RU2712094C1 - Method of producing purified inulin from vegetable raw material - Google Patents

Method of producing purified inulin from vegetable raw material Download PDF

Info

Publication number
RU2712094C1
RU2712094C1 RU2019115731A RU2019115731A RU2712094C1 RU 2712094 C1 RU2712094 C1 RU 2712094C1 RU 2019115731 A RU2019115731 A RU 2019115731A RU 2019115731 A RU2019115731 A RU 2019115731A RU 2712094 C1 RU2712094 C1 RU 2712094C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inulin
precipitate
under vacuum
roots
atm
Prior art date
Application number
RU2019115731A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нина Алексеевна Дьякова
Анна Андреевна Мындра
Алексей Иванович Сливкин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
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 образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Priority to RU2019115731A priority Critical patent/RU2712094C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712094C1 publication Critical patent/RU2712094C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/28Asteraceae or Compositae (Aster or Sunflower family), e.g. chamomile, feverfew, yarrow or echinacea
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/18Reserve carbohydrates, e.g. glycogen, inulin, laminarin; Derivatives thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to pharmacy and medical industry and can be used to produce purified inulin from elecampane roots. That is ensured by three-step extraction by purified water. Then, plant material is separated by filtration. Further, the precipitate is washed on the filter. Filter with precipitate is dried at temperature from 100 to 105 °C to constant weight. Raw material used is crushed roots of elecampane high to linear size of 0.5–1.0 mm. Extraction is carried out at raw material : extractant ratio of 1 g : 15 ml for 30 minutes. Prior to flushing, inulin is removed from impurities, where precipitate obtained after filtration under vacuum is dissolved in heated to 80 °C purified water. Then 50 % calcium chloride solution is added to it at rate of 5 drops per 1 g of initially taken vegetal raw material and 0.5 g of finely dispersed aluminum oxide powder. It is held for 20 minutes, then it is filtered under vacuum at residual pressure 0.4–0.8 atm. Produced filtrate is successively passed through ion-exchange columns with anionite in hydroxyl form AV-17-8 and cationite in hydrogen form KU-2-8 to pH of eluate 6.5–7.5 and degree of purity of inulin equal to 97 %. After that for sedimentation of inulin to eluate there added again is threefold amount of 95 % ethanol with stirring, cooling in freezing chamber at temperature of -18 °C for 1 hour. Precipitate is then filtered through a pre-dried ash-free paper filter under vacuum at residual pressure of 0.4–0.8 atm.EFFECT: invention enables to carry out deep purification of the end product from impurities with a degree of purity of 97±2 %, in the absence of use of hazardous and toxic substances.1 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к фармации и медицинской промышленности, а именно к способу получения биологически активных веществ из лекарственного растительного сырья, и в частности может быть использовано для получения инулина из корней девясила высокого.The invention relates to pharmacy and the medical industry, and in particular to a method for producing biologically active substances from medicinal plant materials, and in particular, can be used to obtain inulin from high elecampane roots.

В медицинских и фармацевтических целях используются преимущественно водные извлечения из корней девясила высокого, а фармакологический эффект обусловлен водорастворимыми соединениями, основу которых составляют водорастворимые полисахариды, представленные инулином (до 40% в корнях девясила высокого) [Куркин В.А. Фармакогнозия // Самара: СамГМУ, 2004. - 249 с].For medical and pharmaceutical purposes, mainly aqueous extracts from the roots of elecampane high are used, and the pharmacological effect is due to water-soluble compounds, the basis of which are water-soluble polysaccharides represented by inulin (up to 40% in the roots of elecampane high) [Kurkin V.A. Pharmacognosy // Samara: Samara State Medical University, 2004. - 249 s].

Известен ряд способов получения инулина из клубней топинамбура [RU 2398779, A23L 1/214, 2009; RU 2148588, С08В 37/00, 1998]. Однако ни в одном из них не приводится выход инулина от содержания его в сырье и степень чистоты полученного продукта от сопутствующих веществ.A number of methods are known for producing inulin from Jerusalem artichoke tubers [RU 2398779, A23L 1/214, 2009; RU 2148588, C08B 37/00, 1998]. However, none of them shows the yield of inulin from its content in raw materials and the degree of purity of the obtained product from related substances.

