Спосіб очищення ароматичних екстрактів, що містять ароматичні поліциклічні сполуки

Номер патенту: 108374

Опубліковано: 27.04.2015

Автори: Тома Даньєль, Джелассі Самюель, Едлі Лотфі, Пюльвен Сильв'ян

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб зменшення вмісту поліциклічних ароматичних вуглеводнів (РАН) в ароматичних екстрактах, який включає окислення РАН у присутності гемопротеїну з використанням окисного агента, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт змішують з окисним агентом у нереактивному органічному розчиннику й потім змішують з іммобілізованим гемопротеїном або гемопротеїном на підкладці, причому:

- окисний агент вибирають з групи, що включає молекулярний кисень (О2), повітря, озон (О3), новоутворений пероксид водню (Н2О2), органічні або мінеральні пероксиди, алкіловані гідропероксиди, арил-гідропероксиди та перкислоти;

- нереактивний органічний розчинник вибирають з групи, що складається з діалкілкетонів, алкілкарбоксилатів, N-алкілпіролідонів та диметилсульфоксиду (DMSO).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед стадією змішування з гемопротеїном включає стадію гомогенізації суміші ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента.

3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що температура, при якій суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента змішують з гемопротеїном, варіюється від 15 до 80 °C, бажано від 25 до 45 °C.

4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає кінцеву стадію відділення обробленого ароматичного екстракту від органічного розчинника, який використовують повторно.

5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що органічний розчинник вибирають з групи, що складається з метилетилкетону, ацетону, етилетаноату, метилізобутилкетону, етилацетату, N-метилпіролідону (NMP).

6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що окисний агент вибирають з окисних сполук, які є розчинними в органічному середовищі.

7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти містять більше ніж 10 % поліциклічних ароматичних сполук, або РСА, і бажано більше ніж 20 %.

8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти містять менше ніж 70 % мас. суміші нафтенових і парафінових сполук.

9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти вибирають з групи, що включає ароматичні екстракти вакуумних перегонок, розчинник м'якого екстракту (MES) та/або залишкові ароматичні екстракти (RAE), або також будь-який екстракт, отриманий у результаті виділення цих ароматичних екстрактів, як-от очищений ароматичний екстракт дистиляту (TDAE) та/або очищений залишковий ароматичний екстракт (TRAE).

10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента відповідає відповідному масовому співвідношенню цих сполук, що варіюється в межах 40-10/90-60/0,001-2.

11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента відповідає відповідному масовому співвідношенню цих сполук, що варіюється в межах 30-20/80-70/0,1-1.

12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт розчиняють в органічному розчиннику перед змішуванням з окисним агентом, а потім гомогенізують.

13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає:

і) стадію розчинення 10-40 % (мас.) ароматичного екстракту в органічному розчиннику,

іі) змішування розчиненого в розчиннику екстракту з окисним агентом з наступною гомогенізацією суміші,

ііі) змішування іммобілізованого гемопротеїну з гомогенізованою сумішшю зі стадії іі) шляхом промивання або занурення,

iv) відновлення, а потім відділення обробленого екстракту з розчинника та, за необхідністю,

v) повторне використання розчинника зі стадії і), за необхідністю, після очищення останнього.

14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що іммобілізований гемопротеїн або гемопротеїн на підкладці вибирають з гемоглобінів та міоглобінів.

15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн іммобілізують на або в тонкоподрібнених твердих мінеральних частинках з середнім розміром, визначеним лазерною гранулометрією, між 5 нм та 5 мм, переважно, між 10 нм та 2 мм, і ці частинки вибирають з групи, що складається з кристалічних, аморфних або композитних матеріалів на основі лужних або лужноземельних оксидів, переважно з матеріалів, що містять оксиди алюмінію, кремнію, цирконію, титану або будь-якого композитного матеріалу, що містить принаймні один з цих матеріалів.

16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн абсорбується на поверхні твердих частинок та/або у їх порах у співвідношенні, що варіюється від 1 до 2000 мг гемопротеїну на 1 г мінеральних частинок.

