CZ301038B6

CZ301038B6 - Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren

Info

Publication number: CZ301038B6
Application number: CZ20070036A
Authority: CZ
Inventors: Šarek@Jan; Svoboda@Michal; Hajdúch@Marian
Original assignee: Univerzita Karlova v Praze, Prírodovedecká fakulta; I.Q.A., A. S.; Univerzita Palackého v Olomouci
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2009-10-21
Also published as: WO2008086759A2; EP2125860A2; CZ200736A3; WO2008086759A3; EP2125860B1; US8093413B2; CA2673226A1; US20090318719A1; CA2673226C

Abstract

Rešení se týká zpusobu prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren, pri nemž se brezová kura namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá brezová kura byla smocena, potom se sesbírá podíl brezové kury, který plave na hladine, sesbíraný podíl brezové kury se vysuší pri teplote v rozmezí 50 až 85 .degree.C a poté se betulin obsažený ve vysušené brezové kure podrobí acetylaci, po acetylaci se brezová kura vysuší pri teplote v rozmezí 50 až 100 .degree.C a vzniklý betulin-diacetát se poté izoluje z brezové kury superkritickou extrakcí brezové kury oxidem uhlicitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 .degree.C a následne se superkritický extrakt prekrystalizuje pro prímé použití nebo další zpracování. Dalším zpracováním muže být bazická hydrolýza prekrystalovaného betulin-diacetátu na betulin.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren.

Dosavadní stav techniky io

Betulin je přírodní pentacyklický triterpen, který je mimo jiné obsažen v proměnlivém množství také ve svrchních vrstvách kůry stromů břízy (Betula sp.). Betulin tvoří významnou komoditu zejména v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu pro své rozličné biologické účinky (Dzubak, P.; Hajduch, M.; Vydra, D.; Hustova, A.; Kvasnica, M.; Btedermann, D.; Markova, L.; Urban,

M.; Šarek, J. Nat Prod. Rep. 2006, 23, 394-411). Betulin je využíván buď samotný, nebo v podobě svých derivátů a sloučenin. Březová kůra je v obrovských množstvích velice dobře dostupná, protože tvoří odpad při výrobě papíru a celulosy v severských zemích, jelikož se zde zpracovávají téměř jen brízy (Jůáskelainen P.: Pápeří-ja Puutavaralehti 1981, 10, 599-603). Denně je takto vyprodukováno na celém světě kolem 40 tun surové březové kůry, která je zatím využívána pouze jako levné topivo 5 až 7 USD/tuna, 7 až 11 MJ/kg (Krasutsky P.: Nat. Prod. Rep. 2006, 23,919-942).

Rigidní skelet betulinu je složen z 30 atomů uhlíku aje substituovaný pouze dvěma hydroxylovými skupinami, a proto jako lipofilní organická sloučenina je téměř nerozpustný ve vodě a kjeho extrakci z přírodního materiálu je nutné použít jiná rozpouštědla. Nejčastěji jsou využívána různá organická rozpouštědla (např. butan-l-ol v RU2234936, toluen v RU2192879, petrolether v RU2194120, nebo nižší alkoholy - methanol, ethanol, isopropylalkohol v RU2674867), ve kterých je za horka betulin lépe rozpustný a po zahuštění extraktu zněj může vykrystalovat. Při těchto rozpouštědlových extrakcích se nejčastěji mletá březová kůra extrahuje horkým rozpouštědlem, poté se extrakt zahustí a po ochlazení z něj vykiystaluje surový betulin. Extrakce jsou často kombinovány s vypíráním louhy, aby se odstranily příměsi kyselin (US 2003 153 776, RU 2270202, RU 2270201). Pro přípravu různých derivátů betulinu je též využívána chemická modifikace březové kůry buď oxidačními činidly nebo kyselinami a vzniklé deriváty jsou přímo extrahovány rozpouštědly jako diethylether nebo dichlormethan a další přítomnými současně v reakční směsi s kůrou (US 6 280 778). Tato metoda především neumožňuje získat z březové kůry betulin a pak je velmi neekologická a neekonomická, protože využívá značné objemy toxických organických rozpouštědel a produkuje odpadní březovou kůru, která je kontaminovaná zplodinami oxidačních nebo jiných procesů. Další moderní možností, jak izolovat betulin z březové kůry, je její superkritická extrakce pomocí oxidu uhličitého nebo s příměsí methanolu, ethanolu nebo acetonu (CN 1634972, US 2005 158 414), případně jsou tyto extrakční techniky kombinovány s aktivací kůry párou (RU 2074867) nebo přehřátou párou (Kuznetsov Β. N., Levdanski V. A., PolezhaevaN. I.: Khim. Rastit. Syrya, 2004, 2, 21-24), případně v kombinaci s ultrazvukem (RU 2264411). Kromě extrakčních technik izolace betulinu je známa též metoda sublimační (Pakdel H., Murwanashyaka J. N., Roy C.: J. Wood Chem. Technol. 2002, 22, 174—

