RU2524778C1 - Способ получения бетулина - Google Patents
Способ получения бетулина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524778C1 RU2524778C1 RU2013114023/04A RU2013114023A RU2524778C1 RU 2524778 C1 RU2524778 C1 RU 2524778C1 RU 2013114023/04 A RU2013114023/04 A RU 2013114023/04A RU 2013114023 A RU2013114023 A RU 2013114023A RU 2524778 C1 RU2524778 C1 RU 2524778C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extract
- betulin
- water
- extraction
- birch bark
- Prior art date
Links
Landscapes
- Steroid Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения бетулина, включающему экстракцию бетулина из бересты с кипячением с помощью органического растворителя в виде бутилового или изобутилового спирта, ограниченно смешивающихся с водой, обработку полученного экстракта щелочью, промывку водой и отделение воды, разделение образующейся двухфазной системы отстаиванием или сепарацией, промывку экстракта, концентрирование экстракта и получение бетулина из очищенного экстракта путем кристаллизации, при этом экстракцию осуществляют кипячением бересты в растворителе до обработки щелочью, после экстракции сливают экстракт с бересты, затем обрабатывают его щелочью, после разделения образующейся двухфазной системы промывают экстракт водой, концентрирование проводят под вакуумом и при медленном охлаждении кристаллизацией из концентрированного экстракта выделяют бетулин. Для интенсификации процесса экстракцию могут проводить при низкочастотном пневмопульсационном режиме. Технический результат - упрощение и снижение энергоемкости процесса с получением бетулина с хорошим выходом и чистотой. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Изобретение относится к области химической переработки бересты (наружного слоя коры березы Betula) и может быть использовано в химической промышленности для получения бетулина - основного компонента экстрактивных веществ бересты (экстракта бересты). Результаты изобретения могут также использоваться в медицине, фармакопее и в пищевой промышленности.
Известен способ получения бетулина, описанный в п. РФ №2184120 по кл. C07J 53/00, 63/00, з. 02.02.01, оп. 27.06.02.
По способу в известном патенте получают бетулин с содержанием основного вещества >90% с хорошим выходом (16-25%). Недостаток способа - использование бинарного растворителя (петролейный эфир+толуол) с низкой начальной температурой кипения (70°С) Известен способ получения бетулина, описанный в п. РФ №2206572 по кл. C07J 53/00, 63/00, з. 12.03.02., оп.20.06.03.
Данный способ выделения бетулинола включает экстракцию измельченной бересты алифатическими углеводородами, причем экстракцию проводят гексаном в течение 3-5 часов, по окончании экстракт обрабатывают равным объемом воды, затем водный слой отделяют, фильтруют осадок, выпавший из гексана, и затем удаляют гексан полностью.
При этом используют измельченную бересту фракции 0,5-5,0 мм, а удаленный гексан применяют повторно.
Недостатком является то, что в этом способе используется еще более низкокипящий растворитель - гексан, tк 68°С, а качественным продукт получен с выходом всего 8%.
Существует способ получения бетулина, описанный в п. РФ. №2138508 по кл. C07J 53/00, 63/00,з. 17.08., оп.27.09.99.
Известный способ выделения бетулинола из бересты осуществляется экстракцией органическими растворителями, причем экстракцию ведут оборотным уайт-спиритом-маточником (от предыдущей операции), экстракт обрабатывают щелочью, отделяют образовавшийся осадок от экстракта, охлаждают последний и выпавший при этом бетулинол отфильтровывают, высушивают и дополнительно перекристаллизовывают.
При этом при перекристаллизации бетулинола в качестве растворителей используют азеотропные смеси: этанол-вода, изопропанол-вода и насыщенные водой нормальный бутанол, изобутанол, 2-бутанол, этил-, пропил- и бутилацетаты, а при переработке влажной бересты экстракцию ведут в режиме азеотропной сушки с удалением воды. Выход такого бетулина составляет 18-25% от бересты, содержание основного вещества 88-92%. При перекристаллизации его из спиртов и ацетатов получен бетулин с содержанием основного вещества >98%. Недостаток способа - использование высококипящего растворителя, что повышает теплоэнергетические затраты на стадии экстракции и особенно регенерации его.