17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн є гемоглобіном, іммобілізованим на твердих частинках та/aбо у їх порах у співвідношенні, що варіюється від 1 до 2000 мг гемопротеїну на 1 г мінеральних частинок.

Текст

Реферат: Спосіб зменшення вмісту поліциклічних ароматичних вуглеводнів (РАН) у ароматичних екстрактах, який включає окислення РАН у присутності гемопротеїну з використанням окисного агента, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт змішують з окисним агентом у нереактивному органічному розчиннику й потім змішують з іммобілізованим гемопротеїном або гемопротеїном на підкладці. UA 108374 C2 (12) UA 108374 C2 UA 108374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до способу, також називаному процесом, очищення ароматичних екстрактів, отриманих після очищення сирої нафти, що містить високотоксичні полінуклеарні ароматичні вуглеводні (PAH), що застосовуються як пластифікатори в промислових галузях гум та шин (покришок). Ароматичні екстракти є побічними продуктами способу одержання лубрикантів у способах очищення сирої нафти, зокрема, починаючи з продуктів вакуумної дистиляції атмосферних залишків. Вони є результатом єдиного або подвійного екстрагування важливого рафінату з лубрикантів, за допомогою полярного розчинника, наприклад фурфуралю, фенолу або Nметилпіролідону, або також є результатом гідрообробки цих дистилятів та стадії депарафінізації. Ці екстракти ідентифіковані в ETRMA (Європейська асоціація виробників шин (покришок) та гуми) та відповідають визначенню „складне поєднання С20-С50 вуглеводнів, одержаних (1) екстрагуванням розчинниками з дистилятів важкого бензину або (2) обробкою дистилятів важкого бензину воднем за наявності каталізатора, після чого здійснюють депарафінізацію розчинником". До цього часу, DAE або ароматичні екстракти дистиляту були єдиними, що повністю задовольняли специфікації промисловості шин (покришок) та, відтак, були обов'язковими. Через заборону DAE, поступово до складу шин (покришок) включали інші екстракти, як-от MES чи розчинник м'якого екстракту, або також TDAE або очищений ароматичний екстракт дистиляту. Певні екстракти отримують у результаті деасфальтування вакуумних залишків, і потім єдиної або подвійної екстракції, та називають, відповідно, RAE або Залишкові ароматичні екстракти, та TRAE або Очищені залишкові ароматичні екстракти. Ароматичний екстракт у типовому випадку містить 10-50 мас. % поліциклічних ароматичних сполук (РСА), 25-60 мас. % парафінових сполук та 45-20 % нафтенових сполук. Ароматичні екстракти широко застосовують у промислових галузях шин (покришок) та промислових гум, оскільки вони сприяють скороченню втрат енергії, що вможливлює збільшити виробництво цих шин та гум. Більше того, вони покращують механічні властивості та властивості гум за низьких температур, яким їх піддають. Щодо базової інформації, РСА сполуками є молекули, складені з принаймні двох кілець з 5-6 атомів, принаймні 2 атоми вуглеців з яких спільні, та принаймні одне з кілець є ароматичним. Ці РСА сполуки відрізняються кількістю та розташуванням ароматичних кілець, а також замінами алкільних ланцюгів, приєднаних до ароматичних кілець. Залежно від кількості кілець, РСА класифікують як легкі РСА сполуки (до 3 кілець) або важкі РСА сполуки (понад 3 кільця), та мають дуже різні фізико-хімічні та токсикологічні характеристики. Деякі з цих поліциклічних ароматичних сполук (РСА) включають принаймні один гетероцикл з принаймні одним атомом сірки, азоту та/або кисню. Серед цих РСА сполук, деякі називаються PAH або полінуклеарними ароматичними вуглеводнями, класифікованими в переліку основних забруднювачів, які є небезпечними для здоров'я людей через їх токсичний характер. Іншою ознакою є те, що на відміну від РСА, РАН не містять гетероциклів у своїй хімічній структурі. Ці РАН сполуки є біологічно активними молекулами, що можуть бути