RU2143437C1 - Method of preparing highly pure arabinogalactane - Google Patents

Method of preparing highly pure arabinogalactane Download PDF

Info

Publication number
RU2143437C1
RU2143437C1 RU98112552/04A RU98112552A RU2143437C1 RU 2143437 C1 RU2143437 C1 RU 2143437C1 RU 98112552/04 A RU98112552/04 A RU 98112552/04A RU 98112552 A RU98112552 A RU 98112552A RU 2143437 C1 RU2143437 C1 RU 2143437C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extract
wood
arabinogalactane
product
highly pure
Prior art date
Application number
RU98112552/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Бабкин
Л.А. Остроухова
С.А. Медведева
Д.В. Бабкин
Ю.А. Малков
Г.П. Александрова
Л.И. Антонова
Original Assignee
Иркутский институт химии СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иркутский институт химии СО РАН filed Critical Иркутский институт химии СО РАН
Priority to RU98112552/04A priority Critical patent/RU2143437C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2143437C1 publication Critical patent/RU2143437C1/en

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: pulp and paper and wood-working industries. SUBSTANCE: described is method of preparing highly pure arabinogalactane by aqueous extraction of larch wood, concentration of extract and product is precipitated with aliphates alcohol, Lurch wood is treated with ethyl acetate, extracted with water at 80-90 C. Extract is concentrated, coagulant and flocculant are added, separated from precipitate, product is precipitated with ethyl alcohol from filtrate. EFFECT: highly pure arabinogalactane and use of hydroqiercitin production waste as stock. 2 cl

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной и деревоперерабатывающей промышленности и касается получения из древесины лиственницы (ДЛ) высокочистого арабиногалактана (АГ). Арабиногалактан может быть использован также в пищевой и фармацевтической промышленности (В.А. Бабкин и др. Безотходная комплексная переработка биомассы лиственниц сибирской и даурской. Химия в интересах устойчивого развития. 1997. N5. С. 105-115). The invention relates to the pulp and paper and wood processing industries and for the production of larch (DL) from wood high purity arabinogalactan (AG). Arabinogalactan can also be used in the food and pharmaceutical industries (V. A. Babkin et al. Waste-free complex processing of biomass of Siberian and Daurian larch. Chemistry for sustainable development. 1997. N5. P. 105-115).

Известен способ получения арабиногалактана из древесины лиственницы (Пат. РФ N2002756 C 08 B 37/00, бюл N 41-42, 1993) путем экстракции водой в течение 1 час при температуре 95oC, фильтрации и центрифугировании от тонких механических примесей, турбулентной обработки полиамидным сорбентом с последующей фильтрацией, концентрированием фильтрата путем ультрафильтрации, выделением целевого продукта распылительной сушкой.A known method of producing arabinogalactan from larch wood (Pat. RF N2002756 C 08 B 37/00, bull N 41-42, 1993) by extraction with water for 1 hour at a temperature of 95 o C, filtration and centrifugation from fine solids, turbulent treatment polyamide sorbent with subsequent filtration, concentration of the filtrate by ultrafiltration, isolation of the target product by spray drying.

Недостатками этого способа являются
многоступенчатость процесса;
использование полиамидного сорбента, не имеющего промышленного производства в РФ, необходимость его регенерации;
использование дорогостоящего оборудования (ультрацентрифуг).
The disadvantages of this method are
multi-stage process;
the use of a polyamide sorbent that does not have industrial production in the Russian Federation, the need for its regeneration;
the use of expensive equipment (ultracentrifuges).

