RU2814536C1 - Method of producing dihydroquercetin from larch waste and larch logging - Google Patents

Method of producing dihydroquercetin from larch waste and larch logging Download PDF

Info

Publication number
RU2814536C1
RU2814536C1 RU2023108217A RU2023108217A RU2814536C1 RU 2814536 C1 RU2814536 C1 RU 2814536C1 RU 2023108217 A RU2023108217 A RU 2023108217A RU 2023108217 A RU2023108217 A RU 2023108217A RU 2814536 C1 RU2814536 C1 RU 2814536C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
larch
dkv
water
dihydroquercetin
separated
Prior art date
Application number
RU2023108217A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Моисеевич Кершенгольц
Михаил Михайлович Шашурин
Алла Николаевна Журавская
Михаил Андреевич Жуков
Татьяна Викторовна Устинова
Владимир Васильевич Копцев
Original Assignee
Борис Моисеевич Кершенгольц
Михаил Михайлович Шашурин
Алла Николаевна Журавская
Михаил Андреевич Жуков
Татьяна Викторовна Устинова
Владимир Васильевич Копцев
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Моисеевич Кершенгольц, Михаил Михайлович Шашурин, Алла Николаевна Журавская, Михаил Андреевич Жуков, Татьяна Викторовна Устинова, Владимир Васильевич Копцев filed Critical Борис Моисеевич Кершенгольц
Application granted granted Critical
Publication of RU2814536C1 publication Critical patent/RU2814536C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention can be used in production of biological products for medical, food, cosmetic and technical purposes. At the first stage of obtaining the product, larch logging and wood processing waste is crushed. Then the resulting larch sawdust is subjected to solid-phase mechanochemical treatment in a ball mill in the presence of dry sodium carbonate and sodium chloride in a ratio of 18:1:1 by weight. The resulting mixture is poured with water and kept with stirring for 24 hours. The liquid phase is separated from undissolved particles by filtration. Dihydroquercetin and accompanying flavonoids are precipitated from the aqueous extract by acidification with hydrochloric acid to pH 1.5–2.0. The resulting precipitate is separated by centrifugation and dried to obtain the target product. The extractability of dihydroquercetin from raw materials is 95–97%, the product does not contain any toxic impurities, the purity of dihydroquercetin is up to 77–85%.
EFFECT: invention allows to increase the purity and yield of the target product.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологической промышленности, а именно к производству биопрепаратов медицинского, пищевого, косметологического, технического назначения из отходов лесозаготовки и лесопереработки, активным веществом которых является дигидрокверцетин (ДКВ), обладающий высокой антиоксидантной активностью.The invention relates to the biotechnological industry, namely to the production of biological products for medical, food, cosmetic, and technical purposes from logging and wood processing waste, the active substance of which is dihydroquercetin (DHQ), which has high antioxidant activity.