абсорбовані живими організмами. Серед цих РАН сполук, бензо(а)пірен (B(a)P), крисен та бензо(b)фторантен відомі як частково токсичні. Залежно від хімічної структури метаболітів, з якими вони вступають у контакт, та свого мутагенного характеру, ці токсичні РАН сполуки можуть спричинити зменшення відповіді імунної системи, що призводить до збільшення ризиків інфекції, або можуть навіть бути канцерогенними. В порядку вимагання від виробників ароматичних екстрактів зменшити вміст токсичних РАН, що присутні в ароматичних екстрактах і спроможні мати негативний вплив на оточуюче середовище, європейські органи влади опублікували нову директиву у 2005 році (DIRECTIVE 2005/69/CE), яка встановлює ліміт 1 ppm на концентрацію бензо(а)пірену та 10 ppm на всі токсичні РАН, зазначені у директиві, які відповідають концентраціям, приблизно у 10 разів меншим за поточні концентрації. Стикнувшись з цією директивою, виробники ароматичних екстрактів намагались зменшити вміст токсичних РАН в ароматичних екстрактах або DAE різними способами. Один з перших застосованих способів включав проведення видалення другого розчинника з ароматичного екстракту, як описано в патенті EP417980, зазвичай з фурфуралем. Виготовлений продукт відповідає TDAE. Спосіб є дуже дорогим стосовно розчинника, і вихід є не завжди задовільним, і TDAE має хімічну композицію відмінну від DAE, і отже, дуже різні фізико-хімічні властивості. Інші способи, випробувані в порядку видалення PAH, складаються з використання бактерій, таких як Pseudomonas, Sphingomonas або Rhodococcus, які мають здатність абсорбувати PAH з 2 або 3 кільцями, таких як нафталін та фенантрен. Деякі PAH можуть бути зруйновані окисленням у присутності лінолітичних грибів, таких як Phanerochaete chrysosporium або 1 UA 108374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мікроскопічних грибів, таких як Cunninghamella elegans. У той же час, ці способи найчастіше призводять до повного руйнування ароматичних молекул. Застосування цих способів до ароматичних екстрактів, не враховуючи занадто високу вартість цих бактерій або грибів та важкість їх застосування у промислових об'єктах, будуть призводити до того, що сполуки отримуються з властивостями, що дуже відмінні від тих сполук, що містять ароматичний екстракт у гумах та шинах (покришках). Інші засоби здійснюють часткове відкриття ароматичних кілець їх окисленням з автоматичним керуванням задля отримання епоксидних та∕або гідроксильованих похідних, наприклад альдегідних похідних, хінонів, кислот та∕або спиртів, або також змішаних сполук, що мають нижчу токсичність відносно оточуючого середовища. Таким чином, Заявник у своєму патенті FR2888246 описує окислення поліциклічних ароматичних сполук, наявних у фракціях сирої нафти при перегінці при атмосферному тиску, зокрема у фракціях бензину, керосину і газойлю, у присутності окислювача та іммобілізованого або непідтриманого гемопротеїну. Так само, як ароматичні екстракти, ці фракції містять поліциклічні ароматичні (РСА) сполуки, але серед останніх, цей спосіб окислення направлений на руйнування сполук, які є стійкими до стандартних гідрувальних обробок, зокрема похідних бензотіофену й піролу. Відповідно до текучості фракцій і низького рівня стійкості ароматичних сполук, цей спосіб застосовується у переважно водному середовищі, з однаковим успіхом у реагуючому або не реагуючому розчиннику, сполученням окисного агента з указаною фракцією у присутності іммобілізованого або підтриманого гемопротеїну на розділених твердих частках. Патент США 6,461,859 описує спосіб окислювання сполук, що містять сірку, нафтових фракцій з використанням гемопротеїну, в якому РСА, що містять сірку, окислюються на першій стадії, а потім видаляються із середовища на другій стадії перегонки. У контексті даного винаходу, Заявник підіймає проблему розкладання РАН, що присутні в ароматичному екстракті, властивості