本发明涉及一种制备高纯油酸的物理方法。
背景技术：
：油酸是一种单不饱和脂肪酸，又称9-顺-十八碳烯酸，广泛存在于动物植物中。常温下，高纯度的油酸(纯度大于98％)是一种无色的油状液体，性状非常稳定，使用安全性高，在医药领域中有着广泛的应用。聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温80)作为一种具有生物活性的表面活性剂就有油酸的结构单元，在注射级别的吐温80生产中，需要使用纯度高于98％以上的油酸作为原料。油酸可以通过动植物油脂水解，皂化，酸化，提纯等一系列工艺得到，但是工业油酸中大多含有肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸等饱和脂肪酸杂质以及亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸杂质，因此在市场上的油酸，纯度均难以达到80％以上。由于这些脂肪酸的结构类似，油酸难以与这些杂质脂肪酸进行分离，并且在提纯分离中受多种因素的干扰，想要得到98％纯度以上油酸十分困难。所以高纯油酸价格昂贵，产品还被国外企业垄断。cn100335602c公开了一种用动植物油脂水解的混合脂肪酸为原料，制备油酸的方法；该方法通过尿素两次包结与结合的办法，将油酸的纯度提高到了80％。cn101845362b公开了一种从茶籽油中富集高纯度油酸的方法，该方法以茶籽油为原料，经过皂化、酸化、尿素包合等步骤，将油酸的纯度提高到了90％。最近，cn106831409a提供了一种高纯油酸的制备方法，以来源于植物油脂的脂肪酸甲酯为起始原料，经过皂化反应、重结晶、尿素络合提纯、中和制得纯度为98％以上的高纯油酸；但是该发明获得高纯油酸依赖于高纯原料，即需要高纯c18脂肪酸甲酯为原料，该原料需要经过植物油脂的酯交换反应与精馏方法才能得到。这无疑增加了原料选择的难度，以及增加了原材料的成本。最严重的是，经过酯交换和精馏都需要进行高温反应，高温反应后的油酸容易形成反式油酸，反式油酸是一种影响心血管健康的不饱和脂肪酸。因此，亟待开发出一套精制工业级油酸的方法，能够将油酸的纯度提高到98.5％以上，含水量少，尿素残留低，不含有反式油酸，能够作为注射级吐温80的生产原料，而且工艺操作简单的物理提纯工艺。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于克服现有的油酸提纯方法提纯得到的油酸纯度不满足作为注射级吐温80生产原料的要求，或者制备方法能够获得较高纯度但依赖于高纯度原料的缺陷，而提供了一种制备高纯油酸的物理方法。通过本发明提供的高油酸的物理方法制得的油酸的纯度高，不含反式油酸，并且尿素残留低，含水量少，可作为注射级吐温80的生产原料，而且无高温及低温的物理提纯工艺(本发明所述的高温是指温度大于100℃，所述的低温是指温度小于-20℃)，工艺操作简单，适合工业化生产。本发明提供了一种制备高纯油酸的物理方法，其包括以下步骤：s1、将工业油酸溶于有机溶剂中，得混合溶液，所述混合溶液置于-20℃～0℃条件下搅拌，至固体完全析出，收集液体浓缩，即得油酸粗品；s2、在温度60℃以下，将s1步骤所得的油酸粗品和尿素溶解于醇类溶液中，保温，冷却，结晶，收集液体，即得油酸初级提纯物；s3、在温度60℃以下，将尿素溶解于s2步骤所述油酸初级提纯物中，保温，冷却，结晶，收集固体；s4、在温度60℃以下，将s3步骤中所述的固体溶解于醇类溶剂中，得混合溶液，保温，冷却，结晶，收集固体，并将所述固体分散在水中静置分液，收集油层即为高纯度的油酸。本发明中，在所述的s4步骤之后，较佳地还包括将所述油层采用饱和食盐水洗涤，干燥即可。其中，所述的饱和食盐水洗涤的次数为本领域常规洗涤次数，例如3-5次。其中，所述的干燥一般可通过加入干燥剂进行干燥。所述干燥剂的用量为本领域常规，较佳地为步骤s1中工业油酸质量的0.01-0.2倍，例如0.05-0.1倍。所述的干燥剂的种类为本领域常规的干燥剂，较佳地为无水硫酸钠和/或无水硫酸镁，可为无水硫酸钠或无水硫酸镁。其中，所述的干燥剂在干燥时一般进行搅拌，所述搅拌的时间为本领域常规的搅拌时间，较佳地为10-100min，可为15-50min，还可为20-30min。步骤s1中，所述工业油酸的纯度为本领域常规的纯度，较佳地为50-80％，可为60-80％，还可为70-80％，百分比为质量百分比。步骤s1中，本领域技术人员知晓所述的有机溶剂为能够溶解工业油酸的有机溶剂，一般包括醇类溶剂、酮类溶剂、烷烃类溶剂、氯代烃类溶剂和酯类溶剂等；所述的醇类溶剂可为甲醇和/或乙醇；所述的酮类溶剂可为丙酮和/或丁酮；所述的烷烃类溶剂可为环己烷和/或正己烷；所述的氯代烃类溶剂可为二氯甲烷和/或三氯甲烷；所述的酯类溶剂可为乙酸乙酯和/或乙酸丁酯。步骤s1中，所述有机溶剂的用量为本领域常规，较佳地为所述工业油酸质量的2.0-12.0倍，可为3.0-9.0倍，还可为4.0-7.0倍。步骤s1中，所述的冷冻温度较佳地为-10～0℃。步骤s1，s2中，所述的收集液体操作本领域技术人员知晓一般可通过离心进行固液分离收集液体，较佳地，所述离心分离的时间各自独立地为10-60min，可各自独立地为20-30min。