RU2523545C1 - Method of obtaining betulin (versions) - Google Patents

Method of obtaining betulin (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2523545C1
RU2523545C1 RU2013104064/04A RU2013104064A RU2523545C1 RU 2523545 C1 RU2523545 C1 RU 2523545C1 RU 2013104064/04 A RU2013104064/04 A RU 2013104064/04A RU 2013104064 A RU2013104064 A RU 2013104064A RU 2523545 C1 RU2523545 C1 RU 2523545C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
betulin
bark
birch bark
toluene
temperature
Prior art date
Application number
RU2013104064/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Климаков
Александр Владимирович Зорин
Станислав Станиславович Вершинин
Владимир Викторович Зорин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2013104064/04A priority Critical patent/RU2523545C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523545C1 publication Critical patent/RU2523545C1/en

Links

Landscapes

  • Steroid Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to versions of a method of obtaining betulin from bark of birch, including the bark crushing, its separation into the birch bark and bast, extraction of the birch bark with toluol, exposure to microwave radiation for 20 minutes at a temperature of the mixture boiling or at a temperature of 150°C under pressure 0.28 MPa; the solution is filtered at a temperature of 60÷70°C, a betulin solution in toluol is evaporated, betulin crystals are washed with ethyl or isopropyl alcohol, water and dried.
EFFECT: intensification of the technological process of betulin obtaining with an increase of the output and improvement of the target product quality.
2 cl, 2 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам выделения ценных химических продуктов из отходов переработки древесины, а именно к способу получения бетулина из березовой коры, используемого в медицинской, ликеро-водочной и парфюмерной промышленности.The present invention relates to methods for extracting valuable chemical products from waste wood processing, and in particular to a method for producing betulin from birch bark, used in the medical, alcoholic beverage and perfume industries.

Известен способ получения бетулина из бересты березы, включающий в себя измельчение коры, разделение коры на бересту и луб, экстракцию бересты спиртом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя. Экстракцию осуществляют 90÷95% этиловым спиртом при температуре 70÷75°C в течение 3 часов, при этом во время экстракции добавляют активированный уголь [Патент РФ № 2172178, кл. A61K 35/78, C08H 5/04, 2001 г.].A known method of producing betulin from birch birch bark, including crushing the bark, separation of the bark into bark and bast, extraction of birch bark with alcohol, separation of the solution, followed by removal of the solvent from it. The extraction is carried out with 90 ÷ 95% ethyl alcohol at a temperature of 70 ÷ 75 ° C for 3 hours, while activated carbon is added during the extraction [RF Patent No. 2172178, cl. A61K 35/78, C08H 5/04, 2001].

Недостатком данного способа является длительность операции извлечения бетулина из березовой коры, а также необходимость добавления активированного угля массовой долей 35÷45% от веса абсолютно сухой бересты.The disadvantage of this method is the duration of the operation for extracting betulin from birch bark, as well as the need to add activated carbon mass fraction of 35 ÷ 45% by weight of absolutely dry birch bark.

Известен способ получения бетулина из бересты березы, включающий ее активацию при температуре 180÷260°C, давлении 2÷5 МПа в течение 60÷300 с, обработку щелочью и экстракцию спиртом [Патент РФ № 2131882, кл. C07J 53/00, C07J 63/00, 1998 г.].A known method of producing betulin from birch birch bark, including its activation at a temperature of 180 ÷ 260 ° C, a pressure of 2 ÷ 5 MPa for 60 ÷ 300 s, alkali treatment and extraction with alcohol [RF Patent No. 2131882, cl. C07J 53/00, C07J 63/00, 1998].

Недостатком данного способа является сложный процесс активации бересты, требующий использования повышенного давления и высокой температуры для получения перегретого водяного пара, что усложняет технологию и повышает энергоемкость процесса получения бетулина.The disadvantage of this method is the complex activation process of birch bark, which requires the use of high pressure and high temperature to produce superheated water vapor, which complicates the technology and increases the energy intensity of the betulin production process.