яких зберігаються і які є набагато більше в'язкими, й, отже, їх набагато складніше очищати, ніж фракції газойлю, бензину та керосину. В'язкість ароматичних екстрактів є такою, що неможливо так само застосувати спосіб, використаний у патенті FR 2888246 безпосередньо до ароматичних екстрактів. Зокрема, сполучення гемопротеїну з ароматичним екстрактом є предметом численних помилок, таких як використання розчинника з метою зниження в'язкості ароматичного екстракту, який є значною мірою органічним і який не повинен інгібувати або уповільнювати реакцію окислення. Отже, даний винахід відноситься до способу, який робить можливим розкладання PAH in situ без модифікування механічних та фізичних властивостей ароматичного екстракту. Більше того, він відноситься до втілення дієвого способу при відносно низьких витратах. Це розкладання РАН повинно бути здатним мати місце з однаковим успіхом безперервно, не безперервно або напів-безперервно залежно від кількості ароматичного екстракту, який піддається обробці. Таким чином, предметом винаходу є спосіб зменшення вмісту поліциклічних ароматичних вуглеводнів або РАН в ароматичних екстрактах, який складається з окислення РАН у присутності гемопротеїну з використанням окисного агента, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт змішують з окисним агентом у нереактивному органічному розчиннику перед змішуванням з іммобілізованим або підтриманим гемопротеїном. Першою перевагою цього наведеного способу є той факт, що суміш ароматичний екстракт∕окисний агент стає гомогенною до контактування з каталізатором реакції, яким тут є підтриманий або непідтриманий гематопротеїн. Таке контактування полегшується зменшенням в'язкості суміші за допомогою прийнятного розчинника, що полегшує гомогенізацію суміші. Іншою перевагою є те, що зменшується тільки вміст сполук РАН після первинного окислення, і що всі характеристики цих екстрактів залишаються незмінними. В окремому втіленні даного винаходу суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента бажано гомогенізується до контактування з гемопротеїном для підвищення контактування і, отже, ефективності способу. Температура для введення в контакт суміші ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента з гемопротеїном варіюється від 15 до 80 °C, бажано від 25 до 45 °C. Згідно з додатковим втіленням, спосіб включає кінцеву стадію відділення органічного розчинника від обробленого, тобто окисленого ароматичного екстракту: таким чином відновлений органічний розчинник переважно використовують повторно, не виключаючи стадію попереднього очищення. Органічний розчинник є нереактивним, тобто він не реагує із сумішшю ароматичного екстракту, окисного агента та гемопротеїну і не утворює хімічних, зокрема ковалентних, зв'язків зі складовими суміші. Переважно, органічний розчинник вибирається з групи, що складається з 2 UA 108374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 діалкілкетонів, алкілкарбоксилатів, N-алкіл пірролідонів та диметилсульфоксиду, або DMSO, які спроможні розчиняти ароматичні екстракти. Цей розчинник бажано вибирається з метилетилкетону, ацетону, етилетаноату, метилізобутилкетону, етилацетату, Nметилпіролідону (NMP). Цей вибір є, зокрема, важливим, тому що розчинник не повинен змінювати природні властивості використовуємого гемопротеїну або інгібувати реакцію окислення. У цьому втіленні винаходу окисний агент вибирається з окисних сполук, що є розчинними в органічному середовищі. Серед останніх бажаними є молекулярний кисень (O 2), повітря, озон (O3), новоутворений пероксид водню (H2O2), органічні або мінеральні пероксиди, алкіловані гідропероксиди, арил-гідропероксиди та перкислоти. Винахід головним чином застосовується до ароматичних екстрактів, що містять більше ніж 10 % поліциклічних ароматичних сполук, або РСА, і бажано більше ніж 20 %. Більше того, ці ароматичні екстракти містять менше