ДКВ относится к классу восстановленных флавоноидов, по химической структуре его молекула относится к флавоноидам подкласса флавононолов (фиг.). Антиоксидантная (противорадикальная) активность ДКВ проявляется уже при концентрациях 3,3÷0,3 мкмоль/л при полном отсутствии мутагенной активности для человека. Препарат ДКВ - важнейший Р-витамин антиоксидантного действия, который обеспечивает жизнедеятельность человека, отвечая, в частности, за сопротивляемость живых организмов к различным бактериальным и вирусным заболеваниям. ДКВ используется в качестве капилляропротекторного, гемореологического средства. В фармакологии рекомендован для комплексного лечения авитаминоза, ишемической болезни сердца, атеросклероза, оказывает положительное влияние на функциональное состояние печени, способствует восстановлению дренажной функции бронхов и биомеханики дыхания, улучшает работу сердца. Входит в состав фитоконцентратов, предназначенных для профилактики и лечения сахарного диабета, заболеваний печени и желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта, предстательной железы, почек и мочевого пузыря, а также сердечно-сосудистых заболеваний. Имеет широкий спектр действия: регулирует метаболические процессы и может применяться в комплексной терапии различных заболеваний, оказывает положительное влияние на функциональное состояние практически всех внутренних органов организма человека. Используется для профилактики и лечения опухолевых (в том числе онкологических) заболеваний, острых стадий наиболее тяжелых вирусных заболеваний, как то СПИД (возбудитель ВИЧ) или Covid-19 (возбудитель SARS-CoV-2), аутоиммунных патологий, хронических воспалительных процессов вирусной и бактериальной этиологии и т.д.DKV belongs to the class of reduced flavonoids; according to its chemical structure, its molecule belongs to the flavonoids of the flavononol subclass (Fig.). The antioxidant (antiradical) activity of DKV is manifested already at concentrations of 3.3÷0.3 µmol/l with a complete absence of mutagenic activity for humans. The drug DKV is the most important P-vitamin with antioxidant action, which ensures human life, being responsible, in particular, for the resistance of living organisms to various bacterial and viral diseases. DKV is used as a capillary-protective and hemorheological agent. In pharmacology, it is recommended for the complex treatment of vitamin deficiency, coronary heart disease, atherosclerosis, has a positive effect on the functional state of the liver, helps restore the drainage function of the bronchi and respiratory biomechanics, and improves heart function. Included in phytoconcentrates intended for the prevention and treatment of diabetes mellitus, diseases of the liver and gallbladder, gastrointestinal tract, prostate gland, kidneys and bladder, as well as cardiovascular diseases. It has a wide spectrum of action: it regulates metabolic processes and can be used in complex therapy of various diseases, has a positive effect on the functional state of almost all internal organs of the human body. Used for the prevention and treatment of tumor (including oncological) diseases, acute stages of the most severe viral diseases, such as AIDS (the causative agent of HIV) or Covid-19 (the causative agent of SARS-CoV-2), autoimmune pathologies, chronic inflammatory processes of viral and bacterial etiology, etc.

По оценкам специалистов системное профилактический прием ДКВ в форме продуктов питания (пища, напитки) в пределах минимальных доз 1÷10 мкг/кг веса тела/сутки в течение года позволяет продлить активный период жизни человека на 15-20 лет, благодаря профилактике окислительного стресса на клеточном и общеорганизменном уровнях. Ввиду исключительно важных свойств ДКВ рекомендовано вводить его в рацион питания населения тех регионов и/или профессиональных групп, которые подвергаются высоким дозам электромагнитного излучения, ионизирующей радиации, вирусным воздействиям, физическим и/или умственным перегрузкам, с целью значимого повышения физиологической устойчивости к предельным дозам (концентрациям) этих нагрузок и срокам их воздействия.According to experts, systemic preventive intake of DKV in the form of food products (food, drinks) within the limits of minimal doses of 1÷10 mcg/kg body weight/day throughout the year can extend the active period of a person’s life by 15-20 years, thanks to the prevention of oxidative stress for cellular and whole-organism levels. Due to the extremely important properties of DKV, it is recommended to introduce it into the diet of the population of those regions and/or professional groups that are exposed to high doses of electromagnetic radiation, ionizing radiation, viral effects, physical and/or mental overload, in order to significantly increase physiological resistance to extreme doses ( concentrations) of these loads and the timing of their exposure.

В пищевой промышленности ДКВ применяется в качестве природного консерванта для продления сроков хранения и повышения защитной антиокислительной, антиплесневой, противодрожжевой активности. Например, использование ДКВ в производстве растительных масел, кондитерских изделий, продуктов переработки морепродуктов, рыбного, мясного сырья продлевает срок их годности минимум в 2-3 раза, придавая при этом пищевым продуктам выраженные оздоровительные свойства. ДКВ используется в винодельческой промышленности для искусственного биогенного старения коньяков и вин, для улучшения качества и вкусовых свойств спиртных напитков, снижения риска возникновения похмельного синдрома, алкогольной зависимости при длительном и неумеренном их употреблении.In the food industry, DKV is used as a natural preservative to extend shelf life and increase protective antioxidant, anti-mold, and anti-yeast activity. For example, the use of DKV in the production of vegetable oils, confectionery products, processed seafood products, fish and meat raw materials extends their shelf life by at least 2-3 times, while imparting pronounced health-improving properties to food products. DKV is used in the wine industry for artificial biogenic aging of cognacs and wines, to improve the quality and taste properties of alcoholic beverages, to reduce the risk of hangover syndrome and alcohol dependence with prolonged and excessive use.

