[发明专利]一种络合吸附分离多不饱和脂肪酸或不饱和烃的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物活性物质分离领域，具体涉及一种利用陶瓷膜作为分离介质络合吸附分离多不饱和脂肪酸或不饱和烃的方法。

背景技术

角鲨烯、花生四烯酸（ARA）及二十碳五烯酸（EPA）等属于多不饱和脂肪类物质，在动植物体内分布广泛，是一类人体必需的生物活性物质，可维持细胞结构与功能，促进婴幼儿的生长发育，对人体生理功能具有重要的调节作用。近年来，人们采用各种技术分离、提取动植物油脂中的不饱和脂肪酸和不饱和烃。目前常用的方法有分子蒸馏、低温溶剂结晶、超临界流体萃取、尿素包合、银离子络合萃取、色谱分离等，但由于多不饱和脂肪酸和不饱和烃在生物体内的含量极低，且性质与动植物脂（酯）类极为接近，导致其分离的难度大，分离成本高，难以形成大规模的应用。

由于不饱和脂肪酸和不饱和烃的C=C双键中的不饱和电子流入Ag⁺的5s空轨道，会形成σ配位键；Ag⁺反作用一对d电子到C=C双键空的反键轨道上，会形成反馈键π键；σ配位键与π键之间有“协同作用”，彼此配合彼此促进，其配位结果比单独的σ配位键强，且可生产稳定配合物。Ag⁺与C=C形成的络合物的极性较原来的待分离目标物有较大提高，因而银离子络合技术可用于一些非极性脂肪酸及烃的萃取分离。该方法具有选择性强、分离条件温和、反应能耗低、反应器设计简单、适于规模化应用等优点，已广泛用于不饱和脂肪酸及烃的提取、分离和浓缩。

同时，为了提高银离子络合萃取的效率，有研究者将Ag⁺负载于离子交换树脂，以固定床的方式对多不饱和脂肪酸或不饱和烃进行络合吸附，再通过溶剂洗脱等方法将目标物解离出来。但由于离子交换树脂的耐有机溶剂性能差，机械强度低，难以实现工艺的连续化。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成本低、实用性强的络合吸附分离多不饱和脂肪酸或不饱和烃的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种络合吸附分离多不饱和脂肪酸或不饱和烃的方法，包括如下步骤：

（1）陶瓷膜预处理：将陶瓷膜用金相砂纸进行表面磨平处理，然后将打磨过的陶瓷膜放入纯水中煮沸0.5~1h进一步除去杂质并打开膜表面通道，再烘箱烘干；

（2）取适量的硅烷偶联剂溶液，加入乙醇中形成混合溶液，将步骤（1）得到的陶瓷膜置于混合溶液中静置10~16h，然后拿出放入烘箱烘干；

（3）配制一定浓度的硝酸银水溶液，将步骤（2）得到的陶瓷膜放入硝酸银水溶液中反应20~30h，最后拿出放入烘箱烘干，得到过滤材料；

（4）以正己烷为溶剂分别配制含有角鲨烯、花生四烯酸及二十碳五烯酸的溶液；

（5）将步骤（3）中烘干的陶瓷膜置于膜组件中，在一定流速下分别将步骤（4）中的含角鲨烯、花生四烯酸和二十碳五烯酸的正己烷溶液进行分离吸附；

（6）最后用乙酸丁酯对步骤（5）中的陶瓷膜进行循环洗脱，浓缩后，角鲨烯、花生四烯酸或者二十碳五烯酸的回收率均在90%以上。

步骤（1）中所述的陶瓷膜为氧化铝或氧化锆陶瓷膜，膜孔径为0.01~0.25μm，膜厚度为3~5mm；步骤（1）中烘箱温度为60~70℃，烘干时间为10~12h。

步骤（2）中硅烷偶联剂量取0.5~1.0mL；乙醇量取20~30mL，步骤（2）中烘箱温度为100~120℃，烘干时间为4~6h。

步骤（3）中硝酸银水溶液的浓度为0.1~0.2mol/L，烘干时间为10~12h。

步骤（4）中角鲨烯、花生四烯酸、二十碳五烯酸的浓度为1~10μg/mL。

步骤（5）中注入的正己烷溶液体积为100mL，循环流速1.0~2.0mL/min，络合吸附时间为3~5h。

步骤（6）中乙酸丁酯量取60~100mL，循环流速1.0~2.0mL/min，洗脱时间在0.5~1.5h之间，温度80~90℃。

本发明的有益效果：

1）本发明采用负载Ag⁺的陶瓷膜作为分离介质，将络合吸附技术与膜分离技术进行集成，实现多不饱和脂肪酸或不饱和烃的选择性分离，该方法工艺简单实用、成本低；

2）陶瓷膜的机械强度高、抗冲击性能良好、耐热、耐酸碱和有机溶剂，材料性能稳定，便于清洗和再生，有利于实现工艺的连续化。同时，陶瓷膜自身具有一定的筛分能力，可去除样品溶液中的有机小分子杂质和不溶性物质；