RU2269541C1 - Method for preparing betulinic acid - Google Patents
Method for preparing betulinic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269541C1 RU2269541C1 RU2004137442/04A RU2004137442A RU2269541C1 RU 2269541 C1 RU2269541 C1 RU 2269541C1 RU 2004137442/04 A RU2004137442/04 A RU 2004137442/04A RU 2004137442 A RU2004137442 A RU 2004137442A RU 2269541 C1 RU2269541 C1 RU 2269541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- betulonic
- betulonic acid
- solution
- betulinic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Steroid Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения биологически активных веществ из продуктов химической переработки растительной биомассы, в частности к способу получения из бетулина бетулиновой кислоты формулыThe invention relates to methods for producing biologically active substances from products of chemical processing of plant biomass, in particular to a method for producing betulinic acid from betulin of the formula
Бетулиновая кислота (3β-гидрокси-20(29)-лупаен-28-овая кислота) является природным биологически активным веществом, подавляющим рост меланомы и других раковых клеток. Бетулиновая кислота найдена в коре и листьях многих растений, но ее выделение мало рентабельно из-за низкого содержания (около 0,1% от сухого веса).Betulinic acid (3β-hydroxy-20 (29) -lupaen-28-oic acid) is a natural biologically active substance that inhibits the growth of melanoma and other cancer cells. Betulinic acid is found in the bark and leaves of many plants, but its isolation is not very cost effective due to its low content (about 0.1% of dry weight).
Известно несколько способов получения бетулиновой кислоты из бетулина, содержание которого в бересте достигает 35%. Четырехстадийный способ получения бетулиновой кислоты из бетулина заключается в блокировании обеих гидроксильных групп ацетилированием, избирательном гидролизе сложноэфирной группы первичного спирта, окислении деблокированной гидроксиметиленовой группы до карбоксильной и окончательном удалении ацетильной защитной группы (Rucicka L., Lamberton А.Н., Christle C.W. // Helv. Chim. Acta. 1938. V.21. P.1706-1717).Several methods are known for producing betulinic acid from betulin, the content of which in birch bark reaches 35%. The four-stage method for producing betulinic acid from betulin consists in blocking both hydroxyl groups with acetylation, selective hydrolysis of the ester group of the primary alcohol, oxidation of the unblocked hydroxymethylene group to a carboxyl group and the final removal of the acetyl protecting group (Rucicka L., A. Lamberton, Christle CW // Helv Chim. Acta. 1938. V.21. P. 1706-1717).
Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта (около 30%), его многостадийность, нетехнологичность, длительность протекания процесса.The disadvantage of this method is the low yield of the target product (about 30%), its multi-stage, low technology, the duration of the process.
Известен двухстадийный метод получения бетулиновой кислоты (Darrick S.H.L. Kim, Chen Z., Nguyen V.T., Pezzuto J.M., Qiu S., Lu Z.Z. // Syn. Comm. 1997. V.27 №9. P.1607-1612), по которому бетулин окисляют реактивом Джонса в бетулоновую кислоту, а затем восстанавливают боргидридом натрия в тетрагидрофуране в течение 12 часов при 0°С. Разложение избытка боргидрида натрия проводят разбавленной соляной кислотой. Выделение бетулиновой кислоты осуществляют путем отгонки 50% тетрагидрофурана под вакуумом, последующим разбавлением реакционной массы этилацетатом, промывки органического раствора, отгонки растворителя под вакуумом. Бетулиновую кислоту получают в виде смеси 3α и 3β гидроксиизомеров в соотношении 1:19.Known two-stage method for producing betulinic acid (Darrick SHL Kim, Chen Z., Nguyen VT, Pezzuto JM, Qiu S., Lu ZZ // Syn. Comm. 1997. V.27 No. 9. P.1607-1612), according to which betulin is oxidized with Jones reagent to betulonic acid, and then reduced with sodium borohydride in tetrahydrofuran for 12 hours at 0 ° C. The decomposition of excess sodium borohydride is carried out with dilute hydrochloric acid. Isolation of betulinic acid is carried out by distillation of 50% tetrahydrofuran under vacuum, followed by dilution of the reaction mass with ethyl acetate, washing the organic solution, distilling off the solvent under vacuum. Betulinic acid is obtained as a mixture of 3α and 3β hydroxyisomers in a ratio of 1:19.
