RU2182906C1 - Method of production of quercetin - Google Patents
Method of production of quercetin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182906C1 RU2182906C1 RU2001119492/04A RU2001119492A RU2182906C1 RU 2182906 C1 RU2182906 C1 RU 2182906C1 RU 2001119492/04 A RU2001119492/04 A RU 2001119492/04A RU 2001119492 A RU2001119492 A RU 2001119492A RU 2182906 C1 RU2182906 C1 RU 2182906C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quercetin
- oxidation
- wood
- hydrolysis
- dihydroquercetin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pyrane Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу переработки древесины лиственницы в ценные химические продукты, в частности к способу получения кверцетина формулы:
Кверцетин нетоксичен, обладает высокой биологической активностью и антиоксидантными свойствами, используется в медицине при лечении сердечно-сосудистых заболеваний для предотвращения хрупкости капилляров, в пищевой промышленности в качестве ингибитора окисления жиров и масел, в аналитической химии в качестве комплексообразующего агента при определении ионов металлов.The invention relates to a method for processing larch wood into valuable chemical products, in particular to a method for producing quercetin of the formula:
Quercetin is non-toxic, has high biological activity and antioxidant properties, is used in medicine in the treatment of cardiovascular diseases to prevent fragility of capillaries, in the food industry as an inhibitor of the oxidation of fats and oils, in analytical chemistry as a complexing agent in the determination of metal ions.
Известен способ получения кверцетина из дигидрокверцетинсодержащего растительного сырья путем обработки древесины лиственницы водным раствором бисульфита щелочного или щелочноземельного металла или бисульфита аммония при 25-100oС, отделения отработанного раствора, его термообработки при 125-145oС, охлаждения раствора сначала до 100-105oС, а затем до 50-60oС, причем выделенный сырой кверцетин обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом, отфильтровывают нерастворимые примеси, в фильтрат добавляют дистиллированную воду, полученную смесь упаривают до образования кристаллов, которые отфильтровывают и промывают дистиллированной водой (RU 2107066, 20.03.1998).A known method of producing quercetin from dihydroquercetin-containing plant materials by treating larch wood with an aqueous solution of alkali or alkaline earth metal bisulfite or ammonium bisulfite at 25-100 o C, separation of the spent solution, its heat treatment at 125-145 o C, cooling the solution first to 100-105 o C, and then to 50-60 o C, and the extracted crude quercetin is treated with 96% ethanol, insoluble impurities are filtered off, distilled water is added to the filtrate, the resulting mixture is evaporated to the formation of crystals that are filtered and washed with distilled water (RU 2107066, 03.20.1998).
Недостатком данного способа является его сложность и низкий выход целевого продукта. Так, при обработке древесины лиственницы водным раствором бисульфита щелочного или щелочноземельного металла или бисульфита аммония при 25-100oС в раствор переходит только часть дигидрокверцетина, который затем термообработкой при 125-145oС окисляют в кверцетин. Далее полученный кверцетин-сырец растворяют в 96%-ном этиловом спирте с целью удаления минеральных веществ, отфильтровывают от нерастворимых примесей, а из фильтрата разбавлением водой и частичным упариванием раствора выделяют кверцетин. Таким образом, процесс получения кверцетина многостадийный и продолжительный во времени.The disadvantage of this method is its complexity and low yield of the target product. So, when treating larch wood with an aqueous solution of an alkali or alkaline earth metal bisulfite or ammonium bisulfite at 25-100 ° C, only part of the dihydroquercetin passes into the solution, which is then heat-treated at 125-145 ° C and oxidized to quercetin. Next, the obtained raw quercetin is dissolved in 96% ethanol in order to remove mineral substances, filtered from insoluble impurities, and quercetin is isolated from the filtrate by dilution with water and partial evaporation of the solution. Thus, the process of obtaining quercetin is multi-stage and time-consuming.