155), vyznačující se použitím vysokého vakua a vysokých teplot, která poskytuje nízký výtěžek betulinu. Pouze jediný patent US 2005 158 414 se zabývá koncentrováním březové kůry o složku obsahující převážně vnější vrstvy kmene břízy a to na základě pneumatické separace stlačeným vzduchem nebo separace na sítu.

V současné době je na technologie obecně, ale na farmaceutické technologie zvláště, vyvíjen značný ekologický tlak, aby neohrožovaly životní prostředí, tzn. nepoužívaly toxické substance a neprodukovaly toxické odpady. Samozřejmě průmyslové technologie musí být současně ekologické a ekonomické. Pravě zmiňované rozpouštědlové extrakční metody výroby betulinu z březové kůry nesplňují zejména ekologické parametry, tím že používají obrovské objemy toxických a hořlavých organických rozpouštědel, které nelze zcela regenerovat, takže vznikají také odpadní rozpouštědla a současně kůra po extrakci je rovněž nasáklá těmito rozpouštědly. Navíc takto získávaný surový betulin mívá čistotu pouze 75 až 85 %, obsahuje velké množství balastních příměsí (triterpenoidy, mastné kyseliny, apod.), je zbarvený a je nutné ho před dalším použitím rafinovat, což je nákladné. Superkritické (SC) metody splňují vysoké ekologické nároky pouze částečně, neboť k dosažení uspokojivých extrakčních bilancí je nutné používat oxid uhličitý ve směsi s organickými rozpouštědly (např. ethanol, methanol; US 2005 158 414) a relativně vysoké extrakční časy. Tím je znesnadněna izolace betulinu z extraktu i recyklace organického rozpouštědla. SC extrakt mívá čistotu kolem 80 %, obsahuje značný podíl nízkomolekulámích látek - tuky, vosky, mastné kyseliny, suberinové kyseliny, triterpenoidy a též barviva. Vzhledem kvysoio kým provozním nákladům SC extrakce a skutečnosti, že SC extrakt je také nutné rafinovat, se stává tato metoda velmi nákladnou.

Z výše uvedených důvodů je zřejmé, že zmiňované technologie výroby důležitého triterpenu betulinu nejsou optimální, protože nesplňují vysoké ekologické anebo ekonomické požadavky kladené na moderní technologické procesy. Uvedené nevýhody řeší předložené řešení, které spojuje superkritickou extrakci s chemickou modifikací výchozí suroviny.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren a jeho případného zpracování na betulin, jehož podstata spočívá v tom, že se březová kůra namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá březová kůra byla smočena, potom se sesbírá podíl březové kůry, který plave na hladině, sesbíraný podíl březové kůry se vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 85 °C a poté se betulin obsažený ve vysušené březové kůře podrobí acetylaci, po acetylaci se březová kůra vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C a vzniklý betulin -diacetát se poté izoluje z březové kury superkritickou extrakcí březové kůiy oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C a následně se superkritický extrakt prekrystaluje pro přímé použití nebo další zpracování.

