жирные кислоты С18 включают алифатическую монокарбоновую кислоту С18 с прямой или разветвленной углеводородной цепью. Типичные жирные кислоты С18 включают стеариновую кислоту (С18:0), олеиновую кислоту (С18:1n9), вакценовую кислоту (С18:1n7), линолевую кислоту (С18:2n6), гамма-линоленовую кислоту/GLA (С18:3n6), альфа-линоленовую кислоту/ALA (С18:3n3) и стеаридоновую кислоту/SDA (С18:4n3).

Во избежание сомнений, в этих воплощениях максимальное количество всех указанных примесей составляет 1% по массе.

Как объяснялось выше, количество упомянутых примесей в PUFA-продукте, как правило, составляет менее 1% по массе. Предпочтительно, количество вышеупомянутых примесей составляет менее 0,5% по массе, более предпочтительно менее 0,25% по массе, еще более предпочтительно менее 0,1% по массе, еще более предпочтительно менее 0,05% по массе, еще более предпочтительно менее 0,01% по массе, еще более предпочтительно менее 0,001% по массе, еще более предпочтительно менее 0,0001% по массе, еще более предпочтительно менее 0,00001% по массе.

В некоторых предпочтительных воплощениях PUFA-продукт, по существу, свободен от вышеуказанных примесей.

PUFA-продукт не является ALA, GLA, линолевой кислотой, моно-, ди- или триглицеридом ALA, моно-, ди- или триглицеридом GLA, моно, ди- или триглицеридом линолевой кислоты, сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром ALA, сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром GLA или сложным C₁-C₄-алкиловым эфиром линолевой кислоты или их смесью. Как правило, ALA, GLA и производные линолевой кислоты являются такими, как определено выше для производных PUFA.

Как правило, PUFA-продукт не является C18-PUFA, моно-, ди- или триглицеридом C18-PUFA или сложным алкиловым эфиром C18-PUFA. Таким образом, данное изобретение предлагает способ хроматографического разделения для извлечения продукта полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) из подаваемой смеси, который включает:

(a) очистку подаваемой смеси на первом этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и первого органического растворителя с получением промежуточного продукта; и

(b) очистку промежуточного продукта на втором этапе хроматографического разделения с использованием в качестве элюента смеси воды и второго органического растворителя с получением PUFA-продукта,

где второй органический растворитель отличается от первого органического растворителя и имеет индекс полярности, который отличается от индекса полярности первого органического растворителя в пределах от 0,1 до 2,0,

где PUFA-продукт не является C18-PUFA, моно-, ди- или триглицеридом С18-PUFA или сложным алкиловым эфиром C18-PUFA.

Более типично, PUFA-продукт не является C18-PUFA или производным С18-PUFA. Типичные C18-PUFA включают линолевую кислоту (C18:2n6), GLA (С18:3n6) и ALA (С18:3n3).

Подходящие подаваемые смеси для разделения способом согласно данному изобретению могут быть получены из природных источников, включая растительные и животные масла и жиры, и из синтетических источников, включая масла, полученные из генетически модифицированных растений, животных и микроорганизмов, включая дрожжи. Примеры включают рыбий жир, масла из водорослей и микроводорослей и растительные масла, например масло огуречника, масло эхиума и масло вечерней примулы. В одном воплощении подаваемая смесь представляет собой рыбий жир. В другом воплощении подаваемая смесь представляет собой масло из водорослей. Масла из водорослей являются особенно подходящими, когда нужным PUFA-продуктом является ЕРА и/или DHA. Генетически модифицированные дрожжи являются особенно подходящими, когда нужным PUFA-продуктом является ЕРА.

В особенно предпочтительном воплощении подаваемая смесь представляет собой рыбий жир или исходное сырье, полученное из рыбьего жира. Преимущественно было обнаружено, что при использовании рыбьего жира или исходного сырья, полученного из рыбьего жира, PUFA-продукт ЕРА или этиловый эфир ЕРА может быть получен с помощью способа согласно данному изобретению с чистотой более 90%, предпочтительно с чистотой более 95%, более предпочтительно с чистотой более 97%, еще более предпочтительно более 98% по массе, еще более предпочтительно более 98,4% по массе, например от 98 до 99,5% по массе.