Использование ДКВ при производстве косметических и парфюмерных изделий в качестве добавок в различные крема, мази, аэрозоли повышает уровень защиты кожи от воздействия излучения, радиации, патогенных и условно патогенных бактерий, вирусов. Благодаря возможности ДКВ влиять на синтез коллагена (эластина), сокращается количество и выраженность морщин, кожа долго сохраняет свежесть, упругость. Наличие ДКВ в составе зубных паст, эликсиров, глазных капель, духов, одеколонов, при их использовании, способствует нормализации общеобменных процессов, благодаря высокой биоусвояемости кожными покровами, слизистыми оболочками, эффективной транспортировке лимфатической и кровеносной системами, и оказывает на организм человека омолаживающий эффект. ДКВ, входящий в состав косметических и парфюмерных изделий особенно необходим в экологически неблагополучных районах.The use of DKV in the production of cosmetics and perfumes as additives in various creams, ointments, and aerosols increases the level of skin protection from the effects of radiation, radiation, pathogenic and conditionally pathogenic bacteria, and viruses. Thanks to the ability of DKV to influence the synthesis of collagen (elastin), the number and severity of wrinkles are reduced, and the skin retains its freshness and elasticity for a long time. The presence of DKV in toothpastes, elixirs, eye drops, perfumes, colognes, when used, contributes to the normalization of general metabolic processes, due to its high bioavailability by the skin, mucous membranes, effective transportation by the lymphatic and circulatory systems, and has a rejuvenating effect on the human body. DKV, which is part of cosmetics and perfumes, is especially necessary in environmentally disadvantaged areas.

В технических отраслях промышленности ДКВ может быть использован при производстве:In technical industries, DKV can be used in the production of:

- моторных и реактивных топлив и масел, органических красок и лаков, воднодисперсных технических продуктов и для увеличения их сроков хранения;- motor and jet fuels and oils, organic paints and varnishes, water-dispersed technical products and to increase their shelf life;

- фильтров микробной и бактериальной очистки воздуха;- filters for microbial and bacterial air purification;

- для повышения сохранности изделий антикварной и музейной ценностей, книг, ценных бумаг, кожи, мехов и тканей;- to improve the safety of antique and museum items, books, securities, leather, furs and fabrics;

- в качестве ингибитора биокоррозии металлических конструкций, включая нефтепроводы, а также как ингибитор биодеструкции полимерных материалов и конструкций.- as an inhibitor of biocorrosion of metal structures, including oil pipelines, as well as an inhibitor of biodestruction of polymer materials and structures.

Вместе с тем, масштабному производству ДКВ препятствует, в первую очередь, сложность, энерго- и ресурсозатратность, экологическая небезупречность технологий его выделения из растительного сырья. Это существенно влияет и на его высокую рыночную стоимость, и как следствие, на ограниченность широкого внедрения в различные производства. Поэтому количество ДКВ на российском и мировом рынке лимитировано, потенциальные потребности рынка удовлетворяются не более чем на 30÷40%.At the same time, the large-scale production of DKV is hampered, first of all, by the complexity, energy and resource consumption, and environmental imperfections of the technologies for its isolation from plant raw materials. This significantly affects its high market value, and, as a consequence, the limitation of widespread implementation in various industries. Therefore, the number of DKVs on the Russian and world markets is limited; potential market needs are satisfied by no more than 30–40%.

Наиболее распространенным на территории России исходным природным сырьем с наибольшим содержанием ДКВ являются корни и комлевая часть лиственницы (даурской и сибирской), произрастающей в Сибири и на Дальнем Востоке, древесина которой содержит до 2,5% флавоноидов, представленных в основном ДКВ, кверцетином, дигидрокемпферолом и нарингенином (древесина лиственницы, произрастающей в экстремальных климатических условиях Северо-Востока России - до 5,0%), при этом на долю ДКВ приходится 70÷90% от общей суммы флавоноидов [Тюкавкина Н.А., Лаптева К.И., Медведева С.А. Фенольные экстрактивные вещества рода Larix (обзор) // Химия древесины. 1973. Вып. 13.С. 3-17].The most common initial natural raw materials in Russia with the highest content of DKV are the roots and butt part of larch (Daurian and Siberian), growing in Siberia and the Far East, the wood of which contains up to 2.5% of flavonoids, represented mainly by DKV, quercetin, dihydrokaempferol and naringenin (larch wood growing in extreme climatic conditions of the North-East of Russia - up to 5.0%), while DKV accounts for 70÷90% of the total amount of flavonoids [Tyukavkina N.A., Lapteva K.I., Medvedeva S.A. Phenolic extractive substances of the genus Larix (review) // Chemistry of wood. 1973. Vol. 13.S. 3-17].