Недостатком известного способа является большое количество примесей в готовом продукте, что позволяет его считать техническим или сырым продуктом, не пригодным для использования в медицинских и пищевых целях.The disadvantage of this method is the large amount of impurities in the finished product, which allows it to be considered a technical or raw product, not suitable for use in medical and food purposes.

Известен способ получения инулина из измельченных корней одуванчика лекарственного с помощью исчерпывающей экстракции [RU 2351166 C1, A23L 1/236, A61K 36/00, 2009 г.]. В качестве исходного сырья используют корни одуванчика лекарственного, которые промывают, подсушивают и измельчают до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм, заливают водой и подвергают исчерпывающей экстракции в течение 3-5 суток. Полученный бесцветный раствор обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом и осаждают инулин при температуре ниже минус 15°С.A known method of producing inulin from crushed roots of dandelion officinalis using exhaustive extraction [RU 2351166 C1, A23L 1/236, A61K 36/00, 2009]. As a raw material, the roots of dandelion are used, which are washed, dried and crushed to a particle size passing through a sieve with a hole diameter of 2 mm, poured with water and subjected to exhaustive extraction for 3-5 days. The resulting colorless solution is treated with 96% ethyl alcohol and inulin is precipitated at a temperature below minus 15 ° C.

Недостатком известного способа является длительность процесса, низкий выход целевого продукта и большое количество примесей в готовом продукте.The disadvantage of this method is the duration of the process, low yield of the target product and a large number of impurities in the finished product.

Известен способ получения инулина из сухих измельченных клубней топинамбура [RU 2131252, А61К 31/715, А61К 35/78, 1996], включающий получение водных извлечений из сухих измельченных клубней топинамбура смешиванием их с горячей водой в соотношении 1:6, выдерживанием 12 часов для набухания при 70°С и извлечение экстрактивных веществ при 80°С, водное извлечение отделяют и еще трижды по 40 мин проводят извлечение водой в соотношении 1:4 с последующим объединением извлечений, затем их обрабатывают карбонатом кальция при 80°С в течение 60 мин, фильтруют, фильтрат упаривают, проводят кристаллизацию сырого инулина при 4°С в холодильнике в течение 5 суток после добавления спирта 1:1, отделяют осадок инулина, растворяют его в горячей воде при 75°С, дополнительно проводят очистку с помощью анионита, оксида алюминия, карбоната кальция с дальнейшей очисткой с помощью катионита и анионита с последующей кристаллизацией и переосаждением из водно-спиртовой смеси 1:3 при 40°С по 24 ч в холодильнике, продукт сушат и измельчают.A known method of producing inulin from dry chopped Jerusalem artichoke tubers [RU 2131252, A61K 31/715, A61K 35/78, 1996], including obtaining water extracts from dry chopped Jerusalem artichoke tubers by mixing them with hot water in a ratio of 1: 6, holding for 12 hours for swelling at 70 ° C and extracting extracts at 80 ° C, the aqueous extraction is separated and another three times for 40 minutes, extraction is carried out with water in a ratio of 1: 4, followed by combining the extracts, then they are treated with calcium carbonate at 80 ° C for 60 minutes, filtered, upa filtrate They eat, crystallize crude inulin at 4 ° C in the refrigerator for 5 days after adding 1: 1 alcohol, separate the inulin precipitate, dissolve it in hot water at 75 ° C, and further purify it with anion exchange resin, aluminum oxide, calcium carbonate with further purification with cation exchange resin and anion exchange resin, followed by crystallization and reprecipitation from a water-alcohol mixture 1: 3 at 40 ° C for 24 hours in a refrigerator, the product is dried and crushed.

Недостатком известного способа является низкий выход продукта (6,7-7%), большое количество технологических операций (более 30), длительность процесса (более 7 суток).The disadvantage of this method is the low yield of the product (6.7-7%), a large number of technological operations (more than 30), the duration of the process (more than 7 days).

