RU2034556C1 - Способ получения медных производных хлорофилла - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и касается способа получения медных производных хлорофилла. Целью изобретения является повышение экономичности способа. Сущность изобретения заключается в обработке отхода переработки травянистого сырья, смолистого липидного комплекса этанольным раствором хлорной меди при pH 4,0-5,5. Технический результат заключается в утилизации отходов производства лекарственных препаратов из травянистого сырья. 1 табл.

Description

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, конкретно к переработке отходов растительного сырья, и касается способов получения медных производных хлорофилла, используемых в косметологии и медицине.

Известны способы получения медных производных хлорофилла из отходов растительного сырья, а именно из лесосечных отходов (древесной зелени) и отходов надземной растительной массы любого травянистого эфиромасличного сырья (мяты, шалфея, герани и др.) путем экстракции сырья органическим растворителем бензином или спиртом с последующей обработкой производных хлорофилла солью меди. Известные способы многостадийны, сложны, имеют малый выход целевого продукта от исходного сырья, невысокую степень чистоты получаемого готового продукта.

Наиболее близким к заявляемому (прототипом) по количеству совпадающих признаков является способ получения медных производных хлорофилла из отходов растительного сырья, получаемых при переработке водорослей ламинарии на маннит. Способ заключается в том, что в качестве исходного сырья для получения медных производных хлорофилла (МПХ) используют смоляной отход производства маннита из ламинарии, который обрабатывают этанольным раствором хлорной меди при соотношении сырья и хлорной меди 100:(1,0-3,5). Способ прост, позволяет получить целевой продукт в жиро-, спирто- водорастворимой форме, повысить степень чистоты МПХ, обеспечивает рациональное использование отходов переработки водорослевого производства. Однако, степень чистоты целевого продукта недостаточно высока, исходное сырье смоляной отход переработки водорослей ламинарии исходно имеет недостаточное количество производных хлорофилла и в процессе жестких условий переработки они значительно подвергаются деструкции, что сказывается на снижении содержания МПХ в конечном продукте, так как производные хлорофилла в результате высокой температуры и давления при переработке водорослей содержат 50% феофорбида, который является более далеким от нативного хлорофилла, что изменяет свойства МПХ, а также производные хлорофилла из водорослей не содержат в своем составе хлорофилла "в", а лишь "с". При этом скорость комлексообразования МПХ в этанольном растворе хлорной меди в нейтральной среде недостаточна, что удлиняет эту стадию процесса. Кроме того, налицо ограниченность сырьевой базы.

Целью изобретения является создание способа получения медных производных хлорофилла с высокой степенью чистоты готового продукта, обеспечивающего расширение сырьевой базы, использование отхода переработки растительного сырья и ускорение процесса обработки этого отхода солью меди для получения МПХ.

Достижение технического результата позволяет получить положительный эффект, заключающийся в рациональном использовании отхода переработки растительного сырья, улучшении экологии окружающей среды, создании безотходной технологии процесса переработки исходного сырья. Решение поставленной задачи и достижение технического результата и положительного эффекта происходит за счет того, что в способе получения медных производных хлорофилла путем обработки отходов растительного сырья этанольным раствором хлорной меди, новым является использование в качестве исходного сырья липидного комплекса травянистого сырья отхода переработки травянистого сырья после удаления из него гидрофильных компонентов, а обработку отхода этанольным раствором хлорной меди ведут при рН 4-5,5.