Znakem vynálezu je, že se březová kůra namele na částice o velikosti 5 až 10 mm, s výhodou na částice o velikosti 6 až 8 mm.

Znakem vynálezu dále je, že se březová kůra mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.

Ve výhodném provedení předloženého vynálezu se při smíchání namleté kůry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody přidá 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu.

Březová kůra ze severských papíren obsahuje průměrně 4 až 6 % hmotn. betulinu, protože obsa40 huje značný podíl prachových částic, dřeva a větví. Před vlastním mletím březové kůry je proto nezbytněji od těchto podílů vytřídit. Poté se březová kůra musí namlít, svýhodou na částice o velikosti 5 až 10 mm, výhodněji na částice o velikosti 6 až 8 mm. Vzhledem k houževnatému a měkkému charakteru kůry se pro mletí nejlépe hodí nožové mlýny se šikmým střihem, které kůru účinně semelou na požadovanou zrnitost. Naopak šrotovníky a kladívkové mlýny jsou nevhodné, protože mletí je velice pomalé. Takto sem létá březová kůra mívá obsah betulinu průměrně 10 až 12 % hmotn., což je pro další zpracování velice málo a kůru je proto potřeba předtím rafinovat, aby se obsah betulinu zvýšil. Namletou březovou kůru lze rafinovat smícháním s dvou- až dvacetinásobným objemem vody, ve výhodném provedení s přídavkem 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu, a dokonalým zamícháním tak, aby veškerá surovina byla smočena. Podíl, který plaso ve na hladině, se sesbírá a po vysušení mívá obsah betulinu 21 až 24 % hmotn., kdežto podíl u dna nádoby obsahuje většinou do 3 až 4 % hmotn. betulinu. Touto plavící procedurou se získá přibližně 25 až 30 % březové kůry, která obsahuje už 21 až 24 % hmotn. betulinu a je vhodná pro další zpracování.

Cí ουιυοο do

Znakem předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře se acetyluje na betulindiacetát acetanhydridem v přítomnosti terciárního aminu (např. triethylaminu, pyridinu, amínopyridinu, dÍmethylaminopyridinu, AÚV-dimethylanilinu nebo XiV-diethylanilinu);

Ve výhodném provedení je terciárním aminem pyridin.

Znakem jiného provedení předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře se acety· luje ketenem:

ío Acetylací podle předloženého vynálezu dojde k převedení betulinu přítomného v březové kůře na betulin-diacetát, který je díky své nižší polaritě mnohem snáze superkriticky extrahovatelný (nižší teplota a čas extrakce) a také velice snadno přečistitelný pouhou krystalizaci. Navíc se tímto procesem získá přímo betulin-diacetát, který se pro účely chemických syntéz jinak musí připravovat z betulinu. Naopak pro potřeby farmaceutického a kosmetického průmyslu se volný betulin ve velmi čisté podobě snadno získá hydrolýzou betulin-diacetátu.

Znakem vynálezu je dále to, že superkritickou extrakci takto chemicky modifikované březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C podle předloženého vynálezu je možno provést například v superkritickém extrakčním zařízení zobrazeném na obr. 1.

Získaný superkritický extrakt obsahuje průměrně 85 až 87 % hmotn. betulin-diacetátu a jedná se o špinavě bílý prášek.

Znakem vynálezu je také krystalizace superkritického extraktu, kterou se získá betulin-diacetát jako bílý prášek o čistotě průměrně 95 až 97 %, což zcela dostačuje pro chemické syntézy nebo jeho hydrolýzu na betulin. Krystalizaci lze provést z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, Cj až C₅ alkoholy, butanon ajejich směsi, s výhodou z butanonu nebo ze směsi chloroformu a methanolu. Volný betulin je možné získat v čistotě >98 % pouhou bazickou hydrolýzou betulin-diacetátu. Hydrolýzu lze provést např. alkalickými hydroxidy, vC| až C₅alkoholech nebo s výhodou v jejich směsích s alifatickými C₆ až C₈ nebo aromatickými C& až C₈ uhlovodíky.

