Proceso SMB para la recuperación de un producto de ácido graso poliinsaturado.

Un proceso de separación cromatográfica para recuperar un producto de ácido graso poliinsaturado (PUFA),

de una mezcla de alimentación, proceso que comprende introducir la mezcla de alimentación a un aparato de cromatografía en lecho simulado o real que tiene una pluralidad de columnas de cromatografía conectadas que contienen, como eluyente, un disolvente orgánico acuoso, en el que el aparato tiene una pluralidad de zonas que comprenden al menos una primera zona y segunda zona, teniendo cada zona una corriente de extracto y una corriente de refinado de las que puede recogerse líquido de dicha pluralidad de columnas de cromatografía conectadas, y en el que (a) una corriente de refinado que contiene el producto de PUFA junto con componentes más polares se recoge de una columna en la primera zona y se introduce a una columna no adyacente en la segunda zona, y/o (b) una corriente de extracto que contiene el producto de PUFA junto con componentes menos polares se recoge de una columna en la segunda zona y se introduce a una columna no adyacente en la primera zona, separándose dicho producto de PUFA de diferentes componentes de la mezcla de alimentación en cada zona, y en el que el disolvente orgánico acuoso es distinto de alcohol acuoso.

Proceso SMB para ¡a recuperación de un producto de ácido graso poiiinsaturado

La presente invención se refiere a un proceso de fraccionamiento cromatográfico mejorado para purificar ácidos grasos poiiinsaturados (PUFA) y derivados de ios mismos. En particuiar, ia presente invención se refiere a un proceso de separación cromatográfica en ¡echo moví! simuiado o reai mejorado para purificar PUFA y derivados de ios mismos.

Los ácidos grasos, en particuiar PUFA, y sus derivados son precursores para moiécuias bioiógicamente importantes, que desempeñan una función importante en ia reguiación de funciones bioiógicas taies como ia agregación de piaquetas, infiamación y respuestas inmunoiógicas. Así, ios PUFA y sus derivados pueden ser terapéuticamente útiies en ei tratamiento de una ampiia variedad de afecciones patoiógícas que ¡nciuyen afecciones dei SNC; neuropatías, que ¡nciuyen neuropatía diabética; enfermedades cardíovascuiares; afecciones dei sistema inmunitaño genera) e infamatorias, que ¡nciuyen enfermedades infiamatoñas de ¡a píe).

Los PUFA se encuentran en mateñaies de partida naturaies, taies como aceites vegetales y aceites marinos. Sin embargo, tales PUFA están frecuentemente presentes en taies aceites en mezcla con ácidos grasos saturados y numerosas otras impurezas. Por tanto, ios PUFA deben purificarse deseablemente antes de usos nutñdonales o farmacéuticos.

Desafortunadamente, los PUFA son extremadamente frágiies. Así, cuando se caiientan en presencia de oxígeno, tienen tendencia a ¡somerízacíón, peroxídacíón y oiigomerización. Por tanto, ei fraccionamiento y puñficacíón de productos de PUFA para preparar ácidos grasos puros es difícii. La destiiación, inciuso a vacío, puede conducir a degradación de productos no aceptabie.

La cromatografía en lecho móvii simuiado o reai son técnicas conocidas, comunes para aqueiios expertos en la materia. El principio de operación impiica ei movimiento en contracorriente de una fase de eiuyente iíquido y una fase de adsorbente sóiido. Esta operación permite ei uso mínimo de disoivente, haciendo ei proceso económicamente viable. Tal tecnoiogía de separación ha encontrado vanas apiicaciones en diversas áreas, que incluyen hidrocarburos, productos químicos industriaies, aceites, azúcares y APi. Tai tecnoiogía de separación también se ha aplicado para purificar PUFA y sus deñvados.