Недостатками данного способа являются недостаточный выход бетулиновой кислоты (50% от исходного бетулина) и длительность проведения всего процесса, особенно первой стадии выделения и очистки бетулоновой кислоты. Ввиду низкой растворимости бетулоновой кислоты и боргидрида натрия при проведении процесса восстановления требуются значительные количества тетрагидрофурана, кроме того используется второй растворитель - этилацетат.The disadvantages of this method are the insufficient yield of betulinic acid (50% of the initial betulin) and the duration of the entire process, especially the first stage of separation and purification of betulonic acid. Due to the low solubility of betulonic acid and sodium borohydride, significant amounts of tetrahydrofuran are required during the reduction process, in addition, a second solvent, ethyl acetate, is used.
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является двухстадийный способ получения бетулиновой кислоты, включающий окисление бетулина до бетулоновой кислоты хромовым ангидридом в уксусной кислоте при температуре 15-20°С в течение 10 минут, экстракцию бетулоновой кислоты диэтиловым эфиром, промывку эфирного раствора 10% раствором NaCl, перевод свободной бетулоновой кислоты в ее натриевую соль при прибавлении к эфирному раствору 4 N раствора NaOH, отделением фильтрованием полученной натриевой соли бетулоновой кислоты, ее высушивание в вакууме в присутствии пятиокиси фосфора, последующую очистку натриевой соли бетулоновой кислоты от следов соединений хрома растворением ее в метиловом спирте и пропусканием полученного раствора через слой силикагеля, последующее упаривание раствора и получение натриевой соли бетулоновой кислоты (выход 59%), перевод бетулоновой кислоты в свободное состояние разложением натриевой соли бетулоновой кислоты 10%-ным раствором соляной кислоты, экстракцию свободной бетулоновой кислоты диэтиловым эфиром, промывку эфирного раствора водой, отделение эфирного раствора, его сушку над сульфатом натрия, упаривание и перекристаллизацию из метилового спирта. Вторая стадия включает восстановление бетулоновой кислоты до бетулиновой в тетрагидрофуране боргидридом натрия при температуре 0°С в течение 10 часов, разложение избытка боргидрида натрия раствором 2N соляной кислоты и концентрирование раствора путем отгонки под вакуумом 50% тетрагидрофурана, разбавление полученного концентрата этилацетатом, промывку его водой и 10% раствором NaCl, отделение этилацетатного раствора бетулиновой кислоты и высушивание над сульфатом магния, отгонку этилацетата под вакуумом, перекристаллизацию полученного продукта из метилового спирта. Выход бетулиновой кислоты составляет менее 50% в пересчете на исходный бетулин (Ле Банг Шон, Каплун А.П., Шпилевский А.А., Андия-Правдивый Ю.С., Алексеева С.Г., Григорьев Б.Б., Швец В.И. // Биоорганическая химия. 1998. Т.24. №10. С.787-793).The closest in technological essence and the achieved result to the present invention is a two-stage method for producing betulinic acid, including the oxidation of betulin to betulonic acid with chromic anhydride in acetic acid at a temperature of 15-20 ° C for 10 minutes, the extraction of betulonic acid with diethyl ether, washing the ether solution 10% NaCl solution, the conversion of free betulonic acid into its sodium salt when 4 N NaOH solution is added to the ethereal solution, filtering the obtained sodium betulonic acid salt, drying in vacuum in the presence of phosphorus pentoxide, subsequent purification of betulonic acid sodium salt from traces of chromium compounds by dissolving it in methyl alcohol and passing the resulting solution through a layer of silica gel, subsequent evaporation of the solution and obtaining betulonic acid sodium salt (yield 59% ), the translation of betulonic acid into a free state by decomposition of the sodium salt of betulonic acid with a 10% solution of hydrochloric acid, extraction of free betulonic acid with diethyl th ether, wash the ether solution with water, separating an ether solution, drying it over sodium sulfate, evaporation and recrystallization from methyl alcohol. The second stage involves the reduction of betulonic acid to betulinic in tetrahydrofuran with sodium borohydride at a temperature of 0 ° C for 10 hours, decomposition of excess sodium borohydride with a solution of 2N hydrochloric acid, and concentrating the solution by vacuum distillation of 50% tetrahydrofuran, diluting the resulting concentrate with ethyl acetate, washing it with water and 10% NaCl solution, separation of an ethyl acetate solution of betulinic acid and drying over magnesium sulfate, distillation of ethyl acetate under vacuum, recrystallization of the obtained methyl alcohol product. The yield of betulinic acid is less than 50% in terms of the initial betulin (Le Bang Sean, Kaplun A.P., Shpilevsky A.A., Andiya-Pravdivy Yu.S., Alekseeva S.G., Grigoryev B.B., Shvets V.I. // Bioorganic chemistry. 1998. V.24. No. 10. S.787-793).
