CZ2007252A3 - Zpusob výroby genistinu a dalších látek z extrahované biomasy jetele lucního - Google Patents
Zpusob výroby genistinu a dalších látek z extrahované biomasy jetele lucního Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2007252A3 CZ2007252A3 CZ20070252A CZ2007252A CZ2007252A3 CZ 2007252 A3 CZ2007252 A3 CZ 2007252A3 CZ 20070252 A CZ20070252 A CZ 20070252A CZ 2007252 A CZ2007252 A CZ 2007252A CZ 2007252 A3 CZ2007252 A3 CZ 2007252A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- genistin
- column
- methanol
- extract
- genistein
- Prior art date
Links
- ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N genistein 7-O-beta-D-glucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=C2C(=O)C(C=3C=CC(O)=CC=3)=COC2=C1 ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N 0.000 title claims abstract description 51
- ZCOLJUOHXJRHDI-FZHKGVQDSA-N Genistein 7-O-glucoside Natural products O([C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)c1cc(O)c2C(=O)C(c3ccc(O)cc3)=COc2c1 ZCOLJUOHXJRHDI-FZHKGVQDSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- CJPNHKPXZYYCME-UHFFFAOYSA-N Genistin Natural products OCC1OC(Oc2ccc(O)c3OC(=CC(=O)c23)c4ccc(O)cc4)C(O)C(O)C1O CJPNHKPXZYYCME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- YCUNGEJJOMKCGZ-UHFFFAOYSA-N Pallidiflorin Natural products C1=CC(OC)=CC=C1C1=COC2=CC=CC(O)=C2C1=O YCUNGEJJOMKCGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims description 14
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 title description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N genistein Natural products C1=CC(O)=CC=C1C1=COC2=CC(O)=CC(O)=C2C1=O TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229940045109 genistein Drugs 0.000 claims abstract description 23
- 235000006539 genistein Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229940099898 chlorophyllin Drugs 0.000 claims description 10
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 claims description 9
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 4
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 2
- ZQGOYEJYAYJFTL-BTMCAZCFSA-N pheophytin b Chemical compound N1C(C=C2[C@H]([C@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)C(=N2)C2=C3NC(=C4)C(C)=C3C(=O)[C@@H]2C(=O)OC)C)=C(C)C(C=C)=C1C=C1C(C=O)=C(CC)C4=N1 ZQGOYEJYAYJFTL-BTMCAZCFSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- DQVGVYRSVYCJRR-HTLTWAQSSA-N pheophytin α Chemical compound N1C(C=C2C(C(CCC(=O)OC\C=C(/C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)C3=N2)C)=C(C)C(C=C)=C1C=C(N1)C(C)=C(CC)C1=CC1=NC2=C3C(C(=O)OC)C(=O)C2=C1C DQVGVYRSVYCJRR-HTLTWAQSSA-N 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 5
- 239000003075 phytoestrogen Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 240000002913 Trifolium pratense Species 0.000 abstract description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 abstract description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 abstract 1
- 235000010624 Medicago sativa Nutrition 0.000 abstract 1
- 206010027304 Menopausal symptoms Diseases 0.000 abstract 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 241000379547 Trifolium medium Species 0.000 description 6
- 150000002515 isoflavone derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 4
- CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N isoflavone Natural products C1=C(OC)C(OC)=CC(OC)=C1C1=COC2=C(C=CC(C)(C)O3)C3=C(OC)C=C2C1=O CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000008696 isoflavones Nutrition 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 3
- 239000001046 green dye Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 241000219745 Lupinus Species 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 2
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 2
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 2
- OTAFHZMPRISVEM-UHFFFAOYSA-N chromone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C=COC2=C1 OTAFHZMPRISVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- DANYIYRPLHHOCZ-UHFFFAOYSA-N 5,7-dihydroxy-4'-methoxyflavone Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C1=CC(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 DANYIYRPLHHOCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNNRILAYMZYEQB-UHFFFAOYSA-N 6,4'-dimethoxy-5-hydroxyflavone 7-glucoside Natural products C1=CC(OC)=CC=C1C(OC1=C2)=CC(=O)C1=C(O)C(OC)=C2OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 JNNRILAYMZYEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 244000302506 Genista tinctoria Species 0.000 description 1