Известен способ получения ДКВ из древесины лиственницы в промышленных масштабах путем отгонки с перегретым водяным паром очень плохо растворимых в воде флавоноидов, включая ДКВ, из лиственничных опилок [Патент РФ №2158598. Способ получения дигидрокверцетина / B.А. Бабкин, Л.А.Остроухова, Д.В. Бабкин, Ю.А. Малков // Б.И. 2000 г. №31]. Известен также «взрывной» автогидролизный способ выделения ДКВ из лиственничных опилок в присутствии сернистокислого натрия (температуры ≈220°С, давление ≈3,4 МПа) с последующим его выделением из низкотемпературного предгидролизата лиственницы полиамидным сорбентом [Б.Н. Кузнецов, В.Н. Левданский, С.А. Кузнецова и др. Получение кверцетина из древесины лиственницы сибирской в условиях «взрывного» автогидролиза в присутствии сернистокислого натрия // Химия растительного сырья, 2003, №4, C. 37-41]. Недостатками этих способов получения ДКВ являются:There is a known method for producing DKV from larch wood on an industrial scale by distilling off very poorly soluble flavonoids in water, including DKV, from larch sawdust with superheated steam [RF Patent No. 2158598. Method for producing dihydroquercetin / V.A. Babkin, L.A. Ostroukhova, D.V. Babkin, Yu.A. Malkov // B.I. 2000 No. 31]. There is also an “explosive” autohydrolysis method for isolating DKV from larch sawdust in the presence of sodium sulfide (temperature ≈220°C, pressure ≈3.4 MPa) with its subsequent isolation from low-temperature prehydrolyzate of larch with a polyamide sorbent [B.N. Kuznetsov, V.N. Levdansky, S.A. Kuznetsova et al. Preparation of quercetin from Siberian larch wood under conditions of “explosive” autohydrolysis in the presence of sodium sulfide // Chemistry of plant raw materials, 2003, No. 4, pp. 37-41]. The disadvantages of these methods of obtaining DKV are:

- их очень высокая энергозатратность (обусловленная, в том числе, необходимостью получения больших количеств перегретого водяного пара);- their very high energy consumption (due, among other things, to the need to obtain large quantities of superheated water vapor);

- при термической обработке древесины перегретым водяным паром образуются токсичные соединения типа фурфурола, от которых затем необходимо очень тщательно избавляться, способ экологически небезопасен;- when wood is thermally treated with superheated water steam, toxic compounds such as furfural are formed, which then must be very carefully disposed of; the method is not environmentally friendly;

- эффективность первичного выделения ДКВ из сырья составляет не более 50%.- the efficiency of the primary isolation of DKV from raw materials is no more than 50%.

Кроме того, при существующих высокотемпературных технологиях выделения ДКВ из основного вида сырья корней и корневищ лиственницы нарушается нативное соотношение его четырех стереоизомеров, что приводит к снижению антиоксидантной активности.In addition, with existing high-temperature technologies for isolating DKV from the main raw material of larch roots and rhizomes, the native ratio of its four stereoisomers is disrupted, which leads to a decrease in antioxidant activity.

