Способ получения бетулапренолов

 

Изобретение относится к способу получения высокомолекулярных ненасыщенных спиртов-бетулапренолов, которые находят применение для получения биологически активных веществ и медицинских препаратов. Способ получения бетулапренолов общей формулы, приведенной в тексте описания, из неомыляемых веществ сульфатного мыла, полученного при сульфатной варке лиственных пород древесины, в колонке с силикагелем с использованием в качестве элюента смеси петролейного эфира с диэтиловым эфиром. Хроматографическое разделение проводят в режиме градиентного элюирования при выделении неполярных и малополярных компонентов и перегрузке колонки пробой - использования фронтального обогащения. Предлагаемый способ позволяет получать достаточно чистые препараты и увеличить производительность процесса.

Изобретение относится к способу получения высокомолекулярных ненасыщенных спиртов-бетулапренолов (полипренолов) с числом углеродных атомов 30 - 45 и числом изопреновых звеньев 6 - 9 из веществ сульфатного мыла, получаемого из лиственных пород древесины, которые находят применение для получения биологически активных веществ и медицинских препаратов [1]. Известны несколько способов получения полипренолов из растительного сырья.

1. Получение бетулапренолов из свежеполученной стружки березового дерева [2] стружку экстрагируют ацетоном в течение 24 часов, затем ацетон упаривают. Остаток экстрагируют диэтиловым эфиром и упаривают до сиропа. Последний обрабатывают петролейным эфиром. Экстракт петролейного эфира омыляют гидроксидом калия в метанольном растворе и получают при этом кислую и нейтральную фракции.

Из нейтральной фракции с помощью хроматографии на силикагеле смесью петролейного и диизопропилового эфира в соотношении 1:1 по объему выделяют бетулапренолы. Получают 0,8 г бетулапренолов из 9,34 г экстракта в петролейном эфире, что составляет 11,7% от веса экстракта или 1% от веса березовых стружек.

2. Получение полипренолов из экстрактов сосновой зелени с числом углеродных атомов 65 - 90 и числом изопреновых звеньев 12 - 18 [3]. Получение осуществляется следующими методами: хроматография, фракционное растворение, фракционное вымораживание, молекулярная дистилляция, или их комбинацией. Поскольку в сосновой зелени полипренолы присутствуют в виде ацетатов (около 70 мас. %) и в виде спиртов (около 30 мас.%), авторы используют несколько приемов при выделении полипренолов: а) омыление экстракта из зелени сосны и разделение неомыляемых в колонке с силикагелем, б) выделение в колонке с силикагелем фракции эфиров, в том числе и ацетатов полипренолов, их омыление и разделение на второй колонке с силикагелем неомыляемых веществ. Если масса экстракта из зелени мала, для разделения используют тонкослойную хроматографию (ТСХ) и жидкостную хроматографию (ЖСХ). Для разделения больших количеств экстракта применяют колоночную хроматографию с использованием самых разнообразных сорбентов, при этом предпочтение отдается силикагелю. В качестве элюентов применяют смеси неполярных и полярных растворителей, взятых в широком диапазоне отношений. Как следует из примеров, режим элюирования - изократический, т.е. постоянное соотношение полярного и неполярного компонента, без перегрузки колонки пробой.

В примере 1: масса сорбента 300 г, масса пробы 51 г (1,5% пробы от массы сорбента).

В примере 2: масса сорбента 100 г, масса пробы 2,7 г (2,7% пробы от массы сорбента).

Чистота выделяемого продукта - не менее 90%. Контроль за выделением процесса осуществляется методом ГСХ и ЖХ. Недостатком этого способа является многостадийность и трудоемкость, что затрудняет промышленную реализацию способа.

Целью данного метода является увеличение производительности процесса, расширение сырьевой базы за счет привлечения технологически доступного и дешевого сырья и повышение качества пренолов.

Поставленная цель достигается способом получения бетулапренолов общей формулы H-[CH₂ - C(CH₃) = CH-CH₂]_n - OH, где n = 6 - 8, обработкой древесины с использованием хроматографии. В качестве древесины используют лиственные породы, которые подвергают сульфатной варке, и полученные при этом неомыляемые вещества сульфатного мыла разделяют на хроматографической колонке с селикагелем с использованием в качестве элюента смеси петролейного и диэтилового эфиров в режиме градиентного элюирования при элюировании неполярных и малополярных компонентов при объемной доле диэтилового эфира в элюенте 5 - 8 мас. % и элюировании бетулапренолов при объемной доле диэтилового эфира в элюенте 11 - 13 мас.% и проведении процесса при перегрузке колонки пробой, при этом вводимые в колонку неомыляемые вещества составляют 10 - 14 мас.% от массы сорбента.

В качестве исходного сырья для получения бетулапренолов используют неомыляемые вещества из сульфатного мыла, полученного при варке лиственных пород древесины и содержащего около 25% бетулапренолов и неомыляемые вещества, полученные после осаждения стеринов и бетулина и обогащенные бетулапренолами (массовая доля последних около 40%), так называемая "бетулапренольная" фракция. Предлагаемый способ позволяет получать фракцию бетулапренолов с чистотой 95 - 98%. Предлагаемый способ предусматривает регенерацию колонки. Она осуществляется следующим способом. После выделения бетулапренолов остальные компоненты смеси элюируют смесью: петролейный и диэтиловый эфир, объем последнего составляет 50%. Затем колонку промывают диэтиловым эфиром или изопропиловым спиртом (один объем колонки) и петролейным эфиром (два объема колонки). Наличие примесей в бетулапренолах контролируют методом ТСХ на пластинках типа "Силуфол", используя в качестве растворителей смесь петролейного и диэтилового эфира, взятых в равных отношениях. Пластинки проявляют в парах иода. Значение R_f пятна бетулапренолов составляет 0,45 - 0,5.