Известен способ получения бетулина, описанный в п.№2306318 по кл. C07J 53/00, 63/00, з. 31.08.05, оп.10.03.07.
Известный способ химической переработки бересты включает выделение бетулина из измельченной бересты, освобожденной от луба и механических примесей, путем экстракции органическими растворителями в замкнутом экстракционном технологическом комплексе, при этом экстракцию проводят в экстракторе проточного типа при температуре кипения растворителя с непрерывным отбором экстракта в куб-испаритель, осуществляют регенерацию растворителя из экстрактора и куба-испарителя в конденсаторе, конденсацию паров растворителя и возврат конденсата в рецикл, последующую при необходимости очистку бетулина и получение суберината натрия из проэкстрагированной бересты.
Кроме того, в качестве растворителя используют растворитель, смешивающийся с водой, например азеотропную смесь изопропиловый спирт-вода, а при регенерации растворителя содержание экстрактивных веществ, включающих бетулин, в кубе-испарителе доводят до концентрации, примерно в два раза превышающей концентрацию насыщенного раствора экстракта при температуре кипения растворителя, после чего экстракт охлаждают и фильтрацией отделяют бетулин.
Кроме того, экстракт обрабатывают гидроокисью натрия непосредственно в кубе-испарителе в ходе непрерывной регенерации растворителя, при этом концентрацию экстракта в кубе-испарителе поддерживают ниже концентрации насыщенного раствора экстрактивных веществ при температуре кипения, по окончании процесса горячий обезвоженный экстракт фильтруют для отделения твердых солей полифенолов и кислот, фильтрат охлаждают и отделяют очищенный бетулин фильтрацией, а в качестве растворителя используют несмешивающийся с водой органический растворитель, например толуол; для интенсификации процесса экстракцию ведут в низкочастотном пульсационном режиме с частотой пульсаций 0,07-0,15 кГц, а в качестве сырья используют бересту с влажностью от воздушно-сухой до насыщенной влаги, примерно до 33 отн.%.
В указанном способе в качестве растворителя используется толуол. Процесс экстракции и обработка щелочью ведутся в замкнутом экстракционном технологическом комплексе проточного типа. Выход бетулина составляет 20% от бересты с массовой долей основного вещества до 85%. К недостаткам процесса можно отнести некоторую сложность технологии по сравнению с экстракцией в кубе с обратным холодильником.
Известен способ получения бетулина, описанный в одноименном патенте РФ №2270201 по кл. C07J 53/00, 63/00, з. 19.07.04, оп. 20.02.06.
Известный способ включает в себя экстракцию бетулина из бересты с помощью растворителя в виде метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) при температуре кипения экстрагента с неоднократным добавлением экстрагента и неоднократным кипячением в течение 40 минут, обработку полученного экстракта щелочью, разделение фаз путем отфильтровывания раствора, концентрацию экстракта путем упаривания фильтрата, перекристаллизацию полученного твердого остатка из этилацетата и получение бетулина из очищенного экстракта
Выход бетулина - твердого продукта белого цвета составляет 20%. Характеристика не приведена. Этот полупродукт сразу перекристаллизовывают из этилацетата и получают бетулин с выходом 15% от бересты с чистотой более 95%.
Недостаток известного способа заключается в очень большом расходе растворителя при экстракции (соотношение берется: растворитель 10г:420 мл) при очень низкой температуре его кипения, что требует мощной конденсационной системы с захолаживанием воды и усиленных мер безопасности, а также увеличенной продолжительности процесса.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения бетулина, описанный в п. РФ №2439093 по кл. С08Н 8/00, з. 15.06.10, оп. 10.01.12 и выбранный в качестве прототипа.
