RU2640587C1

RU2640587C1 - Method of obtaining betulin

Info

Publication number: RU2640587C1
Application number: RU2017104346A
Authority: RU
Inventors: Елена Витальевна Аверьянова; Марина Николаевна Школьникова; Сергей Николаевич Цыганок; Владимир Николаевич Хмелев; Владислав Анатольевич Шакура
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-01-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method of obtaining betulin from birch bark comprising a preliminary activation of birch bark and betulin extraction of 86% ethanol solution, wherein the activation is carried out by ultrasonic treatment with intensity in the range of 10-15 W/cm² at a frequency of not less than 20-22 kHz at a temperature of 40°C for a period of 5-25 min and subsequent extraction is intensified by the ultrasonic impact reduced to 5 W/cm² of the fluctuation intensity at a temperature not less than 40°C for a time determined by the initial particle size of the birch bark.

EFFECT: reducing the duration of the betulin obtaining process.

1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к фармацевтической, парфюмерной, пищевой и химической отраслям промышленности, а именно к способу выделения бетулина формулы I из бересты белоствольных берез. Фармакологическая и фармацевтическая активность бетулина высока, достаточно хорошо исследована и в настоящее время интерес к его свойствам только возрастает. На его основе синтезируют перспективные фармацевтические препараты, обладающие гастро-, гепатопротекторными, антивирусными свойствами и противоопухолевой активностью; он используется в качестве компонента пищевых биологически активных добавок антиоксидантного действия. Эфиры бетулина используют в качестве эмульгаторов в парфюмерно-косметической промышленности. Получаемый различными способами бетулин может быть использован для приготовления фармацевтических препаратов и в качестве компонента пищевых биологически активных добавок оздоравливающего и профилактического действия.The invention relates to pharmaceutical, perfumery, food and chemical industries, and in particular to a method for isolating betulin of formula I from birch bark birch bark. The pharmacological and pharmaceutical activity of betulin is high, fairly well researched and at present, interest in its properties is only increasing. On its basis, promising pharmaceutical preparations are synthesized that have gastro-, hepatoprotective, antiviral properties and antitumor activity; It is used as a component of dietary supplements with antioxidant effects. Betulin esters are used as emulsifiers in the perfumery and cosmetics industry. Betulin obtained by various methods can be used for the preparation of pharmaceutical preparations and as a component of dietary supplements that have a healing and prophylactic effect.

Бетулин представляет собой белый кристаллический порошок с Т_пл=261-262°C, относится к тритерпеноидам лупанового ряда, а его содержание в бересте может достигать 35% по массе. Бетулин растворим в толуоле, этилацетате, низших спиртах и нерастворим в воде.Betulin is a white crystalline powder with T _PL = 261-262 ° C, belongs to the triterpenoids of the lupane series, and its content in birch bark can reach 35% by weight. Betulin is soluble in toluene, ethyl acetate, lower alcohols and insoluble in water.

Во многих российских и зарубежных научных центрах ведутся работы по извлечению и химической модификации бетулина, сопутствующих веществ и их производных, проявляющих биологическую активность и представляющих интерес для фармацевтической, парфюмерной, пищевой и химической промышленности. Такие исследования проводятся, например, в институте химии и институте биологии Уфимского НЦ РАН, Новосибирском институте органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, институте химии и химической технологии СО РАН, Тихоокеанском институте биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН, НИИ эпидемиологии и микробиологии Республики Беларусь, University of Minnesota-Duluth, USA; University of South Bohemia, Czech Republic; Kyoto Pharmaceutical University, Japan и др.Many Russian and foreign scientific centers are working on the extraction and chemical modification of betulin, related substances and their derivatives, which exhibit biological activity and are of interest to the pharmaceutical, perfumery, food and chemical industries. Such studies are carried out, for example, at the Institute of Chemistry and the Institute of Biology, Ufa Scientific Center, RAS, Novosibirsk Institute of Organic Chemistry named after N.N. Vorozhtsova SB RAS, Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS, Pacific Institute of Bioorganic Chemistry named after G.B. Elyakova FEB RAS, Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Republic of Belarus, University of Minnesota-Duluth, USA; University of South Bohemia, Czech Republic; Kyoto Pharmaceutical University, Japan et al.