Наиболее близким по технической сущности способом является экстракция бересты смесью растворителей, содержащей петролейный эфир (ПЭ) с пределами выкипания 70÷100°C и 30÷75% толуол, при этом выход экстракта составляет от 16 до 25% от абсолютно сухого вещества, а содержание бетулина от 90 до 95% [Патент РФ № 2184120, кл. C07J 53/00, C07J 63/00, 2002 г.(прототип)].The closest in technical essence method is the extraction of birch bark with a mixture of solvents containing petroleum ether (PE) with boiling limits of 70 ÷ 100 ° C and 30 ÷ 75% toluene, while the yield of the extract is from 16 to 25% of absolutely dry matter, and the content betulin from 90 to 95% [RF Patent No. 2184120, cl. C07J 53/00, C07J 63/00, 2002 (prototype)].

В известном способе экстракцию бересты осуществляют смесью растворителей, содержащей петролейный эфир и толуол в течение трех часов. Для экстракции брали внешний слой коры березы Betula Pendula Roth. Бересту предварительно измельчали до размеров частиц 20×5×0,1 мм. В качестве экстрагента была использована смесь петролейного эфира (фракция 70-100°C) с толуолом 1:1 по объему (100 мл). Полученный экстракт упаривали на вакуумном испарителе и сушили при температуре 40°C над хлористым кальцием CaCl2. При экстракции смесью ПЭ с толуолом бетулин не кристаллизуется, а выпадает в осадок. Выход экстракта составляет 19,6% от абсолютно сухого вещества. Методом колоночной хроматографии было установлено, что содержание бетулина в осадке составляет 93%.In the known method, the extraction of birch bark is carried out with a mixture of solvents containing petroleum ether and toluene for three hours. For extraction, the outer layer of birch bark Betula Pendula Roth was taken. Birch bark was pre-crushed to a particle size of 20 × 5 × 0.1 mm. A mixture of petroleum ether (fraction 70-100 ° C) with toluene 1: 1 by volume (100 ml) was used as an extractant. The resulting extract was evaporated on a vacuum evaporator and dried at a temperature of 40 ° C over calcium chloride CaCl 2 . When extracted with a mixture of PE with toluene, betulin does not crystallize, but precipitates. The yield of the extract is 19.6% of absolutely dry matter. Column chromatography showed that the content of betulin in the precipitate was 93%.

Недостатками известного способа является длительность получения бетулина, невысокие выход и чистота продукта, вследствие этого низкая эффективность процесса.The disadvantages of this method is the duration of betulin production, low yield and purity of the product, due to this low process efficiency.

Технической задачей изобретения является интенсификация технологического процесса получения бетулина, повышение эффективности его извлечения при улучшении качества целевого продукта. В качестве объекта для экстракции брали березу провислую (Betula pendula).An object of the invention is the intensification of the process for producing betulin, increasing the efficiency of its extraction while improving the quality of the target product. Sagging birch (Betula pendula) was taken as an object for extraction.

Поставленная задача решается следующим путем: способ получения бетулина из березовой коры включает измельчение коры, разделение ее на бересту и луб, экстракцию бересты толуолом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя, согласно изобретению измельченную бересту с толуолом подвергают воздействию микроволнового излучения в течение 20 минут при температуре кипения смеси, после чего фильтруют реакционную смесь при температуре 60÷70°C, затем упаривают фильтрат, содержащий раствор бетулина в толуоле, кристаллы бетулина промывают этиловым или изопропиловым спиртом, затем водой и сушат. Выход целевого продукта составляет 28%, полученный сухой порошок представляет собой бетулин 97% чистоты (порошок от белого до кремового цвета).The problem is solved in the following way: a method of producing betulin from a birch bark involves crushing the bark, separating it into birch bark and bast, extracting birch bark with toluene, separating the solution and then removing the solvent from it, according to the invention, the crushed birch bark with toluene is exposed to microwave radiation for 20 minutes at the boiling temperature of the mixture, after which the reaction mixture is filtered at a temperature of 60 ÷ 70 ° C, then the filtrate containing a solution of betulin in toluene is evaporated, betulin crystals washed with ethyl or isopropyl alcohol, then with water and dried. The yield of the target product is 28%, the obtained dry powder is 97% pure betulin (powder from white to cream color).