ніж 70 % мас. суміш нафтенових і парафінових сполук. Загалом, ці ароматичні екстракти містять менше ніж 500 ppm PAH, бажано між 5 і 300 ppm. Ароматичні екстракти, що є предметом способу згідно з винаходом, бажано належать до групи, що складається з ароматичних екстрактів вакуумних перегонок, таких як DAE (перегнаний ароматичний екстракт), MES та∕або залишкових ароматичних екстрактів, або RAE, або також будь-якого екстракту, отриманого в результаті виділення цих ароматичних екстрактів, таких як TDAE та∕або TRAE. У бажаному втіленні винаходу суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента вибирається у відповідній концентрації (мас.) цих сполук, що змінюється у межах 40-10/9060/0.001-2, і бажано змінюється у межах 30-20/80-70/0.1-1. Більш точно, спосіб згідно з винаходом включає наступні стадії в порядку зазначення: i) стадію розчинення 10-40 % (мас.) ароматичного екстракту в органічному розчиннику, ii) змішування розчиненого у розчиннику екстракту з окисним агентом з наступною гомогенізацією суміші, iii) змішування іммобілізованого гемопротеїну з гомогенізованою сумішшю зі стадії ii) шляхом промивання або занурення, iv) відновлення, а потім відділення обробленого екстракту з розчинника та, за необхідністю, v) повторне використання розчинника зі стадії i), бажано після наступного очищення. В порядку втілення винаходу, іммобілізований або підтриманий гемопротеїн вибирається з гемоглобінів та міоглобінів. Також було помічено, що спосіб іммобілізації гемопротеїну є важливим для ефективності. Таким чином, у контексті даного винаходу гемопротеїн іммобілізується на або в тонко подрібнених твердих мінеральних частках середнього розміру, визначеного лазерною гранулометрією, між 5 нм та 5 мм. Бажано, ці частки мають розмір між 10 нм та 2 мм. Вони вибираються з кристалічних, аморфних або композитних матеріалів на основі лужних або лужноземельних оксидів, бажано з матеріалів, що містять оксиди алюмінію, кремнію, цирконію, титану або будь-якого композитного матеріалу, що містить принаймні один з цих матеріалів. Для іммобілізації гемопротеїн абсорбується на поверхні твердих часток та∕або у їх порах у співвідношенні, що змінюється від 1 до 2000 мг гемопротеїну на 1 г мінеральних часток. Спосіб іммобілізації гемопротеїну на цих твердих частках може бути проведений двома шляхами; або промиванням колонки, що заповнена цими твердими частками, водним розчином гемопротеїну, наприклад від 5 до 100 г∕л гемопротеїну; або зануренням гемопротеїну у суміш вода∕ацетон, наприклад, у відносному співвідношенні 1/3 за об'ємом, причому тверді частки перед використанням були висушені. Серед наведених гемопротеїнів, гемопротеїн, бажано вибраний між гемоглобінів бика та∕або свиней, іммобілізується на подрібненому діоксиді кремнію з розміром часток від 5 нм до 5 мм, з умістом від 10 до 200 мг/г діоксиду кремнію. Посилання також робиться на вищезазначену заявку Заявника для більш докладної інформації, що стосується гемопротеїну, способу його отримання, способу підтримання, іммобілізації тощо. Винахід буде описаний нижче з посиланням на два малюнки та приклади, наведені нижче. Фігура 1 представляє схему способу згідно з винаходом з безперервним втіленням способу згідно з винаходом. Фігура 1 демонструє три накопичувачі для ароматичного екстракту (1), розчинника (2) та окислювача (3). Труба (4) підводить ароматичний екстракт до реактору (5), що містить гемопротеїн, підтриманий на твердих частках. Труби (6) та (7) успішно переправляють розчинник, роблячи можливим розчинення ароматичного екстракту, а потім окислювач у трубу 3 UA 108374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (4), і суміш може бути гомогенізована способом, який не показаний. Гомогенізована суміш вводиться до реактора (5) через трубу (8). Окислений екстракт у суміші з розчинником видаляється через трубу (9) у напрямку до сепаратора (10), наприклад