Известные в настоящее время способы получения бетулина имеют недостатки, приводящие к невысокой степени извлечения продукта высокого качества, многостадийности и значительной продолжительности процесса выделения и очистки.Currently known methods for producing betulin have disadvantages leading to a low degree of extraction of a high-quality product, multi-stage and a significant duration of the process of isolation and purification.

Для интенсификации процессов выделения бетулина из внешнего слоя коры березы в настоящее время используют различные способы предварительной обработки растительного сырья, направленные на обеспечение последующего ускоренного доступа экстрагента к экстрагируемой клетке.To intensify the processes of separation of betulin from the outer layer of the birch bark, various methods of pre-treatment of plant materials are currently used, aimed at providing subsequent accelerated access of the extractant to the extracted cell.

Известен способ интенсификации процесса экстракции бересты путем взрывного автогидролиза или неизобарного парокрекинга [1]. Бересту сначала подвергают активации при обработке паром в условиях неизобарного парокрекинга при температуре 180-260°C и давлении 2-5 МПа в течение 1-6 минут, затем щелочному гидролизу в водно-спирто-щелочной среде с последующим извлечением бетулина экстракцией спиртами. Выход бетулина составляет 25-37% от веса абсолютно сухой бересты. Недостатком данного способа является его технологическая сложность, так как способ включает три стадии: активация в условиях неизобарного парокрекинга при высокой температуре и повышенном давлении, щелочной гидролиз в водно-спирто-щелочной среде и экстракцию бетулина спиртом.A known method of intensifying the process of extraction of birch bark by explosive autohydrolysis or non-isobaric steam cracking [1]. Birch bark is first subjected to activation by steam treatment under nonisobaric steam cracking at a temperature of 180-260 ° C and a pressure of 2-5 MPa for 1-6 minutes, then alkaline hydrolysis in an aqueous-alcohol-alkaline medium, followed by extraction of betulin by extraction with alcohols. The yield of betulin is 25-37% by weight of absolutely dry birch bark. The disadvantage of this method is its technological complexity, since the method includes three stages: activation under conditions of nonisobaric cracking at high temperature and elevated pressure, alkaline hydrolysis in an aqueous-alcohol-alkaline medium, and extraction of betulin with alcohol.

Близкий к описанному способ получения бетулина [2] предусматривает активацию бересты в условиях неизобарного парокрекинга при температуре 180-260°C, давлении 2-5 МПа и продолжительности активации 1-5 мин в присутствии щелочи (щелочной гидролиз), взятой в количестве 5-20% от веса абсолютно сухой бересты с последующей экстракцией бетулина спиртом. При реализации этого способа совмещаются стадии активации бересты и щелочного гидролиза, но экстракция бетулина спиртом является отдельной стадией.A method similar to that described for producing betulin [2] involves activation of birch bark under nonisobaric steam cracking at a temperature of 180-260 ° C, a pressure of 2-5 MPa and an activation time of 1-5 min in the presence of alkali (alkaline hydrolysis), taken in an amount of 5-20 % by weight of absolutely dry birch bark followed by extraction of betulin with alcohol. When implementing this method, the stages of activation of birch bark and alkaline hydrolysis are combined, but the extraction of betulin with alcohol is a separate stage.