Подаваемая смесь может подвергаться химической обработки перед фракционированием в способе согласно изобретению. Например, может иметь место трансэтерификация глицеридов или гидролиз глицеридов, после которого в некоторых случаях следуют селективные процессы, такие как кристаллизация, молекулярная дистилляция, фракционирование мочевины, экстракция нитратом серебра или другими растворами солей металлов, йодолактонизация или сверхкритическое флюидное фракционирование. Альтернативно, исходная смесь может быть использована непосредственно без каких-либо начальных этапов обработки.

Исходные смеси, как правило, содержат PUFA-продукт, а также по меньшей мере один более полярный компонент и по меньшей мере один менее полярный компонент. Менее полярные компоненты имеют более сильное сцепление с адсорбентом, используемым в способе согласно данному изобретению, чем PUFA-продукт. Во время работы такие менее полярные компоненты, как правило, движутся более предпочтительно с твердой фазой адсорбента, чем с жидкой фазой элюента. Более полярные компоненты имеют слабое сцепление с адсорбентом, используемым в процессе согласно данному изобретению, чем PUFA-продукт. Во время работы такие более полярные компоненты, как правило, движутся более предпочтительно с жидкой фазой элюента, чем с твердой фазой адсорбента. В целом, более полярные компоненты будут выделяться в потоке рафината, а менее полярные компоненты будут выделяться в потоке экстракта.

Подаваемая смесь, как правило, содержит PUFA-продукт и по меньшей мере одну примесную жирную кислоту С18, как описано выше. Таким образом, более типично подаваемая смесь содержит PUFA-продукт и по меньшей мере одну жирную кислоту С18 и/или ее производное. Типичные производные жирных кислот С18 являются такими, как описано выше для производных PUFA. Предпочтительно подаваемая смесь содержит PUFA-продукт и по меньшей мере одну примесную жирную кислоту С18, выбранную среди стеариновой кислоты (С18:0), олеиновой кислоты (С18:1n9), вакценовой кислоты (С18:1n7), линолевой кислоты (С18:2n6), гамма-линоленовой кислоты/GLA (С18:3n6), альфа-линоленовой кислоты/ALA (С18:3n3) и стеаридоновой кислоты/SDA (С18:4n3) и их производных.

Предпочтительно, подаваемая смесь содержит (i) PUFA-продукт и/или моно-, ди- или триглицерид PUFA-продукта и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир PUFA-продукта, и

(ii) ALA и/или моно-, ди- или триглицерид ALA и/или сложный C₁-С₄-алкиловый эфир ALA.

Предпочтительно, подаваемая смесь содержит (i) PUFA-продукт и/или моно-, ди- или триглицерид PUFA-продукта и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир PUFA-продукта и

(ii) GLA и/или моно-, ди- или триглицерид GLA и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир GLA.

Более предпочтительно, исходная смесь содержит (i) PUFA-продукт и/или моно-, ди- или триглицерид PUFA-продукта и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир PUFA-продукта и

(ii) ALA и/или GLA и/или моно-, ди- или триглицерид ALA и/или моно-, ди- или триглицерид GLA и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир ALA и/или сложный C₁-C₄-алкиловый эфир GLA.