其中所述的离心分析的转速没有特殊要求，可各自独立地为500-1000转/min。步骤s1中，所述浓缩的操作和条件为本领域常规的浓缩的操作和条件，所述浓缩较佳地为减压浓缩，所述浓缩温度较佳地为40-60℃，可为50-60℃，所述浓缩时间较佳地为2-8h，可为2-6h，还可为2-4h。步骤s2中，所述的尿素的用量为本领域常规，较佳地可为所述工业油酸质量的1.0-8.0倍，可为1.0-5.0倍，还可为1.0-3.0倍。步骤s2，s4中，所述的醇类溶剂均一般为短链醇，所述的短链醇本领域技术人员知晓是指含有四个碳原子以下的醇，较佳地各自独立地为甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的一种或多种，可各自独立地为甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的一种。所述的醇溶液的浓度为本领域常规浓度，较佳地为80-95％，例如90-95％，百分比为质量百分比。所述的醇类溶剂的用量为本领域常规，较佳地各自独立地为所述工业油酸质量的1.0-10倍，可为1.0-5.0倍，还可为1.5-3.0倍。步骤s2，s3，s4中，所述的温度例如可各自独立地为50-60℃。步骤s2，s3，s4中，所述的保温的时间均为本领域常规保温时间，较佳地各自独立地为5-80min，可各自独立地为10-50min，还可各自独立地为10-30min。步骤s2，s3，s4中，所述的结晶的时间均为本领域常规结晶时间，较佳地各自独立地为5-100min，例如各自独立地为20-60min。步骤s2中，所述的结晶的温度为本领域常规结晶温度，较佳地为15-35℃，例如20-25℃。步骤s3中，所述的尿素的用量为本领域常规，较佳地为所述工业油酸质量的1.0-8.0倍，例如1.0-3.0倍。步骤s3，s4中，所述的结晶的温度均为本领域常规结晶温度，较佳地各自独立地为-20～0℃，例如各自独立地为-10～0℃。步骤s3，s4中，所述的收集固体操作本领域技术人员知晓一般可通过离心进行固液分离收集液体，较佳地，所述离心分离的时间各自独立地为10-60min，还可各自独立地为20-30min。其中所述的离心分析的转速没有特殊要求，可各自独立地为500-1000转/min。步骤s4中，所述的分散为本领域常规分散方式，较佳地为搅拌分散。步骤s4中，所述水本领技术人员知晓一般为纯化水。所述水的质量为本领域常规，较佳地为所述工业油酸质量的1.0-6.0倍，例如为所述工业油酸质量的1.0-2.5倍。在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明所用试剂和原料均市售可得。本发明的积极进步效果在于：1、本发明提供的高纯度油酸制备方法将现有质量百分比50-80％含量的工业级油酸的纯度提高到98.5％以上。2、本发明油酸的提纯，无化学反应，无高温(大于100℃)或者低温(低于-20℃)处理，无反式油酸。3、本发明处理可将尿素含量控制在75ppm以下，水分含量控制在0.25％以下。4、本发明操作步骤简单，投料量可为克级，千克级到吨级以上，可实现工业化的生产。5、本发明提纯的高纯油酸可用于注射级吐温80的合成原料。附图说明图1为实施例1油酸含量气相色谱图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例1将50％纯度的工业油酸100g溶于600g丙酮中，冷冻降温到0℃，离心甩滤20min，收集滤液，滤液50℃蒸馏3h。然后加入1000g的85％乙醇溶液和700g的尿素，加热到50℃溶解，保温10min后，冷却至20℃结晶30min，离心甩滤30min，收集滤液。向滤液中加入800g尿素，加热到50℃溶解，保温10min后，冷却至-5℃结晶60min，离心甩滤20min，收集固体。将收集的固体溶解于600g的85％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温10min后，冷却至-5℃重结晶50min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于500g的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层4次，后加入10g无水硫酸钠搅拌40min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例2将60％纯度的工业油酸100g溶于1200g二氯甲烷中，冷冻降温到-10℃，离心甩滤10min，收集滤液，滤液40℃蒸馏2h。然后加入500g的80％甲醇溶液和800的尿素，加热到55℃溶解，保温5min后，冷却至15℃结晶50min，离心甩滤60min，收集滤液。向滤液中加入400g尿素，加热到55℃溶解，保温5min后，冷却至-20℃结晶50min，离心甩滤10min，收集固体。将收集的固体溶解于1000g的80％甲醇溶液，加热到55℃溶解，保温5min后，冷却至-20℃重结晶50min，离心甩滤10min，收集固体。