Использование в качестве исходного сырья для получения МПХ отхода переработки травянистого сырья после удаления из него гидрофильных компонентов позволяет получить целевой продукт высокой чистоты с содержанием МПХ до 34% Мягкие условия получения отхода при переработке травянистого сырья определяют получение МПХ с высоким содержанием основного продукта за счет практического отсутствия (следы) продуктов деградации хлорофилла феофитинов (а + в). Отход представляет собой липидный комплекс травянистого сырья с содержанием производных хлорофилла (а + в) 12-30% каротиноидов 360 мг% жирных кислот и микроэлементов 3-5% стеринов 2-4% В качестве травянистого сырья может быть использован широкий ассортимент лекарственных трав таких, как аконит, наперстянка, паслен, сенна и др. из которых на предприятиях химико-фармацевтической промышленности извлекают водорастворимые компоненты для изготовления лекарственных средств. Способ позволяет использовать для получения МПХ липидный комплекс отход любого травянистого сырья, а не только лекарственного. Оставшийся после этого отход гидрофобных компонентов, богатый полезными веществами, выбрасывался на свалку. Содержащийся в отходе липидный комплекс травянистого сырья для получения МПХ ранее не использовался. Обработку липидного комплекса этанольным раствором хлорной меди ведут при рН 4,0-5,5, что позволяет ускорить реакцию комплексообразования МПХ и сократить время процесса его получения. Вероятно, это ускорение идет за счет того, что при подкислении спиртового раствора хлорной меди ускоряется процесс ионизации молекулы хлорофилла с образованием МПХ, что до сих пор было не известно. Условия подкисления этанольного раствора выбраны оптимальными, так как при уменьшении рН ниже 4,0 готовый продукт сильно подкисляется и избыток кислоты необходимо отмывать или нейтрализовать, что потребует дополнительной операции. Увеличение рН более 5,5 приводит к замедлению реакции комплексообразования и процесс удлиняется с 10-15 до 30-40 мин, что нежелательно. Из солей меди выбрана хлорная медь, с которой комплексообразование идет лучше, чем с другими солями, например медным купоросом. Соотношение сырья и хлорной меди в процессе остается оптимальным 100:(1,0-3,5).

Получаемый по заявляемому способу МПХ по данным НИИ Р.Р.Вредена МЗ РСФСР проявляет новые свойства, не обнаруженные в других готовых продуктах МПХ из отходов водорослей или иных отходов растительного сырья. МПХ из липидного комплекса травянистого сырья обладает антиадгезионными свойствами. В водных растворах при его концентрациях 0,31-2,5 мг/мл антиадгезионная активность в опытах на культуре клеток (фибробласты легкого, кожи и нервных клеток), полностью удаляется монослой этих клеток. В спиртовых растворах МПХ при концентрациях 0,62-1,25 мг/мл обладает выраженными антиадгезивными свойствами в отношении патогенных микроорганизмов. Благодаря этому свойству получаемые МПХ будут обладать значительно усиленным очищающим и защитным действием, что важно при использовании их в косметологии.

Получаемые МПХ из отхода липидного комплекса травянистого сырья представляет собой жирорастворимый продукт, легко переводимый в спирто- и водорастворимую форму, от ярко-зеленого до темно-зеленого цвета в виде пасты или раствора с запахом травы. Требование по чистоте МПХ не допускает наличие свободных ионов меди.

Способ заключается в следующем. Отход от переработки травянистого сырья, например лекарственного: аконита, наперстянки, паслена, сенны и др. после извлечения из него гидрофильных компонентов для производства лекарственных средств, представляющий собой липидный комплекс травянистого сырья, промывают водой для удаления следов растворителя и водорастворимых компонентов. Проводят контроль на отсутствие этих следов. Отход загружают в колбу с обратным холодильником и нагревают до 50-60^оС на водяной бане. В отдельную колбу наливают 95-96%-ный этанол и подкисляют его до рН 4,0-5,5 10%-ной соляной или лимонной кислотой, после чего добавляют в него хлорную медь из расчета соотношения сырья и хлорной меди 100:(1,0-3,5). В случае получения в технологическом процессе кислого отгона этанола ведут проверку рН этанольного раствора и при соответствии его рН 4,0-5,5 используют его в реакции комплексообразования с хлорной медью. Растворение ведут при перемешивании и нагревании на водяной бане при 50-60^оС до полного растворения кристаллов меди. После этого кислый спиртовой раствор хлорной меди добавляют в колбу с отходом липидным комплексом травянистого сырья и тщательно перемешивают при 70^оС в течение 5-15 мин. Продукт приобретает ярко-зеленую окраску. Об окончании реакции комплексообразования судят по спектральным характеристикам, где при полноте реакции длина волны в красной области спектра равна 650-653 нм. Выход готового продукта МПХ составляет 94,6-98,8% с содержанием по чистому веществу в зависимости от вида исходного сырья 12,8-33,8% Проверку наличия свободных ионов меди проводят по модифицированной методике ГФ СССР (Х издание).

