NO135344B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for ekstrahering av 3- (3,4-dihydroksyfenyl)-L-alanin (L-dopa) fra heste-bønner (Vicia faba). L-dopa er en kjemisk forbindelse som er relativt vanlig forekommende i dyrevev og vekster. Den er terapeutisk virksom mot Parkinsons sykdom og anvendes for behandling av denne. L-dopa er tidligere ekstrahert fra malte frø av hes.tebønnen i fortynnet svovelsyrling eller fortynnede vannoppløsninger av organiske syrer, hvorefter den er separert fra den erholdte ekstrakt.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for ekstrahering av L-dopa fra hestbønnen, hvilken metode mul-iggjør fremstilling av L-dopa på en økonomisk fordelaktigere måte en tidligere.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte

til ekstrahering av 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-L-alanin (L-dopa) fra hestebønne (Vicia faba), med vann som inneholder svovelsyrling som antioksydasjonsmiddel. Fremgangsmåten karakteriseres ved at hele vekstens vegetative vekstmasse ekstraheres i form av fersk hakkelse ved en kontinuerlig motstrømsekstraksjon under anvendelse av 1 - 2 liter vann pr. kg veksthakkelse og ved en temperatur på 70 - 80°C,

idet ekstraksjonsvannet inneholder et egnet stoff, så som et salt av etylendiamintetraeddiksyre som kompleksdanner for eventuelt tilstedeværende jern, den ekstraherte vekstmasse sammenpresses, og den erholdte væske returneres til ekstraksjonsprosessen.

For å forhindre oksydasjon av L-dopaen er det vesentlig at det til det for ekstraksjonen anvendte vann settes svovelsyrling,

samt et stoff, f.eks. et salt av etylendiamintetraeddiksyre, som danner et kompleks med eventuelt jern i ekstraksjonsoppløsningen. Jernsalter fremmer nemlig oksydasjon og polymerisasjon av L-dopa.

Det er ikke tidligere gjort noen forsøk på å anvende hele

den vegetative vekstmasse som utgangsmateriale for utvinning av L-

dopa, åpenbart av den årsak at de store mengder fersk vekstmasse som er nødvendig, er vanskelige å håndtere. Hvis man ikke har en metode for rask innsamling og bearbeidning av vekstmaterialet,

blir Utbyttet dessuten dårlig, eftersom dopa raskt nedbrytes ved enzymatiske reaksjoner, polymerisasjon samt innvirkning av luftens oksygen. Hvis veksten tørkes, ødelegges tilstedeværende dopa nesten helt (Naturwissenschaften £0:57, 1953).

Det er konstatert at hestebønnens L-dopa-innhold kan være helt opptil 0,50% av den ferske plantes vekt, eller ca. 4% av hele plantens tørrstoff. Når man som råmateriale anvender hele den vegetative vekstmasse, blir den L-dopa som utvinnes fra veksten, betraktelig billigere enn den man får med bare frøene som råstoff.

Da en stor del av den L-dopa som inngår i vekstmassen, desuuten er oppløst i vekstsaften, ekstraheres den lett og nesten kvantitativt fra vekstmassen, og ekstraktens volum er bare 2-2,5 ganger større enn den opprinnelige vekstmasses volum, hvilket letter etter-behandlingen. En betraktelig økonomisk fordel ligger også deri at man til ekstraksjonsoppløsningen, dvs. vannet, i tillegg til de ovennevnte tilsetningsstoffer ikke behøver å sette noen organisk syre.

Det vekstmateriale som anvendes i henhold til fremgangsmåten, kan høstes og berges fra åkeren f.eks. med kombinert slå-/hakkelse-maskin, som skjærer ned veksten og blåser den med en luftstrøm inn i en beholder eller transportvogn hvorifra den tømmes i en transport-beholder for transport til fabrikken.

Hestebønnen kan ekstraheres i et ekstraksjonsanlegg som er utviklet av De danske Sukkerfabrikker A/S for ekstraksjon av sukker fra sukkerroer skåret i skriver. Ved bearbeidning av sukkerroer er anleggets kapasitet 60 tonn/time, det er 22 m langt og har et vol-

um på 180 m 3 . Anlegget be"ståo r av et svakt skråonende, horisontalt trau forsynt med dobbeltspiraler, der spiralene fører vekstmassen over mens ekstraksjonsvæsken på grunn av sin egen tyngde renner ned-over gjennom massen. I den nedre ende ledes ekstraksjonsvæsken ut gjennom en silbunn. En løfteanordning overfører massen fra ekstraksjonsanleggets øvre ende til en transportanordning som fører den videre til en skruepresse med dobbeltspiral, utviklet av det norske firma Stord Barts Industri A/S. Den pressede saften føres tilbake

til ekstraksjonsanleggets øvre ende. Temperaturen i ekstraksjonsanlegget kan forhøyes og bibeholdes.ved hjelp av termostatregulert

damp som ledes inn i mantelen.