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения кверцетина путем гидролиза щепы лиственницы при 100-150oС, гидромодуле около 6 в течение 1-3 ч, с последующей обработкой полученного водного гидролизата бисульфитом магния, натрия, калия или аммония с концентрацией всего SO2 1,5-7,0%, предпочтительно 3,5-4,5%, при рН 1,5-5,0, гидромодуле 3-10, в течение 1-3 ч и 110-160oС (SU 317653, 28.12.1971, примеры 6, 7, 8).The closest in technological essence and the achieved result is a method for producing quercetin by hydrolysis of larch chips at 100-150 o C, a hydromodule of about 6 for 1-3 hours, followed by treatment of the resulting aqueous hydrolyzate with magnesium, sodium, potassium or ammonium bisulfite with a concentration of SO 2 1.5-7.0%, preferably 3.5-4.5%, at a pH of 1.5-5.0, a hydraulic module of 3-10, for 1-3 hours and 110-160 o C (SU 317653, 12/28/1971, examples 6, 7, 8).
Этот способ получения кверцетина весьма сложен и продолжителен, т.к. он состоит из двух основных стадий, при этом требуется большой расход бисульфита щелочноземельного металла (гидромодуль равен 6). Выход сырого кверцетина составляет всего 0,6% от веса абсолютно сухой древесины, содержание основного вещества составляет 55-70%, он имеет довольно высокую (3,0-3,7%) зольность и высокое (до 1,6%) содержание серы, а также следы металлов магния, кальция и цинка. This method of producing quercetin is very complex and lengthy, because it consists of two main stages, and a large consumption of alkaline earth metal bisulfite is required (the hydromodule is 6). The yield of crude quercetin is only 0.6% by weight of absolutely dry wood, the content of the main substance is 55-70%, it has a rather high (3.0-3.7%) ash content and a high (up to 1.6%) sulfur content as well as traces of the metals magnesium, calcium and zinc.
Недостатком перечисленных выше способов получения кверцетина является то, что для окисления дигидрокверцетина в кверцетин используют бисульфиты щелочных или щелочноземельных металлов, чаще всего бисульфит магния. Бисульфит магния вещество нестойкое, может существовать только в виде водного раствора и готовится непосредственно перед использованием. The disadvantage of the above methods for producing quercetin is that for the oxidation of dihydroquercetin to quercetin, alkali or alkaline earth metal bisulfites are used, most often magnesium bisulfite. Magnesium bisulfite is an unstable substance, can exist only in the form of an aqueous solution and is prepared immediately before use.
Задачей изобретения является повышение выхода и интенсификация процесса получения кверцетина, упрощение технологии его получения за счет совмещения стадий гидролиза древесины лиственницы и окисления содержащегося в ней дигидрокверцетина в кверцетин сернистокислым нитрием (Na2SO3). Техническим результатом изобретения является упрощение технологии и сокращение продолжительности процесса окисления дигидрокверцетина в кверцетин.The objective of the invention is to increase the yield and intensification of the process of producing quercetin, simplifying the technology of its production by combining the stages of hydrolysis of larch wood and the oxidation of dihydroquercetin contained in it to quercetin with nitrous sulfide (Na 2 SO 3 ). The technical result of the invention is to simplify the technology and reduce the duration of the oxidation of dihydroquercetin to quercetin.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения кверцетина путем гидролиза и окисления сернистокислым натрием дигидрокверцетинсодержащего растительного сырья при нагревании с последующим выделением целевого продукта, согласно изобретению, гидролиз и окисление растительного сырья сернистокислым натрием проводят одновременно перегретым водяным паром при 190-210oС и 3-4 МПа в течение 100-200 с, с последующим резким сбросом давления (декомпрессии).The problem is solved in that in the method of producing quercetin by hydrolysis and oxidation of sodium sulfide dihydroquercetin-containing plant material by heating, followed by isolation of the target product, according to the invention, the hydrolysis and oxidation of plant material by sodium sulfide is carried out simultaneously with superheated steam at 190-210 o C and 3 -4 MPa for 100-200 s, followed by a sharp release of pressure (decompression).