Наиболее близким к заявляемому является способ (Пат. США N3509126 C1 260-209 5 C 08 B 1967), в котором арабиногалактан извлекают из древесины лиственницы водной экстракций (модуль 1:4) в течение 24 час при 24oC. Фенольные окрашенные вещества в экстракте окисляют в течение 1 час при перемешивании 0,5% диоксидом хлора, избыток которого потом удаляют продуванием азотом. Экстракт частично упаривают при 60-70oC и переосаждают АГ в пятикратный объем метилового спирта при 60oC. Осадок промывают трехкратным количеством метанола и высушивают при 65-70oC.Closest to the claimed is a method (US Pat. US N3509126 C1 260-209 5 C 08 B 1967), in which arabinogalactan is extracted from wood larch water extraction (module 1: 4) for 24 hours at 24 o C. Phenolic colored substances in the extract is oxidized for 1 hour with stirring with 0.5% chlorine dioxide, the excess of which is then removed by purging with nitrogen. The extract was partially evaporated at 60-70 ° C and AG was reprecipitated in a five-fold volume of methyl alcohol at 60 ° C. The precipitate was washed with a triple amount of methanol and dried at 65-70 ° C.

Этот известный способ имеет ряд недостатков:
использование и образование в процессе сильных окислителей (диоксида хлора и хлорноватистой кислоты), что требует применения специального кислотоупорного оборудования;
использование метилового спирта - опасного яда, требующего особого обеспечения безопасности технологического процесса, специальных условий хранения и особого режима работы с ним;
большой расход метилового спирта;
длительность процесса.
This known method has several disadvantages:
the use and formation in the process of strong oxidizing agents (chlorine dioxide and hypochlorous acid), which requires the use of special acid-resistant equipment;
the use of methyl alcohol - a dangerous poison that requires special safety of the process, special storage conditions and a special mode of operation with it;
high consumption of methyl alcohol;
the duration of the process.

Арабиногалактан до настоящего времени не является продуктом промышленного производства. В связи с развитием и внедрением технологии получения дигидрокверцетина (ДКВ) АГ стал отходом производства и практически поступает либо в сточные воды, либо выбрасывается вместе со щепой. Разработанная нами технология получения АГ может быть совмещена с технологией получения ДКВ. Arabinogalactan is still not a product of industrial production. In connection with the development and implementation of the technology for the production of dihydroquercetin (DHQ), AG became a waste product and practically either goes into waste water or is thrown out with wood chips. The technology for producing AG developed by us can be combined with the technology for producing DHQ.

Цель изобретения - получение высокочистого арабиногалактана при использовании в качестве сырья отходов производства дигидрокверцетина. The purpose of the invention is the production of high-purity arabinogalactan when using dihydroquercetin production waste as a raw material.

Поставленная цель достигается тем, что экстракцию ДЛ в виде измельченной технологической щепы осуществляют водой (модуль 1:3 к массе абсолютно сухого сырья) при температуре 80-90oC в режиме непрерывной циркуляции в течение 2 час после удаления ДКВ органическим растворителем и сушки щепы в щадящем режиме; водный экстракт АГ концентрируют при пониженном давлении, обрабатывают при перемешивании водными растворами коагулянта и флокулянта, фильтруют и высаживают при перемешивании в четырехкратный объем этилового спирта, надосадочную жидкость декантируют, осадок АГ промывают спиртом и высушивают. В качестве коагулянта использовали сульфат алюминия, а в качестве флокулянта "Sunfloc", представляющий собой высокомолекулярный полиакриламид.This goal is achieved by the fact that the DL extraction in the form of crushed technological chips is carried out with water (1: 3 module to the mass of absolutely dry raw materials) at a temperature of 80-90 o C in continuous circulation for 2 hours after removing the DCB with an organic solvent and drying the chips in sparing mode; the aqueous extract of AG is concentrated under reduced pressure, treated with stirring with aqueous solutions of the coagulant and flocculant, filtered and precipitated with stirring in a four-fold volume of ethyl alcohol, the supernatant is decanted, the precipitate of AG is washed with alcohol and dried. Aluminum sulfate was used as a coagulant, and “Sunfloc”, a high molecular weight polyacrylamide, as a flocculant.