Известен способ получения инулина из цикория высокого и девясила, включающий подготовку инулинсодержащего сырья, его механическую чистку, промывание корней, корневищ, стеблей, их измельчение и перемешивание [RU 2619758 C1, С08В 37/18,2017 г.]. Перемешанные и измельченные кусочки сырья дважды экстрагируют горячей водой при температуре 75°С в течение 2-3 суток при постоянном перемешивании. Полученный экстракт инулина массой обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом в соотношении 1:1 по объему с последующим осаждением инулина при температуре минус 16°С.A known method of producing inulin from chicory high and elecampane, including the preparation of inulin-containing raw materials, their mechanical cleaning, washing the roots, rhizomes, stems, chopping and mixing [RU 2619758 C1, C 37B 37 / 18,2017]. The mixed and crushed pieces of raw materials are extracted twice with hot water at a temperature of 75 ° C for 2-3 days with constant stirring. The obtained extract of inulin in bulk is treated with 96% ethanol in a ratio of 1: 1 by volume, followed by precipitation of inulin at a temperature of minus 16 ° C.

Недостатком известного способа является длительность процесса, низкий выход целевого продукта и большое количество примесей в готовом продукте.The disadvantage of this method is the duration of the process, low yield of the target product and a large number of impurities in the finished product.

Известен способ получения инулина из клубней топинамбура путем неоднократного извлечения экстрактивных веществ из водного экстракта исходного сырья при нагревании его с отделением каждый раз водного извлечения и последующим объединением водных извлечений [RU 2485958 С1, A61K 31/715, A61K 36/28, B01D 11/02, 2013 г.]. Полученные извлечения подвергают очистке осаждением пектиновых веществ солью кальция, после чего экстракционную смесь фильтруют, фильтрат упаривают и осаждают инулин, отделяют осадок инулина, растворяют его в горячей воде, дополнительно проводят очистку с помощью оксида алюминия с последующим осаждением инулина, продукт сушат и измельчают при определенных условиях. Недостатком известного способа является невысокий выход конечного продукта (14,6%), длительность процесса (более суток), большое число технологических операций, использование токсичных и опасных веществ (концентрированная серная кислота), недостаточная степень очистки для применения готового продукта в медицинских целях.A known method of producing inulin from Jerusalem artichoke tubers by repeatedly extracting extractives from the aqueous extract of the feedstock by heating it with separation of the water extraction each time and subsequent combining of the water extracts [RU 2485958 C1, A61K 31/715, A61K 36/28, B01D 11/02 , 2013]. The obtained extracts are subjected to purification by precipitation of pectin substances with a calcium salt, after which the extraction mixture is filtered, the filtrate is evaporated and inulin precipitated, the inulin precipitate is separated, dissolved in hot water, purification is additionally carried out with alumina followed by precipitation of inulin, the product is dried and crushed at certain conditions. The disadvantage of this method is the low yield of the final product (14.6%), the duration of the process (more than a day), a large number of technological operations, the use of toxic and hazardous substances (concentrated sulfuric acid), insufficient degree of purification for the use of the finished product for medical purposes.

Прототипом заявленного изобретения является способ получения инулина из измельченных корней одуванчика лекарственного (патент РФ 2635996 (МПК A61K 31/715, A61K 36/288, B01D 11/02; опубл. 17.11.2017) с помощью исчерпывающей экстракции исходного сырья очищенной водой, нагретой до температуры кипения. Способ предусматривает отделение растительного сырья, осаждение водорастворимых полисахаридов, их промывку, сушку, при этом экстрагирование проводят в ультразвуковой ванне с частотой 35 кГц в течение 40 минут при температуре 80°С, растительный материал отделяют путем фильтрации, а водорастворимые полисахариды осаждают 95% этанолом, охлаждая в морозильной камере в течении 1 часа, а последующее высушивание фильтра с осадком осуществляют при температуре 100-105°С до постоянной массы. К недостаткам данного способа относится низкая степень чистоты целевого продукта.The prototype of the claimed invention is a method for producing inulin from crushed roots of dandelion medicinal (RF patent 2635996 (IPC A61K 31/715, A61K 36/288, B01D 11/02; publ. 11/17/2017) using exhaustive extraction of feedstock with purified water heated to The method involves the separation of plant materials, the precipitation of water-soluble polysaccharides, their washing, drying, and the extraction is carried out in an ultrasonic bath with a frequency of 35 kHz for 40 minutes at a temperature of 80 ° C, the plant material is separated by filtration, and water-soluble polysaccharides precipitated with 95% ethanol, cooling in a freezer for 1 hour, and subsequent drying of the filter with sediment is carried out at a temperature of 100-105 ° C to constant weight. The disadvantage of this method is the low degree of purity of the target product.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа извлечения инулина из корней девясила высокого с высокой степенью чистоты целевого продукта при получении инулина в отсутствии использования опасных и токсичных веществ.The present invention is to develop a method of extracting inulin from the roots of elecampane with a high degree of purity of the target product in the preparation of inulin in the absence of the use of dangerous and toxic substances.