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительными от прототипа признаками являются проведение гидролиза древесины лиственницы одновременно с окислением, которое проводят сернистокислым натрием. Проведение окисления содержащегося в древесине лиственницы дигидрокверцетина сернистокислым натрием совместно с ее гидролизом перегретым водяным паром при 190-210oС и 3-4 МПа в течение 100-200 с позволяет провести полное окисление содержащегося в древесине лиственницы дигидрокверцетина в кверцетин всего за 100 - 200 с. Высокая температура и давление способствуют гидролизу углеводородной сетки растительного материала за счет более глубокого проникновения сернистокислого натрия во внутренние поры древесины, а быстрая декомпрессия - разрыхлению гидролизованного материала в пыль. Использование сернистокислого натрия вместо бисульфитов щелочных или щелочноземельных металлов упрощает процесс.Comparative analysis with the prototype shows that the distinctive features of the prototype are hydrolysis of larch wood simultaneously with oxidation, which is carried out by sodium sulfite. The oxidation of dihydroquercetin contained in larch wood with sodium sulfite together with its hydrolysis with superheated steam at 190-210 o C and 3-4 MPa for 100-200 s allows the complete oxidation of dihydroquercetin contained in larch wood to quercetin in just 100 - 200 s . High temperature and pressure contribute to the hydrolysis of the hydrocarbon network of plant material due to a deeper penetration of sodium sulfate into the internal pores of the wood, and rapid decompression - to loosen the hydrolyzed material into dust. The use of sodium sulfite instead of bisulfites of alkali or alkaline earth metals simplifies the process.
Процесс осуществляют следующим образом. The process is as follows.
Древесина лиственницы, измельченная до частиц с размером менее 5 мм, подвергается окислению и гидролизу перегретым водяным паром в присутствии сернистокислого натрия. Сернистокислый натрий берут из расчета 10-20 г на 80-100 г абсолютно сухой древесины лиственницы. Обработку перегретым водяным паром проводят при 190-210oС и 3-4 МПа, времени 100-200 с. При этом при обработке перегретым водяным паром в присутствии сернистокислого натрия происходит гидролиз древесины лиственницы и одновременное окисление содержащегося в ней дигидрокверцетина в кверцетин, а в момент резкого сброса давления (декомпрессии) гидролизованный материал (древесины лиственницы) разрыхляется в пыль.Larch wood, crushed to particles less than 5 mm in size, undergoes oxidation and hydrolysis with superheated water vapor in the presence of sodium sulfate. Sodium sulfate is taken at the rate of 10-20 g per 80-100 g of absolutely dry larch wood. Processing with superheated steam is carried out at 190-210 o C and 3-4 MPa, time 100-200 s. In this case, when processing with superheated water vapor in the presence of sodium sulfite, hydrolysis of larch wood occurs and the dihydroquercetin contained in it is simultaneously oxidized to quercetin, and at the time of a sharp pressure drop (decompression), the hydrolyzed material (larch wood) loosens into dust.
Древесина лиственницы после обработки перегретым водяным паром в присутствии сернистокислого натрия представляет собой однородную кашеобразную массу темно-зеленого цвета. Гидролизованную в присутствии сернистокислого натрия древесину лиственницы отмывают водой от продуктов гидролиза, остатка сернистокислого натрия и минеральных примесей, высушивают при температуре 100-105oС. Сухую древесину, представляющую собой рыхлую массу темно-зеленого цвета, экстрагируют этиловым спиртом. После удаления спирта получают темно-желтый порошок кверцетина-сырца.Larch wood after treatment with superheated water vapor in the presence of sodium sulfite is a homogeneous, porous mass of dark green color. Hydrolyzed in the presence of sodium sulfate, larch wood is washed with water from the hydrolysis products, the residue of sodium sulfate and mineral impurities, dried at a temperature of 100-105 o C. Dry wood, which is a loose mass of dark green color, is extracted with ethyl alcohol. After removing the alcohol, a dark yellow raw quercetin powder is obtained.