В воплощениях, где PUFA-продукт содержит менее 1% по массе указанных выше примесных жирных кислот С18, исходная смесь, как правило, содержит конкретные примесные жирные кислоты С18. Так, особым преимуществом данного изобретения является то, что количество примесных жирных кислот С18, присутствующих в подаваемой смеси, может быть уменьшено до низкого уровня в процессе согласно данному изобретения. Например, если PUFA-продукт содержит менее 1% по массе ALA, моно-, ди- и триглицеридов ALA и сложных C₁-С₄-алкиловых эфиров ALA, то исходная смесь, как правило, содержит ALA, моно-, ди- и триглицериды ALA и/или сложные C₁-C₄-алкиловые эфиры. Если PUFA-продукт содержит менее 1% по массе GLA, моно-, ди- и триглицеридов GLA и сложных C₁-С₄-алкиловых эфиров GLA, то подаваемая смесь, как правило, содержит GLA, моно-, ди- и триглицериды GLA и/или сложные C₁-C₄-алкиловые эфиры GLA. Если PUFA-продукт содержит менее 1% по массе жирных кислот С18, моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот С18 и сложных алкиловых эфиров жирных кислот С18, то исходная смесь, как правило, содержит жирные кислоты С18, моно-, ди- и триглицериды жирных кислот С18 и/или сложные алкиловые эфиры жирных кислот С18.

Примеры более и менее полярных компонентов включают (1) другие соединения, образующиеся из природных масел (например, жиров морских животных или растительных масел), (2) побочные продукты, образующиеся во время хранения, переработки и предшествующих этапов концентрирования, и (3) загрязняющие вещества из растворителей или реагентов, которые используются на предшествующих этапах концентрирования или очистки.

Примеры (1) включают другие нежелательные PUFA; насыщенные жирные кислоты; стерины, например, холестерин; витамины; и загрязнители окружающей среды, такие как полихлорбифенил (РСВ), полиароматические углеводороды (РАН), пестициды, хлорсодержащие пестициды, диоксины и тяжелые металлы. РСВ, РАН, диоксины и хлорированные пестициды, все из которых являются высоко неполярными компонентами.

Примеры (2) включают изомеры и продукты окисления или разложения PUFA-продукта, например, полимерные продукты автоокисления жирных кислот или их производных.

Примеры (3) включают мочевину, которая может быть добавлена для удаления насыщенных или мононенасыщенных жирных кислот из подаваемой смеси.

Предпочтительно, исходная смесь представляет собой PUFA-содержащий жир морских животных (например, рыбий жир), более предпочтительно жир морских животных (например, рыбий жир), содержащий ЕРА и/или DHA.

Типичная подаваемая смесь для получения концентрированного ЕРА (ЕЕ) в способом согласно данному изобретению содержит 50-75% ЕРА (ЕЕ), от 0 до 10% DHA (ЕЕ) и другие компоненты, в том числе другие необходимые жирные ω-3- и ω-6-кислоты.

Предпочтительная подаваемая смесь для изготовления концентрированного ЕРА (ЕЕ) способом согласно данному изобретению содержит 55% ЕРА (ЕЕ), 5% DHA (ЕЕ) и другие компоненты, включая другие необходимые жирные ω-3- и ω-6-кислоты. DHA (ЕЕ) является менее полярной, чем ЕРА (ЕЕ).

Типичная подаваемая смесь для изготовления концентрированного DHA (ЕЕ) способом согласно данному изобретению содержит 50-75% DHA (ЕЕ), от 0 до 10% ЕРА (ЕЕ) и другие компоненты, в том числе другие необходимые жирные ω-3- и ω-6-ки слоты.

Предпочтительная подаваемая смесь для изготовления концентрированного DHA (ЕЕ) способом согласно данному изобретению содержит 75% DHA (ЕЕ), 7% ЕРА (ЕЕ) и другие компоненты, включая другие необходимые жирные ω-3- и ω-6-кислоты. ЕРА (ЕЕ) является более полярной, чем DHA (ЕЕ).

Типичная подаваемая смесь для изготовления концентрированного ЕРА (ЕЕ) и DHA (ЕЕ) в процессе согласно данному изобретению содержит более 33% ЕРА (ЕЕ) и более 22% DHA (ЕЕ).

Способ согласно данному изобретению включает по меньшей мере два этапа хроматографического разделения, где смесь воды и другого органического растворителя используется в качестве элюента на каждом этапе. Первый и второй этапы разделения осуществляются с помощью смеси воды и первого и второго органических растворителей, соответственно.