Недостатком способа является сложность процесса активации бересты неизобарным парокрекингом, требующим использования повышенного давления и высоких температур для получения перегретого водяного пара. Это усложняет технологию и повышает энергоемкость процесса получения бетулина. Кроме того, при реализации способа возникает необходимость использования достаточно длительной стадии экстракции бетулина, поскольку она протекает в естественных условиях без какой либо интенсификации.The disadvantage of this method is the complexity of the activation process of birch bark by non-isobaric steam cracking, which requires the use of high pressure and high temperatures to produce superheated water vapor. This complicates the technology and increases the energy intensity of the betulin production process. In addition, when implementing the method, it becomes necessary to use a sufficiently long stage of extraction of betulin, since it proceeds in vivo without any intensification.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения бетулина [3, прототип]. Принятый за прототип способ получения бетулина, включает предварительную активацию бересты и экстракцию бетулина 86%-ным раствором этилового спирта.The closest in technical essence and the achieved result is a method of producing betulin [3, prototype]. Adopted for the prototype method of producing betulin, includes the preliminary activation of birch bark and extraction of betulin with 86% solution of ethyl alcohol.

Процесс заключается в предварительной активации бересты и экстракции бетулина 86%-ным раствором этилового спирта. Активацию бересты осуществляют путем ударно-акустического воздействия при температуре 70°C. Ударно-акустическая активация (реализуемая, например, ударными воздействиями на дно технологического объема, выполненное в виде мембраны из упругого материала) интенсифицирует гидролиз бересты, которая превращается в гомогенную массу коричневого цвета. Предварительная активация ускоряет переход бетулина в раствор и способствует повышению его выхода. Далее бетулин осаждают из упаренного раствора при разбавлении его водой и отделяют фильтрованием. Выход бетулина составляет 43% от массы абсолютно сухой бересты.The process consists of pre-activation of birch bark and extraction of betulin with 86% ethanol solution. The activation of birch bark is carried out by shock-acoustic exposure at a temperature of 70 ° C. Shock-acoustic activation (realized, for example, by impacts on the bottom of the process volume, made in the form of a membrane of elastic material) intensifies the hydrolysis of birch bark, which turns into a homogeneous brown mass. Pre-activation accelerates the transition of betulin to the solution and helps to increase its output. Next, betulin is precipitated from one stripped off solution when diluted with water and separated by filtration. The yield of betulin is 43% by weight of absolutely dry birch bark.

Но существенный недостаток этого способа состоит в том, что бетулин получается низкого качества, загрязненный трудноотделяемой щелочью. Поэтому получение чистого продукта требует дополнительной очистки от щелочи и сопутствующих окрашенных веществ, извлекаемых наряду с целевым продуктом.But a significant disadvantage of this method is that betulin is of poor quality, contaminated with hard-to-separate alkali. Therefore, obtaining a pure product requires additional purification from alkali and related colored substances extracted along with the target product.

Кроме того, в результате ударно-акустического воздействия происходит дополнительное разрушение растительного сырья до сметаноподобной массы с размерами частиц до 1 мкм, что затрудняет последующий процесс фильтрации. Причиной этого является механическое измельчение коры до минимального размера для обеспечения ускоренного доступа экстрагента к поверхности экстрагируемого материала клеток.In addition, as a result of the acoustic shock, an additional destruction of the plant material to a sour cream-like mass with particle sizes up to 1 μm occurs, which complicates the subsequent filtration process. The reason for this is the mechanical grinding of the cortex to a minimum size to provide accelerated access of the extractant to the surface of the extracted cell material.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - улучшение качества целевого продукта. Основной стадией процесса является проникновение экстрагента к поверхности экстрагируемых клеток путем предварительной активации бересты ультразвуковыми колебаниями с параметрами, обеспечивающими формирование на поверхности частиц бересты взрывающихся кавитационных пузырьков. Воздействия колебаний ультразвуковой частоты с интенсивностью, достаточной для формирования на поверхности обрабатываемых образцов бересты березы, взрывающихся за каждый период колебаний кавитационных пузырьков, - создают потоки экстрагента, проникающие в капилляры частиц сырья, подготавливая сырье к экстракции и ускоряя, затем, процесс извлечения бетулина.The task to which the proposed technical solution is aimed is to improve the quality of the target product. The main stage of the process is the penetration of the extractant to the surface of the extracted cells by preliminary activation of the birch bark by ultrasonic vibrations with parameters that ensure the formation of exploding cavitation bubbles on the surface of the birch bark particles. The effects of ultrasonic frequency vibrations with an intensity sufficient to form birch birch on the surface of the processed samples, exploding for each oscillation period of cavitation bubbles, create extractant streams that penetrate the capillaries of the raw material particles, preparing the raw materials for extraction and then accelerating the process of betulin extraction.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в заявляемом способе получения бетулина из бересты березы, включающем предварительную активацию бересты и экстракцию бетулина 86%-ным раствором этилового спирта, предварительную активацию осуществляют при помощи ультразвукового воздействия, обеспечивающего на поверхности частиц бересты колебания с интенсивностью в диапазоне 10-15 Вт/см² на частоте не менее 20-22 кГц при температуре 40°C в течение 5-25 мин, а последующую экстракцию интенсифицируют ультразвуковым воздействием с уменьшенной до 5 Вт/см² интенсивностью колебаний при температуре не менее 40°C в течение времени, определяемого исходным размером частиц бересты березы.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the inventive method for producing betulin from birch birch, including pre-activation of birch bark and extraction of betulin with 86% ethyl alcohol solution, preliminary activation is carried out using ultrasonic treatment, which provides vibrations with an intensity of the range of 10-15 W / cm ² at a frequency of not less than 20-22 kHz at a temperature of 40 ° C for 5-25 minutes, and subsequent extraction is intensified by ultrasonic treatment with a vibration intensity reduced to 5 W / cm ² at a temperature of at least 40 ° C for a time determined by the initial particle size of birch birch.

