PL162879B1 - Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z ekstraktu torfowego PL PL PL - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wydzielania z ekstraktu torfowego, substancji organicznych wykazujących aktywność biologiczną oraz działanie fizjologiczne na organizm człowieka.

Torf jest substancją organiczno - mineralną pochodzenia roślinnego o niskim stopniu uwęglenia. Powstał przez naturalny rozkład substancji roślinnych w ciągu wielu lat przy udziale bakterii beztlenowych. W zależności od miejsca i okresu powstania skład jego nieco się różni. Przeważnie zawiera około 50% substancji organicznych w przeliczeniu na suchą masę, głównie kwasy huminowe, bituminy, proteiny, ligniny, celuloza, węglowodany i związki białkowe.

Lecznicze właściwości torfu znane były już od bardzo dawna, przy czym stosowany był on głównie w postaci okładów lub kąpieli. Obecnie stosuje się coraz częściej wydzielanie substancji czynnych i stosuje się je nie tylko w postaci okładów, maści czy kremów ale również doustnie jako roztwory czy tabletki.

W pierwszym okresie przypuszczano, że mają one działanie przeciwnotworowe. Obecnie badania wykazują, że substancje te nie wykazują bezpośredniego działania przeciwnowotworowego, jednakże wykazują wybitne działanie zwiększające odporność immunologiczną organizmu co pośrednio prowadzi niekiedy również do zwalczania nowotworu przez organizm. Budowa chemiczna czynnych biologicznie substancji z torfu nie została jednoznacznie określona. Są to głównie polisacharydy i białka z domieszką mikroelementów.

Poważną przeszkodę w szerokim zastosowaniu preparatu stwarza duża trudność w jego wydzielaniu a co za tym idzie wysoka jego cena. Znanych jest kilka metod wydzielania substancji czynnych z torfu. Wszystkie znane metody w pierwszym etapie przeprowadzają ekstrakcję torfu wodnymi roztworami zasad bądź kwasów. Są to metody powszechnie stosowane w przemyśle zielarskim. Część substancji organicznych znajdujących się w torfie a w tym również substancje biologicznie czynne, przechodzą w wyniku ekstrakcji do roztworu wodnego. Poza substancjami fizjologicznie czynnymi wywierającymi korzystny wpływ na organizm, do roztworu przechodzą również inne substancje, jak na przykład kwasy huminowe wykazujące działanie niekorzystne.

162 879

Znane obecnie metody wydzielania substancji czynnych opierają się przede wszystkim na stosowaniu odparowywania, zmiany pH, oddzielania wytrąconych osadów, kolejnych reekstrakcji i dalszego odparowywania. Jedna ze stosowanych metod znana z opisu patentowego PRL nr 124 110 polega na tym, ze uzyskany z torfu kwaśny ekstrakt poddaje się hydrolizie wodnym roztworem alkalidów o pH 9-14. Wytrącone osady odsącza się i przesącz powtórnie zakwasza do pHl-3 i zagęszcza, a po częściowym zatężeniu alkalizuje się. Następnie odparowuje się wodę do sucha a pozostałość poddaje reekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym takim jak eter, chloroform czy benzen. Poza skomplikowanym procesem szeregu ekstrakcji i reekstrakcji, główna trudność polega na konieczności odparowania bardzo dużej ilości wody z ekstraktu, co jest związane z dużym zużyciem energii. Następny problem polega na oddzieleniu soli od substancji czynnej.

Sposób według wynalazku eliminuje te trudności umożliwiając uzyskanie czynnego preparatu bez konieczności odparowywania wody z ekstraktu, przy równoczesnym oddzieleniu soli nieorganicznych. Metoda według wynalazku polega na tym, że czynne substancje z torfu, przeprowadzone na drodze ekstrakcji do roztworu wodnego wychwytuje się z tego roztworu przy zastosowaniu metody sorpcji i desorpcji selektywnej.