Контроль за чистотой фракций бетулапренолов может быть осуществлен методом ГЖХ (газожидкостной хроматографии) после превращения полипренолов в приметилсилильные эфиры в колонке с неполярными жидкими фазами типа SE - 30, температура колонки 250 - 280^oC. Способ иллюстрируют нижеприведенные примеры.

Пример 1. 15 г неомыляемых веществ, выделенных из сульфатного мыла и содержащих 27% бетулапренолов, растворяли в 50 см³ петролейного эфира и переносили в колонку с силикагелем (длина колонки 30 см, внутренний диаметр 3 см, масса силикагеля 100 г). Неполярные и малополярные компоненты элюировали петролейным эфиром и смесями петролейного и диэтилового эфира (5 и 10% диэтилового эфира в петролейном). Объем растворителя при выделении каждой фракции составлял 200 см³. Бетулапренолы выделяют, пропуская через колонку 400 см³ смеси петролинейного и диэтилового эфиров следующего состава: 88% петролейного эфира и 12% диэтилового эфира. После отгонки растворителя выделено 3, 4 г бетулапренолов, что составляет 22,7% от исходного сырья (84% от исходных пренолов). Массовая доля бетулапренолов в выделенной фракции по данным ГЖХ составляет 95%. Анализ проводили методом ГЖХ в колонке в SE - 30 при температуре 270^oC. Бетулапренолы анализировали в виде триметилсилиловых эфиров.

Пример 2. 10 г "бетулапренольной" фракции, содержащей 40% бетулапренолов C₆-C₉, растворяют в 50 см³ петролейного эфира и переносят в колонку с силикагелем длиной 30 см и внутренним диаметром 3 см, масса силикагеля 100 г (силикагель L 100/250 мкм, Chemerol 4P).

Неполярные и малополярные компоненты смеси (углеводороды, кетоны, альдегиды, эфиры, оксиды) элюируют петролейным эфиром и смесями петролейного и диэтилового эфира с содержанием последнего 5 и 8% соответственно. Объем элюента при выделении каждой фракции составляет 200 см³. Бетулапренолы выделяют, пропуская через колонку 400 см³ растворителя следующего состава: 89% петролейного эфира и 11% диэтилового эфира по объему. Оставшиеся компоненты пробы элюируют 200 см³ смеси 50% петролейного и 50% диэтилового эфиров.

После отгонки растворителя было получено 3,1 г бетулапренолов, что составляет 31% от исходного сырья и 77,5% от исходных бетулапренолов. Анализ бетулапренолов методом ТСХ показал отсутствие стеринов и малополярных компонентов. Условия анализа: пластинки "силуфол" 15·15 см, растворитель: смесь, содержащая 50% петролейного эфира и 50% диэтилового эфира.

Анализ фракции методом ГЖХ показал присутствие во фракции бетулапренолов и тритерпеновых спиртов. Массовая доля бетулапренолов составляет 95%.

Пример 3. 30 г "Бетулапренольной" фракции, содержащей 40% бетулапренолов, растворяли в 60 см³ петролейного эфира и переносили в колонку с силикагелем (длина 35 см, внутренний диаметр 4 см, масса силикагеля 220 г). Неполярные и малополярные компоненты элюировали петролейным эфиром и его смесями с 5 и 10% диэтилового эфира. Объем растворителя для каждой фракции 300 см³. Бетулапренолы выделяют, пропуская через колонку 600 см³ растворителя следующего состава: 87% петролейного эфира и 13% диэтилового эфира. После отгонки растворителя выделено 9,72 г бетулапренолов (32,4% от исходного сырья или 81% от исходных бетулапренолов).

Газохроматографический анализ их триметилсилиловых эфиров показал, что массовая доля бетупренолов с числом углеродных звеньев C₆-C₉ составляет 97%.

Преимущества предлагаемого метода: предлагаемый способ позволяет получать достаточно чистые препараты (массовая доля пренолов не менее 95%). Метод позволяет увеличить производительность процесса, увеличив соотношение проба-сорбент. Проведены стендовые испытания метода в лабораторных условиях.

Формула изобретения

Способ получения бетулапренолов общей формулы где n = 6 - 9, обработкой древесины с использованием хроматографии, отличающийся тем, что в качестве древесины используют лиственные породы, которые подвергают сульфатной варке, и полученные при этом неомыляемые вещества сульфатного мыла разделяют на хроматографической колонке с силикагелем с использованием в качестве элюента смеси петролейного и диэтилового эфиров в режиме градиентного элюирования при элюировании неполярных и малополярных компонентов при объемной доле диэтилового эфира в элюенте 5 - 8% и элюировании бетулапренолов при объемной доле диэтилового эфира в элюенте 11 - 13% и проведении процесса при перегрузке колонки пробой, при этом вводимые в колонку неомыляемые вещества составляют 10 - 14 мас.% от массы сорбента.