Поскольку структура коры представляет собой капиллярно-пористое тело, в капиллярах и порах (в исходном и высушенном сырье) присутствует большое количество воздуха. Этот воздух создает пробки, препятствующие проникновению экстрагента внутрь сырья. Кавитационные пузырьки, формируемые за счет ультразвуковых колебаний определенной интенсивности, обеспечивают эффективное перемещение экстрагента по капиллярам и удаление путем растворения воздушных пробок за счет звукокапиллярного эффекта [4]. Таким образом, происходит пропитка бересты экстрагентом, который свободно перемещается вдоль капилляров и по их внешней поверхности, что обеспечивает возможность экстракции большинства клеток используемого сырья.Since the structure of the cortex is a capillary-porous body, a large amount of air is present in the capillaries and pores (in the initial and dried raw materials). This air creates plugs that prevent the penetration of the extractant into the raw material. Cavitation bubbles, formed due to ultrasonic vibrations of a certain intensity, ensure the effective movement of the extractant through the capillaries and removal by dissolving air plugs due to the sound-capillary effect [4]. Thus, birch bark is impregnated with an extractant that moves freely along the capillaries and along their outer surface, which makes it possible to extract most of the cells of the raw materials used.

Кроме того, после заполнения капилляров экстрагентом, формируемые на поверхности кавитационные пузырьки продолжают взрываться и вдоль капилляров по экстрагенту начинают распространяться ударные волны, разрушающие структуру сырья и клеточные стенки, создавая трещины и обеспечивая доступ экстрагента к клеткам, подготавливая сырье (бересту березы) к процессу ускоренной экстракции.In addition, after filling the capillaries with the extractant, cavitation bubbles formed on the surface continue to explode and shock waves propagating along the capillaries along the extractant, destroying the structure of the raw materials and cell walls, creating cracks and providing the extractant with access to the cells, preparing the raw materials (birch birch) to the accelerated process extraction.