По второму варианту поставленная задача решается следующим образом: способ получения бетулина из березовой коры включает измельчение коры, разделение ее на бересту и луб, экстракцию бересты толуолом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя, согласно изобретению измельченную бересту с толуолом подвергают воздействию микроволновым излучением в течение 20 минут при температуре 150°C под давлением 0,28 МПа, после чего фильтруют реакционную смесь при температуре 60÷70°C. Затем упаривают толуол из раствора бетулина, кристаллы бетулина промывают этиловым или изопропиловым спиртом, затем водой и сушат. Выход целевого продукта составляет 33% от веса сухой бересты, полученный сухой порошок представляет собой бетулин 97% чистоты (порошок от белого до кремового цвета). Способы получения бетулина из березовой коры поясняются примерами.In the second embodiment, the task is solved as follows: the method of producing betulin from birch bark involves crushing the bark, separating it into birch bark and bast, extracting birch bark with toluene, separating the solution and then removing the solvent from it, according to the invention, the crushed birch bark with toluene is exposed to microwave radiation for 20 minutes at a temperature of 150 ° C under a pressure of 0.28 MPa, after which the reaction mixture is filtered at a temperature of 60 ÷ 70 ° C. Then toluene is evaporated from the betulin solution, the betulin crystals are washed with ethyl or isopropyl alcohol, then with water and dried. The yield of the target product is 33% by weight of dry birch bark, the obtained dry powder is betulin 97% pure (powder from white to cream color). Methods for producing betulin from birch bark are illustrated by examples.

Пример 1. Березовую кору измельчают на дробилке и разделяют измельченную кору на бересту и луб. Экстракцию бересты толуолом осуществляют в реакторе объемом 0,5 л. Масса бересты не более 0,05 кг. Толуол загружают в количестве не более 0,15 кг.Example 1. The birch bark is crushed on a grinder and the crushed bark is divided into birch bark and bast. Extraction of birch bark with toluene is carried out in a 0.5 l reactor. The mass of birch bark is not more than 0.05 kg. Toluene is loaded in an amount of not more than 0.15 kg.

Смесь подвергают воздействию микроволнового излучения в течение 20 минут при температуре кипения 100÷110°C. После завершения процесса экстракции реакционную смесь фильтруют при температуре 60÷70°C. Фильтрующим элементом является ткань фильтро-миткаль или бельтинг. После окончания фильтрации упаривают толуол. Отогнанный толуол поступает на регенерацию. Для увеличения скорости отгонки толуола используется вакуум. Для получения более чистого продукта кристаллы бетулина промывают этиловым или изопропиловым спиртом, затем водой и сушат. Выход целевого продукта составляет 28% от веса сухой бересты, полученный порошок от белого до кремового цвета весом 14 грамм и представляет собой бетулин 97% чистоты.The mixture is exposed to microwave radiation for 20 minutes at a boiling point of 100 ÷ 110 ° C. After completion of the extraction process, the reaction mixture is filtered at a temperature of 60 ÷ 70 ° C. The filter element is filter-calico or belting fabric. After filtration was completed, toluene was evaporated. The distilled toluene enters the regeneration. A vacuum is used to increase the speed of distillation of toluene. To obtain a cleaner product, betulin crystals are washed with ethyl or isopropyl alcohol, then with water and dried. The yield of the target product is 28% by weight of dry bark, the resulting powder is white to cream in color weighing 14 grams and is betulin 97% pure.