- 235000006197 Genista tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- 238000008214 LDL Cholesterol Methods 0.000 description 1
- 241000219815 Lupinus polyphyllus Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229930182559 Natural dye Natural products 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUXSAAMWQXNZQW-UHFFFAOYSA-N acetic acid;butan-1-ol Chemical compound CC(O)=O.CCCCO CUXSAAMWQXNZQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHLMRBVCMNDOCW-UHFFFAOYSA-N acetic acid;butan-1-ol;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O.CCCCO MHLMRBVCMNDOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000037118 bone strength Effects 0.000 description 1
- 239000001049 brown dye Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 230000001076 estrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000001456 gonadotroph Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 231100000535 infertility Toxicity 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 239000000978 natural dye Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000002611 ovarian Effects 0.000 description 1
- 230000016087 ovulation Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000004816 paper chromatography Methods 0.000 description 1
- GPQLHGCIAUEJQK-UHFFFAOYSA-N pectolinarigenin Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C1=CC(=O)C2=C(O)C(OC)=C(O)C=C2O1 GPQLHGCIAUEJQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYDJXCOQYUPOKW-UHFFFAOYSA-N pectolinarigenin Natural products COc1c(O)cc2OC(=CC(=O)c2c1O)c3ccc(C)cc3 KYDJXCOQYUPOKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQIKWXUXPNUNDV-AXRVZGOCSA-N pheophytin a Chemical compound N1C(C=C2[C@H]([C@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)C(=N2)C2=C3NC(=C4)C(C)=C3C(=O)[C@@H]2C(=O)OC)C)=C(C)C(C=C)=C1C=C1C(C)=C(CC)C4=N1 CQIKWXUXPNUNDV-AXRVZGOCSA-N 0.000 description 1
- 230000001817 pituitary effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 230000019100 sperm motility Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Saccharide Compounds (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Zpusob výroby genistinu nebo genisteinu z biomasyjetele lucního (Trifolium pratense L.) zahrnuje sparení nadzemní hmoty jetele, extrakci methanolovou lázní s prídavkem CaCO.sub.3.n. a Na.sub.2.n.CO.sub.3.n., zahuštení extraktu na sirup, z nehož se digeruje vodný extrakt, který se destiluje až se získá krystalizát, z nehož se sloupcovou chromatografií získá genistin, který se prípadne zhydrolyzuje na genistein. Genistein jako fytoestrogen se využívá k výrobe léku tlumících projevy klimakteria užen. Ostatní látky jsou využitelné jako barviva vpotravinárském popr. kosmetickém prumyslu. Zpusobzískávání uvedených látek lze využít s výhodou jako soubežnou technologii pri zpracování jetele lucního na cukerné roztoky pro výrobu bioethanolu a melasy, a na pevná biopaliva.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby genistinu nebo genisteinu a dalších látek jako např. zeleného barviva Na-Cu-chlorofylinú, karotenů a feofytinů, extrakcí z rostlinné biomasy, zejména z jetele lučního. Vynález vznikl za finanční podpory grantu MSM 6007665806, koordinátor prof. Ing. J. Frelích, CSc.
Dosavadní stav techniky
Genistin je glykosid genisteinu. Genistein patří mezi isoflavony, odvozené od 4-benzopyronu (chromonu), které se zařazují do skupiny přirozených barviv, flavonoidů. Spolu skumestany tvoří isoflavony skupinu rostlinných. estrogenů (fytoestrogenů), které mají účinek blízký ovariálním estrogenním hormonům: mohou blokovat ovulaci, působit na pohyb vajíček, měnit složení hlenu v krčku děložním, ovlivňovat pohyb spermií, ale i aktivitu hypofýzy a tím hladinu gonadotropních hormonů v organismu. U samců potlačují vývoj varlat i spermií. Isoflavony v píci mohou být příčinou neplodnosti zvířat.
Význam estrogenů není jen v hormonální antikoncepci, ale také jako léku ženám po klimakteriu v ochraně proti osteoporóze. Pravé estrógeny podle některých autorů však mohou zvýšit riziko vzniku rakoviny prsu, děiožní siiznice a infarktu či mozkové mrtvice. Sledováním četnosti výskytu těchto onemocnění v zemích, kde strava obsahuje značné množství fytoestrogenů se soudí, že fytoestrogeny tuto nepříznivou vlastnost steroidních estrogenů nemají. Proto se už prakticky využívají k výrobě léků, které zeslabují projevy klimakteria. Kromě zajištění pevnosti kostí dochází k zlepšení stavu cév a poklesu LDL cholesterolu.