Недостатком данного способа является низкий выход (менее 50%), а также сложность и продолжительность процесса, так как каждая стадия включает большой набор различных видов обработки (промывки, очистки, сушки, разделения, выделения, неоднократной отгонки растворителей и т.п.). На стадии восстановления в качестве растворителя используют дорогой и дефицитный тетрагидрофуран.The disadvantage of this method is the low yield (less than 50%), as well as the complexity and duration of the process, since each stage includes a large set of different types of processing (washing, cleaning, drying, separation, isolation, repeated distillation of solvents, etc.). In the reduction step, expensive and scarce tetrahydrofuran is used as a solvent.
Задачей изобретения является повышение выхода целевого продукта, упрощение технологии, сокращение продолжительности процесса и сокращение набора используемых растворителей.The objective of the invention is to increase the yield of the target product, simplifying the technology, reducing the duration of the process and reducing the set of solvents used.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения бетулиновой кислоты, включающем окисление бетулина оксидом хрома (VI) в уксусной кислоте в бетулиновую кислоту, очистку ее через натриевую соль с последующим переводом в свободную бетулоновую кислоту, экстракцию ее диэтиловым эфиром и восстановление бетулоновой кислоты боргидридом натрия до бетулиновой кислоты, согласно изобретению восстановление бетулоновой кислоты до бетулиновой проводят, используя раствор бетулоновой кислоты в диэтиловом эфире, полученный после перевода натриевой соли бетулоновой кислоты в свободную бетулоновую кислоту.The problem is achieved in that in a method for producing betulinic acid, comprising oxidizing betulin with chromium oxide (VI) in acetic acid to betulinic acid, purifying it through sodium salt, then converting it into free betulonic acid, extracting it with diethyl ether and recovering betulonic acid with sodium borohydride to betulinic acid, according to the invention, the reduction of betulonic acid to betulinic acid is carried out using a solution of betulonic acid in diethyl ether obtained after translation betulonic acid sodium salt into the free betulonic acid.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительным от прототипа признаком является проведение восстановления боргидридом натрия в растворе диэтилового эфира, полученном после перевода натриевой соли бетулоновой кислоты в свободную бетулоновую кислоту, без ее выделения из раствора, т.е. вторую стадию проводят в том же самом растворителе, который используют на первой стадии проведения процесса. Благодаря проведению восстановления бетулоновой кислоты боргидридом натрия в растворе диэтилового эфира удалось повысить выход бетулиновой кислоты до 65% от исходного бетулина (в прототипе - 50%), а также сократить набор используемых растворителей (в прототипе - диэтиловый эфир, метиловый спирт и этилацетат). Кроме того, в предлагаемом изобретении удалось сократить несколько операций, так при очистке бетулоновой кислоты от соединений хрома в прототипе натриевую соль высушивают в присутствии пятиокиси фосфора, растворяют в метиловом спирте и пропускают через силикагель, затем упаривают раствор. В предлагаемом способе эти операции упрощены.Comparative analysis with the prototype shows that the hallmark of the prototype is the reduction of sodium borohydride in a solution of diethyl ether obtained after the conversion of the sodium salt of betulonic acid into free betulonic acid, without its isolation from the solution, i.e. the second stage is carried out in the same solvent that is used in the first stage of the process. Due to the reduction of betulonic acid with sodium borohydride in a solution of diethyl ether, it was possible to increase the yield of betulinic acid to 65% of the initial betulin (in the prototype - 50%), as well as to reduce the range of solvents used (in the prototype diethyl ether, methyl alcohol and ethyl acetate). In addition, in the present invention, it was possible to reduce several operations, so when cleaning betulonic acid from chromium compounds in the prototype, the sodium salt is dried in the presence of phosphorus pentoxide, dissolved in methyl alcohol and passed through silica gel, then the solution is evaporated. In the proposed method, these operations are simplified.