Известный способ химической переработки березовой коры с выделением таких продуктов, как бетулин и суберин, заключается в том, что освобожденную от луба березовую кору измельчают, используют при обработке щелочь и смесь алифатического спирта с водой, повышают температуру реакционной массы, отделяют из нее фильтрацией целлолигнин, спиртощелочной фильтрат разбавляют водой и выделяют из реакционного раствора выпавший в осадок бетулин и суберин, при этом щелочь и смесь алифатического спирта с водой добавляют после измельчения коры, причем в качестве алифатического спирта используют изобутиловый спирт, ограниченно смешивающийся с водой, повышение температуры реакционной массы производят путем ее нагрева при температуре кипения в течение 2 ч, реакционный раствор в виде горячей двухфазной системы разделяют отстаиванием или сепарацией на органический спиртоводный слой, из которого двухступенчатой кристаллизацией с промежуточным упариванием выделяют бетулин, и водноспиртовой слой, из которого получают суберин.
Недостатком известного способа является присущая ему сложность и высокая энергоемкость, обусловленные необходимостью получения двух продуктов переработки, а также невозможность получения бетулина высокой чистоты.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков известного способа - упрощение техпроцесса и снижение его энергоемкости при обеспечении возможности получения бетулина с хорошим выходом и качеством, удовлетворяющим требованиям потребителей.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения бетулина, включающем экстракцию бетулина из бересты с кипячением с помощью органического растворителя в виде бутилового или изобутилового спирта, ограниченно смешивающегося с водой, обработку полученного экстракта щелочью, промывку водой и отделение воды, разделение образующейся двухфазной системы отстаиванием или сепарацией, промывку экстракта, концентрирование экстракта и получение бетулина из очищенного экстракта путем кристаллизации, согласно изобретению экстракцию осуществляют кипячением бересты в растворителе до обработки щелочью, после экстракции сливают экстракт с бересты, затем обрабатывают его щелочью, после разделения образующейся двухфазной системы промывают экстракт водой, концентрирование проводят под вакуумом и при медленном охлаждении кристаллизацией из концентрированного экстракта выделяют бетулин.
При этом для интенсификации процесса экстракцию могут проводить при низкочастотном пневмопульсационном режиме.
Кипячение бересты только в органическом растворителе в совокупности с последующим сливом получившегося экстракта с бересты и обработкой полученного экстракта щелочью обеспечивает сохранение набухшей берестой своей формы, что упрощает слив экстракта и отгонку из проэкстрагированной бересты удерживаемого ею экстрагента, что повышает выход и чистоту бетулина. Промывка экстракта водой после разделения двухфазной системы в совокупности с проведением концентрирования под вакуумом и кристаллизации при медленном охлаждении концентрированного экстракта также способствует повышению чистоты бетулина.
Технический результат - упрощение техпроцесса, снижение его энергоемкости при обеспечении высокого качества конечного продукта.
Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как осуществление экстракции кипячением бересты в растворителе до обработки ее щелочью, слив после экстракции экстракта с бересты, последующая обработка его щелочью, промывка экстракта водой после разделения образующейся двухфазной системы, проведение концентрирования под вакуумом и выделение бетулина при медленном охлаждении кристаллизацией из концентрированного экстракта, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявителю неизвестны технические решения в этой области, обладающие указанными отличительными признаками и обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ получения бетулина соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ может найти широкое применение в химии, а потому соответствует критерию «промышленная применимость». Результаты изобретения могут также использоваться в медицине, фармакопее и в пищевой промышленности.
Заявляемый способ заключается в следующем.
Экстракцию осуществляют кипячением бересты в растворителе в виде нормального бутилового или изобутилового спирта, ограниченно смешивающихся с водой. После экстракции сливают экстракт с бересты, затем обрабатывают его щелочью. Разделение образующейся двухфазной системы проводят отстаиванием или сепарацией, после чего осуществляют промывку экстракта водой и отделяют воду. Концентрирование экстракта проводят под вакуумом и при медленном охлаждении кристаллизацией из концентрированного экстракта выделяют бетулин.
Для интенсификации процесса экстракция проводится при низкочастотном пневмопульсационном режиме
Практически предлагаемый способ реализуется на установке, включающей следующее основное оборудование: пневмопульсационный экстрактор, фильтр, реактор с мешалкой, сепаратор, куб-испаритель и кристаллизатор. При этом операции омыления, промывки водой и разделения фаз ведутся при температурах, которые превышают температуру начала кристаллизации бетулина.