将收集的固体溶解于600g的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入20g无水硫酸镁搅拌10min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例3将70％纯度的工业油酸100g溶于400g乙酸乙酯中，冷冻降温到-20℃，离心甩滤60min，收集滤液，滤液60℃蒸馏5h。然后加入300g的95％丁醇溶液和200g的尿素，加热到60℃溶解，保温15min后，冷却至35℃结晶5min，离心甩滤60min，收集滤液。向滤液中加入600g尿素，加热到60℃溶解，保温80min后，冷却至0℃结晶100min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于500g的95％丁醇溶液，加热到60℃溶解，保温80min后，冷却至0℃重结晶100min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于100g的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入1g无水硫酸钠搅拌100min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例4将80％纯度的工业油酸100g溶于1000g正己烷中，冷冻降温到0℃，离心甩滤40min，收集滤液，滤液40℃蒸馏8h。然后加入700g的90％丙醇溶液和100g的尿素，加热到55℃溶解，保温80min后，冷却至25℃结晶20min，离心甩滤30min，收集滤液。向滤液中加入300g尿素，加热到55℃溶解，保温25min后，冷却至-10℃结晶5min，离心甩滤60min，收集固体。将收集的固体溶解于200g的95％丙醇溶液，加热到55℃溶解，保温25min后，冷却至-10℃重结晶5min，离心甩滤60min，收集固体。将收集的固体溶解于300g的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层5次，后加入5g无水硫酸钠搅拌20min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例5将70％纯度的工业油酸1kg溶于3kg丙酮中，冷冻降温到-5℃，离心甩滤30min，收集滤液，滤液55℃蒸馏6h。然后加入1kg的95％乙醇溶液和4kg的尿素，加热到50℃溶解，保温30min后，冷却至20℃结晶100min，离心甩滤50min，收集滤液。向滤液中加入1kg尿素，加热到50℃溶解，保温30min后，冷却至-10℃结晶30min，离心甩滤40min，收集固体。将收集的固体溶解于3kg的95％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温10min后，冷却至-10℃重结晶530min，离心甩滤40min，收集固体。将收集的固体溶解于1kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层4次，后加入50g无水硫酸镁搅拌50min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例6将65％纯度的工业油酸1kg溶于9kg甲醇中，冷冻降温到-15℃，离心甩滤10min，收集滤液，滤液45℃蒸馏4h。然后加入1.5kg的90％甲醇溶液和3kg的尿素，加热到55℃溶解，保温20min后，冷却至20℃结晶40min，离心甩滤40min，收集滤液。向滤液中加入5kg尿素，加热到50℃溶解，保温20min后，冷却至0℃结晶20min，离心甩滤20min，收集固体。将收集的固体溶解于2.5kg的90％甲醇溶液，加热到50℃溶解，保温20min后，冷却至0℃重结晶20min，离心甩滤20min，收集固体。将收集的固体溶解于4kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入200g无水硫酸钠搅拌30min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例7将70％纯度的工业油酸5kg溶于60kg丁酮中，冷冻降温到-10℃，离心甩滤20min，收集滤液，滤液40℃蒸馏7h。然后加入15kg的95％乙醇溶液和10kg的尿素，加热到50℃溶解，保温30min后，冷却至25℃结晶60min，离心甩滤30min，收集滤液。向滤液中加入10kg尿素，加热到50℃溶解，保温30min后，冷却至0℃结晶60min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于10kg的95％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温30min后，冷却至0℃重结晶60min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于12.5kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入500g无水硫酸钠搅拌20min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例8将75％纯度的工业油酸10kg溶于20kg环己烷中，冷冻降温到-20℃，离心甩滤30min，收集滤液，滤液60℃蒸馏4h。