После восстановления натриевой соли в свободную бетулоновую кислоту ее не выделяют из раствора, т.е. сокращены операции упаривания и перекристаллизации из метилового спирта. Благодаря сокращению этих операций удалось упростить процесс и сократить его продолжительность.After the sodium salt is reduced to free betulonic acid, it is not isolated from the solution, i.e. The operations of evaporation and recrystallization from methyl alcohol are reduced. By reducing these operations, it was possible to simplify the process and shorten its duration.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
В колбу объемом 2 л загружают 15 г бетулина, добавляют 600 мл ледяной уксусной кислоты. Затем к полученной смеси одной порцией прибавляют раствор, содержащий 15 г хромового ангидрида в 20 мл уксусной кислоты и 22 мл воды, при перемешивании и температуре 15-20°С. При этом весь бетулин растворяется. Через 10 мин реакционную смесь разбавляют 600 мл 10% водного раствора NaCl. Реакционную массу экстрагируют в делительной воронке диэтиловым эфиром 2 раза по 600 мл. Эфирный экстракт промывают 4-6 раз 500 мл 10% водного раствора NaCl. В делительной воронке объемом 2 л к эфирному экстракту прибавляют 500 мл 10% раствора NaCl и 300 мл 4 N раствора NaOH, на границе раздела водного и эфирного слоев образуется хлопьевидный осадок натриевой соли бетулоновой кислоты. Водный и эфирный слои сливают из делительной воронки, а оставшуюся натриевую соль бетулоновой кислоты 2-3 раза промывают в делительной воронке 500-600 мл диэтилового эфира, затем к натриевой соли бетулоновой кислоты добавляют 1000 мл диэтилового эфира и 200 мл 10% раствора соляной кислоты, встряхивают до полного растворения бетулоновой кислоты. Эфирный слой, содержащий бетулоновую кислоту, отделяют, промывают водой, сушат над сульфатом натрия.15 g of betulin are charged into a 2 L flask, 600 ml of glacial acetic acid are added. Then, a solution containing 15 g of chromic anhydride in 20 ml of acetic acid and 22 ml of water is added to the resulting mixture in one portion, with stirring and a temperature of 15-20 ° C. In this case, all betulin is dissolved. After 10 minutes, the reaction mixture was diluted with 600 ml of a 10% aqueous NaCl solution. The reaction mass is extracted in a separatory funnel with diethyl ether 2 times 600 ml. The ether extract is washed 4-6 times with 500 ml of a 10% aqueous solution of NaCl. In a 2 L separatory funnel, 500 ml of a 10% NaCl solution and 300 ml of a 4 N NaOH solution are added to the ether extract, and a flocculent precipitate of betulonic acid sodium salt is formed at the interface between the aqueous and ether layers. The water and ether layers are drained from the separatory funnel, and the remaining sodium salt of betulonic acid is washed 2-3 times in a separatory funnel with 500-600 ml of diethyl ether, then 1000 ml of diethyl ether and 200 ml of 10% hydrochloric acid solution are added to the sodium salt of betulonic acid, shake until complete dissolution of betulonic acid. The ether layer containing betulonic acid is separated, washed with water, dried over sodium sulfate.
Вторая стадия восстановления бетулоновой кислоты. Раствор бетулоновой кислоты в диэтиловом эфире (объем около 1000 мл), полученный после перевода натриевой соли бетулоновой кислоты в свободную бетулоновую кислоту, переносят в трехгорлую 2 л колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, затем постепенно в течение 2 часов при интенсивном перемешивании вносят в реакционную смесь 8 г боргидрида натрия при температуре 15-20°С и перемешивают в течение 8 часов. Ход процесса восстановления бетулоновой кислоты контролируют методом ТСХ на пластинках Silufol. Затем добавляют 20 или 30 мл 10% раствора соляной кислоты. Раствор бетулиновой кислоты в диэтиловом эфире промывают 400 мл 10% раствора NaCl и 400 мл воды. Эфирный слой отделяют, высушивают над сульфатом натрия. После удаления эфира получают бетулиновую кислоту с выходом 65%. После перекристаллизации из метанола получают белые игольчатые кристаллы бетулиновой кислоты Тпл 296-298°С.The second stage of recovery of betulonic acid. A solution of betulonic acid in diethyl ether (volume about 1000 ml), obtained after converting the sodium salt of betulonic acid into free betulonic acid, was transferred to a three-necked 2 L flask equipped with a stirrer and reflux condenser, then gradually introduced into the reaction mixture for 2 hours with vigorous stirring a mixture of 8 g of sodium borohydride at a temperature of 15-20 ° C and stirred for 8 hours. The progress of the betulonic acid reduction process is monitored by TLC on Silufol plates. Then add 20 or 30 ml of a 10% hydrochloric acid solution. A solution of betulinic acid in diethyl ether is washed with 400 ml of a 10% NaCl solution and 400 ml of water. The ether layer is separated, dried over sodium sulfate. After ether removal, betulinic acid is obtained in a yield of 65%. After recrystallization from methanol, white needle crystals of betulinic acid T mp 296-298 ° C are obtained.