» «4 • · · · • 4»«· · ·
Genistein byl poprvé izolován už v roce 1899 zkručinky barvířské (Genista tinctoria L.), v jeteli lučním v roce 1961. Genistin izolovali Hórhammer a Wagner (1962) z vlčího bobu mnoholistého (Lupinus polyphyllus Lindl). V roce 1981 izoloval genistein z vlčího bobu á z jetele Kolář (1981).
Způsoby izolace fytoestrogenů z rostlinného materiálu a způsoby výroby izolátů se liší. V chaosu analytických postupů a výrobních metod však dochází i k významným omylům. Někteří autoři považují za genistein látku zcela jinou, alkaloid 1-a-izosparteín (Kettelbach. 1953), jiní 5,7-dihydroxy-4'-6-dimethoxy-flavon, tj. pektolinarigenin (Curnow, Rossiter 1955), ačkoliv genistein je 5,7,4 -trihydroxyisoflavon:
Na trhu existují např. preparáty pro ženy v menopauze, které obsahují isoflavony v extraktu z jetele lučního. Extrakce še provádí v horké vodní lázni, popř. s přídavkem etanolu, kde se jetel luční několik hodin extrahuje, následně se lázeň filtruje, a na vakuové odparce se jemně odpaří při nízké teplotě nebo krvoskopicky. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá vtom, že ve výsledném produktu jsou obsaženy nejenom genistin, genistein resp. isoflavony, ale i veškeré ostatní látky které jsou schopné vodní extrakce, a které nemusí být pro dosažení výsledného účinku preparátu žádoucí. Další nevýhoda spočívá v nízké efektivitě procesu a velké spotřebě biomasy.
Výroba samotného genistinu nebo genisteinu účinnou a průmyslově realizovatelnou izolací z jetele lučního by výrazně přispěla k efektivitě celkového zpracování jetele lučního na cukerné roztoky pro výrobu bioetanolu, pro krmné účely, pro výrobu pevného biopaliva a technické celulázy, jak je tento proces popsán • β
-3- .:...........
v přihlášce vynálezu č. 2006-754 „Způsob zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu“ a v užitném vzoru č. 17229 „Zařízení pro zpracování biomasy trav“.
Úkolem vynálezu je tedy nalezení takového způsobu průmyslové výroby genistinu nebo genisteinu z jetele lučního, který by umožňoval účinnou izolaci těchto, případně dalších látek, byl by efektivní a průmyslově realizovatelný i s menším množstvím biomasy, popř. s větším množstvím biomasy a s menší účinností.
Podstata vynálezu
Tento úkol řeší způsob výroby genistinu a dalších látek z extrahované biomasy jetele lučního podle vynálezu. Jeho podstata spočívá vtom, že nadzemní hmota jetele lučního (Trifolium pratense L.) se předem spaří, desintegruje se v temnu, a separuje se na kapalný podíl a pevný podíl. Pevný podíl se následně v temnu extrahuje v metanolové lázni s přídavkem CaCO3 a Na2 CO3. Extrakt se opět v temnu a za sníženého tlaku zahustí na sirup, který se poté digeruje a separuje na vodný extrakt a zbytkový podíl. Vodný extrakt se po zchlazení, sedimentaci a oddělení balastních látek použije k přípravě směsi sestávající z 1 hmot. dílu vodného extraktu, 0,5 hmot. dílu lakového benzinu (s= 0,76 - 0,78), 1 hmot. dílu etyleteru,.a 5 hmot. dílů etylesteru kyseliny octové. Tato směs se po protřepání destiluje v destilační koloně, kde se oddestilují těkavé složky, a zbytek se odpaří ve vakuu na odparce k suchu. Výparek se dále vymyje metanolem, přebytečný metanol se oddestiluje, a zbytek se na vodní lázni zahustí k přerušované krystalizací, při které vzniká krystalizát. Ten se přivádí na kolonu sloupcové chromatografié s náplní tvořenou perlonovým prachem a eluuje se metanolem, přičemž vznikají dvě zóny sledovatelné v ultrafialovém světle, kde slabší zóna obsahuje genistin, který se následně z příslušné frakce krystalizátu izoluje vakuovým odpařením metanolu. Genistin je možno transportovat a skladovat k dalšímu zpracování.