Известен способ выделения ДКВ из природного биосырья, основанный на совмещении процессов дистилляции и жидкостной экстракции, он позволяет отделить ДКВ от сопутствующих смолистых веществ с одновременной регенерацией органического растворителя [Патент РФ №2249026. Способ переработки отходов лиственницы с выделением природных веществ в нативном виде / Уминский А.А., Абрамов Я.К., Кудряшов В.К., Лунин Н.П., Уминская К.А., Мадякин В.Ф., Смолин Б.И. // Б.И. 2005 г. №31]. Лиственничную крошку заливают спиртом, смесь неоднократно прокачивают по системе, в которой она подвергается кавитационным процессам с использованием вакуумно-волновых методов. Это позволяет выделить из крошки до 70% ДКВ. Далее экстракт направляется на выпаривание спирта в вакууме при низких температурах. В ректификационной колонне происходит разделение масел, смол и флавоноидов. Все эти фракции выводятся отдельно. Полученный порошок - ДКВ-сырец - растворяют в водно-спиртовой смеси с добавлением эфира. ДКВ избирательно переходит в эфирную фазу, из которой он затем извлекается и подвергается неоднократной перекристаллизации с деионизированной водой. Недостатками этого способа получения ДКВ являются:There is a known method for isolating DKV from natural bio-raw materials, based on a combination of distillation and liquid extraction processes; it allows you to separate DKV from accompanying resinous substances with simultaneous regeneration of the organic solvent [RF Patent No. 2249026. Method for processing larch waste with the release of natural substances in native form / Uminsky A.A., Abramov Y.K., Kudryashov V.K., Lunin N.P., Uminskaya K.A., Madyakin V.F., Smolin B. .AND. // B.I. 2005 No. 31]. Larch chips are poured with alcohol, the mixture is repeatedly pumped through a system in which it is subjected to cavitation processes using vacuum-wave methods. This allows you to isolate up to 70% of the DQV from the crumbs. Next, the extract is sent to evaporate the alcohol in a vacuum at low temperatures. In the distillation column, oils, resins and flavonoids are separated. All these fractions are displayed separately. The resulting powder - raw DKV - is dissolved in a water-alcohol mixture with the addition of ether. DKV selectively passes into the ether phase, from which it is then extracted and undergoes repeated recrystallization with deionized water. The disadvantages of this method of obtaining DKV are:

- их высокая энергозатратность, связанная с процессами дистилляции и жидкостной экстракции;- their high energy consumption associated with the processes of distillation and liquid extraction;

- экологическая небезопасность, обусловленная применением в технологическом процессе органических растворителей (этанола, эфира) и тем, что при дистилляционной обработке древесины органическими растворителями также образуются токсичные соединения типа фурфурола, конденсированных танинов и проантоцианидинов, абиетиновой и дегидроабиетиновой кислот, от которых затем необходимо очень тщательно избавляться;- environmental unsafety due to the use of organic solvents (ethanol, ether) in the technological process and the fact that during the distillation treatment of wood with organic solvents, toxic compounds such as furfural, condensed tannins and proanthocyanidins, abietic and dehydroabietic acids are also formed, which then must be very carefully disposed of ;

- эффективность выделения ДКВ из сырья составляет не более 70%. Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ выделения ДКВ из опила лиственницы путем его перевода в водорастворимую фенолятную форму благодаря совместной механохимической активационной обработке в шаровой мельнице при 1500 об/мин в течение 2 минут с сухим гидроксидом натрия в соотношении 19:1 масс. % (химическая реакция превращения дигидрокверцитина в фенолятную форму происходит в твердой фазе, без участия растворителей и воды, а также без нагрева реакционной среды); последующего растворения фенолятной формы ДКВ в воде, отделения ее от нерастворенного в воде осадка и последующего перевода водорастворимой фенолятной формы ДКВ в водонерастворимую форму ДКВ путем подкисления раствором соляной кислотой до рН 1,5-2,0. [Патент РФ №2386624, приоритет от 19.11.2007. Способ получения дигидрокверцитина из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы // опубл. 20.04.2010].- the efficiency of DKV isolation from raw materials is no more than 70%. The closest analogue to the proposed invention (prototype) is a method for isolating DKV from larch sawdust by converting it into a water-soluble phenolate form due to joint mechanochemical activation treatment in a ball mill at 1500 rpm for 2 minutes with dry sodium hydroxide in a ratio of 19:1 mass . % (the chemical reaction of converting dihydroquercetin into the phenolate form occurs in the solid phase, without the participation of solvents and water, and without heating the reaction medium); subsequent dissolution of the phenolate form of DKV in water, separating it from the sediment undissolved in water and subsequent conversion of the water-soluble phenolate form of DKV into the water-insoluble form of DKV by acidifying the solution with hydrochloric acid to pH 1.5-2.0. [RF Patent No. 2386624, priority dated November 19, 2007. Method for obtaining dihydroquercetin from larch logging and wood processing waste // publ. 04/20/2010].

К достоинствам способа относится исключение высокотемпературных стадий и стадий использования органических растворителей. Это делает способ экологически чистым и энергоэкономным. Степень извлекаемости ДКВ из сырья достигает 90-95%, чистота - до 70-75%.The advantages of the method include the elimination of high-temperature stages and stages of using organic solvents. This makes the method environmentally friendly and energy efficient. The degree of extraction of DKV from raw materials reaches 90-95%, purity - up to 70-75%.