В производстве в качестве рабочей жидкости используются не чистые спирты, а их смеси с водой: для нормального бутанола:
спирт, насыщенный водой (спиртоводная смесь (СВС) с содержанием воды 20,6% массы);
вода, насыщенная спиртом (водно-спиртовая смесь (ВСС), с содержанием спирта около 9% массы.
Для изобутанола, соответственно СВС - 16% воды, ВСС примерно 10% спирта. Цифровые данные усреднены по различным источникам.
Примеры получения бетулина заявляемым способом приведены ниже.
Пример 1
60 г измельченной воздушно-сухой бересты (W=3%, размер частиц 3 мм × 10 мм × 1 мм) кипятят в колбе с обратным холодильником в течение 4 часов 720 мг спиртоводной смеси (спирт изобутиловый). По окончании экстракции горячий, прозрачный, коричневого цвета экстракт сливают, фильтруя через тонкий ватно-марлевый фильтр (объем экстракта 550 мл), в колбу с обратным холодильником и мешалкой, где и обрабатывают 100 мл водно-спиртовой смесью, в которой растворено NaOH, при 70-80°С в течение 0,5 часа. Затем от образовавшейся горячей черного цвета жидкости отстаиванием отделяют нижний водно-спиртовой слой примесей экстрактивных веществ. Оставшийся спиртоводный экстракт промывают 100 мл воды при 70-80°С и отделяют отстаиванием промывную воду. Промытый спиртоводный экстракт концентрируют под вакуумом (примерно в 2 раза) и при медленном охлаждении кристаллизуют из него бетулин, отделяя его на фильтре, промывают водно-спиртовой смесью, водой и сушат в вакуумном шкафу. В результате получено 9,24 г блестящих, светло-бежевого цвета кристаллов бетулина с содержанием основного вещества 95,7%. Выход бетулина 15,4% от бересты.
Пример 2
При экстракции бересты по методике примера 1 с использованием в качестве экстрагента СВС нормального бутилового спирта получено 8,36 г блестящих кристаллов светло-бежевого цвета бетулина с массовой долей основного вещества 96,2%. Выход 14,8%) от бересты. Анализ бетулина выполнен ВЭЖХ на хромотографе LC (Shimadzu) с УФ - детектером (196 и 205 нм) и обработкой данных LCsolution. Растворитель ацетонитрил.
В сравнении с прототипом заявляемый способ является более простым, менее энергоемким и обеспечивает высокое качество конечного продукта.
Claims (2)
1. Способ получения бетулина, включающий экстракцию бетулина из бересты с кипячением с помощью органического растворителя в виде бутилового или изобутилового спирта, ограниченно смешивающихся с водой, обработку полученного экстракта щелочью, промывку водой и отделение воды, разделение образующейся двухфазной системы отстаиванием или сепарацией, промывку экстракта, концентрирование экстракта и получение бетулина из очищенного экстракта путем кристаллизации, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют кипячением бересты в растворителе до обработки щелочью, после экстракции сливают экстракт с бересты, затем обрабатывают его щелочью, после разделения образующейся двухфазной системы промывают экстракт водой, концентрирование проводят под вакуумом и при медленном охлаждении кристаллизацией из концентрированного экстракта выделяют бетулин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для интенсификации процесса экстракцию ведут при низкочастотном пневмопульсационном режиме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114023/04A RU2524778C1 (ru) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Способ получения бетулина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114023/04A RU2524778C1 (ru) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Способ получения бетулина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2524778C1 true RU2524778C1 (ru) | 2014-08-10 |
Family