然后加入20kg的85％丁醇溶液和10kg的尿素，加热到60℃溶解，保温60min后，冷却至18℃结晶70min，离心甩滤25min，收集滤液。向滤液中加入60kg尿素，加热到55℃溶解，保温60min后，冷却至-15℃结晶70min，离心甩滤25min，收集固体。将收集的固体溶解于25kg的85％丁醇溶液，加热到55℃溶解，保温60min后，冷却至-15℃重结晶70min，离心甩滤25min，收集固体。将收集的固体溶解于40kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层4次，后加入800g无水硫酸镁搅拌10min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例9将80％纯度的工业油酸100kg溶于500kg乙酸丁酯中，冷冻降温到-7℃，离心甩滤45min，收集滤液，滤液60℃蒸馏8h。然后加入400kg的90％丙醇溶液和400kg的尿素，加热到55℃溶解，保温5min后，冷却至20℃结晶60min，离心甩滤45min，收集滤液。向滤液中加入700kg尿素，加热到55℃溶解，保温20min后，冷却至-20℃结晶80min，离心甩滤60min，收集固体。将收集的固体溶解于100kg的90％丙醇溶液，加热到55℃溶解，保温20min后，冷却至-2℃重结晶80min，离心甩滤60min，收集固体。将收集的固体溶解于300kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层5次，后加入1kg无水硫酸钠搅拌80min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例10将72％纯度的工业油酸200kg溶于1400kg三氯甲烷中，冷冻降温到-12℃，离心甩滤18min，收集滤液，滤液45℃蒸馏3.5h。然后加入2000kg的90％乙醇溶液和1000kg的尿素，加热到50℃溶解，保温70min后，冷却至30℃结晶55min，离心甩滤20min，收集滤液。向滤液中加入1200kg尿素，加热到50℃溶解，保温70min后，冷却至-15℃结晶30min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于700kg的90％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温70min后，冷却至-15℃重结晶30min，离心甩滤30min，收集固体。将收集的固体溶解于100kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入40kg无水硫酸钠搅拌15min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例11将75％纯度的工业油酸1000kg溶于6200kg乙醇中，冷冻降温到-7℃，离心甩滤20min，收集滤液，滤液60℃蒸馏3.3h。然后加入2800kg的95％乙醇溶液和2300kg的尿素，加热到50℃溶解，保温12min后，冷却至22℃结晶20min，离心甩滤28min，收集滤液。向滤液中加入2200kg尿素，加热到50℃溶解，保温12min后，冷却至-7℃结晶20min，离心甩滤28min，收集固体。将收集的固体溶解于1200g的95％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温12min后，冷却至-7℃重结晶20min，离心甩滤28min，收集固体。将收集的固体溶解于2300kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入60kg无水硫酸钠搅拌25min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例12将80％纯度的工业油酸1000kg溶于5100kg甲醇中，冷冻降温到-5℃，离心甩滤25min，收集滤液，滤液50℃蒸馏2.5h。然后加入1800kg的90％甲醇溶液和2800kg的尿素，加热到55℃溶解，保温28min后，冷却至23℃结晶30min，离心甩滤20min，收集滤液。向滤液中加入1700kg尿素，加热到55℃溶解，保温28min后，冷却至-9℃结晶30min，离心甩滤20min，收集固体。将收集的固体溶解于2300kg的90％甲醇溶液，加热到55℃溶解，保温28min后，冷却至-9℃重结晶30min，离心甩滤20min，收集固体。将收集的固体溶解于1700kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层4次，后加入50kg无水硫酸钠搅拌20min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例13将77％纯度的工业油酸1000kg溶于6800kg丙酮中，冷冻降温到-8℃，离心甩滤25min，收集滤液，滤液50℃蒸馏2.8h。