Полученную массу охлаждают до комнатной температуры, и проверяют на соответствие требованиям готового продукта МПХ для косметологии ТУ 15-02-009-01-91.

П р и м е р 1. Получение МПХ из отходов производства целанида при переработке наперстянки.

Липидный комплекс травянистого сырья, оставшийся после извлечения целанида из наперстянки, промывают водой для удаления следов метанола и водорастворимых веществ. Проводят контроль на отсутствие следов в нем метанола и глюкозидов. После этого 100 г липидного комплекса помещают в колбу с обратным холодильником и нагревают до 60^оС на водяной бане. В отдельную колбу наливают 30 мл 96%-ного этанола, подкисляют его до рН 5,0 10%-ной соляной кислотой, после чего растворяют в нем 3 г хлорной меди. Растворение ведут при перемешивании и нагревании на водяной бане при 50-60^оС до полного растворения кристаллов меди. После этого кислый этанольный раствор хлорной меди добавляют в колбу с липидным отходом и тщательно перемешивают. Смесь нагревают до 70^оС в течение 5 мин, она приобретает ярко-зеленую окраску. Об окончании реакции комплексообразования судят по спектральной характеристике, где длина волны в красном спектре при полном прохождении реакции равна 650-653 нм. Выход готового продукта в виде пасты составляет 98,8% с содержанием по чистому веществу 33,8% Полученный МПХ соответствует требованиям ТУ для использования его в косметологии.

Данные представлены в таблице.

П р и м е р 2. Получение МПХ из отходов производства аллапинина при переработке аконита белоустого.

Липидный комплекс, оставшийся после извлечения водорастворимой фракции аллапинина из аконита и отгонки растворителя этанола, промывают теплой водой при 30-40^оС для удаления следов аллапинина, проводят контроль вод на аллапинин. 100 г промытого липидного комплекса загружают в колбу с обратным холодильником и нагревают до 50-60^оС. В отдельную колбу наливают 20 мл кислого отгона этанола 95,5%-ного рН 5,0 и растворяют в нем 2 г хлорной меди при нагревании и перемешивании при 50-60^оС. Полученный кислый спиртовой раствор хлорной меди приливают к разогретому липидному комплексу и тщательно перемешивают. Смесь нагревают до 70^оС в течение 10 мин. Смесь приобpетает зеленую окpаску. Выход готового продукта 95,6% к исходному сырью с содержанием МПХ по чистому веществу 25,5% Готовый продукт соответствует требованиям, предъявляемым к МПХ для использования его в косметологии.

Данные испытаний представлены в таблице.

П р и м е р 3. Получение МПХ из отходов производства соласодина при переработке паслена дольчатого.

Липидный комплекс травы паслена дольчатого, оставшийся в технологическом процессе как отход после отгонки растворителя изопропилового спирта, предварительно промывают водой для удаления следов изопропилового спирта и водорастворимых веществ. Проводят контроль за промывными водами. После этого 100 г липидного комплекса загружают в колбу с обратным холодильником и нагревают на водяной бане до 50-60^оС. В отдельную колбу наливают 15 мл 96%-ного этанола, подкисляют его лимонной кислотой до рН 4,0, растворяют 1,5 г хлорной меди при перемешивании и нагревании на водяной бане до полного растворения соли. Полученный кислый этанольный раствор хлорной меди приливают к липидному отходу и тщательно перемешивают. Смесь нагревают до 70^оС в течение 10 мин до окрашивания ее в зеленый цвет. Выход готового продукта 95,6% с содержанием МПХ по чистому веществу 12,8% Готовый продукт проверяют на соответствие требованиям ТУ для косметологии.

Данные представлены в таблице.

П р и м е р 4. Получение МПХ из отходов переработки листа сенны при производстве антрасеннина.