Ze všech možných způsobů je tato izolace nejjednodušší a snadno průmyslově realizovatelná, za cenu nižšího výtěžku, což vzhledem ke snadné dostupnosti a ceně suroviny lze připustit,
-4·· ·· • « · · · * · • t ···« ♦ · · · • » ♦ · · · «« ** ·
Samotný genistin není fyziologicky účinnou látkou, proto je v některých případech výhodné, pro získání fyziologicky účinné látky, zhydrolyzovat genistin na genistein na místě. Hydrolýza se s výhodou provádí tak, že k získanému genistinu se přidá H2SO4 a metanol, a směs se vaří pod zpětným chladičem až do odpaření alkoholu. Následně se vychladí ph nízkých teplotách, přičemž se z roztoku vyloučí jemná sraženina, která se oddělí filtračním kelímkem, promyje se ledovou destilovanou vodou, a vysuší ph 60 - 70‘C, čímž se získá genistein. Výhoda spočívá především v tom, že hydrolýza nezatěžuje vlastní farmaceutický podnik, který pro svou produkci využívá již hotový genistein.
Při výrobě genistinu nebo genisteinu je možné izolovat i další komerčně využitelné látky, zejména karoteny a feofytiny. Izolace se s výhodou provádí tak, že zbytkový podíl extrahované biomasy se dále extrahuje petroléterem a vzniklý extrakt se přivádí na kolonu sloupcové chromatografie naplněnou petroléterovou suspenzí 70 % sacharózy a 30 % kukuřičného škrobu, kde se po usazeni vytvoří na náplni v koloně vrstva 1 - 1,5 cm silná bezvodého Na2$O4, a dále se sloupec promývá petroléterem, přičemž se vymývají karoteny. Dále je výhodné, když sloupec se dále ^promývá petroléterem s přídavkem 2 % hmotn. acetonu, přičemž se vymývá feofytin a. Dalším výhodným postupem se sloupec dále promývá petroléterem s přídavkem 3 % hmotn. acetonu, přičemž se vymývá feofytin b. Nakonec je výhodné, když se z promývacího roztoku destilací oddělí aceton, a zbytek se extrahuje etanolem, zfiltruje se, a vzniklý extrakt se uloží k dalšímu zpracování.
Při zpracování jetelové biomasy lze také izolovat zelené barvivo Na-Cuchlorofylin, které je oproti chlorofylu stabilní na světle a rozpustné ve vodě. Izolace barviva se s výhodou provádí tak, že kapalný podíl a/nebo pevný podíl spařené, desintegrované a separované biomasy jetele lučního se smísí s 15-20% ním roztokem NaOH, směs se zahřívá na teplotu 60 - 70’C, a následně se odstředí. Supernatant se smíchá s 95% ním etanolem v objemovém poměru 1:1, dále se přidá extrakt uložený, po izolaci karotenů a feofytinů, a CUSO4 v množství potřebném pro dosažení výsledné koncentrace CUSO4 v rozmezí 8 - 10 %. Následně se postupně přidává HCI až do dosažení pH v rozmezí 2,5 - 3,0 a směs se při teplotě 60 - 70°C míchá po dobu 50 - 60 min. Poté se směs nechá zchladnout, odstředí se, a usuší se surový Cu-chlorofylin, který se následně pro vyčištění rozpouští v acetonu a • · • ·
-5• · • · · • · ······· • · · · • · ··»« · • · · ·« · ·· * prekrystaluje znovu z etanolu. K čistému Cu-chlorofylinu se potom přidá 5% ní roztok NaOH v etanolu (pH= 11-12) a pň sníženém tlaku se oddestiluje etanol, přičemž zbytek tvoří čistý Na-Cu-chlorofylin. Pro průmyslové použití se čistý Na-Cu-chlorofylin dále koncentruje nebo suší.