При реализации последующей экстракции сниженные по интенсивности колебания уже не способны разрушать механически частички коры и стенки клеток (т.е. не будет происходить разрушение и измельчение частиц), но будет эффективно осуществляться за счет кавитационных потоков интенсивное вымывание экстрагентом целевого продукта. При этом под действием ультразвуковых колебаний происходит более быстрое и активное вымывание бетулина из внутриклеточных тканей бересты березы. Таким образом, интенсификация процесса экстракции ультразвуковыми колебаниями с указанными параметрами и дает возможность увеличить выход бетулина. Активированная по предлагаемому способу береста быстрее экстрагируется этиловым спиртом под действием ультразвука, а при охлаждении в полученном экстракте легче осаждается бетулин, и выпавший, впоследствии, осадок отфильтровывается и высушивается.During the subsequent extraction, the vibrations reduced in intensity are no longer able to mechanically destroy particles of the cortex and cell walls (i.e., particles will not be destroyed and crushed), but intensive washing of the target product with extractant will be effective due to cavitation flows. Moreover, under the influence of ultrasonic vibrations, more rapid and active leaching of betulin from intracellular tissues of birch birch occurs. Thus, the intensification of the extraction process by ultrasonic vibrations with the indicated parameters makes it possible to increase the yield of betulin. The birch bark activated by the proposed method is more rapidly extracted with ethyl alcohol under the action of ultrasound, and upon cooling, betulin is more easily precipitated in the obtained extract, and the precipitate that subsequently precipitates is filtered off and dried.

Определяющее значение при реализации предлагаемого способа имеют параметры ультразвукового воздействия, при которых способ получения бетулина реализуется с максимальной эффективностью.The decisive value in the implementation of the proposed method are the parameters of ultrasonic exposure, in which the method of producing betulin is implemented with maximum efficiency.

Предварительно помещенные в раствор этилового спирта частицы бересты необходимо активировать ультразвуковыми колебаниями в режиме развитой кавитации, когда взрывающиеся пузырьки запасают и передают в капилляры максимальную энергию. Это обеспечивается при создании на поверхности сырья колебаний с интенсивностью в диапазоне 10-15 Вт/см² на частоте не менее 20-22 кГц при температуре 40°C в течение 5-25 мин [5].Birch bark particles previously placed in a solution of ethyl alcohol must be activated by ultrasonic vibrations in the developed cavitation mode, when exploding bubbles store and transfer maximum energy to the capillaries. This is ensured by creating oscillations on the surface of the raw material with an intensity in the range of 10-15 W / cm ² at a frequency of at least 20-22 kHz at a temperature of 40 ° C for 5-25 minutes [5].

Такой эффект создается при амплитуде колебаний излучающей поверхности УЗ преобразователя 20-30 мкм и легко реализуется на частицах сырья, перемещающихся в экстрагенте на расстояниях, не превышающих 5-15 мм от излучающей поверхности. Продолжительности воздействия в интервале от 5 до 25 минут будет достаточно, чтобы все частицы сырья, находящиеся в замкнутом объеме на расстояниях, превышающих указанное, за счет механического перемешивания были подвергнуты необходимому УЗ воздействию. (Береста березы имеет размеры частиц от минимального в 1 мм до максимального - 15 мм, что обусловлено применением для получения бетулина отходов различных производств, использующих и перерабатывающих березу).Such an effect is created when the amplitude of oscillations of the radiating surface of the ultrasonic transducer is 20-30 μm and is easily realized on particles of raw materials moving in the extractant at distances not exceeding 5-15 mm from the radiating surface. A duration of exposure in the range of 5 to 25 minutes will be enough so that all particles of the raw materials that are in a closed volume at distances exceeding the specified due to mechanical stirring are subjected to the necessary ultrasonic treatment. (Birch birch has particle sizes from a minimum of 1 mm to a maximum of 15 mm, which is due to the use of waste from various industries using and processing birch to produce betulin.