Пример 2. Березовую кору измельчают на дробилке и разделяют измельченную кору на бересту и луб. Экстракцию бересты толуолом осуществляют в реакторе объемом 0,5 л. Смесь подвергают воздействию микроволнового излучения в течение 20 минут при температуре 150°C под давлением в 0,28 МПа. После завершения процесса экстракции реакционную смесь фильтруют при температуре 60÷70°C. Фильтрующим элементом является ткань фильтро-миткаль или бельтинг. После окончания фильтрации отгоняют толуол из раствора бетулина. Отогнанный толуол поступает на регенерацию. Для увеличения скорости отгонки толуола используется вакуум. Кристаллы бетулина счищают со стенок и дна, для получения более чистого продукта кристаллы промывают этиловым или изопропиловым спиртом, затем промывают водой и сушат. Выход экстракта составляет 33% от веса сухой бересты, полученный порошок от белого до кремового цвета и представляет собой бетулин 97% чистоты весом 16,5 грамм.Example 2. The birch bark is crushed on a grinder and the crushed bark is divided into birch bark and bast. Extraction of birch bark with toluene is carried out in a 0.5 l reactor. The mixture is exposed to microwave radiation for 20 minutes at a temperature of 150 ° C under a pressure of 0.28 MPa. After completion of the extraction process, the reaction mixture is filtered at a temperature of 60 ÷ 70 ° C. The filter element is filter-calico or belting fabric. After filtration is complete, toluene is distilled off from betulin solution. The distilled toluene enters the regeneration. A vacuum is used to increase the speed of distillation of toluene. Betulin crystals are cleaned from the walls and bottom, to obtain a cleaner product, the crystals are washed with ethyl or isopropyl alcohol, then washed with water and dried. The extract yield is 33% by weight of dry birch bark, the resulting powder is white to cream in color and is 97% pure betulin, weighing 16.5 grams.

Бетулин по предложенным способам получается с выходом до 35% от веса сухой бересты за 20 минут, в то время как на получение бетулина, известным способом с выходом до 25% затрачивается от 1,5 до 3,0 часов на экстракцию и охлаждение бетулина в толуоле в течение 6÷10 часов до температуры 15÷5°C. В предложенном нами способе бетулин получается высокого качества в виде порошка от белого до кремового цвета с содержанием бетулина 97% чистоты.Betulin according to the proposed methods is obtained with a yield of up to 35% by weight of dry birch bark in 20 minutes, while the production of betulin, in a known manner with a yield of up to 25%, takes from 1.5 to 3.0 hours for the extraction and cooling of betulin in toluene within 6 ÷ 10 hours to a temperature of 15 ÷ 5 ° C. In our proposed method, betulin is obtained in high quality in the form of a powder from white to cream color with a betulin content of 97% purity.

Предлагаемые способы являются простыми и технологичными, все операции легко осуществимы, не используются концентрированные кислоты и щелочи. Полученный продукт представляет собой тритерпеновый двухатомный спирт - бетулин фармакопейной чистоты и является ценным сырьем для ликеро-водочной, фармацевтической и парфюмерной промышленности.The proposed methods are simple and technologically advanced, all operations are easily feasible, concentrated acids and alkalis are not used. The resulting product is a triterpene dihydric alcohol - pharmacopoeial betulin and is a valuable raw material for the distillery, pharmaceutical and perfume industries.

Claims (2)