Пример 1. В реактор, нагретый до 200oС, загружают 85 г древесины лиственницы с влажностью до 5%, содержащей 1,6-1,7% дигидрокверцетина. Затем заливают 100 мл раствора, содержащего 15 г Na2SO3. В течение 3-5 с водяным паром давление повышают до 3,5 МПа и выдерживают в течение 150 с. Затем с помощью шарового крана осуществляют резкий сброс давления, при этом гидролизованный материал выбрасывается в приемный бункер, затем его переносят в стакан, добавляют 1,5 л воды, при перемешивании доводят до кипения, охлаждают и отфильтровывают. На фильтре гидролизованный материал промывают водой и высушивают при 100-105oС. Выделение кверцетина проводят спиртом в аппарате Сокслета. Выход сырого кверцетина составил 2,3 г (2,7%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 1. In a reactor heated to 200 o C, load 85 g of larch wood with a moisture content of up to 5%, containing 1.6-1.7% dihydroquercetin. Then pour 100 ml of a solution containing 15 g of Na 2 SO 3 . Within 3-5 s water vapor pressure is increased to 3.5 MPa and incubated for 150 s. Then, using a ball valve, a sharp pressure relief is carried out, while the hydrolyzed material is thrown into the receiving hopper, then it is transferred to a glass, 1.5 l of water is added, it is brought to a boil with stirring, cooled and filtered. On the filter, the hydrolyzed material is washed with water and dried at 100-105 o C. Isolation of quercetin is carried out with alcohol in a Soxhlet apparatus. The yield of crude quercetin was 2.3 g (2.7%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 2. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 190oС, а время - 150 с. Выход сырого кверцетина составил 2,4 г (2,4%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 2. The reactor is loaded with 100 g of larch wood, the treatment is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature is 190 o C, and the time is 150 s. The yield of crude quercetin was 2.4 g (2.4%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 3. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 210oС, а время - 200 с. Выход сырого кверцетина составил 2,3 г (2,3%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 3. The reactor is loaded with 100 g of larch wood, the treatment is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature of 210 o C, and the time is 200 s. The yield of crude quercetin was 2.3 g (2.3%) by weight of absolutely dry wood.
Пример 4. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно пропитанной водным раствором Na2SO3 (из расчета 15,0 г Na2SO3, растворенного в 100 мл воды на 100 г древесины лиственницы). Обработку производят аналогично описанному в примере 1. Выход сырого кверцетина составил 2,8 г (2,8%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 4. In the reactor load 100 g of larch wood, previously impregnated with an aqueous solution of Na 2 SO 3 (based on 15.0 g of Na 2 SO 3 dissolved in 100 ml of water per 100 g of larch wood). The treatment is carried out similarly to that described in example 1. The yield of crude quercetin was 2.8 g (2.8%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 5. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно пропитанной водным раствором Na2SO3, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 190oС, а время - 150 с. Выход сырого кверцетина составил 2,4 г (2,4%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 5. In the reactor load 100 g of larch wood, previously impregnated with an aqueous solution of Na 2 SO 3 , the processing is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature is 190 o C, and the time is 150 s. The yield of crude quercetin was 2.4 g (2.4%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 6. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно пропитанной водным раствором Na2SO3, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 210oС, а время - 200 с. Выход сырого кверцетина составил 2,5 г (2,5%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 6. In the reactor load 100 g of larch wood, previously impregnated with an aqueous solution of Na 2 SO 3 , the processing is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature of 210 o C, and the time is 200 C. The yield of crude quercetin was 2.5 g (2.5%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 7. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно смешанной с 15 г сухого Na2SO3, обработку производят аналогично описанному в примере 1. Выход сырого кверцетина составил 2,2 г (2,2%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 7. The reactor is loaded with 100 g of larch wood, pre-mixed with 15 g of dry Na 2 SO 3 , the treatment is carried out as described in example 1. The yield of crude quercetin was 2.2 g (2.2%) of the weight of absolutely dry wood.
Пример 8. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно смешанной с 15 г сухого Na2SO3, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 190oС, а время - 150 с. Выход сырого кверцетина составил 2,1 г (2,1%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 8. The reactor is loaded with 100 g of larch wood, pre-mixed with 15 g of dry Na 2 SO 3 , the processing is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature is 190 o C, and the time is 150 s. The yield of crude quercetin was 2.1 g (2.1%) by weight of absolutely dry wood.
Пример 9. В реактор загружают 100 г древесины лиственницы, предварительно смешанной с 15 г сухого Na2SO3, обработку производят аналогично описанному в примере 1, только температура гидролиза 210oС, а время - 200 с. Выход сырого кверцетина составил 2,0 г (2,0%) от веса абсолютно сухой древесины.Example 9. The reactor is loaded with 100 g of larch wood, pre-mixed with 15 g of dry Na 2 SO 3 , the processing is carried out as described in example 1, only the hydrolysis temperature of 210 o C, and the time is 200 C. The yield of crude quercetin was 2.0 g (2.0%) by weight of absolutely dry wood.
Сырой кверцетин содержит 60-70% индивидуального кверцетина. Crude quercetin contains 60-70% of individual quercetin.