Таким образом, предлагаемый способ получения бетулиновой кислоты позволяет повысить выход целевого продукта до 65% по отношению к исходному бетулину, а также упростить процесс, исключив несколько стадий. Кроме того, в способе используется только диэтиловый эфир, т.е. сокращен набор используемых растворителей.Thus, the proposed method for producing betulinic acid can increase the yield of the target product up to 65% with respect to the initial betulin, as well as simplify the process by eliminating several stages. In addition, the method uses only diethyl ether, i.e. reduced set of solvents used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137442/04A RU2269541C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Method for preparing betulinic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137442/04A RU2269541C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Method for preparing betulinic acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2269541C1 true RU2269541C1 (en) | 2006-02-10 |
Family
ID=36049953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004137442/04A RU2269541C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Method for preparing betulinic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2269541C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458933C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России) | Method for producing betulinic acid |
| RU2463041C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России) | Method of obtaining betulinic acid |
| CN107573397A (en) * | 2017-09-13 | 2018-01-12 | 江苏耐雀生物工程技术有限公司 | A kind of method for preparing betulic acid |
-
2004
- 2004-12-21 RU RU2004137442/04A patent/RU2269541C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЕ БАНГ ШОН и др. Биоорганическая химия, 1998, т.24, №10, с.787-793. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458933C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России) | Method for producing betulinic acid |
| RU2463041C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России) | Method of obtaining betulinic acid |
| CN107573397A (en) * | 2017-09-13 | 2018-01-12 | 江苏耐雀生物工程技术有限公司 | A kind of method for preparing betulic acid |
| CN107573397B (en) * | 2017-09-13 | 2019-07-30 | 江苏耐雀生物工程技术有限公司 | A method of preparing betulic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1470149B1 (en) | Distilliative process of extracting and purifying phytosterols and phytostanols from tall oil pitch | |
| AU2003203072A1 (en) | Distalliative process of extracting and purifying phytosterols and phytostanols from tall oil pitch | |
| CN106431996B (en) | The preparation method of 1,4 good butanediol gemini di-sec-octyl succinate sodium sulfonates of the feature of environmental protection | |
| JP3781968B2 (en) | Method for preparing phytosterols from tall oil pitch | |
| RU2269541C1 (en) | Method for preparing betulinic acid | |
| US10287527B2 (en) | Eco-friendly process for the isolation of biopolymers from agricultural residues | |
| RU2458934C1 (en) | Method of producing betulin | |
| RU2246500C1 (en) | Method for preparing betulinic acid | |
| CN101648957A (en) | Preparation method of sesamin phenol | |
| CN105503789B (en) | Montmorillonite load metal ion solid acid catalysis xylose is the method for furfural | |
| EP1937707B1 (en) | Improved method for the production of betulinic acid | |
| CN107383137A (en) | A kind of synthetic method of chenodeoxycholic acid | |
| CN108864240B (en) | Method for purifying dexamethasone epoxy hydrolysate | |
| RU2463041C1 (en) | Method of obtaining betulinic acid | |
| CN111285915A (en) | Novel process for extracting and refining chenodeoxycholic acid from poultry gall bladder | |
| CN110343139A (en) | The method of 4-AD is extracted from 4-AD industry waste liquor | |
| CN103588843A (en) | Method for extracting ergosterol from waste mycelium of fermented citric acid | |
| RU2264411C1 (en) | Method of production of betulin | |
| RU2190622C1 (en) | Method of synthesis of betulinic acid | |
| RU2270201C1 (en) | Method for preparing betulin | |
| CN112940062B (en) | Preparation method of 16-dehydroprogesterone | |
| CN101724087B (en) | Method for preparing lentinan ester | |
| RU2465281C1 (en) | Method of producing betulin | |
| CN109336820B (en) | Preparation method of 1H-imidazole-4-carbonitrile | |
| BARK | OVERVIEW OF BETULIN EXTRACTION TECHNOLOGIES FROM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081222 |