-3CZ 301038 B6

Přehled obrázků

Obrázek 1 znázorňuje superkritické extrakční zařízení. Použité vztahové značky: 1 - zásobník kapalného CO₂, 2, 21 - kompresory, 3 - vyrovnávací nádrž na CO₂, 4 - ohřívač, 5, 51, 52, 53 tlakoměry, 6 - superkritický extraktor, 7 - chladič, 8 - separátor, 9 - superkritický extrakt, 10 recyklace CO₂ (zpátečka), A - vstup teplosmčnného média, B - výstup teplosmčnného média.

io

Příklady provedení vynálezu

Způsob izolace a výroby betulin-diacetátu se skládá z těchto kroků: mletí březové kůry, rafinace březové kůry za účelem zvýšení obsahu betu linu v ní, chemická modifikace březové kůry spočí15 vaj ící v její acety láci, superkritická extrakce modifikované březové kůry, krystalizace superkritického extraktu, jejímž výsledkem je betulin-diacetát. Následovat může případně hydrolýza betulin-diacetátu na betulin.

Ke stanovení obsahu betulinu nebo betulin-diacetátu byla použita extrakce ethanolem nebo SCE, přičemž získané extrakty byly následně analyzovány technikou HPLC-ESI, Vzorek pro měření byl připraven navážením 2,00 mg extraktu do 10 ml odměmé baňky, rozpuštěním v ethanolu a doplněním ethanolem na 10 ml.

Analýza byla prováděna na koloně ODS Hypersil 125 x 2,1 mm, 5pm, Thermo EC, předkolona

ODS 4,0 x 2,0 mm, Phenomenex, mobilní fáze Α-Ι00 mmol/1 roztok mravenčanu amonného ve vodě R, pH upraveno na 5 kyselinou mravenčí, B-acetonitril, teplota kolony: 25 °C, průtok 0,3 ml/min, lineární gradientová eluce 50 až 95% B, velikost nástřiku 10 μΐ.

Teploty tání (tt.) byly stanoveny na bodotávku Biichi B-545 a jsou korigovány.

Specifické optické otáčivosti ([cl]d) byly měřeny na polarimetru AUTOMATIC POLARIMETER, Autopol III (Rudolph research, Flanders, New Jersey) a jsou uváděny v jednotkách [10 ¹ Deg cm² g¹], koncentrace [g/lOOml] jsou udávány u každé hodnoty specifické optické otáčivosti.

³⁵

NMR spektra byla měřena na přístroji Varian ^UNnylNOVA - 400 (^lH při 399.95 MHz, ^l3C při 100.58 MHz) v roztoku v CDCf. Pro 'HNMRspektra byl jako vnitřní standard použit tetramethylsilan. Chemické posuny ^,3C NMR spekter byly referencovány vůči Ó(CDCK)^ 77.00 ppm. Multiplicita signálů v ^,3C NMR spektrech byla určena z DEPT spekter. Hodnoty chemických posunů (δ stupnice) a interakčních konstant J (Hz) v ^lHNMR byly určeny pomocí analýzy prvního řádu. Chemické posuny byly zaokrouhleny na dvě desetinná místa, interakční konstanty najedno místo.