Как правило, ни один из элюентов не находится в сверхкритическом состоянии. Как правило, оба элюента являются жидкостями.

Первый и второй органические растворители, как правило, выбраны среди спиртов, простых эфиров, сложных эфиров, кетонов и нитрилов. Предпочтительными являются спирты и нитрилы.

Спиртовые растворители хорошо известны специалистам в данной области. Спирты, как правило, являются короткоцепочечными спиртами. Спирты, как правило, имеют формулу ROH, где R представляет собой линейную или разветвленную C₁-С₆-алкиловую группу. C₁-C₆-алкиловая группа предпочтительно является незамещенной. Примеры спиртов включают метанол, этанол, н-пропанол, изо-пропанол, н-бутанол, изо-бутанол, втор-бутанол и трет-бутанол. Предпочтительными являются метанол и этанол. Метанол является более предпочтительным.

Эфирные растворители хорошо известны специалистам в данной области. Эфиры, как правило, являются короткоцепочечными простыми эфирами. Эфиры, как правило, имеют формулу R-O-R', где R и R' являются одинаковыми или различными и представляют собой линейную или разветвленную C₁-С₆-алкиловую группу. C₁-C₆-алкиловая группа предпочтительно является незамещенной. Предпочтительные простые эфиры включают диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир и метил-трет-бутиловый эфир (МТВЕ).

Сложноэфирные растворители хорошо известны специалистам в данной области. Сложные эфиры, как правило, являются короткоцепочечными сложными эфирами. Сложные эфиры, как правило, имеют формулу R-(C=O)O-R', где R и R' являются одинаковыми или различными и представляют собой линейную или разветвленную C₁-C₆-алкиловую группу. Предпочтительные сложные эфиры включают метилацетат и этилацетат.

Кетоновые растворители хорошо известны специалистам в данной области. Кетоны, как правило, являются короткоцепочечными кетонами. Кетоны, как правило, имеют формулу R-(C=O)-R', где R и R' являются одинаковыми или различными и представляют собой линейную или разветвленную C₁-C₆-алкиловую группу. C₁-C₆-алкиловая группа предпочтительно является незамещенной. Предпочтительные кетоны включают ацетон, метилэтилкетон и метилизобутилкетон (MIBK).

Нитрильные растворители хорошо известны специалистам в данной области. Нитрилы, как правило, являются короткоцепочечными нитрилами. Нитрилы, как правило, имеют формулу R-CN, где R представляет собой линейную или разветвленную C₁-С₆-алкиловую группу. C₁-C₆-алкиловая группа предпочтительно является незамещенной. Предпочтительные нитрилы включают ацетонитрил.

Второй органический растворитель отличается от первого органического растворителя.

Индекс полярности растворителя (P') является хорошо известной мерой того, насколько полярным является растворитель. Более высокий индекс полярности указывает на большую полярность растворителя. Индекс полярности, как правило, определяется путем измерения способности растворителя взаимодействовать с различными анализируемыми растворенными веществами. Более типично, индекс полярности (P') растворителя определяется в руководстве Burdick и Jackson "Solvent Guide" (AlliedSignal, 1997), которое в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки. Burdick и Jackson классифицировали растворители со ссылкой на числовые индексы, которые присваивают растворителям в соответствии с их различной полярностью. Индекс Burdick и Jackson основан на структуре растворителей.

В таблице ниже приведены индексы полярности (Р') ряда стандартных растворителей с соответствии с Burdick и Jackson.

Второй органический растворитель имеет индекс полярности, который отличается от индекса полярности первого органического растворителя в пределах от 0,1 до 2,0. Таким образом, если индекс полярности первого органического растворителя представляет собой Р1, то индекс полярности второго органического растворителя представляет собой Р2, и |Р1-Р2| составляет от 0,1 до 2,0.

Как правило, второй органический растворите