К недостаткам относится то, что при такой высокой щелочности твердофазной среды механохимической активационной обработки (5 масс. % щелочи натрия) часть молекул ДКВ превращаются в халконы при разрыве ковалентной связи между O(1) и С(2) (см. фиг.) со снижением антиоксидантной активности.The disadvantages include the fact that at such a high alkalinity of the solid-phase medium of the mechanochemical activation treatment (5 wt.% sodium alkali), some of the DKV molecules are converted into chalcones when the covalent bond between O(1) and C(2) is broken (see Fig.) with decreased antioxidant activity.

Техническим эффектом предлагаемого изобретения является снижение степени щелочности твердофазной среды механохимической активационной обработки опила лиственницы при повышении в 1,26 раза концентрации ионов Na+, что позволяет дополнительно сдвинуть равновесие в сторону образования водорастворимых, фенолятных форм ДКВ.The technical effect of the proposed invention is to reduce the degree of alkalinity of the solid-phase medium of the mechanochemical activation treatment of larch sawdust with a 1.26-fold increase in the concentration of Na + ions, which makes it possible to further shift the equilibrium towards the formation of water-soluble, phenolate forms of DKV.

Эффект изобретения достигается тем, что после измельчения отходы лиственничной лесозаготовки и лесопереработки (лиственничные опилки) подвергают твердофазной предэкстракционной механохимической обработке в шаровой мельнице при 1500 об/мин в течение 2 минут, в присутствии сухих карбоната натрия (Na2CO3) и хлорида натрия (NaCl) в соотношении 18:1:1 по массе, а не в присутствии 5 масс. % NaOH, как в прототипе. Благодаря этому непосредственно в твердой фазе в большей степени происходит образование водорастворимой фенолятной формы дигидрокверцитина, без разрыва в части молекул ДКВ ковалентной связи между атомами O(1) и С(2) (см. фиг.) с образованием халкона и с частичной потерей антиоксидантной активности. Затем полученную смесь заливают водой с последующим выдерживанием раствора рН не более 10,5 (в прототипе рН 13,0-14,0) в течение суток и отделением жидкой фазы, из которой осаждают ДКВ из водного экстракта подкислением соляной кислотой до рН 1,5-2,0, после чего отделяют и сушат осадок целевого продукта.The effect of the invention is achieved by the fact that after grinding, waste from larch logging and wood processing (larch sawdust) is subjected to solid-phase pre-extraction mechanochemical treatment in a ball mill at 1500 rpm for 2 minutes, in the presence of dry sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium chloride ( NaCl) in a ratio of 18:1:1 by weight, and not in the presence of 5 wt. % NaOH, as in the prototype. Due to this, the water-soluble phenolate form of dihydroquercetin is formed directly in the solid phase to a greater extent, without breaking the covalent bond between the O(1) and C(2) atoms in some DQM molecules (see Fig.) with the formation of chalcone and with a partial loss of antioxidant activity . Then the resulting mixture is poured with water, followed by keeping the solution at a pH of no more than 10.5 (in the prototype, pH 13.0-14.0) for 24 hours and separating the liquid phase, from which DKV is precipitated from the aqueous extract by acidifying with hydrochloric acid to pH 1.5 -2.0, after which the precipitate of the target product is separated and dried.

Сущность изобретения состоит в том, что щелочность твердофазной среды, в которой происходит механохимическая реакция превращения водонерастворимого ДКВ в водорастворимую фенолятную водорастворимую форму ДКВ не превышает 10,5 ед. рН (в прототипе 13-14 ед. рН), при том, что концентрация ионов натрия в 1,26 раза выше, чем в прототипе. Это обеспечивает более полный переход молекул ДКВ в фенолятную форму и исключение образования халконов, не обладающих высокой антиоксидантной активностью.The essence of the invention is that the alkalinity of the solid-phase medium in which the mechanochemical reaction of converting water-insoluble DKV into the water-soluble phenolate water-soluble form of DKV occurs does not exceed 10.5 units. pH (in the prototype 13-14 pH units), despite the fact that the concentration of sodium ions is 1.26 times higher than in the prototype. This ensures a more complete transition of DKV molecules into the phenolate form and eliminates the formation of chalcones, which do not have high antioxidant activity.