. A _

CL JU1UJ0 DO

Příklad 1

Stupeň 1

Rafinace březové kůry

Do válcového kotlíku, opatřeného hřídelovým mícháním a vypouštěcim ventilem, bylo napuštěno 200 1 vody o teplotě 40 až 50 °C, přidáno 40 ml kationaktivního nebo anionaktivní ho tenzidu. Poté bylo spuštěno míchání a byla zvolna přidáváno 40 kg mleté březové kůry (velikost zrna 6 až io 8 mm) takovou rychlostí, jakou je kůra smáčena. Po přidání celého množství březové kůry bylo mícháno ještě dalších 10 min, načež bylo míchadlo zastaveno. Po 15 min byl podíl kůry, který plave na hladině nádoby, stažen, separován a ponechán vykapat. Rafinovaná kůra byla vysušena při 50 až 60 °C v horko vzdušné sušárně. Bylo získáno 10,9 kg (27,3 %) rafinované kůry, která obsahuje dle HPLC ethanolického extraktu 21 až 24 % hmotn. betulinu.

Stupeň 2 - první provedení

Chemická modifikace březové kůry acetanhydridem io Do válcového kotlíku s vypouštěcim ventilem, opatřeného uzavíratelným víkem, bylo nasypáno 20 kg rafinované březové kůry získané v příkladu l a přilito 55 1 acetanhydridu obsahujícího 0,1 až 1,0 % obj. pyridinu tak, aby veškerá kůra byla ponořena pod hladinou. Obsah nádoby byl poté promíchán míchadlem a následně byla nádoba uzavřena. Acetylační reakce trvala 5 dní, přičemž během prvních tří dnů se obsah reakční nádoby samovolně zahřívá na 30 až 35 °C. Po uvedené době byla veškerá kapalina z nádoby vypuštěna výpustným ventilem a do kotlíku bylo přidáno 60 1 vody o teplotě 40 až 50 ^ŮC a směs byla dobře rozmíchána míchadlem a následně nádoba opět uzavřena víkem. Po dalších 5 dnech byla kapalina opět vypuštěna a kůra promyta ještě 50 1 studené vody a následně vysušena v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 80 °C. Bylo získáno celkem 19,3 kg acetylované březové kůry, která obsahuje dle HPLC analýzy superkritického extraktu 15 až 18 % hmotn. betulin-diacetátu.

Stupeň 2 - druhé provedení

Chemická modifikace březové kůry ketenem

Do duplikovaného skleněného reaktoru s vtavenou fritou opatřeného zespoda přívodem plynného média a nahoře odvodem plynných zplodin bylo nasypáno 400 g rafinované vysušené březové kůry z příkladu 1 a poté byla vsádka nepřímo vyhřátá parním ohřevem na teplotu 50 °C. Poté byl zaváděn po dobu 30 min proud ketenu, generovaný z acetonu ketenovou lampou (Williams J. W.,

Hurd Ch.: J. Org. Chem. 1940, 5, 122-125), Po ukončení zavádění ketenu byla do reaktoru zaváděna vodní pára po dobu 10 min. Následně byl reaktor rozebrán a acetylovaná kůra byla na filtru promyta vodou a vysušena v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 80 °C. Bylo získáno celkem 411 g acetylované březové kůry, která obsahuje dle HPLC analýzy superkritického extraktu 19 až 22 % hmotn. betulin-diacetátu.

Stupeň 3

Superkritická extrakce chemicky modifikované březové kůry

Nerezová extrakční vložka o objemu 100 ml byla naplněna chemicky modifikovanou březovou kůrou (23 g) a vložena do extraktoru 6 superkritického extrakčního zařízení podle obrázku 1. Po uzavření extraktoru 6 byl ze zásobníku 1 napuštěn kapalný oxid uhličitý na trasu ke kompresoru 2, ze kterého byl dopraven do vyrovnávací nádrže 3 a následně dalším kompresorem 21 dopraven až do ohřívače 4, kde byl ohřát na teplotu 75 °C při tlaku 29 až 30 MPa (měřeno tlako55 měrem 5). Takto zahřátý a stlačený oxid uhličitý byl poté přiváděn do extraktoru 6, ve kterém je

-5CZ 301038 B6 uložena extrakční vložka. Po dosažení pracovního tlaku 29 až 30 M Pa v extraktoru 6 (tlakoměr