Поставленная задача в изобретении решена тем, что в способе получения инулина из корней девясила высокого извлечение биологически активных веществ из сырья проводится трехкратно горячей водой очищенной в ультразвуковой ванне, что позволяет значительно ускорить процесс экстракции, а также увеличить выход полисахаридов из сырья; после чего проводится осаждение смеси водорастворимых полисахаридов спиртом этиловым, осадок растворяют и приступают к очистке кальция хлоридом (от пектиновых веществ), алюминия оксидом (от пигментных веществ) и на ионообменных смолах (для более глубокой очистки от прочих примесей), после чего проводят осаждение инулина спиртом этиловым и сушат до постоянной массы.The object of the invention is solved by the fact that in the method for producing inulin from elecampane roots, the biologically active substances are extracted from raw materials three times with hot water purified in an ultrasonic bath, which can significantly accelerate the extraction process, as well as increase the yield of polysaccharides from raw materials; after which the mixture of water-soluble polysaccharides is precipitated with ethyl alcohol, the precipitate is dissolved and the purification of calcium with chloride (from pectin substances), aluminum with oxide (from pigment substances) and ion exchange resins (for deeper purification from other impurities) is carried out, after which inulin is precipitated ethyl alcohol and dried to constant weight.

Технический результат изобретения заключается в глубокой очистке целевого продукта от примесей с достижением степени чистоты, равном 97±2%, в отсутствии использования опасных и токсичных веществ.The technical result of the invention consists in deep purification of the target product from impurities with a degree of purity equal to 97 ± 2%, in the absence of the use of hazardous and toxic substances.

Технический результат достигается тем, что в способе получения очищенного инулина из корней девясила высокого, включающем троекратное экстрагирование очищенной водой, нагретой до температуры кипения, из измельченных корней девясила высокого, где колбу с сырьем и экстрагентом помещают в ультразвуковую ванну с частотой 35 кГц при температуре 80°С; отделение растительного материала путем фильтрации; осаждение водорастворимых полисахаридов троекратным количеством 95%-ного этанола при перемешивании, охлаждая в морозильной камере при температуре -18°С в течение 1 часа; фильтрование осадка через предварительно высушенный беззольный бумажный фильтр под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм; промывание осадка на фильтре, проводимое последовательно раствором 95%-ного этилового спирта в очищенной воде, взятых в объемном соотношении 3:1, при соотношении сырье : раствор 1:15, и смесью этилацетата и 95%-ного этилового спирта, взятых в объемном соотношении 1:1, при соотношении сырье : раствор 1:10, высушивание фильтра с осадком при температуре от 100 до 105°С до постоянной массы, согласно изобретению в качестве сырья используют измельченные корни девясила высокого до линейного размера 0,5-1,0 мм; экстрагирование поводят при соотношении сырье : экстрагент 1 г : 15 мл в течение 30 минут; перед промывкой осуществляют очистку инулина от примесей, где полученный после стадии фильтрации под вакуумом осадок растворяют в нагретой до 80°С воде очищенной, к нему добавляют 50% раствор кальция хлорида из расчета 5 капель на 1 г изначально взятого растительного сырья и 0,5 г мелкодисперсного порошка алюминия оксида, выдерживают 20 мин, затем фильтруют под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм; полученный фильтрат последовательно пропускают через ионообменные колонки с анионитом в гидроксильной форме АВ-17-8 и катеонитом в водородной форме КУ-2-8 до рН элюата 6,5-7,5 и степени чистоты инулина, равной 97%, после чего для осаждения инулина к элюату вновь добавляют троекратное количество 95%-ного этанола при перемешивании, охлаждая в морозильной камере при температуре -18°С в течение 1 часа, затем проводят фильтрование осадка через предварительно высушенный беззольный бумажный фильтр под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм.The technical result is achieved in that in a method for producing purified inulin from elecampane roots, including triple extraction with purified water heated to a boiling point, from crushed roots of elecampane high, where the flask with raw materials and extractant is placed in an ultrasonic bath with a frequency of 35 kHz at a temperature of 80 ° C; separation of plant material by filtration; precipitation of water-soluble polysaccharides with three times the amount of 95% ethanol with stirring, cooling in a freezer at a temperature of -18 ° C for 1 hour; filtering the precipitate through a previously dried ashless paper filter under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm; washing the filter cake, carried out sequentially with a solution of 95% ethyl alcohol in purified water, taken in a volume ratio of 3: 1, with a feed: solution ratio of 1:15, and a mixture of ethyl acetate and 95% ethyl alcohol, taken in a volume ratio 1: 1, with a ratio of raw materials: solution 1:10, drying the filter with sediment at a temperature of from 100 to 105 ° C to constant weight, according to the invention, ground elecampane roots of high to linear size 0.5-1.0 mm are used as raw materials ; extraction is carried out at a ratio of raw materials: extractant 1 g: 15 ml for 30 minutes; before washing, the inulin is purified from impurities, where the precipitate obtained after the filtration step under vacuum is dissolved in purified water heated to 80 ° C, 50% calcium chloride solution is added to it at the rate of 5 drops per 1 g of the originally taken plant material and 0.5 g fine powder of aluminum oxide, incubated for 20 minutes, then filtered under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm; the resulting filtrate is successively passed through ion-exchange columns with anion exchange resin in the hydroxyl form AB-17-8 and cateonite in the hydrogen form KU-2-8 to a pH of 6.5-7.5 and an inulin purity of 97%, after which, for precipitation three times the amount of inulin to the eluate is again added three times 95% ethanol with stirring, cooling in the freezer at -18 ° C for 1 hour, then the precipitate is filtered through a pre-dried ashless paper filter under vacuum at a residual pressure of 0.4-0 , 8 atm.