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated by the drawing.

Изобретение может быть реализовано следующим образом. Отходы лесозаготовки и лесопереработки лиственницы измельчают. Лиственничные опилки подвергают твердофазной механохимической активационной обработке, а именно помещают их в шаровую мельницу вместе с сухими карбонатом натрия (Na2CO3) и хлоридом натрия (NaCl) в соотношении 18:1:1 по массе и проводят механохимическую реакцию при скорости вращения не менее 1500 об/мин в течение 2 мин. В этой реакции, протекающей в твердой фазе, образуется водорастворимый фенолят ДКВ. Полученную смесь заливают водой, выдерживают при перемешивании 24 часа, жидкую фазу отделяют от нерастворенных частиц фильтрацией. Полученный прозрачный экстракт, содержащий водорастворимую фенолятную форму ДКВ, подкисляют соляной кислотой до рН 1,5-2,0. При этом водорастворимая фенолятная форма ДКВ, образовавшаяся при механохимической обработке в присутствии сухих, карбоната и хлорида натрия, вновь переходит в водонерастворимую, пентафенольную форму ДКВ, которая осаждается. Осадок отделяют от супернатанта центрифугированием и высушивают. Содержание ДКВ в полученном препарате составляет 77÷85%, в нем полностью отсутствуют токсичные примеси.The invention can be implemented as follows. Waste from larch logging and wood processing is crushed. Larch sawdust is subjected to solid-phase mechanochemical activation treatment, namely, they are placed in a ball mill together with dry sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium chloride (NaCl) in a ratio of 18: 1: 1 by weight and a mechanochemical reaction is carried out at a rotation speed of at least 1500 rpm for 2 min. In this reaction, which occurs in the solid phase, a water-soluble DKV phenolate is formed. The resulting mixture is poured with water, kept with stirring for 24 hours, the liquid phase is separated from undissolved particles by filtration. The resulting transparent extract containing the water-soluble phenolate form of DKV is acidified with hydrochloric acid to pH 1.5-2.0. In this case, the water-soluble phenolate form of DKV, formed during mechanochemical treatment in the presence of dry sodium carbonate and sodium chloride, again transforms into the water-insoluble pentaphenolic form of DKV, which precipitates. The precipitate is separated from the supernatant by centrifugation and dried. The content of DKV in the resulting preparation is 77÷85%, it is completely free of toxic impurities.

При таких характеристиках препарат ДКВ может быть использован не только в лечебно-профилактических, но и в пищевых, косметологических и технических целях.With such characteristics, the DKV drug can be used not only for therapeutic and prophylactic purposes, but also for food, cosmetic and technical purposes.

Увеличение, либо уменьшение содержания карбоната или хлорида натрия в твердофазной смеси с опилом лиственницы, подвергающейся механохимической активации приводит к снижению степени извлекаемости ДКВ из исходного биосырья и/или к снижению чистоты конечного продукта по ДКВ (табл.).An increase or decrease in the content of sodium carbonate or chloride in the solid-phase mixture with larch sawdust undergoing mechanochemical activation leads to a decrease in the degree of extraction of DKV from the initial bio-raw material and/or to a decrease in the purity of the final product according to DKV (Table).

Claims (1)

Способ получения дигидрокверцетина (ДКВ) из отходов лиственницы, заключающийся в том, что сырье - лиственничные опилки - подвергают твердофазной механохимической активационной обработке в шаровой мельнице в присутствии сухих неорганических соединений натрия, образующуюся сухую смесь, содержащую водорастворимую фенолятную форму ДКВ, заливают водой с последующим выдерживанием, затем отделяют жидкую фазу, из которой осаждают ДКВ в виде водонерастворимой пентофенольной формы путем подкислением соляной кислотой до рН 1,5÷2,0, полученный осадок целевого продукта отделяют и сушат, отличающийся тем, что смесь, подвергающуюся твердофазной механохимической активации содержит лиственничные опилки, сухие карбонат и хлорид натрия в соотношении 18:1:1 по массе.A method for producing dihydroquercetin (DHQ) from larch waste, which consists in the fact that the raw material - larch sawdust - is subjected to solid-phase mechanochemical activation treatment in a ball mill in the presence of dry inorganic sodium compounds, the resulting dry mixture containing the water-soluble phenolate form of DHQ is filled with water, followed by aging , then the liquid phase is separated, from which DKV is precipitated in the form of a water-insoluble pentophenolic form by acidifying with hydrochloric acid to pH 1.5÷2.0, the resulting precipitate of the target product is separated and dried, characterized in that the mixture undergoing solid-phase mechanochemical activation contains larch sawdust , dry carbonate and sodium chloride in a ratio of 18:1:1 by weight.
RU2023108217A 2023-04-03 Method of producing dihydroquercetin from larch waste and larch logging RU2814536C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2814536C1 true RU2814536C1 (en) 2024-02-29