Como es muy sabido, en un sistema cromatográfico de techo estacionario convencíonat, una mezcta cuyos componentes van a separarse percola a través de un recipiente. Et recipiente es generatmente cHíndñco, y normalmente se denomina columna. La columna contiene un relleno de un mateñat poroso (generatmente Mamado ta fase estacionaria) que presenta una alta permeabilidad a los fluidos. La veiocidad de percotacíón de cada componente de la mezcla depende de las propiedades físicas de ese componente, de manera que tos componentes salen de la columna sucesivamente y selectivamente. Así, algunos de los componentes tienden a fijarse fuertemente a la fase estacionaria y así percolarán lentamente, mientras que otros tienden a fijarse débilmente y salir de ¡a columna más rápidamente. Se han propuesto muchos sistemas cromatográficos de lecho estacionario diferentes y se usan para tanto fines analíticos como de producción industrial.

A diferencia, un sistema de lecho móvil simulado consiste en varias columnas individuales que contienen adsorbente que están conectadas juntas en serie. Se pasa eiuyente a través de las columnas en una primera dirección. Los puntos de inyección de la materia prima y el eiuyente, y los puntos de recogida de los componentes separados en el sistema, se desplazan periódicamente por medio de una serie de válvulas. El efecto global es simular la operación de una única columna que contiene un lecho móvil de adsorbente sólido. Así, un sistema de lecho móvil simulado consiste en columnas que, como en un sistema de lecho estacionario convencional, contienen lechos estacionarios de adsorbente sólido a través de los cuales pasa el eiuyente, pero en un sistema de lecho móvil simulado la operación es tal que se simula un lecho móvil en contracorriente continuo.

Los procesos y equipo para la cromatografía en lecho móvil simulado se describen en varias patentes, que incluyen los documentos US 2.985.589, US 3.696.107, US 3.706.812, US 3.761.533, FR-A-2103302, FR-A-2651148 y FR-A- 2651149. El tópico también se trata en detalle en "Preparative and Production Scale Chromatography ", editado por Ganetsos y Barker, Marcel Dekker Inc, New York, 1993.

El documento WO-A-2007/075499 describe un método de preparación de composiciones enriquecidas en compuestos que contienen cadenas de carbono de grados variables de insaturación usando cromatografía de argentación.

El documento WO-A-98/32514 describe un proceso que comprende una pluralidad de operaciones de separación cromatográfica.

Un sistema de lecho móvil real es similar en operación a un sistema de lecho móvil simulado. Sin embargo, en vez de desplazar los puntos de inyección de la mezcla de alimentación y el eiuyente, y los puntos de recogida de los

componentes separados por medio de un sistema de válvulas, en su lugar se mueven físicamente una serie de unidades de adsorción (es decir, columnas) con respecto a los puntos de alimentación y descarga. De nuevo, la operación es tal que se simula un lecho móvil en contracorriente continuo.

Los procesos y equipo para la cromatografía en lecho móvil real se describen en varias patentes, que incluyen los documentos US 6.979.402, US 5.069.883 y US 4.764.276.

La tecnología en lecho móvil simulado y real es generalmente solo adecuada para separar mezclas binarias. Así, un componente más polar se moverá con el eluyente, y se recogerá como una corriente de refinado, y un componente menos polar se moverá con el adsorbente, y se recogerá como una corriente de extracto. Por tanto, es difícil usar la tecnología en lecho móvil simulado o real para separar un producto deseado de una mezcla en bruto que contiene tanto impurezas polares como apolares. Esto limita la aplicabilidad de tales técnicas en la purificación de productos de PUFA de, por ejemplo, aceites de pescado.

Por consiguiente, cuando en el pasado se ha usado tecnología en lecho móvil simulado o real para separar PUFA de aceites naturales, generalmente es necesario someter primero el aceite natural a una etapa de separación preliminar (por ejemplo, cromatografía en columna fija) antes de purificar el producto intermedio obtenido usando tecnología en lecho móvil simulado o real (véase, por ejemplo, el documento EP-A-0697034). Normalmente, la etapa de purificación inicial extrae componentes polares o apolares, creando así una mezcla esencialmente binarla que entonces se somete a cromatografía en lecho móvil.