Отход липидный комплекс травянистого сырья, после переработки и удаления из него антрасеннина, промывают водой от следов бензина и водорастворимых веществ. Проводят контроль за промывными водами. После этого 100 г липидного комплекса загружают в колбу с обратным холодильником и нагревают на водяной бане до 50-60^оС. В отдельную колбу наливают 10 мл 96%-ного этанола и подкисляют его 10%-ной соляной кислотой до рН 5,5, после чего добавляют 1,0 г хлорной меди и растворяют ее при нагревании и перемешивании. Полученный кислый этанольный раствор хлорной меди загружают в колбу с липидным отходом и проводят реакцию комплексообразования при нагревании до 70^оС в течение 15 мин. Смесь приобретает зеленую окраску. Выход готового продукта составляет 94,6% с содержанием МПХ по чистому веществу 14,2% Продукт соответствует требованиям ТУ для использования его в косметологии.

Данные представлены в таблице.

Способы приготовления МПХ в виде спиртовых, масляных или водных растворов для использования МПХ в косметологии в разных товарных формах следующие.

П р и м е р 5. Способ приготовления МПХ в виде спиртового раствора.

1 г пасты МПХ, полученный предлагаемым способом, растворяют в 50 мл этанола при нагревании до 40-50^оС и перемешивании. Охлажденный раствор отфильтровывают через капроновый фильтр. Получают спиртовой раствор МПХ, соответствующий ТУ 15-02-009-01-91.

П р и м е р 6. Способ приготовления МПХ в виде масляного раствора.

1 г пасты МПХ, полученной по заявляемому способу, растворяют в 30-50 г растительного дезорированного масла при перемешивании и нагревании на водяной бане при 40-50^оС. Охлажденный раствор отфильтровывают через капроновый фильтр. Полученный раствор МПХ соответствует ТУ 15-02-009-01-91.

П р и м е р 7. Способ приготовления МПХ в виде водного раствора.

Для приготовления водного раствора МПХ проводят реакцию омыления. Пасту МПХ омыляют в течение 1-2 ч при 60-70^оС натриевой щелочью (10%-ный водный раствор щелочи) из расчета на 1 г пасты 0,02-0,03 г NaOH. После омыления к пасте постепенно добавляют теплую воду при перемешивании в соотношении 1:2. Полученная масса полностью растворяется в воде. Раствор фильтруют через капроновый фильтр и определяют в нем содержание чистого вещества. Полученный водный раствор МПХ соответствует ТУ 15-02-009-01-91.

Данные прототипа также представлены в таблице.

Из примеров 1-4 и данных таблицы видно, что заявляемый способ получения медных производных хлорофилла обеспечивает получение целевого продукта из отходов растительного сырья липидного комплекса травянистого сырья после извлечения из него гидрофильных компонентов с высоким содержанием чистого продукта (12,8-33,8% ), высоким выходом его к исходному сырью 95,6-98,8% и обеспечивает ускорение процесса комплексообразования МПХ в этанольном растворе хлорной меди при рН 4,0-5,5, сокращая технологическую операцию с 30-40 мин (прототип) до 5-15 мин, т.е. позволяет ускорить ее в 2-3 раза. При этом у получаемого по заявляемому способу МПХ проявлены неожиданные антиадгезивные свойства, обеспечивающие широкие возможности использования МПХ в косметологии и медицине.

Целевой продукт может быть легко превращен из пасты в жиро-, спирто-, водорастворимые формы (примеры 5-7).

Предлагаемый способ обеспечивает использование отходов переработки травянистого сырья, превращая их в полезный продукт. Рациональное использование отходов, являющихся многотоннажными отходами, выбрасываемыми на свалку, на химико-фармацевтических заводах, обеспечивает комплексный процесс переработки травянистого сырья. Расширение сырьевой базы благодаря использованию предлагаемого отхода обеспечит бесперебойное производство МПХ, необходимое в косметической и фармацевтической промышленностях.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРОФИЛЛА, включающий извлечение лекарственного препарата из растительного сырья и обработку его отхода производства, липидного комплекса, этанольным раствором хлорной меди, отличающийся тем, что используют отход переработки травянистого сырья, а обработку проводят при pH 4,0 5,5.

Images