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158598C2 (en) * 1998-04-21 2000-11-10 Иркутский институт химии СО РАН Method of preparing dihydroquercetin
RU2249026C1 (en) * 2004-01-30 2005-03-27 Уминский Анатолий Аркадьевич Method of integrated processing of larch wood to recover natural products in native state
CN101863869A (en) * 2010-06-03 2010-10-20 东北林业大学 Method for extracting dihydroquercetin from larch sheets

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158598C2 (en) * 1998-04-21 2000-11-10 Иркутский институт химии СО РАН Method of preparing dihydroquercetin
RU2249026C1 (en) * 2004-01-30 2005-03-27 Уминский Анатолий Аркадьевич Method of integrated processing of larch wood to recover natural products in native state
CN101863869A (en) * 2010-06-03 2010-10-20 东北林业大学 Method for extracting dihydroquercetin from larch sheets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
de Hoyos-Martínez et al. Tannins extraction: A key point for their valorization and cleaner production
Barapatre et al. In vitro antioxidant and antidiabetic activities of biomodified lignin from Acacia nilotica wood
Zhang et al. Production of powerful antioxidant supplements via solid-state fermentation of wheat (Triticum aestivum Linn.) by Cordyceps militaris
Lee et al. Effects of selenylation modification on structural and antioxidant properties of pectic polysaccharides extracted from Ulmus pumila L.
Ge et al. Purification, chemical characterization, and antioxidant activity of a polysaccharide from the fruiting bodies of sanghuang mushroom (Phellinus baumii Pilát)
Ascacio-Valdés et al. Antifungal ellagitannin isolated from Euphorbia antisyphilitica Zucc
CN107552536B (en) Comprehensive extraction process of wine waste residues
Rakariyatham et al. Improvement of phenolic contents and antioxidant activities of longan (Dimocarpus longan) peel extracts by enzymatic treatment
JP2008024615A (en) Fibroblast proliferation promoter
Paviani et al. Different solvents for extraction of Brazilian green propolis: Composition and extraction yield of phenolic compounds
Djaoud et al. New valorization approach of Algerian dates (Phoenix dactylifera L.) by ultrasound pectin extraction: Physicochemical, techno-functional, antioxidant and antidiabetic properties
CN113244289B (en) Method for extracting camphor fruit anthocyanin
RU2814536C1 (en) Method of producing dihydroquercetin from larch waste and larch logging
Godoy et al. Influence of the structure and composition of the País grape proanthocyanidins on the inhibition of angiotensin I-converting enzyme (ACE)
JP2017171747A (en) Arabinogalactan derived from citrus tamurana
Frediansyah et al. Enhancement of antioxidant activity, α-glucosidase and α-amylase inhibitory activities by spontaneous and bacterial monoculture fermentation of Indonesian black grape juices
CN104203983A (en) A method for isolating dietary fiber arabinogalactan and arabinogalactan in combination with flavonoid dihydroquercetin (taxifolin) from conifer wood species or hardwood including butt logs and bark
Rajha et al. Industrial byproducts valorization through energy saving processes. Alkaline extraction of polyphenols from vine shoots
RU2676271C1 (en) Method of complex processing of brown algae
Costa et al. Valorization of apple pomace by-products from the juice processing industry using pressurized liquid technology
JP3967564B2 (en) Lemon fermented product and method for producing the same
JP2001008695A (en) Concentration and recovery of polyphenol and yeast including high concentration of polyphenol
JP2011213673A (en) Method for producing physiologically active compound of low molecular weight
Fontana et al. Extraction, characterization and utilisation of bioactive compounds from wine industry waste
RU2386624C2 (en) Method of producing dihydroquercetin from waste wood and larch wood processing wastes