Последующую экстракцию интенсифицируют ультразвуковым воздействием с уменьшенной до 5 Вт/см² интенсивностью колебаний и амплитуде колебаний излучающей поверхности менее 15 мкм при температуре не менее 40°C при продолжительности процесса, определяемой исходным размером частиц бересты березы. Очевидно, что меньшие по размерам частицы сырья будут проэкстрагированы быстрее. Так, из результатов исследований известно, что полное истощение сырья происходит при указанных режимах ультразвукового воздействия за время, не превышающее 5 мин, при размере экстрагируемых частиц в 1 мм, и может достигать 3 часов при размере частиц коры березы в 10-15 мм [4].Subsequent extraction is intensified by ultrasonic treatment with a vibration intensity reduced to 5 W / cm ² and an oscillation amplitude of the radiating surface of less than 15 μm at a temperature of at least 40 ° C with a process duration determined by the initial particle size of birch birch. Obviously, smaller particles of raw materials will be extracted faster. So, from the research results it is known that complete depletion of raw materials occurs under the indicated modes of ultrasonic exposure in a time not exceeding 5 minutes, when the size of extractable particles is 1 mm, and can reach 3 hours with a particle size of birch bark of 10-15 mm [4 ].

Полученный после реализации процесса экстракт, имеющий температуру ниже температуры кипения растворителя, сливают из реактора через фильтрующий материал, частично упаривают, отгоняя органический растворитель - две трети от первоначального объема. При охлаждении осаждается чистый бетулин, его отделяют фильтрованием и высушивают при температуре 60°C. Сухой остаток представляет собой светло-бежевый порошок, без посторонних включений.The extract obtained after the implementation of the process, having a temperature below the boiling point of the solvent, is drained from the reactor through the filter material, partially evaporated by distilling off the organic solvent — two thirds of the original volume. When cooling, pure betulin precipitates, it is separated by filtration and dried at a temperature of 60 ° C. The dry residue is a light beige powder, without impurities.

Процесс ультразвукового воздействия на бересту, помещенную в реакторе в раствор спирта (для извлечения бетулина выбран малотоксичный растворитель - этиловый спирт), осуществляется в течение интервала от 5 до 25 мин (табл. 1). Прохождение ультразвуковых колебаний в жидкой среде сопровождается явлением кавитации, способствующим увеличению проницаемости клеточных стенок сырья, ускорению процессов гидролиза бересты и диффузии бетулина в раствор, повышая его выход. Указанного времени достаточно для практически полного истощения сырья.The process of ultrasonic treatment of birch bark, placed in a reactor in an alcohol solution (a low-toxic solvent, ethyl alcohol, was chosen for the extraction of betulin), is carried out for a period of 5 to 25 minutes (Table 1). The passage of ultrasonic vibrations in a liquid medium is accompanied by the phenomenon of cavitation, which contributes to an increase in the permeability of the cell walls of raw materials, acceleration of the hydrolysis of birch bark and diffusion of betulin into the solution, increasing its yield. The indicated time is sufficient for almost complete depletion of raw materials.

Предложенный способ реализован при помощи ультразвукового технологического аппарата «Волна» (фиг. 1), модель УЗТА-0,4/22-ОМ (производство ООО «Центр ультразвуковых технологий», г. Бийск, Алтайский край) [5].The proposed method is implemented using the ultrasonic technological apparatus "Wave" (Fig. 1), model UZTA-0.4 / 22-OM (manufactured by Center of Ultrasonic Technologies LLC, Biysk, Altai Territory) [5].

Предлагаемое техническое решение подтверждается конкретными примерами.The proposed technical solution is confirmed by specific examples.