Na-Cu-chlorofylin i karoteny se používají např. jako přísady do různých výrobků, a tó jako barviva, popř. i z důvodů svých jiných účinků (karoteny působí např. jako tzv. zhášeče volných radikálů). Feofytiny jsou rovněž využitelné jako přírodní hnědá barviva např. v potravinářství, kosmetice, apod.
Řešení podle předloženého vynálezu umožňuje nejenom průmyslovou izolaci výše uvedených látek, ale podstatná jeho výhoda spočívá vtom, že umožňuje komplexní a prakticky bezodpadové zpracování jetele lučního na komerčně a průmyslově využitelné suroviny. Jetel luční jako jedna ze základních zemědělských plodin se v důsledku této nové využitelnosti může pěstovat i v tzv. méně příznivých zemědělských oblastech, s novými oblastmi využití.
Příklady provedení vynálezu
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána, i tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.
Čerstvá hmota jetele lučního se ošetří krátkým spařením přehřátou párou k inaktivaci enzymů. Pak se ihned a v temnu desintegruje, tzn. rozemele a separuje. Kapalný podíl KP jde k dalšímu zpracování na tzv. „džus“, oddělený pevný podíl PP se úplně nebo zčásti převede do výrobny fytobarviv. Zbývající část se využívá pro zpracování na cukerné roztoky podle PV 2006-754 a UV17229, ·
-69 » * ’
9* · * ·
99*9 4 * 4 «
9 *99
9* ·
Ve výrobně fytobarviv je umístěna extrakční baterie, v níž se pevná hmota extrahuje ve tmě metanolem s přídavkem í % hmot. CaC03 a 0,5 % hmot. Na2C03 k zabránění tvorby feofytinu z chlorofylu. Výpočet parametrů extrakce a extrakční kolony je nutno provést podle stavu suroviny a úrovně její desintegrace po laboratorních zkouškách. Extrakt se za sníženého tlaku (vodní vývěva) a ve tmě zahustí na sirupovitou konzistenci. Zhruba lze říci, že na jeden hmotnostní díl materiálu v sušině je potřeba 2,5 hm. dílu metanolu.
Sirup se třikrát digeruje jedním hmotnostním dílem horké destilované vody a oddělí se. Tím se získají dvě frakce: vodný extrakt V a zbytkový podíl Z.
Připraví se sloupcová chromatografie. Kolona se plní petroléterovou suspenzí 70 % sacharózy a 30 % kukuřičného škrobu, po usazení se na náplni v koloně utvoří vrstva 1-1,5 cm silná bezvodého Na2SO4. Zbytkový podíl Z še extrahuje petroléterem a extrakt se použije k chromatografií. Sloupec se promývá nejprve petroléterem, vymývají se karoteny. Pak se promývá petroléterem s 2 % acetonu - vymyje se feofytin a. Pak se obsah acetonu zvýší na 3 % a vymývá se feofytin b.
Acetonový extrakt se destiluje, oddělí se aceton a zbytek po destilaci se extrahuje etanolem. Zfíltruje se a vzniká extrakt E se uloží k dalšímu zpracování.
Základní materiál (spařený, rozdrcený a separovaný jetel) se smísí s 15 - 20% ním roztokem NaOH a zahřívá po dobu 50 - 70 minut na teplotu 60 - 70°C. Odstředí se, supernatant se smíchá s 95 % etanolem v objemovém poměru 1:1, přidá se extrakt E a takové množství CUSO4, aby výsledná koncentrace CuSO4 byla 8-10 %, Postupně se přidává HCI do pH = 2,5 - 3,0 a při 60 - 70°C se míchá 50 - 60 minut. Pak se ponechá v klidu 3-4 hodiny, odstředí se a surový Cu-chlorofylin se usuší. Pak se rozpustí v acetonu, prekrystaluje se znova z etanolu, čímž se vyčistí. K čistému Cu-chlorofylinu se přidá 5% roztok NaOH v etanolu (pH = 11 -12) a při sníženém tlaku se oddestiluje etanol, který se tak získá zpět. Zbytek, čistý Na-Cu-chlorofylin se použije ve formě koncentrátu nebo se dále suší.