перегінної колонки, і окислений екстракт виводиться через трубу (11), а розчинник – через трубу (12). Ця труба (12) уможливлює повторне використання розчинника, вибірково за допомогою очищувальної обробки, яка не показана. Фігура 2 представляє % зникнення антрацену з фурфуралю як розчинника, як функцію часу, вираженого у хвилинах, у порівнянні з контролем, який не містить окисного агента, та для двох вагових співвідношень окислювач∕гемопротеїн 400 та 800 відповідно. Фігура 3 представляє % зникнення антрацену з метилетилкетону як розчинника, як функцію часу, вираженого у хвилинах, у порівнянні з контролем, який не містить окисного агента, та для двох вагових співвідношень окислювач∕гемопротеїн 400 та 800 відповідно. Фігура 4 представляє % зникнення антрацену з метилетилкетону як розчинника, як функцію часу, вираженого у хвилинах. Наведені нижче приклади призначені для демонстрації вигідності винаходу без обмеження його обсягу. ПРИКЛАД 1 Метою даного приклада є описати приготування іммобілізованого гемопротеїну на подрібнених твердих часток двома способами приготування, груповим способом, для якого гемопротеїн абсорбується у твердих частках, та безперервним способом, що включає промивання шару подрібнених твердих часток розчином гемопротеїну. Іммобілізований на діоксиді кремнію гемопротеїн Х, отриманий груповим способом, тут і надалі зазначений як гемопротеїн Х. ® 1 г Aerosil 200 діоксида кремнію (Degussa), 200 мг бичачого гемоглобіну (3.1 мкмоль) та 10 мл розчину фосфатного буфера (pH 6, 50 мМ) уводили в прийнятний для центрифуги контейнер. Суміш перемішували при 0 °C протягом 5 хвилин, потім 30 мл ацетону додавали по краплях протягом понад 10 хвилин. Перемішування суміші продовжували 30 хвилин при 0 °C, з наступним центрифугуванням при 3000 об/хв протягом 10 хвилин. Твердий залишок збирали в нижню частину пробірки, яку промивали 10 мл фосфатного буфера (pH 6), з наступним центрифугуванням при 3000 об/хв протягом 10 хвилин 3 рази поспіль. Отриманий твердий залишок потім сушили під вакуумом у присутності P2O5. Гемопротеїн Х містив 133 мг гемоглобіну на 1 г діоксину кремнію. Іммобілізований на діоксиді кремнію гемопротеїн Y, отриманий безперервним способом, тут і надалі зазначений як гемопротеїн Y. Водний розчин, що містить 10 г/л бичачого гемоглобіну, пропускали за швидкості 1 мл/хв через колонку препаративної ВЕРХ, зроблену з нержавіючої сталі 316, з внутрішнім діаметром ® 10 мм та довжиною 250 мм. Цю колонку заповнювали 7.9 г Silicagel 100 діоксиду кремнію (Merck). Кількість гемоглобіну, закріпленого на діоксиді кремнію, вимірювали різницею в концентрації гемоглобіну в розчині вхідним і вихідним отвором колонки UV-VIS спектрометричним вимірюванням при λ=404 нм. Коли кількість іммобілізованого на діоксиді кремнію гемоглобіну ставала достатньою, водний розчин, у якому збільшувалась концентрація ацетону від 100 % води до 1-5 % води, проводили крізь колонку, щоб видалити надлишок неабсорбованого гемопротеїну Y. За цим способомкількість абсорбованого на діоксиді кремнію гемопротеїну складала приблизно 90 мг/г діоксиду кремнію. ПРИКЛАД 2 У даному прикладі порівнювались вплив типу розчинника на зникнення антрацену, модель РАН молекули. Зникнення антрацену порівнювали у присутності окисного агента, у розчині фурфуралю або у розчині з метилетилкетоном (МЕК) за таких самих умов реакції. Дві маткові рідини, що містять приблизно 100 ppm антрацену були таким чином приготовані у фурфуралі та МЕК відповідно. Ці розчини були використані для приготування стандартних розчинів для вимірювання зниклого в розчинах антрацену за допомогою ВЕРХ-УФ (λ=251.1 нм). 