Получаемый после осаждения водорастворимых полисахаридов этанолом осадок содержит также примеси пектина, некоторых пигментов и некоторые органические кислоты. Для удаления пектинов предлагается добавить соли кальция в виде раствора кальция хлорида, для удаления пигментов - мелкодисперсный порошок алюминия оксида. Для более глубокой очистки от оставшихся примесей предлагается также раствор осадка дополнительного пропустить через колонки катеонита и анионита. Степень очистки готового продукта проводили методом тонкослойной хроматографией, сравнивая со стандартным образцом (пластинки - Silufol, система - 55% этанол, проявитель - растворы резорцина и кислоты серной разведенной с последующим нагреванием, Rf~0,80).The precipitate obtained after precipitation of water-soluble polysaccharides with ethanol also contains impurities of pectin, some pigments, and some organic acids. To remove pectins, it is proposed to add calcium salts in the form of a solution of calcium chloride, to remove pigments - finely divided powder of aluminum oxide. For a deeper purification from the remaining impurities, it is also proposed to pass an additional precipitate solution through the columns of cateonite and anionite. The degree of purification of the finished product was carried out by thin-layer chromatography, comparing with a standard sample (plates — Silufol, system — 55% ethanol, developer — solutions of resorcinol and sulfuric acid diluted with subsequent heating, Rf ~ 0.80).

На фиг. 1 представлены результаты выделения инулина (%) из корней девясила высокого при варьировании степенью измельчения сырья и температурой ультразвуковой бани.In FIG. 1 shows the results of the isolation of inulin (%) from the roots of Elecampane high with varying degrees of grinding of raw materials and the temperature of the ultrasonic bath.

На фиг. 2 представлены результаты выделения инулина (%) из корней девясила высокого при варьировании кратностью и длительностью экстрагирования.In FIG. Figure 2 presents the results of the isolation of inulin (%) from the roots of Elecampane high with varying multiplicity and duration of extraction.