Предлагаемый способ сохраняет достоинства прототипа и характеризуется следующими преимуществами:
экстракция измельченной древесины лиственницы водой проводится в аппарате, обеспечивающем непрерывную циркуляцию экстрагента, что позволяет снизить его расход (1:3 вместо 1:4 у прототипа);
извлечение АГ осуществляется из уже обессмоленной древесины, освобожденной от основного экстрактивного водорастворимого фенольного компонента дигидрокверцетина, содержание которого в экстракте составляет всего 0,01%;
водная экстракция АГ при повышенной температуре позволяет повысить степень его извлечения до 98-99%;
исключается использование метилового спирта, опасного ядовитого вещества, требующего особых условий хранения и правил работы;
исключается использование сильных окислителей и, соответственно, необходимость применения спецоборудования;
для удаления окрашенных веществ используются экологически безопасные, применяемые при очистке сточных вод коагулянты и флокулянты;
осаждение этиловым спиртом не требует повышения температуры осадителя;
этиловый спирт можно регенерировать из водных растворов с выходом 80%.
The proposed method retains the advantages of the prototype and is characterized by the following advantages:
the extraction of crushed larch wood with water is carried out in an apparatus that provides continuous circulation of the extractant, which reduces its consumption (1: 3 instead of 1: 4 in the prototype);
AG extraction is carried out from already oil-free wood freed from the main extractive water-soluble phenolic component of dihydroquercetin, the content of which in the extract is only 0.01%;
water extraction of AG at elevated temperature allows to increase the degree of its extraction to 98-99%;
the use of methyl alcohol, a dangerous toxic substance that requires special storage conditions and operating rules, is excluded;
the use of strong oxidizing agents and, accordingly, the need for special equipment are excluded;
ecologically safe coagulants and flocculants used in wastewater treatment are used to remove colored substances;
precipitation with ethyl alcohol does not require an increase in the temperature of the precipitant;
ethyl alcohol can be regenerated from aqueous solutions in 80% yield.

Количественный анализ компонентного состава полученного заявляемым способом экстракта АГ показал, что он содержит 14,3% АГ (содержание сухих веществ в экстракте составило 16,5%). A quantitative analysis of the component composition of the AH extract obtained by the claimed method showed that it contains 14.3% AH (the solids content in the extract was 16.5%).

Для получения товарного препарата АГ был выбран способ высаживания его в этиловый спирт. Однако получающийся из неочищенного экстракта осадок имеет кремовую окраску. Известно, что в состав водных экстрактов АГ входят сопутствующие окрашенные вещества, в том числе фенольного характера. To obtain the commercial preparation AH, the method of planting it in ethanol was chosen. However, the precipitate obtained from the crude extract is cream colored. It is known that the composition of aqueous extracts of AG includes concomitant colored substances, including phenolic in nature.

Для удаления примесей экстракт обрабатывали предложенными нами растворами коагулянта и флокулянта, используемыми в промышленности. Контроль за чистотой препарата осуществляли методами ВЭЖХ и спектроскопии по отсутствию фенолов и окрашивающих веществ, регистрируя поглощение в области 280 и 450 нм. To remove impurities, the extract was treated with our proposed coagulant and flocculant solutions used in industry. The purity of the drug was monitored by HPLC and spectroscopy for the absence of phenols and coloring substances, recording the absorption in the 280 and 450 nm regions.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение. The following examples illustrate the invention.

Пример 1. 200 г измельченной древесины лиственницы (влажность 31,2%), предварительно проэкстрагированной этилацетатом и высушенной от остатков растворителя в вакууме, заливали 350 мл воды и экстрагировали в аппарате с непрерывной циркуляцией при температуре 90oC в течение 2 час.Example 1. 200 g of crushed larch wood (humidity 31.2%), previously extracted with ethyl acetate and dried from solvent residues in vacuo, was filled with 350 ml of water and extracted in an apparatus with continuous circulation at a temperature of 90 o C for 2 hours.