16 мл розчинника (фурфураль або МЕК), потім 4 мл маткової рідини з антраценом (тобто концентрація антрацену 20 ppm у суміші відповідна рівню концентрацій РАН у промисловому розчині) і насамкінець, 800 мг підтриманого гемопротеїну поміщали у 100 мл колби, розташовані під магнітним перемішуванням. Після гомогенізації таким чином отриманої суміші додавали 20 та 40 мкл розчину 70 % трет-бутил пероксиду у воді, потім запускали хронометр. Зразки регулярно відбирали з кожного з двох розчинів, що містили фурфураль або МЕК: їх розчиняли в ацетонітрілі й потім аналізували за допомогою ВЕРХ. 4 UA 108374 C2 5 10 15 20 Фігури 2 і 3 демонструють зникнення антрацену як наслідок зменшення концентрації антрацену в присутності окислювача в присутності фурфуралю (Фіг.2) і МЕК (Фіг. 3) відповідно, у порівнянні з контрольним зразком без окисного агента. Буде помічено, що фурфураль інгібує реакцію зникнення антрацену для обох співвідношень окислювач/гемоглобін; отже, фурфураль дає результати нижчі ніж МЕК. ПРИКЛАД 3 У даному прикладі описане безперервне зникнення антрацену у присутності гемопротеїну Y. У колонку, заповнену гемопротеїном Y, безперервно подають за швидкості 1мл/хв розчин МЕК, що містить 150 ppm антрацену (ANT) та трет-бутил пероксид (tBuOH), причому молярне співвідношення [tBuOH]/[ANT] було визначене як 300. Кількість зруйнованого антрацену визначалася порівнянням умісту антрацену, виміряного між вхідним та вихідним отвором колонки ГХ-МС (суміщення газової хроматографії/мас-спектрометрії). Графік, що представляє зникнення антрацену як функцію часу, наведений на Фігурі 4. ПРИКЛАД 4 У даному прикладі описане зникнення РАН з ароматичного екстракту за допомогою безперервного способу у присутності гемопротеїну Y, як описано в Прикладі 3. Ароматичним екстрактом був екстракт типу DAE, що містив 15-25 % PCA, включаючи 10.01 % PAH (TOTAL EXAROL 41). Вміст кількох PAH, що містились у DAE між вхідним та вихідним отвором, вимірювався, як і раніше. Результати наведені нижче у таблиці 1. Таблиця 1 Концентрація PAH Концентрація PAH перед колонкою (ppm) після колонки (ppm) Бензо (a) антрацен 6.5 5.4 Крисен 26.4 23.5 Бензо (b) фторантен 16.3 12.8 Бензо (k) фторантен 5.5 4.2 Бензо (a) пірен 18.5 13.3 Дибензо (a, h) антрацен 17.4 11.5 Бензо (b+j) фторантен 16.3 12.8 Бензо (e) пірен 64.6 42.7 загалом 171.5 126.2 Зникнення (%) 18 % 11 % 21 % 23 % 28 % 34 % 21 % 34 % 26 % Спосіб згідно з винаходом у більшості випадків уможливлює знищення більше ніж 20 % PAH зазначених у Європейській директиві. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 1. Спосіб зменшення вмісту поліциклічних ароматичних вуглеводнів (РАН) в ароматичних екстрактах, який включає окислення РАН у присутності гемопротеїну з використанням окисного агента, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт змішують з окисним агентом у нереактивному органічному розчиннику й потім змішують з іммобілізованим гемопротеїном або гемопротеїном на підкладці, причому: - окисний агент вибирають з групи, що включає молекулярний кисень (О 2), повітря, озон (О3), новоутворений пероксид водню (Н2О2), органічні або мінеральні пероксиди, алкіловані гідропероксиди, арил-гідропероксиди та перкислоти; - нереактивний органічний розчинник вибирають з групи, що складається з діалкілкетонів, алкілкарбоксилатів, N-алкілпіролідонів та диметилсульфоксиду (DMSO). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед стадією змішування з гемопротеїном включає стадію гомогенізації суміші ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента. 3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що температура, при якій суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента змішують з гемопротеїном, варіюється від 15 до 80 °C, бажано від 25 до 45 °C. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає кінцеву стадію відділення обробленого ароматичного екстракту від органічного розчинника, який використовують повторно. 5 UA 108374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що органічний розчинник вибирають з групи, що складається з метилетилкетону, ацетону, етилетаноату, метилізобутилкетону, етилацетату, N-метилпіролідону (NMP). 