На фиг. 3 представлены результаты выделения инулина (%) из корней девясила высокого при варьировании частотой ультразвука и соотношением сырья и экстрагентаIn FIG. Figure 3 presents the results of the isolation of inulin (%) from the roots of Elecampane high with varying ultrasound frequencies and the ratio of raw materials to extractant

Пример 1. Для получения инулина аналитическую пробу сырья измельчают до частиц размера 0,5-1,0 мм. Около 1 г (точная навеска) измельченного сырья помещают в колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 15 мл воды очищенной, нагретой до температуры кипения, помещают в ультразвуковую ванну с частотой 35 КГц при температуре 80°С, экстрагируют 30 мин. Экстракцию повторяют еще 2 раза, прибавляя по 10 мл воды.Example 1. To obtain inulin, an analytical sample of the raw material is crushed to particles with a size of 0.5-1.0 mm About 1 g (accurately weighed) of the crushed raw material is placed in a flask with a capacity of 50 ml, 15 ml of purified water is added, heated to boiling point, placed in an ultrasonic bath with a frequency of 35 KHz at a temperature of 80 ° C, extracted for 30 minutes. The extraction is repeated 2 more times, adding 10 ml of water.

Водные извлечения объединяют и фильтруют через 3 слоя марли с подложенным тампоном ваты, вложенных в стеклянную воронку диаметром 5 см. Осаждение проводят троекратным количеством 95%-ного этилового спирта, перемешивают, охлаждают в морозильной камере при температуре -18°С в течение 1 часа. Затем содержимое колбы фильтруют через предварительно высушенный и взвешенный беззольный бумажный фильтр, проложенный в стеклянный фильтр ПОР 16 с диаметром 40 мм, под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм. Полученный осадок растворяют в 10 мл нагретой до 80°С воде очищенной, добавляют 5 капель 50% раствора кальция хлорида и 0,5 г мелкодисперсного порошка алюминия оксида, выдерживают 20 мин, затем фильтруют под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм. Полученный фильтрат последовательно пропускают через ионообменные колонки с анионитом в гидроксильной форме АВ-17-8 и катионитом в водородной форме КУ-2-8 до рН элюата 6,5-7,5 и степени чистоты инулина, равной 97%. Для осаждения инулина к элюату вновь добавляют троекратное количество 95%-ного этанола при перемешивании, охлаждая в морозильной камере при температуре - 18°С в течение 1 часа, фильтрование осадка проводят через предварительно высушенный беззольный бумажный фильтр под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм. Осадок на фильтре последовательно промывают 15 мл раствора 95%-ного этилового спирта в очищенной воде (3:1), 10 мл смеси этилацетата и 95%-ного этилового спирта (1:1). Фильтр с осадком высушивают сначала на воздухе, затем при температуре 100-105°С до постоянной массы.Water extracts are combined and filtered through 3 layers of gauze with a cotton swab placed in a 5 cm diameter glass funnel. Precipitation is carried out in triplicate with 95% ethyl alcohol, stirred, cooled in a freezer at -18 ° C for 1 hour. Then the contents of the flask are filtered through a pre-dried and suspended ashless paper filter, laid in a glass filter POR 16 with a diameter of 40 mm, under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm. The resulting precipitate is dissolved in 10 ml of purified water heated to 80 ° C, add 5 drops of a 50% solution of calcium chloride and 0.5 g of fine aluminum oxide powder, incubated for 20 minutes, then filtered under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm. The obtained filtrate is successively passed through ion-exchange columns with anion exchange resin in the hydroxyl form AB-17-8 and cation exchange resin in the hydrogen form KU-2-8 to a pH of 6.5-7.5 and an inulin purity of 97%. To precipitate inulin, a triple amount of 95% ethanol is again added to the eluate with stirring, cooling in a freezer at a temperature of -18 ° C for 1 hour, the precipitate is filtered through a pre-dried ashless paper filter under vacuum at a residual pressure of 0.4- 0.8 atm. The filter cake was washed successively with 15 ml of a solution of 95% ethyl alcohol in purified water (3: 1), 10 ml of a mixture of ethyl acetate and 95% ethyl alcohol (1: 1). The filter cake is dried first in air, then at a temperature of 100-105 ° C to constant weight.

Предлагаемый способ позволяет получить инулин из корней девясила высокого со степенью чистоты до 97±2% при выходе целевого продукта до 20,75% в пересчете на абсолютно сухое сырье.The proposed method allows to obtain inulin from the roots of elecampane high with a degree of purity of up to 97 ± 2% when the yield of the target product is up to 20.75% in terms of absolutely dry raw materials.