Горячий водный раствор сливали, фильтровали от механических примесей и концентрировали в вакууме на роторном испарителе до уменьшения объема в 3 раза. Получали 100 мл экстракта с концентрацией сухих веществ 16,5%. Экстракт при перемешивании постепенно выливали в 400 мл этилового спирта. С образовавшегося осадка сливали надосадочную жидкость, осадок промывали на фильтре этиловым спиртом, высушивали при пониженном давлении. Выход АГ составляет 13,5 г (81,8% от сухого вещества). Содержание фенольных примесей 0,009%, зольность 2,3%. Полученный продукт имеет кремовую окраску (имеет поглощение в области 450 нм). The hot aqueous solution was drained, filtered from solids and concentrated in vacuo on a rotary evaporator to reduce the volume by 3 times. Received 100 ml of an extract with a solids concentration of 16.5%. The extract was gradually poured into 400 ml of ethyl alcohol with stirring. The supernatant was drained from the precipitate formed, the precipitate was washed on the filter with ethyl alcohol, and dried under reduced pressure. The output of AG is 13.5 g (81.8% of dry matter). The content of phenolic impurities is 0.009%, the ash content is 2.3%. The resulting product has a cream color (has an absorption in the region of 450 nm).

Пример 2. 200 г измельченной древесины лиственницы (влажность 31,2%), предварительно проэкстрагированной этилацетатом и высушенной от остатков растворителя в вакууме, заливали 350 мл воды и экстрагировали в аппарате с непрерывной циркуляцией при температуре 90oC в течение 2 час.Example 2. 200 g of crushed larch wood (humidity 31.2%), previously extracted with ethyl acetate and dried from solvent residues in vacuo, was filled with 350 ml of water and extracted in an apparatus with continuous circulation at a temperature of 90 o C for 2 hours.

Горячий водный раствор сливали, фильтровали от механических примесей и концентрировали в вакууме на роторном испарителе до уменьшения объема в 3 раза. Получали 100 мл экстракта с концентрацией сухих веществ 16,5%. The hot aqueous solution was drained, filtered from solids and concentrated in vacuo on a rotary evaporator to reduce the volume by 3 times. Received 100 ml of an extract with a solids concentration of 16.5%.

К 100 мл сконцентрированного экстракта добавляли при перемешивании 1 мл 10% водного раствора коагулянта и 1 мл 1% водного раствора флокулянта, выдерживали 2 час. Образовавшийся осадок отфильтровывали, фильтрат при перемешивании постепенно выливали в 400 мл этилового спирта. С образовавшегося осадка сливали надосадочную жидкость, осадок промывали на фильтре этиловым спиртом, высушивали при пониженном давлении. Выход АГ составил 13,6 г (82,4% от сухого вещества). Фенольные примеси и зольность отсутствуют. Продукт имеет белый цвет (поглощение в области 450 нм отсутствует). To 100 ml of the concentrated extract, 1 ml of a 10% aqueous solution of a coagulant and 1 ml of a 1% aqueous solution of a flocculant were added with stirring for 2 hours. The precipitate formed was filtered off, the filtrate was gradually poured into 400 ml of ethyl alcohol with stirring. The supernatant was drained from the precipitate formed, the precipitate was washed on the filter with ethyl alcohol, and dried under reduced pressure. The yield of AG was 13.6 g (82.4% of dry matter). Phenolic impurities and no ash. The product is white (no absorption at 450 nm).

Пример 3. Экстракцию проводили на опытно-промышленной установке для получения ДКВ. 200 кг измельченной до щепы древесины лиственницы (влажность 39,3%), предварительно проэкстрагированной этилацетатом с целью извлечения из нее дигидрокверцетина, не выгружая из экстрактора, подвергали сушке от оставшегося на ней этилацетата. Example 3. The extraction was carried out in a pilot plant for the production of DHQ. 200 kg of larch wood crushed to wood chips (moisture content 39.3%), previously extracted with ethyl acetate in order to extract dihydroquercetin from it without unloading from the extractor, was dried from the remaining ethyl acetate.