Пример 1. Измельченную бересту с содержанием бетулина 29,5% в количестве 150 г кипятят 20 мин в воде, отфильтровывают и высушивают. Подготовленную таким образом бересту загружают в реактор ультразвукового технологического аппарата «Волна», добавляют 1050 мл 86%-ного раствора этилового спирта и подвергают ультразвуковому воздействию на частоте 22±1,65 кГц интенсивностью 10-15 Вт/см² при температуре 30-48°C в течение 5-25 мин. Затем из полученной массы бетулин экстрагируют при ультразвуковом воздействии интенсивностью 5 Вт/см² при температуре от 40 до 70°C, продолжительность процесса зависит от размера частиц и составляет от 5 мин (частицы минимального размера 1 мм) до 3 часов (частицы размером 15 мм). Реакционную смесь выгружают из реактора, отделяют твердый остаток фильтрованием на воронке Бюхнера, из фильтрата отгоняют этиловый спирт до объема 350 мл и охлаждают при температуре не выше 8°C. Выпавший осадок бетулина отфильтровывают, промывают на фильтре горячей водой до нейтральной реакции и высушивают при температуре 60°C. Выход бетулина составляет 26,8% от веса абсолютно сухой бересты (Табл. 1).Example 1. Crushed birch bark with a betulin content of 29.5% in the amount of 150 g is boiled for 20 minutes in water, filtered and dried. Thus prepared birch bark is loaded into the reactor of the ultrasonic technological apparatus “Volna”, 1050 ml of 86% ethanol solution are added and subjected to ultrasonic treatment at a frequency of 22 ± 1.65 kHz with an intensity of 10-15 W / cm ² at a temperature of 30-48 ° C for 5-25 minutes. Then, betulin is extracted from the resulting mass under ultrasonic irradiation with an intensity of 5 W / cm ² at a temperature of 40 to 70 ° C, the duration of the process depends on the particle size and ranges from 5 minutes (particles with a minimum size of 1 mm) to 3 hours (particles with a size of 15 mm ) The reaction mixture is discharged from the reactor, the solid residue is separated by filtration on a Buchner funnel, ethanol is distilled off from the filtrate to a volume of 350 ml and cooled at a temperature not exceeding 8 ° C. The precipitated betulin precipitate is filtered off, washed on the filter with hot water until neutral and dried at a temperature of 60 ° C. The yield of betulin is 26.8% of the weight of absolutely dry birch bark (Table 1).

Пример 2. Выполнение операций способа осуществляется аналогично примеру 1, но без использования предварительной обработки бересты методом ультразвукового воздействия. Получение бетулина с выходом 25,3% достигается кипячением бересты в 86%-ном этиловом спирте в течение 15 часов.Example 2. The operations of the method is carried out analogously to example 1, but without the use of pre-treatment of birch bark by ultrasonic treatment. Obtaining betulin with a yield of 25.3% is achieved by boiling birch bark in 86% ethanol for 15 hours.

Сопоставительный анализ результатов представленных данных (табл. 1) явно свидетельствует о преимуществе предложенного способа с предварительной обработкой бересты ультразвуковым воздействием интенсивностью 15 Вт/см² на частоте 22±1,65 кГц, температура реакционной массы 40°C, продолжительность предварительной активации бересты 15 мин. При этом выход бетулина-сырца максимальный и достигает 26,8% от веса абсолютно сухой бересты с наилучшим качеством конечного продукта, о чем свидетельствуют данные по температуре плавления полученного образца 250-251°C. После перекристаллизации из этилового спирта Т_пл бетулина составила 259-260°C. Найдено: С, % 81.2; Н, % 11.5; C₃₁H₅₀O₂. Вычислено: С, % 81.4; Н, % 11.3.A comparative analysis of the results of the data presented (Table 1) clearly indicates the advantage of the proposed method with pre-treatment of birch bark with ultrasonic irradiation with an intensity of 15 W / cm ² at a frequency of 22 ± 1.65 kHz, temperature of the reaction mixture 40 ° C, duration of pre-activation of birch bark 15 min . In this case, the yield of raw betulin is maximum and reaches 26.8% by weight of absolutely dry birch bark with the best quality of the final product, as evidenced by the data on the melting temperature of the obtained sample 250-251 ° C. After recrystallization from ethanol, the _{mp of} betulin was 259-260 ° C. Found: C,% 81.2; H,% 11.5; C ₃₁ H ₅₀ O ₂ . Calculated: C,% 81.4; H,% 11.3.

Таким образом, заявляемый способ получения бетулина из коры березы (бересты) позволяет сократить продолжительность процесса до 200 мин (вместо 15 часов), снизить его энергоемкость и повысить выход бетулина на 1,5%.Thus, the inventive method for producing betulin from birch bark (birch bark) can reduce the duration of the process to 200 minutes (instead of 15 hours), reduce its energy intensity and increase the yield of betulin by 1.5%.