Claims (1)

Способ получения очищенного инулина из корней девясила высокого, включающий троекратное экстрагирование очищенной водой, нагретой до температуры кипения, из измельченных корней девясила высокого, где колбу с сырьем и экстрагентом помещают в ультразвуковую ванну с частотой 35 кГц при температуре 80°С; отделение растительного материала путем фильтрации; осаждение водорастворимых полисахаридов троекратным количеством 95%-ного этанола при перемешивании, охлаждая в морозильной камере при температуре -18°С в течение 1 часа; фильтрование осадка через предварительно высушенный беззольный бумажный фильтр под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм; промывание осадка на фильтре, проводимое последовательно раствором 95%-ного этилового спирта в очищенной воде, взятых в объемном соотношении 3:1, при соотношении сырье : раствор 1:15, и смесью этилацетата и 95%-ного этилового спирта, взятых в объемном соотношении 1:1, при соотношении сырье : раствор 1:10, высушивание фильтра с осадком при температуре от 100 до 105°С до постоянной массы, отличающийся тем, что в качестве сырья используют измельченные корни девясила высокого до линейного размера 0,5-1,0 мм; экстрагирование поводят при соотношении сырье : экстрагент 1 г : 15 мл в течение 30 минут; перед промывкой проводят очистку инулина от примесей, где полученный после стадии фильтрации под вакуумом осадок растворяют в нагретой до 80°С воде очищенной, к нему добавляют 50% раствор кальция хлорида из расчета 5 капель на 1 г изначально взятого растительного сырья и 0,5 г мелкодисперсного порошка алюминия оксида, выдерживают 20 мин, затем фильтруют под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм; полученный фильтрат последовательно пропускают через ионообменные колонки с анионитом в гидроксильной форме АВ-17-8 и катионитом в водородной форме КУ-2-8 до pH элюата 6,5-7,5 и степени чистоты инулина, равной 97%, после чего для осаждения инулина к элюату вновь добавляют троекратное количество 95%-ного этанола при перемешивании, охлаждая в морозильной камере при температуре -18°С в течение 1 часа, затем проводят фильтрование осадка через предварительно высушенный беззольный бумажный фильтр под вакуумом при остаточном давлении 0,4-0,8 атм.A method of obtaining purified inulin from the roots of Elecampane high, including triple extraction with purified water heated to a boiling point, from the crushed roots of Elecampane high, where a flask with raw materials and extractant is placed in an ultrasonic bath with a frequency of 35 kHz at a temperature of 80 ° C; separation of plant material by filtration; precipitation of water-soluble polysaccharides with three times the amount of 95% ethanol with stirring, cooling in a freezer at a temperature of -18 ° C for 1 hour; filtering the precipitate through a previously dried ashless paper filter under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm; washing the filter cake, carried out sequentially with a solution of 95% ethyl alcohol in purified water, taken in a volume ratio of 3: 1, with a feed: solution ratio of 1:15, and a mixture of ethyl acetate and 95% ethyl alcohol, taken in a volume ratio 1: 1, with the ratio of raw materials: solution 1:10, drying the filter with sediment at a temperature of from 100 to 105 ° C to constant weight, characterized in that the crushed elecampane roots of high to linear size 0.5-1 are used as raw materials, 0 mm; extraction is carried out at a ratio of raw materials: extractant 1 g: 15 ml for 30 minutes; before washing, the inulin is cleaned of impurities, where the precipitate obtained after the filtration step under vacuum is dissolved in purified water heated to 80 ° C, 50% calcium chloride solution is added to it at the rate of 5 drops per 1 g of the originally taken plant material and 0.5 g fine powder of aluminum oxide, incubated for 20 minutes, then filtered under vacuum at a residual pressure of 0.4-0.8 atm; the obtained filtrate is successively passed through ion-exchange columns with anion exchange resin in the hydroxyl form AB-17-8 and cation exchange resin in the hydrogen form KU-2-8 to a pH of 6.5-7.5 and an inulin purity of 97%, after which, for precipitation three times the amount of inulin to the eluate is again added three times 95% ethanol with stirring, cooling in the freezer at -18 ° C for 1 hour, then the precipitate is filtered through a pre-dried ashless paper filter under vacuum at a residual pressure of 0.4-0 , 8 atm.
RU2019115731A 2019-05-22 2019-05-22 Method of producing purified inulin from vegetable raw material RU2712094C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115731A RU2712094C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of producing purified inulin from vegetable raw material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115731A RU2712094C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of producing purified inulin from vegetable raw material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712094C1 true RU2712094C1 (en) 2020-01-24