Este proceso de separación de una mezcla binarla se ¡lustra con referencia a la Figura 1. El concepto de un proceso de separación cromatográfica en contracorriente continuo simulado o real se explica considerando una columna cromatográfica vertical que contiene la fase estacionarla S dividida en secciones, más precisamente en cuatro subzonas superpuestas I, II, III y IV desde el fondo hasta la cabeza de la columna. El eluyente se Introduce en el fondo en IE por medio de una bomba P. La mezcla de los componentes A y B que van a separarse se Introduce en IA + B entre la sub-zona II y la sub-zona III. Un extracto que contiene principalmente B se recoge en SB entre la sub-zona I y la sub-zona II, y un refinado que contiene principalmente A se recoge en SA entre la sub-zona III y la sub-zona IV.

En el caso de un sistema de lecho móvil simulado, se produce un movimiento descendente simulado de la fase estacionaria S por movimiento de los puntos de Introducción y recogida con respecto a la fase sólida. En el caso de un sistema de lecho móvil real, el movimiento descendente de la fase estacionarla S se produce por movimiento de las diversas columnas cromatográficas con respecto a los puntos de Introducción y recogida. En la Figura 1, el eluyente circula hada arriba y la mezcla A + B se Inyecta entre la sub-zona II y la sub-zona III. Los componentes se moverán según sus Interacciones cromatográficas con la fase estacionarla, por ejemplo, adsorción sobre un medio poroso. El componente B que presenta afinidad más fuerte con la fase estacionarla (el componente que eluye más lento) será más lentamente arrastrado por el eluyente y lo seguirá con retraso. El componente A que presenta afinidad más débil con la fase estacionarla (el componente que eluye más rápido) será más fácilmente arrastrado por el eluyente. Si el conjunto adecuado de parámetros, especialmente... [Seguir leyendo]

1. Un proceso de separación cromatogràfica para recuperar un producto de ácido graso poliinsaturado (PUFA), de una mezcla de alimentación, proceso que comprende introducir la mezcla de alimentación a un aparato de cromatografía en lecho simulado o real que tiene una pluralidad de columnas de cromatografía conectadas que contienen, como eluyente, un disolvente orgánico acuoso, en el que el aparato tiene una pluralidad de zonas que comprenden al menos una primera zona y segunda zona, teniendo cada zona una corriente de extracto y una corriente de refinado de las que puede recogerse líquido de dicha pluralidad de columnas de cromatografía conectadas, y en el que (a) una corriente de refinado que contiene el producto de PUFA junto con componentes más polares se recoge de una columna en la primera zona y se introduce a una columna no adyacente en la segunda zona, y/o (b) una corriente de extracto que contiene el producto de PUFA junto con componentes menos polares se recoge de una columna en la segunda zona y se introduce a una columna no adyacente en la primera zona, separándose dicho producto de PUFA de diferentes componentes de la mezcla de alimentación en cada zona, y en el que el disolvente orgánico acuoso es distinto de alcohol acuoso.

2. Un proceso según la reivindicación 1, en el que parte de una o más de la corriente de extracto de la primera zona, la corriente de refinado de la primera zona, la corriente de extracto de la segunda zona y la corriente de refinado de la segunda zona se recirculan de nuevo a la misma zona, normalmente a una columna adyacente en la misma zona.

3. Un proceso de separación cromatogràfica según la reivindicación 1 o 2, en el que (a) el eluyente de disolvente orgánico acuoso presente en cada zona tiene una relación de agua:disolvente orgánico diferente; y/o

(b) la tasa a la que el líquido recogido mediante las corrientes de extracto y de refinado en cada zona se recircula de nuevo a la misma se ajusta de forma que el producto de PUFA pueda separarse de diferentes componentes de la mezcla de alimentación en cada zona.

4. Un proceso de separación cromatogràfica según la reivindicación 3, en el que la tasa a la que el líquido recogido mediante la corriente de extracto fuera de la primera zona se recircula de nuevo a la primera zona se diferencia de la tasa a la que el líquido recogido mediante la corriente de extracto fuera de la segunda zona se recircula de nuevo a la segunda zona, y/o la tasa a la que el líquido recogido mediante la corriente de refinado fuera de la primera zona se recircula de nuevo a la primera zona se diferencia de la tasa a la que el líquido recogido mediante la corriente de refinado fuera de la segunda zona se recircula de nuevo a la segunda zona.

5. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el aparato tiene una primera zona y una segunda zona, separándose dicho producto de PUFA de componentes menos polares de la mezcla de alimentación en la primera zona, y separándose dicho producto de PUFA de componentes más polares de la mezcla de alimentación en la segunda zona.

6. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el producto de PUFA comprende al menos un w-3 PUFA, y

en el que el producto de PUFA comprende preferentemente EPA y/o DHA.

7. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que además de dicho producto de PUFA, un producto de PUFA secundario adicional se recupera en el proceso de separación cromatogràfica, y

en el que el producto de PUFA es preferentemente EPA y el producto de PUFA secundario adicional es preferentemente DHA.

8. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las columnas de cromatografía contienen, como adsorbente, perlas sustancialmente esféricas; y

en el que las perlas están preferentemente formadas de gel de sílice unido a C18, y/o en el que las perlas sustancialmente esféricas tienen preferentemente un diámetro de 250 a 500 pm.

9. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el eluyente es una mezcla de agua y un éter, un éster, una cetona o un nitrilo, y

en el que el eluyente es preferentemente una mezcla de agua y acetonitrilo.

10. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el eluyente en la primera zona contiene más disolvente orgánico que el eluyente en la segunda zona, y en el que la segunda zona está aguas abajo de la primera zona, con respecto al flujo de eluyente en el sistema, y/o

en el que la relación de agua:disolvente orgánico del eluyente en la primera zona es de 10:90 a 15:85 partes en volumen, y la relación de agua:disolvente orgánico del eluyente en la segunda zona es de 15:85 a 20:80 partes en volumen, y/o en el que la relación de agua:disolvente orgánico del eluyente en la primera y segunda zonas se controla introduciendo agua y/o disolvente orgánico en una o más columnas en la primera y segunda zonas.

11. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en el que la tasa a la que el líquido recogido mediante la corriente de extracto de la primera zona se recircula de nuevo a la primera zona es más rápida que la

tasa a la que el líquido recogido medíante la corriente de extracto de la segunda zona se recírcula de nuevo a la segunda zona.

12. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, que comprende:

(a)

(i) introducir la mezcla de alimentación en la primera zona, y extraer una primera corriente de refinado enriquecida en el producto de PUFA y una primera corriente de extracto agotada en el producto de PUFA,

y

(¡i) introducir la primera corriente de refinado en la segunda zona, extraer una segunda corriente de refinado agotada en el producto de PUFA, y recoger una segunda corriente de extracto para obtener el producto de PUFA; o

(b)

(i) introducir la mezcla de alimentación en la segunda zona, y extraer una primera corriente de refinado agotada en el producto de PUFA y una primera corriente de extracto enriquecida en el producto de PUFA,

y

(ii) introducir la primera corriente de extracto en la primera zona, extraer una segunda corriente de extracto agotada en el producto de PUFA y recoger una segunda corriente de refinado para obtener el producto de PUFA.

13. Un proceso según la reivindicación 1, en el que el aparato tiene una primera zona, una segunda zona y una tercera zona y en el que (a) el eluyente en la primera zona contiene más disolvente orgánico que el eluyente en la segunda y tercera zonas y la primera zona está aguas arriba de la segunda y tercera zonas con respecto al flujo de eluyente en el sistema y (b) el eluyente en la segunda zona contiene más disolvente orgánico que el eluyente en la tercera zona y la segunda zona está aguas arriba de la tercera zona con respecto al flujo de eluyente en el sistema, separándose dicho producto de PUFA en la primera zona de componentes de la mezcla de alimentación que son menos polares que el producto de PUFA, separándose dicho producto de PUFA en la segunda zona de componentes de la mezcla de alimentación que son menos polares que el producto de PUFA, pero más polares que los componentes separados en la primera zona, y separándose dicho producto de PUFA en la tercera zona de componentes de la mezcla de alimentación que son más polares que el producto de PUFA.

14. Un programa informático para controlar un aparato de cromatografía como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, programa informático que contiene medios de código que, cuando se ejecuta, ordena al aparato llevar a cabo un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.