Затем в экстрактор подавали 350 л горячей деминерализованной воды, непрерывно циркулирующей с температурой 80oC. Экстракцию проводили в течение 2 час. Горячий водный экстракт сливали (300 л), фильтровали и упаривали до уменьшения объема в 3 раза. Получили 100 л сконцентрированного экстракта с содержанием сухих веществ 16,2%.Then 350 l of hot demineralized water, continuously circulating at a temperature of 80 ° C, were fed into the extractor. Extraction was carried out for 2 hours. The hot aqueous extract was drained (300 L), filtered and evaporated to reduce the volume by 3 times. Received 100 l of concentrated extract with a solids content of 16.2%.

К 1 л экстракта добавляли 5 мл 10% водного раствора коагулянта и 10 мл 1% водного раствора флокулянта, выдерживали 2 час. Образовавшийся осадок отфильтровывали, фильтрат при перемешивании постепенно выливали в 4 л этилового спирта. С образовавшегося осадка сливали надосадочную жидкость, осадок промывали на фильтре этиловым спиртом, высушивали при пониженном давлении. Выход АГ составил 80,5 % от сухих веществ, фенольных примесей нет, зольность отсутствует. To 1 l of extract was added 5 ml of a 10% aqueous solution of a coagulant and 10 ml of a 1% aqueous solution of a flocculant, kept for 2 hours. The precipitate formed was filtered off, the filtrate was gradually poured into 4 l of ethyl alcohol with stirring. The supernatant was drained from the precipitate formed, the precipitate was washed on the filter with ethyl alcohol, and dried under reduced pressure. The AG yield was 80.5% of dry matter, there were no phenolic impurities, and no ash content.

Пример 4. В условиях примера 3 щепу экстрагировали 350 л горячей деминерализованной воды, непрерывно циркулирующей с температурой 80oC. Экстракцию проводили в течение 2 час. Горячий водный экстракт сливали (300 л), фильтровали и упаривали до уменьшения объема в 3 раза. Получили 100 л сгущенного экстракта с концентраций сухих веществ 16,3%.Example 4. In the conditions of example 3, the chips were extracted with 350 l of hot demineralized water, continuously circulating at a temperature of 80 o C. The extraction was carried out for 2 hours. The hot aqueous extract was drained (300 L), filtered and evaporated to reduce the volume by 3 times. Received 100 l of condensed extract with a solids concentration of 16.3%.

К 10 л экстракта АГ добавляли 100 мл 10% водного раствора коагулянта и 130 мл 1% водного раствора флокулянта, выдерживали 2 час. Образовавшийся осадок отфильтровывали, фильтрат при перемешивании постепенно выливали в 40 л этилового спирта. С образовавшегося осадка сливали надосадочную жидкость, осадок промывали на фильтре этиловым спиртом, высушивали при пониженном давлении. Выход АГ составил 81,2% от сухих веществ. Фенольных примесей нет, зольность отсутствует, поглощение при 450 нм отсутствует. To 10 l of AG extract was added 100 ml of a 10% aqueous coagulant solution and 130 ml of a 1% aqueous flocculant solution, kept for 2 hours. The precipitate formed was filtered off, the filtrate was gradually poured into 40 l of ethanol with stirring. The supernatant was drained from the precipitate formed, the precipitate was washed on the filter with ethyl alcohol, and dried under reduced pressure. The output of hypertension was 81.2% of dry matter. There are no phenolic impurities, no ash content, no absorption at 450 nm.

Способ получения АГ совмещен со способом получения ДКВ и не требует дополнительного оборудования; заявляемый способ опробован на опытной полупромышленной установке с производительностью АГ 160 кг в месяц; заявляемый способ позволяет получать АГ высокой чистоты. The method of producing AH is combined with the method of producing DHQ and does not require additional equipment; the claimed method is tested on a pilot semi-industrial installation with a capacity of AG 160 kg per month; The claimed method allows to obtain high purity AG.