51) je oxid uhličitý odváděn pres soustavu ventilů a chladiče 7 do separátoru 8, kde nastává jeho expanze (tlakoměr 53), přičemž v separátoru 8 se hromadí super kritický extrakt a oxid uhličitý je recyklován zpátečkou JO do vyrovnávací nádrže 3. Tímto je uzavřen koloběh oxidu uhličitého v zařízení. Takto byla surovina extrahována v superkritické extrakční aparatuře oxidem uhličitým za tlaku 29 až 30 MPa, teploty 75 °C po dobu 3 h. Na konci extrakce byl v separátoru získán bílý práškovitý extrakt o hmotnosti 3,47 g (15,1 %), který podle HPLC analýzy obsahuje 81 až 86 % hmotn. betulin-diacetátu.

io Stupeň 4

Krystalizace surového superkritického extraktu

7,80 kg superkritického extraktu připraveného postupem podle příkladu 4 bylo ve skleněném duplikovaném reaktoru, opatřeném hřídelovým míchadlem, zpětným chladičem a výpustným ventilem, rozpuštěno za varu v celkem 37 I butanonu. Po rozpuštění všeho materiálu byl roztok za míchání zahuštěn na celkový objem 28 1, přičemž bylo ukončeno zahřívání. Při teplotě roztoku 65 °C byla do roztoku přidána krystal izační očka betulin-diacetátu a při dosažení teploty 50 °C bylo míchání zastaveno. Po ochlazení na laboratorní teplotu byly vyloučené krystaly odsáty na io procesní nuči a promyty I 1 butanonu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 70 °C bylo získáno 5,54 kg (71 %) betulin-diacetátu o t.t. 222 až 223 °C, [a]_D +22° (CHCI₃; 0,4 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 97,5 až 98,1 %. ^]H NMR spektrum získaného betulin-diacetátu měřené vCDCI₃ je následující: 0,84 s, 0,84 s, 0,85 s, 0,97 s, 1,03 s, 1,68 s, 6x3H (6xCH₃); 2,04 s, 3 H, 2,07 s, 3H (2xOAc); 2,44 ddd, 1 H (J'= 11,4, J' 10,9,

J - 5,8, H-19); 3,85 d, 1 H (J = 11,1, H-28a); 4,25 dd, 1 H, (J'= 11,1, J” = 1,4, H-28b); 4,47 m, 1 H (H-3a); 4,59 m, 1 Η (IJ = 3,4, H-29E); 4,69 m, 1 Η (Σ J - 2,1, H-29Z). Zahuštěním matečného louhu na objem 10 1 byl po naočkování a ochlazení získán druhý podíl krystalického betulin-diacetátu, který byl rovněž odsát na procesní nuči a promyt 0,5 1 isopropylalkoholu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 70 °C bylo získáno ještě 1,02 kg (13 %) betulin-diacetátu o t.t. 222 až 224 °C, [a]_D +22° (CHC1₃; 0,4 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 96,8 až 97,2 %. Celkový výtěžek krystalizace je tedy 6,56 kg betulin-diacetátu (84 %).

Příklad 2

Příprava vysoce čistého betulinu z betulin-diacetátu

Ve skleněném duplikovaném reaktoru, opatřeném hřídelovým míchadlem, zpětným chladičem, vtokovou trubicí a výpustným ventilem, bylo za míchání rozpuštěno 2,00 kg betulin-diacetátu z příkladu 5 ve směsi 101 toluenu a 81 ethanolu obsahujícího 700 g hydroxidu draselného. Reakční směs byla refluxována 2 h, načež byla zahorka přefiltrována přes PP plachetku a filtrát byl naočkován krystaly čistého betulinu. Po úplném ochlazení byl vykiystalovaný betulin odsát na procesní nuči, promyt 3 1 ethanolu, 3 1 50% ethanolu a 30 1 vařící vody a na závěr 5 1 vařící destilované vody. Krystalický betulin byl vysušen v horkovzdušné sušárně při teplotě 70 až 75 °C po dobu 48 h. Bylo získáno 1,12 kg (66%) betulinu ve formě jemného krystalického prášku o t.t. 256 až 258 °C, [a]_D +16 (10% obj. CH₃OH v CHC1₃; 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC čistotu 98,9 až 99,1 %. 'H NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDCb s přídavkem 10 % obj. CD₃OD je následující: 0,76 s, 0,83 s, 0,97 s, 0,98 s, 1,02 s, 1,68 s, 6 x 3H (6 x CH₃);