Проведение процесса гидролиза и окисления перегретым водяным паром при температуре ниже 190oС нецелесообразно, т.к. в этом случае требуется более продолжительное время для окисления дигидрокверцетина в кверцетин, а увеличение температуры выше 210oС приводит к резкому снижению выхода кверцетина за счет его разложения. Наиболее высокий выход сырого кверцетина наблюдается в случае использования древесины лиственницы, предварительно пропитанной водным раствором Na2SO3.The process of hydrolysis and oxidation by superheated steam at temperatures below 190 o With impractical, because in this case, a longer time is required for the oxidation of dihydroquercetin to quercetin, and an increase in temperature above 210 o C leads to a sharp decrease in the yield of quercetin due to its decomposition. The highest yield of crude quercetin is observed in the case of using larch wood, previously impregnated with an aqueous solution of Na 2 SO 3 .
Claims (1)
путем гидролиза и окисления дигидрокверцетинсодержащего растительного сырья при нагревании с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют сернистокислый натрий, а гидролиз и окисление сырья проводят одновременно перегретым водяным паром при 190-210oС и 3-4 МПа в течение 100-200 с с последующей быстрой декомпрессией.The method of producing quercetin of the formula I
by hydrolysis and oxidation of a dihydroquercetin-containing plant material when heated, followed by isolation of the target product, characterized in that sodium sulfide is used as an oxidizing agent, and the hydrolysis and oxidation of the raw material is carried out simultaneously with superheated steam at 190-210 o C and 3-4 MPa for 100 -200 s followed by rapid decompression.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119492/04A RU2182906C1 (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Method of production of quercetin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119492/04A RU2182906C1 (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Method of production of quercetin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2182906C1 true RU2182906C1 (en) | 2002-05-27 |
Family
ID=20251677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001119492/04A RU2182906C1 (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Method of production of quercetin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182906C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830965A (en) * | 2010-05-13 | 2010-09-15 | 金凤燮 | Method for catalyzing and hydrolyzing natural nucleoside compound by metal ion |
-
2001
- 2001-07-13 RU RU2001119492/04A patent/RU2182906C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830965A (en) * | 2010-05-13 | 2010-09-15 | 金凤燮 | Method for catalyzing and hydrolyzing natural nucleoside compound by metal ion |
| CN101830965B (en) * | 2010-05-13 | 2013-01-16 | 金凤燮 | Method for catalyzing and hydrolyzing natural nucleoside compound by metal ion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA34477C2 (en) | Process of sugars production of cellulose- and hemicellulose-containing materials, process for separation of acid and sugars from liquids produced by this technology, process of fermentation sugars produced by this technology and process of processing solids produced by this technology | |
| WO2008053711A1 (en) | Amorphous silica and process for production thereof | |
| DE2440929A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PURE ALUMINUM OXYDE | |
| US6924381B2 (en) | Modified physical refining of soybean oil | |
| US6111120A (en) | Method of refining oils and fats | |
| RU2182906C1 (en) | Method of production of quercetin | |
| RU2182907C1 (en) | Method of production of quercetin | |
| JPH11323752A (en) | Production of material with high content of silica, cellulose and lignin | |
| EA018882B1 (en) | Method of continuous acid hydrolysis of cellulose containing substances | |
| RU2333207C2 (en) | Method for obtaining quercetin | |
| SU1502560A1 (en) | Method of producing aqueous solutions of formaldehyde | |
| JP2005328797A (en) | Method for removing heavy metal from food, or the like | |
| US2483559A (en) | Process of preparing vanillic acid | |
| RU2285718C1 (en) | Method for refining of vegetable oil mixture for producing of food products, preferably ketchup | |
| RU2035460C1 (en) | Method of quercitin preparing | |
| RU2074711C1 (en) | Method of ergosterol preparing | |
| US652910A (en) | Process of making yeast extracts. | |
| SU317653A1 (en) | METHOD OF OBTAINING KVERCETIN | |
| SU1708845A1 (en) | Method for ribonucleic acid preparation from the yeast cells | |
| SU632664A1 (en) | Method of treating nepheline-syenite slime | |
| RU2123497C1 (en) | Method of production of furfurol and acetic acid | |
| SU976600A1 (en) | Process for preparing boron compounds | |
| SU1666444A1 (en) | Method for separating arsenic(iii) oxide and boron oxide or boric acid | |
| JPS6039097B2 (en) | Method for producing copper chlorophyllin alkaline salt solution | |
| RU2257402C1 (en) | Method of producing easily dehydrated vegetable oil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040714 |