然后加入2000kg的95％丁醇溶液和1500kg的尿素，加热到60℃溶解，保温30min后，冷却至25℃结晶60min，离心甩滤25min，收集滤液。向滤液中加入1100kg尿素，加热到60℃溶解，保温30min后，冷却至-2℃结晶60min，离心甩滤25min，收集固体。将收集的固体溶解于2000kg的95％丁醇溶液，加热到60℃溶解，保温30min后，冷却至-2℃重结晶60min，离心甩滤25min，收集固体。将收集的固体溶解于1300kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层5次，后加入70kg无水硫酸镁搅拌22min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例14将70％纯度的工业油酸1000kg溶于4300kg丁酮中，冷冻降温到-2℃，离心甩滤30min，收集滤液，滤液60℃蒸馏2.7h。然后加入1500kg的95％甲醇溶液和1200kg的尿素，加热到50℃溶解，保温20min后，冷却至20℃结晶40min，离心甩滤21min，收集滤液。向滤液中加入2000kg尿素，加热到50℃溶解，保温20min后，冷却至0℃结晶40min，离心甩滤21min，收集固体。将收集的固体溶解于1900kg的95％乙醇溶液，加热到50℃溶解，保温20min后，冷却至0℃重结晶40min，离心甩滤21min，收集固体。将收集的固体溶解于1000kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入90kg无水硫酸镁搅拌28min后过滤，即可得到高纯油酸。实施例15将75％纯度的工业油酸1000kg溶于5500kg甲醇中，冷冻降温到0℃，离心甩滤30min，收集滤液，滤液50℃蒸馏3.8h。然后加入2400kg的90％甲醇溶液和1800kg的尿素，加热到55℃溶解，保温15min后，冷却至22℃结晶50min，离心甩滤24min，收集滤液。向滤液中加入2600kg尿素，加热到55℃溶解，保温15min后，冷却至-3℃结晶50min，离心甩滤24min，收集固体。将收集的固体溶解于1400kg的90％甲醇溶液，加热到55℃溶解，保温15min后，冷却至-3℃重结晶50min，离心甩滤24min，收集固体。将收集的固体溶解于2100kg的纯水中，分液，用饱和食盐水洗涤上层油层3次，后加入100kg无水硫酸钠搅拌30min后过滤，即可得到高纯油酸。对比实施例1按照cn106831409a的实施例2进行油酸提纯。对比实施例2按照cn106831409a的实施例2进行油酸提纯，将实施例2中的原料脂肪酸甲酯(c18甲酯含量98.5％)换成本发明中的80％的工业级油酸。具体的提纯方法同cn106831409a实施例2一致。检测方法油酸纯度的检测方法，反式油酸含量检测方法采用气相色谱检测，方法参照2015版药典中聚山梨酯(供注射用)的脂肪酸组成的分析方法；尿素含量的测定采用凯氏定氮法，方法参照的是2015版药典通则0704氮测量法，然后换算成尿素的含量；水分含量的测量方法参照2015版药典通则0832水分测定法。效果实施例将实施例1-15和对比实施例1-2所得油酸产品进行检验。检验项目有油酸纯度，反式油酸含量，油酸中尿素含量以及油酸中的水分。结果如下表所示：实施例油酸纯度反式油酸含量尿素含量水分实施例199.32％未检出62ppm0.12％实施例298.87％未检出40ppm0.10％实施例399.26％未检出38ppm0.23％实施例499.19％未检出75ppm0.14％实施例598.76％未检出18ppm0.21％实施例699.21％未检出71ppm0.13％实施例799.23％未检出29ppm0.12％实施例898.66％未检出36ppm0.20％实施例998.98％未检出41ppm0.14％实施例1099.39％未检出54ppm0.18％实施例1199.74％未检出29ppm0.14％实施例1299.65％未检出32ppm0.15％实施例1399.81％未检出17ppm0.12％实施例1499.80％未检出30ppm0.14％实施例1599.69％未检出24ppm0.15％对比实施例199.38％0.14％301ppm0.45％对比实施例293.54％未检出285ppm0.41％实施例1的高纯油酸检测气相色谱图如图1所示，可见纯度很高。从上表的试验数据可以看出，通过本发明方法精制的高纯油酸，油酸纯度都高于98.5％，不含有反式油酸，尿素的含量低于75ppm，水分低于0.25％。通过本发明的油酸提纯工艺提纯油酸可作为合成注射级吐温80的原料。而对比参照文献cn100335602c公开的方法将油酸通过尿素两次包结与结合，油酸的纯度达到80％。cn101845362b公开了一种从茶籽油中富集高纯度油酸的方法，该方法经过皂化、酸化、尿素包合等步骤，将油酸的纯度提高到了90％。cn106831409a公开的发明方法，由于该发明方法对起始原料的要求比较严格，需要98.5％以上的c18甲酯，有严重的原料依赖性，在对比实施例2中用80％纯度的油酸采用该发明方法提纯的油酸，最终纯度只能达到93.54％。当前第1页12