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що окисний агент вибирають з окисних сполук, які є розчинними в органічному середовищі. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти містять більше ніж 10 % поліциклічних ароматичних сполук, або РСА, і бажано більше ніж 20 %. 8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти містять менше ніж 70 % мас. суміші нафтенових і парафінових сполук. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичні екстракти вибирають з групи, що включає ароматичні екстракти вакуумних перегонок, розчинник м'якого екстракту (MES) та/або залишкові ароматичні екстракти (RAE), або також будь-який екстракт, отриманий у результаті виділення цих ароматичних екстрактів, як-от очищений ароматичний екстракт дистиляту (TDAE) та/або очищений залишковий ароматичний екстракт (TRAE). 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента відповідає відповідному масовому співвідношенню цих сполук, що варіюється в межах 40-10/90-60/0,001-2. 11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що суміш ароматичного екстракту, розчинника та окисного агента відповідає відповідному масовому співвідношенню цих сполук, що варіюється в межах 30-20/80-70/0,1-1. 12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ароматичний екстракт розчиняють в органічному розчиннику перед змішуванням з окисним агентом, а потім гомогенізують. 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає: і) стадію розчинення 10-40 % (мас.) ароматичного екстракту в органічному розчиннику, іі) змішування розчиненого в розчиннику екстракту з окисним агентом з наступною гомогенізацією суміші, ііі) змішування іммобілізованого гемопротеїну з гомогенізованою сумішшю зі стадії іі) шляхом промивання або занурення, iv) відновлення, а потім відділення обробленого екстракту з розчинника та, за необхідністю, v) повторне використання розчинника зі стадії і), за необхідністю, після очищення останнього. 14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що іммобілізований гемопротеїн або гемопротеїн на підкладці вибирають з гемоглобінів та міоглобінів. 15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн іммобілізують на або в тонкоподрібнених твердих мінеральних частинках з середнім розміром, визначеним лазерною гранулометрією, між 5 нм та 5 мм, переважно, між 10 нм та 2 мм, і ці частинки вибирають з групи, що складається з кристалічних, аморфних або композитних матеріалів на основі лужних або лужноземельних оксидів, переважно з матеріалів, що містять оксиди алюмінію, кремнію, цирконію, титану або будь-якого композитного матеріалу, що містить принаймні один з цих матеріалів. 16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн абсорбується на поверхні твердих частинок та/або у їх порах у співвідношенні, що варіюється від 1 до 2000 мг гемопротеїну на 1 г мінеральних частинок. 17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гемопротеїн є гемоглобіном, іммобілізованим на твердих частинках та/aбо у їх порах у співвідношенні, що варіюється від 1 до 2000 мг гемопротеїну на 1 г мінеральних частинок. 6 UA 108374 C2 7 UA 108374 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for purifying aromatic extracts containing aromatic polycyclic compounds

Автори англійською

Hedhli, Lotfi, Djelassi, Samuel, Pulvin, Sylviane, Thomas, Daniel

Автори російською

Эдли Лотфи, Джеласси Самюель, Пюльвен Сильвьян, Тома Даньель

МПК / Мітки

МПК: C10G 27/00, C12P 5/00, C12N 9/08

Мітки: поліциклічні, очищення, ароматичні, ароматичних, містять, спосіб, екстрактів, сполуки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-108374-sposib-ochishhennya-aromatichnikh-ekstraktiv-shho-mistyat-aromatichni-policiklichni-spoluki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очищення ароматичних екстрактів, що містять ароматичні поліциклічні сполуки</a>

Подібні патенти