Family

ID=69184090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115731A RU2712094C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of producing purified inulin from vegetable raw material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712094C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765494C1 (en) * 2021-06-16 2022-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for obtaining inulin from cultivated vegetable raw materials
RU2765503C1 (en) * 2021-06-16 2022-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for obtaining inulin from vegetable raw materials

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2555356A (en) * 1947-08-16 1951-06-05 John F Marchand Method for the preparation of inulin
CN105085705A (en) * 2015-09-16 2015-11-25 利德健康科技(青岛)有限公司 Method for extracting inulin from burdock root
RU2635996C2 (en) * 2016-04-13 2017-11-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method of water-soluble polysaccharides extraction from milk gowan roots

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2555356A (en) * 1947-08-16 1951-06-05 John F Marchand Method for the preparation of inulin
CN105085705A (en) * 2015-09-16 2015-11-25 利德健康科技(青岛)有限公司 Method for extracting inulin from burdock root
RU2635996C2 (en) * 2016-04-13 2017-11-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method of water-soluble polysaccharides extraction from milk gowan roots

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUBEL I.A. et al. Inulin rich carbohydrates extraction from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers and application of different drying methods // Food Research International, 2018, т. 103, с. 226-233 *
МАТАСОВА С.А. и др. Получение сухого экстракта из корней девясила высокого и изучение его химического состава // Химия растительного сырья, 1999, N 2. *
МАТАСОВА С.А. и др. Получение сухого экстракта из корней девясила высокого и изучение его химического состава // Химия растительного сырья, 1999, N 2. RUBEL I.A. et al. Inulin rich carbohydrates extraction from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers and application of different drying methods // Food Research International, 2018, т. 103, с. 226-233. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765494C1 (en) * 2021-06-16 2022-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for obtaining inulin from cultivated vegetable raw materials
RU2765503C1 (en) * 2021-06-16 2022-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for obtaining inulin from vegetable raw materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2712094C1 (en) Method of producing purified inulin from vegetable raw material
CN112791126B (en) Peony pistil extract and preparation method and application thereof
RU2712554C1 (en) Method for production of inulin from vegetable raw material
RU2635996C2 (en) Method of water-soluble polysaccharides extraction from milk gowan roots
JP7085262B2 (en) Manufacturing method of tomatidine
CN114213555A (en) Okra polysaccharide extract and preparation method thereof
CN111848364A (en) Method for extracting cannabidiol from cannabis sativa
CN113041278A (en) Method for extracting rape moss binding state polyphenol
RU2676271C1 (en) Method of complex processing of brown algae
CN105254689B (en) Sennoside AB salt compound and its preparation method and application
RU2656398C1 (en) Method for producing water-soluble polysaccharides from leaves of great burdock
RU2530501C1 (en) Method of production of water-soluble polysaccharides from leaves of waybread
RU2604934C2 (en) Method of producing water-soluble polysaccharides of common burdock roots
RU2765494C1 (en) Method for obtaining inulin from cultivated vegetable raw materials
CN101095805A (en) Medicine made by onion and aloe and method for preparing the same
RU2765503C1 (en) Method for obtaining inulin from vegetable raw materials
CN102697838B (en) Method for extracting and separating flavone enrichment substance, saponin enrichment substance and polysaccharide from astragalus simultaneously
RU2466554C1 (en) Vegetal extracts production method
RU2813513C1 (en) Method of obtaining purified polysaccharide complex from burdock leaves
RU2665630C1 (en) Method for producing dry extract of common horse chestnut seeds
CN109867603B (en) Method for purifying chicoric acid
RU2485958C1 (en) Method for preparing inulin of inulin-containing herbal raw material, particularly artichoke tubers for medical and feeding applications
JP6876679B2 (en) Method for producing Rumex japonicus extract with high nepodin content and Rumex japonicus extract with high nepodin content
RU2375070C1 (en) Method for making proanthocyanidines of scotch pine bark
RU2741634C1 (en) Method for producing a biologically active polyphenol complex from arctic brown algae