ID=51355116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013114023/04A RU2524778C1 (ru) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Способ получения бетулина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2524778C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110092811A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-06 | 哈尔滨市泽尼康药业有限公司 | 一种白桦脂醇的制备方法 |
CN111057163A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 青岛鲁红博益生物科技有限公司 | 一种桦树茸提取物的制备方法及应用 |
RU2767041C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ») | Способ получения бетулина |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2234936C1 (ru) * | 2003-06-25 | 2004-08-27 | Закрытое акционерное общество "СНС-фарма" | Способ получения бетулина из березовой коры |
RU2270201C1 (ru) * | 2004-07-19 | 2006-02-20 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Способ получения бетулина |
RU2439093C1 (ru) * | 2010-06-15 | 2012-01-10 | Евгений Леонидович Мальчиков | Способ химической переработки березовой коры с выделением таких продуктов как бетулин и суберин |
RU2458934C1 (ru) * | 2011-07-19 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН) | Способ получения бетулина |
-
2013
- 2013-03-28 RU RU2013114023/04A patent/RU2524778C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2234936C1 (ru) * | 2003-06-25 | 2004-08-27 | Закрытое акционерное общество "СНС-фарма" | Способ получения бетулина из березовой коры |
RU2270201C1 (ru) * | 2004-07-19 | 2006-02-20 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Способ получения бетулина |
RU2439093C1 (ru) * | 2010-06-15 | 2012-01-10 | Евгений Леонидович Мальчиков | Способ химической переработки березовой коры с выделением таких продуктов как бетулин и суберин |
RU2458934C1 (ru) * | 2011-07-19 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН) | Способ получения бетулина |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110092811A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-06 | 哈尔滨市泽尼康药业有限公司 | 一种白桦脂醇的制备方法 |
CN111057163A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 青岛鲁红博益生物科技有限公司 | 一种桦树茸提取物的制备方法及应用 |
RU2767041C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ») | Способ получения бетулина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106810622B (zh) | 一种从枳实中提取新橙皮苷及对枳实综合利用的方法 | |
RU2524778C1 (ru) | Способ получения бетулина | |
CN102964408A (zh) | 一种从橘红中提取柚皮苷的方法 | |
EP3162788B1 (en) | Method for purifying ferulic acid and/or salts thereof | |
CN104592067A (zh) | 一种多级萃取二甲基亚砜废渣回收利用的方法 | |
KR20110067297A (ko) | 자작나무 수피로부터 초 고순도 베툴린과 고순도 베툴린산의 동시 생산방법과 그 장치 | |
CA3119841A1 (en) | Purification of magnesium lactate from fermentation broths having high amounts of impurities | |
CN108164576B (zh) | 一种阿维菌素的提取方法 | |
RU2306318C2 (ru) | Способ химической переработки бересты | |
RU2454410C1 (ru) | Способ получения дигидрокверцетина | |
CN103087129B (zh) | 从栀子黄色素废液中萃取栀子苷的方法 | |
RU2458934C1 (ru) | Способ получения бетулина | |
RU2372095C1 (ru) | Способ получения нативной формы дигидрокверцетина | |
CN104557651B (zh) | 一种双水相耦合破壁技术从雨生红球藻中提取分离虾青素的方法 | |
RU2604375C1 (ru) | Способ выделения формиата натрия из пентаэритрит-формиатного маточного раствора | |
CN101311148B (zh) | 一种双水相萃取精制柿果(子)番茄红素的方法 | |
CN107434816A (zh) | 一种从苦丁茶中提取芦丁方法 | |
RU2629770C1 (ru) | Способ получения дигидрокверцетина из древесины лиственницы сибирской | |
KR100359244B1 (ko) | 감귤, 사과, 오렌지, 레몬 등의 껍질로부터 펙틴을 제조하는 방법 | |
RU2668976C1 (ru) | Способ получения бетулина | |
CN113444130B (zh) | 一种分离辣椒红素提取剩余物中糖酯的方法 | |
RU2234936C1 (ru) | Способ получения бетулина из березовой коры | |
RU2184120C1 (ru) | Способ получения бетулина | |
RU2808633C1 (ru) | Способ получения дигидрокверцетина, арабиногалактана, лиственничной смолы и эфирного масла из древесины лиственницы | |
CN103159818B (zh) | 一种猪去氧胆酸的精制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170329 |