1. Способ получения бетулина из березовой коры, включающий измельчение коры, разделение ее на бересту и луб, экстракцию бересты толуолом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя, отличающийся тем, что измельченную бересту с толуолом подвергают воздействию микроволнового излучения в течение 20 минут при температуре кипения смеси, фильтруют раствор при температуре 60÷70°C, упаривают раствор бетулина в толуоле, кристаллы бетулина промывают этиловым или изопропиловым спиртом, водой и сушат.1. A method of producing betulin from birch bark, including crushing the bark, separating it into birch bark and bast, extracting birch bark with toluene, separating the solution, followed by removing solvent from it, characterized in that the crushed birch bark with toluene is exposed to microwave radiation for 20 minutes at the boiling temperature of the mixture, filter the solution at a temperature of 60 ÷ 70 ° C, evaporate the solution of betulin in toluene, wash the crystals of betulin with ethyl or isopropyl alcohol, water and dry. 2. Способ получения бетулина из березовой коры, включающий измельчение коры, разделение ее на бересту и луб, экстракцию бересты толуолом, отделение раствора с последующим удалением из него растворителя, отличающийся тем, что измельченную бересту с толуолом подвергают воздействию микроволнового излучения в течение 20 минут при температуре 150°C под давлением 0,28 МПа, фильтруют раствор при температуре 60÷70°C, упаривают раствор бетулина в толуоле, кристаллы бетулина промывают спиртом этиловым или изопропиловым, затем водой и сушат. 2. A method of producing betulin from birch bark, including crushing the bark, dividing it into birch bark and bast, extracting birch bark with toluene, separating the solution, followed by removing the solvent from it, characterized in that the crushed birch bark with toluene is exposed to microwave radiation for 20 minutes at temperature of 150 ° C under a pressure of 0.28 MPa, filter the solution at a temperature of 60 ÷ 70 ° C, evaporate the solution of betulin in toluene, the crystals of betulin are washed with ethyl alcohol or isopropyl alcohol, then with water and dried.
RU2013104064/04A 2013-01-30 2013-01-30 Method of obtaining betulin (versions) RU2523545C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104064/04A RU2523545C1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Method of obtaining betulin (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104064/04A RU2523545C1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Method of obtaining betulin (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2523545C1 true RU2523545C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51217753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104064/04A RU2523545C1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Method of obtaining betulin (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523545C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710374C1 (en) * 2019-05-30 2019-12-26 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" Method of producing betulin

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074867C1 (en) * 1992-06-16 1997-03-10 Институт химии природного органического сырья СО РАН Method of betulin preparing
RU2131882C1 (en) * 1998-03-26 1999-06-20 Институт химии и химической технологии СО РАН Method of preparing betuline
RU2184120C1 (en) * 2001-02-02 2002-06-27 Рощин Виктор Иванович Method of betulin preparing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074867C1 (en) * 1992-06-16 1997-03-10 Институт химии природного органического сырья СО РАН Method of betulin preparing
RU2131882C1 (en) * 1998-03-26 1999-06-20 Институт химии и химической технологии СО РАН Method of preparing betuline
RU2184120C1 (en) * 2001-02-02 2002-06-27 Рощин Виктор Иванович Method of betulin preparing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710374C1 (en) * 2019-05-30 2019-12-26 Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" Method of producing betulin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3612511A1 (en) Extraction of natural ferulate and coumarate from biomass
CN1733785A (en) Method for extracting chimonin
CN104356016B (en) A method of with recycling preparation 3- isobutylglutaric acid monoamides
RU2017130700A (en) Method and apparatus for increasing concentration of soluble carbohydrate fraction, soluble carbohydrate fraction, solid fraction and their use
CN104649300A (en) Method for recovering and refining sodium bromide from dipropyl cyanoacetate mixture
CA2902089A1 (en) Method to purify ferulc acid and/or salts thereof
RU2523545C1 (en) Method of obtaining betulin (versions)
RU2524778C1 (en) Method of producing betulin
RU2306318C2 (en) Method of chemically processing birch bark
CN107586253B (en) Method for preparing linoleic acid
RU2460741C1 (en) Method of processing birch bark to obtain betulin and suberic acids
RU2454410C1 (en) Method for producing dihydroquercetin
CZ2015670A3 (en) Purification process of betulin and lupeol and betulin and lupeol prepared thereby
CN103819572A (en) Extraction technology for production of polysaccharide from mulberry leaf
RU2458934C1 (en) Method of producing betulin
RU2501805C1 (en) Method of producing betulin from birch bark
JP2017137439A (en) Method of producing ceramide, and ceramide derivative
JP2013112661A (en) Method for continuously producing furfural from biomass
CN104557651B (en) Method for extracting astaxanthin from haematococcus pluvialis by double-aqueous-phase coupled wall breaking technology
RU2604375C1 (en) Method of extracting sodium formiate from pentaerythritol-formiate mother solution
RU2184120C1 (en) Method of betulin preparing
CN108299538B (en) Method for removing isoursodesoxycholic acid in duck bile
RU2668976C1 (en) Method of producing betulin
CN101311148B (en) Process for double-aqueous-phase extracting and refining persimmon lycopene
RU2623220C1 (en) Method for betulin production

Legal Events

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

Effective date: 20150131