W sposobie według wynalazku nieoczekiwanie stwierdzono, że aktywne biologicznie substancje torfowe, rozpuszczone w ekstrakcie wodnym można wychwytywać z tego roztworu, przez odpowiednio dobrane sorbenty syntetyczne. Stwierdzono przy tym, że najlepszą sorpcję uzyskuje się przy kwasowości nie większej niż ph 8 i nie mniejszej niż ph 3. Równocześnie stwierdzono, że efektywną sorpcję substancji czynnych można uzyskać wyłącznie przy zawartości w ekstrakcie obojętnych soli jak chlorek czy siarczan sodu czy potasu, w ilości nie mniejszej niż 4%. Przy niższym zasoleniu efekt sorpcji jest niewielki. W sposobie według wynalazku najlepiej jest stosować sorbenty niejonowe, niepolarne lub średniopolarne względnie jonity anionowymienne z grupami funkcyjnymi zablokowanymi kwasem mineralnym. Następnie zasorbowane substancje czynne desorbuje się przy użyciu wodnych roztworów rozpuszczalnych w wodzie rozpuszczalników organicznych, głównie alkoholi Ci do C3 lub acetonu o zawartości nie mniej niż 20% i nie więcej niż 95% rozpuszczalnika. Uzyskane eluaty stanowią stężone roztwory substancji czynnych, które mogą być wydzielane w postaci suchej przez odparowanie lub stosowane jako roztwory. Ich działanie fizjologiczne jest zbliżone do działania podobnych preparatów uzyskiwanych innymi metodami. Preparat tak uzyskany może być w niektórych przypadkach oczyszczany dodatkowo.

Przykład I. W przykładzie użyto wodno - alkaliczny ekstrakt torfu o pH 11,3. Ekstrakt ten zakwaszono kwasem solnym o pH 1,5. Po zakwaszeniu wytrąciły się kwasy huminowe w postaci osadów. Ciecz pozostawiono do odstania i następnie zdekantowano klarowny roztwór a część cieczy z osadem odsączono. Roztwór zdekantowany oraz odsączony zlano razem i zalkalizowano do pH 6. Po tej operacji wytrąciły się powtórnie niewielkie ilości osadów, które odsączono. Tak przygotowany roztwór zawierał substancje czynne, sole mineralne w ilości 5,4% oraz substancje organiczne (obojętne). Roztwór ten przepuszczano przez układ dwóch kolumn pracujących szeregowo, wypełnionych słabo zasadowym anionitem typu Amberlit S-761 w formie chlorkowej. Przez układ kolumn przepuszczono 70 objętości roztworu, licząc na objętość sorbentu w kolumnie. Po przepuszczeniu tej ilości stwierdzono przebicie sorbentu w kolumnie pierwszej, przez substancje czynne. Po stwierdzeniu tego faktu kolumnę tą odłączono i poddano desorpcji. Zasorbowane na jonicie substancje czynne desorbowano w sposób następujący: Uprzednio dozowaną ciecz spuszczono do poziomu złoża i rozpoczęto dozować od góry 20% wodny roztwór acetonu. Eluat dozowano z prędkością 2 obj/obj/h. Po ukazaniu się ciemniejszego wycieku w dole desorbowanej kolumny, rozpoczęto odbierać główną frakcję eluatu. Eluent dozowano do momentu stwierdzenia w wycieku mniej niż 0,2% suchej masy. Ogółem odebrano 2,5 obj. eluatu. Zawartość suchej masy w eluacie wynosiła 2,3%. Z eluatu tego oddestylowano aceton, pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostały roztwór wodny wstrząśnięto dwukrotnie z benzenem w celu usunięcia lipidów. Po oddzieleniu warstwy wodnej, odparowano z niej wodę znanym sposobem uzyskując suchy preparat, wykazujący bardzo dużą aktywność biologiczną. Preparat ten w przeciwieństwie do podobnych uzyskiwanych innymi metodami, zawierał zaledwie niewielkie ilości soli nieorganicznych, co jest korzystne w jego stosowaniu.

Przykład II.W przykładzie użyto wodno - alkaliczny ekstrakt torfu taki sam jak w przykładzie I. Postępowano podobnie jak w przykładzie I z tą różnicą, że do zakwaszenia użyto kwas

162 879 siarkowy. Po oddzieleniu kwasów huminowych, roztworów zalkalizowano do pH 7,4 wodnym roztworem wodorotlenku sodowego. Roztwór ten przepuszczano przez dwie kolumny, podobnie jak w przykładzie I z tą różnicą, że kolumny te wypełnione były makroporowatą żywicą syntetyczną, niejonową, i niepolarną typu Amberlit XAD-4. Przez kolumny przepuszczono 63 objętości roztworu, do momentu stwierdzenia przebicia sorbentu w kolumnie 1. Następnie prowadzono desorpcję zasorbowanej substancji czynnej. Desorpcję prowadzono podobnie jak w przykładzie I z tą różnicą, że jako eluenta użyto 70% wodny roztwór alkoholu etylowego. Uzyskano dwie objętości elauatów o średniej zawartości 2,5% suchej masy. Eluat ten bez dalszego przerobu używano jako roztwór substancji czynnej.