-7• 44 • · *
Druhá část produktu vodní digesce, vodný extrakt V, se 24 hodin chladí v chladnici. Vyloučené balastní látky se oddělí, čirý vodný extrakt se izoluje. Jeden hmotnostní díl extraktu se smísí s 0,5 hm. dílem lakového benzinu (s = 0,76 - 0,78), 1 hm. dílem etyleteru a 5 hm. díly etylesteru kyseliny octové a vzniklá směs S se třepe na třepačce 5-10 min. Převede se do destilační kolony, nejprve se oddestiluje etyleter (34°C), pak etylester (77°C) a když se destiluje lakový benzin (150°C), destilace se přeruší, zbytek se ve vakuu (vodní vývěva) odpaří k suchu. Žlutý výparek se vymyje množstvím metanolu, které odpovídá hmotnostnímu dílu materiálu v sušině, kterým byla zahájena výroba. Přebytek metanolu se oddestiluje, zbytek se na .vodní lázni za normálního tlaku zahustí k přerušované krystalizaci.
Připraví se druhá sloupcová chromatografie, délka sloupců v trubicích 60 cm, vnitřní průměr 6 cm. Plní se perlonovým prachem (ULTRAMIĎ K 228 BM 2, BASF Německo). Na kolonu se přivádí 100 mg krystalizátu K, eluuje se metanolem rychlostí 20 kapek/min, tvoří se 2 zóny, slabší obsahuje genistin. Pohyb zón sloupcem lze sledovat UVsvětlem a tak oddělit obě frakce krystalizátu. Metanol se od genistinu oddělí vakuovým odpařením, čímž se získává čistý genistin.
Na přání odběratele je možno vyrobený genistin zhydrolyzovat na genistein. K 100 mg genistinu se přidá 20 mt 10 % H2SO4, 5 ml metanolu a 3 hodiny se vaří pod zpětným chladičem. Ke konci se alkohol odpaří a směs se vychladí v mrazničce. Z roztoku se vylučuje jemná sraženina, oddělí se filtračním kelímkem, promyje se ledovou destilovanou vodou a vysuší při 60 - 70°C. Výtěžek by měl být asi 60 mg genisteinu.
·« » · • 9 ϊ · · • · »·>·»·>
▼ ’ · » * « · · · * » « ···« » · « • ft · · * • ft · ·♦
Analytika
| genistin | genistein | |
| Bod tání °C | 253 | 298 |
| Elementární analýza | CaHaOio 1^=432,18 C = 59,56 H = 5,20 | Ci3H10O5 My = 270,2 C = 66,88 H = 3,90 |
| Papírová chromatografie Papír Schleicher - Schůll, č. 2043 b, Gi | soustava butanol - kys, octová-voda (4:1:5) Rf=0,80 detekce: 0,5 % vodný roztok Echtblausalz B (Merck), pak postřik 0,1 M NaOH | soustava butanol - kys. octová-voda (4:1:5) Rf=0,93 detekce stejná jako u genistinu |
Průmyslová využitelnost
Řešení podle vynálezu lze využít k průmyslové výrobě genistinu nebo genisteinu a dalších látek jako např. zeleného barviva Na-Cu-chlorofylinu, karotenů a feofytinů, zejména jako součást a doplněk zpracování jetele lučního na cukerné roztoky pro výrobu bioetanolu a melasy a na pevná biopaliva.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby genistinu a dalších látek z extrahované biomasy jetele lučního, vyznačující se tím, že nadzemní hmota jetele lučního (T rifolium pratense L.) se předem spaří, desintegruje se v temnu, separuje se na kapalný podíl (KP) a pevný podíl (PP) a pevný podíl (PP) se následně v temnu extrahuje v metanolové lázni s přídavkem CaCO3 a Na2 CO3, extrakt se opět v temnu a za sníženého tlaku zahustí na sirup, který se poté digeruje a separuje na vodný extrakt (V) a zbytkový podíl (Z), kde vodný extrakt (V) se po zchlazení, sedimentaci a oddělení balastních látek použije k přípravě směsi (S) sestávající z 1 hmot. dílu vodného extraktu (V), 0,5 hmot. dílu lakového benzinu (s= 0,76 - 0,78), 1 hmot. dílu etyleteru, a 5 hmot. dílů etylesteru kyseliny octové, tato směs (S) se po protřepání destiluje v destilacní koloně, kde se oddestilují těkavé složky, a zbytek se odpaří ve vakuu na odparce k suchu, výparek se dále vymyje metanolem, přebytečný metanol se oddestiluje, a zbytek se na vodní lázni zahusti k přerušované krystalizaci, při které vzniká krystalizát (K), který se přivádí na kolonu sloupcové chromatografie s náplní tvořenou pertonovým prachem a eluuje se metanolem, přičemž vznikají dvě zóny sledovatelné v ultrafialovém světle, kde slabší zóna obsahuje genistin, který se následně z příslušné frakce krystalízátu (K) izoluje vakuovým odpařením metanolu.