2,39 ddd, 1 H (J = 10.98, ) = 10,8, J”' = 5,8, Η-19β); 3,19 dd, 1 Η (Γ = 11,1, J = 5,2, H-3a);

3,33 dd, 1 H (J' - 11,0, J 1,2, H-28a); 3,80 dd, 1 H, (J' - 10,8, J” - 1,8, H-28b); 4,58 m, 1 H (Σ J = 6,5, H-29E); 4,68 m, 1 Η (Σ J = 2,9, H-29Z). ^I3C NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDC1₃ s přídavkem 10 % obj. CD₃OD je následující: 14,74, 15,34, 15,96, 16,09, 18,28, 19,07, 20,81, 25,19, 27,02, 27,37, 27,97, 29,15, 29,73, 33,95, 34,21, 37,14, 37,29, 38,69, 38,84,

40,90, 42,70, 47,77, 47,77, 48,74, 50,38, 55,27, 60,53, 78,97, 109,68, 150,46. Zahuštěním matečného louhu na objem 8 I byl po naočkování a ochlazení získán druhý podíl krystalického betulinu, který byl rovněž odsát na procesní nuči a promyt stejně jako první podíl. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 70 až 75 °C po dobu 48 h bylo získáno ještě 0,46 kg (27 %) druhého podílu betulinu o t.t 256 až 257 °C, [a]_D ⁴ 16 (10% obj. CH₃OH vCHCI₃; 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 98,7 až 99,0 %. Celkový výtěžek hydrolýzy

...i-. i co i.~ hyi oz\

Jt ICUV 1,JO hg wmirnu /uy.

Průmyslová využitelnost

Způsobem podle vynálezu lze z odpadní březové kůry z papíren v průmyslovém měřítku ekologicky a ekonomicky výhodně získat velmi čistý betulin-diacetát a jeho hydrolýzou pak vysoce čistý betulin pro použití ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu a v chemických syntézách.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren, vyznačený tím, že se

20 březová kůra namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá březová kůra byla smočena, potom se sesbírá podíl březové kůry, který plave na hladině, sesbíraný podíl březové kůry se vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 85 °C a poté se betulin obsažený ve vysušené březové kůře podrobí acetylaci, po acetylaci se březová kůra vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C a vzniklý betulin-diacetát se poté izoluje z březové kůry

25 superkritickou extrakcí březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C a následně se superkritický extrakt prekrystaluje pro přímé použití nebo další zpracování.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se březová kůra namele na částice o velikosti 5 až 10 mm.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že se březová kůra namele na částice o velikosti 6 až 8 mm.
4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačený tím, že březová kůra se

35 mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.
5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že při smíchání namleté kůry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody se přidá 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu.

40
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že betulin obsažený v sesbíraném podílu březové kůry se acetyluje acetanhydridem v přítomnosti terciárního aminu.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že terciárním aminem je pyridin.

45
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 az 5, vyznačený tím, že betulin obsažený v sesbíraném podílu březové kůry se acetyluje ketenem.
9* Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačený tím, že superkritický extrakt se prekrystaluje z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, Cí až C₅ alkohol

50 a butanon nebo jejich směsi.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že rozpouštědlo je vybráno ze skupiny zahrnující butanon a směs chloroformu a methanolu.

55 1 výkres

-7CZ 301038 B6