Przykład III. W przykładzie użyto wodno-kwaśny ekstrakt torfu o pH 0,9. Roztwór ten zalkalizowano do pH 5 i po odsączeniu wydzielonego osadu, dosypano do niego suchy chlorek sodu w ilości takiej aby całkowita ilość soli wynosiła około 6%. Roztwór ten przepuszczano przez kolumn podobnie jak w przykładzie I i II z tą różnicą, że w kolumnach tych znajdował się sorbent makroporowaty, niejonowy, średniopolarny typu Amberlit XAD-7. Przez kolumny przepuszczono 85 objętości roztworu ekstraktu. Po obsadzeniu kolumny pierwszej prowadzono desorpcję substancji czynnych. Desorpcję prowadzono podobnie jak w przykładzie I i II z tą różnicą, że jako eluenta użyto 50% wodny roztwór alkoholu metylowego. Do desorpcji zastosowano 1,6 objętości eluentu. Uzyskano roztwór o zawartości 3,1% suchej masy. Z roztworu tego odparowano metanol a pozostałość wysuszono w aparacie rozpyłowym, podobnie jak w przykładzie I.

Przykład IV. Przykład IV wykonano podobnie jak przykład I. Użyto ten sam ekstrakt oraz sorpcję przeprowadzono na tym samym sorbencie z tą różnicą, że ciecz przed procesem sorpcji zalkalizowano do pH 6,9, oraz dosypano suchego chlorku sodowego, do uzyskania całkowitej ilości soli 7,5%. Sorpcję wykonywano w sposób podobny jak w przykładzie I. Desorpcję substancji czynnej przeprowadzano również podobnie jak w przykładzie I z tą różnicą, że jako eluenta użyto 35% wodny roztwór alkoholu izopropylowego. Uzyskano 2,7 objętości eluatu o średniej zawartości suchej masy 2,1%. Z eluatu oddestylowano alkohol pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie pozostałość wodną przemyto dwukrotnie octanem etylu. Wodną pozostałość zawierającą 5,4% suchej masy używano jako substancję czynną w roztworze.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z ekstraktu torfowego uzyskiwanego na drodze ekstrakcji ich z torfu, wodnym roztworem substancji alkalicznych lub kwaśnych oraz następnym wytrącaniem kwasów huminowych i innych balastów przez kolejne zakwaszanie i alkalizację oraz odsączanie powstających osadów, znamienny tym, że wodny ekstrakt torfu zawierający nie mniej niż 4% soli nieorganicznych, doprowadza się do pH powyżej 3 ale nie wyżej niż pH 8 i przepuszcza przez kolumnę bądź kolumny wypełnione anionowymiennym wymieniaczem jonowym z zablokowaną grupą funkcyjną kwasem mineralnym bądź makroporowatą syntetyczną żywicą sorpcyjną niejonową, niepolarną lub średniopolarną, a następnie desorbuje się przepuszczając przez sorbent wodne roztwory, rozpuszczalnych w wodzie rozpuszczalników organicznych takich jak alkohole C1 do C3 lub aceton, o zawartości nie mniej niż 20% i nie więcej niż 95% rozpuszczalnika i ewentualnie z uzyskanych eluatów odparowuje się rozpuszczalnik lub oczyszcza dalej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z eluatów uzyskiwanych przy desorpcji substancji czynnych odparowuje się rozpuszczalnik organiczny, najkorzystniej pod zmniejszonym ciśnieniem, a pozostałość wodną ewentualnie odparowuje się do sucha.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że eluaty po odparowaniu rozpuszczalnika organicznego przemywa się nierozpuszczalnym w wodzie rozpuszczalnikiem organicznym jak benzen, toluen czy octan etylu, po czym z warstwy wodnej odparowuje się ten rozpuszczalnik a pozostałość wodną ewentualnie odparowuje się do sucha.