- 2. Způsob výroby podle nároku 1,vyznačující se tím, že získaný genistin se zhydrolyzuje na genistein.
- 3. Způsob výroby podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že kzískanému genistinu se přidá H2SO4 a metanol, směs se vaří pod zpětným chladičem až do odpaření alkoholu, a následně se vychladí při nízkých teplotách, přičemž se z roztoku vyloučí jemná sraženina, která se odděií filtračním kelímkem, promyje se ledovou destilovanou vodou, a vysuší při 60 - 70°C, Čímž se získá genistein.-10• ··*· v « v v v • · · * « · • · · ···· · · · · • · · · · · ·· · · ·
- 4. Způsob výroby podle nároku 1,vyznačující se tím, že zbytkový podíl (Z) extrahované biomasy se dále extrahuje petroléterem a vzniklý extrakt se přivádí na kolonu sloupcové chromatografie naplněnou petroléterovou suspenzí 70 % sacharózy a 30 % kukuřičného škrobu, kde se po usazení vytvoří na náplni v koloně vrstva 1 - 1,5 cm silná bezvodého Na2SO4, a dále se sloupec promývá petroléterem, přičemž se vymývají karoteny.
- 5. Způsob výroby podle nároku 4, vyznačující se tím, že sloupec se dále promývá petroléterem s přídavkem 2 % hmotn, acetonu, přičemž se vymývá feofytín a.
- 6. Způsob výroby podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že sloupec se dále promývá petroléterem s přídavkem 3 % hmotn. acetonu, přičemž se vymývá feofytín b.
- 7. Způsob výroby podle alespoň jednoho z nároků 5 nebo 6, vyznaču jící se t í m , že zpromývacího roztoku se destilací odděíí aceton, a zbytek se extrahuje etanolem, zfiltruje se, a vzniklý extrakt (E) se uloží k dalšímu zpracování.
- 8. Způsob výroby podle nároků 1a 7, vyznačující se tím, že kapalný podíl (KP) a/nebo pevný podíl (PP) spařené, desintegrované a separované biomasy jetele lučního se smísí s 15-20% ním roztokem NaOH, směs se zahřívá na teplotu 60 - 70’C, následně se odstředí, a supernatant se smíchá s95% ním etanolem v objemovém poměru 1:1, dále se přidá extrakt <E) a CuSO4 v množství potřebném pro dosažení výsledné koncentrace CuSO4 v rozmezí 8-10 %, následně se postupně přidává HCI až do dosažení pH v rozmezí 2,5 - 3,0 a směs se při teplotě 60 - 70’C míchá po dobu 50 - 60 min., poté se nechá zchladnout, odstředí se, a usuší se surový Cu-chlorofylin, který se následně pro vyčištění rozpouští v acetonu a překrystaluje znovu z etanolu, k čistému Cu-chlorafýlinu se potom přidá 5% ní roztok NaOH v etanolu (pH= 11-12) a při sníženém tlaku se oddestiluje etanol, přičemž zbytek tvoří čistý Na-Cuchlorofylin.-11* » · » * · · * · · « Μ·« » I · t • · · · * • ·· ·
- 9. Způsob výroby podle nároku 8, vyznačující se tím, že čistý Na-Cuchlorofylin se dále koncentruje nebo suší.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070252A CZ302596B6 (cs) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Zpusob zpracování biomasy jetele lucního |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070252A CZ302596B6 (cs) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Zpusob zpracování biomasy jetele lucního |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007252A3 true CZ2007252A3 (cs) | 2008-10-22 |
| CZ302596B6 CZ302596B6 (cs) | 2011-07-27 |
Family