Claims (2)

1. Способ получения высокочистого арабиногалактана путем водной экстракции древесины лиственницы, концентрирования экстракта и высаживания продукта алифатическим спиртом, отличающийся тем, что древесину лиственницы обрабатывают этилацетатом, высушивают, экстрагируют водой при температуре 80 - 90oС, экстракт концентрируют, добавляют коагулянт и флокулянт, отделяют от осадка, из фильтрата высаживают продукт этиловым спиртом.1. The method of obtaining high-purity arabinogalactan by water extraction of larch wood, concentrating the extract and planting the product with aliphatic alcohol, characterized in that the larch wood is treated with ethyl acetate, dried, extracted with water at a temperature of 80 - 90 o C, the extract is concentrated, coagulant and flocculant are added, separated from the precipitate, the product is precipitated from the filtrate with ethyl alcohol. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют сульфат алюминия, а в качестве флокулянта "Sunfloc", представляющий собой высокомолекулярный полиакриламид. 2. The method according to claim 1, characterized in that as a coagulant use aluminum sulfate, and as a flocculant "Sunfloc", which is a high molecular weight polyacrylamide.
RU98112552/04A 1998-06-29 1998-06-29 Method of preparing highly pure arabinogalactane RU2143437C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98112552/04A RU2143437C1 (en) 1998-06-29 1998-06-29 Method of preparing highly pure arabinogalactane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98112552/04A RU2143437C1 (en) 1998-06-29 1998-06-29 Method of preparing highly pure arabinogalactane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2143437C1 true RU2143437C1 (en) 1999-12-27

Family

ID=20207905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98112552/04A RU2143437C1 (en) 1998-06-29 1998-06-29 Method of preparing highly pure arabinogalactane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2143437C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447086C2 (en) * 2010-07-13 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН Method of producing high-purity arabinogalactan

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3. JP 02129202, abstract, 17.05.90. 4. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447086C2 (en) * 2010-07-13 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН Method of producing high-purity arabinogalactan

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100473278B1 (en) How to extract and isolate proanthocyanidins from plants
RU96115272A (en) METHOD OF MANUFACTURE OF ETHANOL FROM URBAN SOLID WASTE (OPTIONS), METHOD OF MANUFACTURE OF ETHANOL AND METHOD FOR REMOVING HEAVY METALS AND OBTAINING GLUCOSE FROM CELLULOSE COMPONENT OF WASTE
JPS5828246A (en) Preparation of stevioside
IL24764A (en) Method of producing hydroxy-flavan 3,4-diols
JPH09500649A (en) Organic acid recovery method
JP2688509B2 (en) Extraction and purification method of hemicellulose
EP1044260B1 (en) Method for obtaining grape tannin, resulting tannin and uses
US3509126A (en) Recovery of high purity arabinogalactan from larch
EP0359645A1 (en) Process for separating keto-2L-gulonic acid from a fermentation liquor
RU2143437C1 (en) Method of preparing highly pure arabinogalactane
CN1480457A (en) Method for extracting tea polyhenols and tea pigment
US4461890A (en) Method for the treatment of waste fluids from orange canneries and process for recovering pectic substance therefrom
RU2066962C1 (en) Pectin production method
KR20230004436A (en) Methods for Obtaining Plant Extracts
RU2256668C2 (en) Arabinogalactan preparation method
RU2413432C2 (en) Method to produce arabinogalactane
RU2384587C1 (en) Method of producing arabinogalactan
RU2798564C1 (en) Method for producing pectin from sugar production waste
CN116023358B (en) Method for extracting genistein, fisetin and thioflavin from cotinus coggygria
JP2743281B2 (en) Method for producing arabinogalactan
RU2002756C1 (en) Method for arabinogalactane production
SU1187825A1 (en) Method of obtaining flamine and immortelle extract
RU2121848C1 (en) Method of inulin preparing
RU2116075C1 (en) Method of medicinal purified pectin preparing
SU1740417A1 (en) Method for obtaining enzyme preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050630