Упрощение технологии заключается также в использовании оборудования, в котором отсутствуют движущиеся детали (или подвижные соединения), а пьезолектрический источник ультразвукового воздействия позволяет создавать излучение различной интенсивности на заданной частоте воздействия.Simplification of the technology also consists in the use of equipment in which there are no moving parts (or moving joints), and a piezoelectric source of ultrasonic exposure allows you to create radiation of different intensities at a given frequency of exposure.

В настоящее время в лаборатории синтеза и выделения природных и биологически активных веществ Бийского технологического института успешно прошли испытания по реализации предложенного способа выделения бетулина из бересты березы, а также проведена успешная предварительная апробация предлагаемого способа получения бетулина в условиях действующего предприятия ООО «Биофит» (г. Барнаул), профилем которого является получение полуфабрикатов из растительного сырья.Currently, the laboratory for the synthesis and isolation of natural and biologically active substances of the Biysk Technological Institute has successfully passed tests to implement the proposed method for the isolation of betulin from birch birch, as well as a successful preliminary testing of the proposed method for producing betulin in the conditions of the existing enterprise Biofit LLC (g. Barnaul), whose profile is the preparation of semi-finished products from plant materials.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. РФ 2074867. Способ получения бетулина. Опубл. 10.03.97. Бюл. №7.1. Pat. RF 2074867. A method of producing betulin. Publ. 03/10/97. Bull. Number 7.

2. Пат. РФ 2131882. Способ получения бетулина. Опубл. 20.06.99. Бюл. №17.2. Pat. RF 2131882. A method of producing betulin. Publ. 06/20/99. Bull. Number 17.

3. Пат. РФ 2264411. Способ получения бетулина. Опубл. 20.11.05. Бюл. №27 - прототип.3. Pat. RF 2264411. A method of producing betulin. Publ. 11/20/05. Bull. No. 27 is a prototype.

4. Хмелев, В.Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве: монография [Текст] / В.Н. Хмелев, Г.В. Леонов, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок, А.В. Шалунов. Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. - 400 с.4. Khmelev, V.N. Ultrasonic multifunctional and specialized devices for the intensification of technological processes in industry, agriculture and households: monograph [Text] / V.N. Khmelev, G.V. Leonov, R.V. Barsukov, S.N. Tsyganok, A.V. Shalunov. Alt. state tech. un-t, BTI. - Biysk: Publishing house Alt. state tech. University, 2007 .-- 400 p.

5. Хмелев, В.Н. Ультразвук. Аппараты и технологии: монография [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, С.С. Хмелев, С.Н. Цыганок. - Бийск: Изд-во Алтайского гос. технич. ун-та, 2015. - 688 с.5. Khmelev, V.N. Ultrasound. Devices and technologies: monograph [Text] / V.N. Khmelev, A.V. Shalunov, S.S. Khmelev, S.N. Gypsy woman - Biysk: Publishing house of Altai state. tech. University, 2015 .-- 688 p.

6. Молчанов, Г.И. Фармацевтические технологии: современные электрофизические биотехнологии в фармации: учебное пособие / Г.И. Молчанов, А.Л. Молчанов, Ю.Л. Морозов. - М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2009. - 336 с.6. Molchanov, G.I. Pharmaceutical technologies: modern electrophysical biotechnologies in pharmacy: a training manual / G.I. Molchanov, A.L. Molchanov, Yu.L. Morozov. - M.: Alpha-M: INFRA-M, 2009 .-- 336 p.

Claims

A method of producing betulin from birch birch bark, including pre-activation of birch bark and extraction of betulin with 86% ethyl alcohol solution, characterized in that the activation is carried out using ultrasonic treatment with an intensity in the range of 10-15 W / cm ² at a frequency of at least 20-22 kHz at 40 ° C for 5-25 min and subsequent extraction intensify ultrasonic influence reduced to 5 W / cm ² intensity oscillations at a temperature at least 40 ° C for a time determined by the source size portions n birch bark.