ID=39856197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070252A CZ302596B6 (cs) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Zpusob zpracování biomasy jetele lucního |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ302596B6 (cs) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020471A (en) * | 1996-09-13 | 2000-02-01 | Abbott Laboratories | Process for isolating phytoestrogens from plant protein |
| JP2000095792A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-04-04 | Showa Sangyo Co Ltd | ゲニスチンから成るイソフラボン組成物の取得方法 |
| IT1313553B1 (it) * | 1999-07-23 | 2002-09-09 | Chiesi Farma Spa | Formulazioni ottimizzate costituite da soluzioni di steroidi dasomministrare per inalazione. |
| FR2803747B1 (fr) * | 2000-01-18 | 2003-12-26 | Pharmascience Lab | Utilisation d'isoflavones et/ou d'extraits de prunier d'afrique en pharmacie, cosmetique et en tant qu'additif alimentaire. |
| WO2003082888A1 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-09 | Wiley Organics, Inc. | Process for isolating genisting from mixtures of soy isoflavones |
| DE50213059D1 (de) * | 2002-08-21 | 2009-01-08 | Cognis Ip Man Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Pflanzenextrakten mit hohem Gehalt an Isoflavonen |
| CZ301956B6 (cs) * | 2006-11-30 | 2010-08-11 | Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, Zemedelská fakulta | Zpusob zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv, a na další produkty, zarízení k provádení tohoto zpusobu, a použití biomasy jetele lucního k tomuto zpracování |
-
2007
- 2007-04-12 CZ CZ20070252A patent/CZ302596B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ302596B6 (cs) | 2011-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2721566C (en) | Preparation and use of a plant extract from solanum glaucophyllum with an enriched content of 1,25-dihydroxyvitamin d3 glycosides and quercetin glycosides | |
| RU2453323C2 (ru) | Композиции, содержащие экстракты cynara scolymus и phaseolus vulgaris, которые полезны для лечения ожирения | |
| CN1473594A (zh) | 玛咖根提取物 | |
| CN103142720B (zh) | 黑树莓提取物在制备抗糖尿病药物中的应用 | |
| CN102212093B (zh) | 黄酮苷类化合物及其制备方法和用途 | |
| CN101497906A (zh) | 一种茶多糖的分离纯化制备方法及降血糖活性 | |
| CN108670979A (zh) | 调血脂降胆固醇预防心脑血管病和动脉粥样硬化的熊胆粉 | |
| WO2019237595A1 (zh) | 木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用 | |
| CN108743621A (zh) | 冰晶态的熊胆粉和制备方法 | |
| CN102552644A (zh) | 大蒜总多糖的抗癌用途、制备方法及组合物 | |
| CN105640971B (zh) | 未成熟罗汉果提取物中的总皂苷在制备辅助降血糖药物方面的应用 | |
| WO2015190872A1 (ko) | 스피루리나 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물 | |
| JP5615484B2 (ja) | ５α‐リダクターゼ阻害剤 | |
| CN100591687C (zh) | 一种从动物胆汁中提取胆汁酸的方法 | |
| CZ2007252A3 (cs) | Zpusob výroby genistinu a dalších látek z extrahované biomasy jetele lucního | |
| CN100344642C (zh) | 亚麻籽木脂素总糖苷提取物的制备方法及其应用 | |
| CN112898131B (zh) | 大麻二酚的提取工艺及大麻二酚或大麻提取物在制备预防或者治疗bph的药物中的应用 | |
| CN105395927B (zh) | 青稞麸皮提取物在制备α-葡萄糖苷酶活性抑制剂中的应用 | |
| RU2375070C1 (ru) | Способ получения проантоцианидинов из коры сосны обыкновенной | |
| CN105669457A (zh) | 氯噻酮的药物组合物及其在生物医药中的应用 | |
| RU2784435C1 (ru) | Способ получения средства, обладающего нейропротективной, иммуномодулирующей активностью | |
| CN118319981B (zh) | 双向调节雌激素的亚麻籽提取物的制备方法及其产品 | |
| CN115784842B (zh) | 废次烟草中高值成分茄尼醇的制备方法及应用 | |
| US3449760A (en) | Extraction of sapogenins from vegetable materials | |
| CN118620098B (zh) | 一种刺梨多糖用于制备抗血管钙化的药物的用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120412 |