Vekstmassen ekstraheres i motstrøm, med så lite ekstrak-sjonsoppløsning, dvs. vann, som mulig. I alminnelighet får man en nesten kvantitativ ekstraksjon av L-dopa fra hestebønne, hvis den anvendte vannmengde i forhold til vekstmassen er 1,5 : 1.

Til ekstraksjonsvannet settes svoveldioksyd for å forhindre oksydasjon av L-dopaen. Svoveldioksydet tjener samtidig som konserveringsmiddel, hvilket behøves, eftersom vekstsaft er et bra næringsmiddel for mikrober, og mikrobedannelse i ekstrakten fører til en rask nedgang i L-dopa-innholdet. Svoveldioksydet doseres ved hjelp av en pH-regulator hvis elektroder er plassert på pass-ende steder i ekstraksjonsanlegget.

Til ekstraks jonsvannet kan man også sette en natiriumsalt-oppløsning av etylendiamintetraeddiksyre for å. binde i et EDTA-kompleks det jern som eventuelt er tilstede i vekstmaterialet eller frigjøres fra ekstraksjonsanlegget, og derved unngå jernsaltenes katalyserende effekt på L-dopaens oksydasjon og polymerisasjon.

Den våte rest av vekstmassen som har passert gjennom ekstraks jonsanlegget , presses så tørr som mulig i en skruepresse eller på annen måte, og den derved erholdte væske føres tilbake til ekstraks jonsanlegget som oppløsningsmiddel. Resten av vekstmassen kan tørkes i varm luft og eventuelt anvendes som kreaturfor.

EKSEMPEL

En hestebønne-vekstmengde på 30 000 kg pr. åkerhektar, som inneholdt 16,2% tørrstoff og 0,24% L-dopa, ble høstet og skåret med en hakkelsesmaskin i 15 mm lange biter som umiddelbart ble trans-portert med lastebil til ekstraksjonsanlegget slik at det gikk høyst 4 5 minutter fra vekstene ble høstet til hakkelsen ble ekstrahert. Ekstraksjonen ble utført som en kontinuerlig motstrømsekstraksjon

i et anlegg som er utviklet av De danske Sukkerfabrikker A/S og som opprinnelig var tenkt for ekstraksjon av sukker fra sukkerroeskiver. Den finhakkede vekstmassen ble innmatet i ekstraksjonsanlegget via

et transportbånd med en middelshastighet av 30,5 tonn i timen. Samtidig ble det tilført ekstraksjonsvann i en middelmengde på 34 tonn i timen. Til ekstraksjonsvannet ble satt svoveldioksyd og natrium-salt av etylendiamintetraeddiksyre. Svoveldioksydet ble dosert ved hjelp av en pH-stat slik at ekstraksjonsoppløsningens pH var 3,0. Na-EDTA, 0,056% av den anvendte vannmengde, ble satt i fast form di-rekte til ekstraksjonsanlegget ved hjelp av en vibrasjonsmater.

Temperaturen i ekstraksjonsanlegget var maksimalt 75°C, og den ut-strømmende ekstraksjonsvæskens middeltemperatur var 47°C. Resten av vekstmassen som hadde passert gjennom ekstraksjonsanlegget,

ble presset i en skruepresse, og den derved erholdte væske ble matet pånytt sammen med friskt vann til ekstraksjonsanlegget.

Av 305 tonn finhakkede hestebønneplanter fikk man på denne måte 450 tonn ekstrakt hvis L-dopa-innhold var' 0,18%. L-dopa kan derefter isoleres fra ekstrakten f.eks. som be-skrevet i dansk patent 129.907.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til ekstrahering av 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-L-alanin (L-dopa) fra hestebønne (Vicia faba), med vann som inneholder svovelsyrling som antioksydasjonsmiddel, karakterisert ved at hele vekstens vegetative vekstmasse ekstraheres i form av fersk hakkelse ved en kontinuerlig motstrømsekstraksjon under anvendelse av 1-2 liter vann pr. kg veksthakkelse og ved en temperatur på 70 - 80°C, idet ekstraks jonsvannet inneholder et egnet stoff, så som et salt av etylendiamintetraeddiksyre som kompleksdanner for eventuelt tilstedeværende jern, den ekstraherte vekstmasse sammenpresses, og den erholdte væske returneres til ekstraksjohsprosessen.