Способ получения дигидрокверцетина

 

Изобретение относится к медицине. Проводят измельчение древесины лиственницы, ее термообработку и экстракцию с последующим упариванием и очисткой полученного экстракта. Термообработку проводят водяным паром при 110-120oС, экстракцию проводят в растворителе, после чего отделяют растворитель фильтрацией. Осуществляют упаривание растворителя до получения водного раствора экстракта из фильтрата. Затем водный раствор упаривают до 10%-ного содержания дигидрокверцетина в экстракте. Подкисляют кислотой полученный остаток экстракта до рН 5-6. После чего при 90-98oС декантируют от выпавших смол до получения водного раствора дигидрокверцетина, который подкисляют повторно кислотой до рН 3-3,5, охлаждают до комнатной температуры, отфильтровывают образовавшиеся кристаллы дигидрокверцетина и сушат при 105-110oС в течение 2-3 ч. В качестве растворителя используют водно-ацетоновый раствор или раствор этилового или метилового спирта. В качестве кислоты используют соляную, или серную, или ортофосфорную кислоту. Экстракцию в растворителе проводят трехкратно каждый раз свежим растворителем. Изобретение позволяет снизить потери продукта. 4 з.п.ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к химико-фармацевтической промышленности, и касается усовершенствования способа получения дигидрокверцетина (ДКВ).

Дигидрокверцетин является флавоноидом природного происхождения, обладает широким спектром биологической активности и извлекается из древесины лиственницы экстракцией.

Известен способ получения ДКВ из коры Дугласовой пихты путем экстрагирования горячей водой с последующей перекристаллизацией водного экстракта в присутствии сульфитов щелочных металлов (Е.Р. Kurth, Pure dehydroquercetin. Pat. USA 2744919, 549-400, 1956).

К недостаткам известного способа нужно отнести низкий выход дигидрокверцетина, что связано с окислительными свойствами сульфитных реагентов, используемых при перекристаллизации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ДКВ путем экстракции опилок древесины лиственницы горячей (98-100oС) водой и дальнейшей очистки охлажденного экстракта полиамидным сорбентом (Бабкин В.А., Тюкавкина Н. А., Остроухова Л.А., Святкин Ю.К., Соколов С.Я., пат. RU 2000797, А 61 К 35/78).

К основным недостаткам прототипа следует отнести низкий выход и длительность осуществления способа.

Техническим результатом заявленного изобретения является снижение потерь ДКВ на стадии приготовления древесины к экстракции, т.е. сохранение природного содержания дигидрокверцетина в исходном сырье при интенсификации процесса и оптимизации процесса выделения ДКВ.

Технический результат достигается тем, что в способе получения дигидрокверцетина, включающем термообработку измельченной древесины лиственницы и ее экстракцию с последующим упариванием и очисткой полученного экстракта, термообработку измельченной древесины проводят водяным паром при 110-120oС, экстракцию проводят в растворителе, после чего отделяют растворитель фильтрацией, проводят упаривание растворителя до получения водного раствора экстракта из фильтрата, затем водный раствор упаривают до 10%-ного содержания дигидрокверцетина в экстракте, подкисляют кислотой полученный остаток экстракта до рН 5-6, после чего при 90-98oС декантируют от выпавших смол до получения водного раствора дигидрокверцетина, который подкисляют повторной кислотой до рН 3-3,5, охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают образовавшиеся кристаллы дигидрокверцетина и сушат при 105-110oС в течение 2-3 ч.

В качестве растворителя используют водно-ацетоновый раствор или раствор этилового или метилового спиртов.

В качестве кислоты используют соляную, или серную, или ортофосфорную кислоту.

Экстракцию в растворителе проводят трехкратно каждый раз свежим растворителем.

В качестве экстрагента предлагается использование водно-ацетоновых или водно-спиртовых растворов: этилового и метилового, а также экстракцию метанольной фракцией (ТУ 81-0175-72), получаемой в процессе ректификации с метанольных колонн гидролизных и сульфито-спиртовых заводов, при очистке технического этилового спирта с содержанием метанола 70-80%.

Совокупность признаков позволяет увеличить выход дигидрокверцетина на счет избежания окислительных потерь ДКВ, возникающих при механо-химическом измельчении древесины в отсутствие экстрагента и оптимизации процесса выделения ДКВ проведением многократной экстракции при измельчении древесины. Перекристаллизация водного остатка после отгонки легкокипящего растворителя и упаривания водного раствора до концентрации, позволяющей проводить отделение смолообразных веществ при контролируемом значении рН, подкисления раствора до контролируемого рН при кристаллизации, что обеспечивает высокий выход и более полную чистоту целевого продукта.

Изложенная выше совокупность признаков приводит к достижению заявленного технического результата с выделением продукта со степенью чистоты 94-96% и выходом ДКВ не менее 2,1-2,4% (от массы абсолютно сухой древесины).

Способ осуществляют следующим образом.

Древесину лиственницы Сибирской, в качестве которой можно использовать технологическую щепу, помещают в шаровую или бисерную мельницу. Обрабатывают 10-15 мин паром при 110-120oС для достижения влажности 60-70% (от абсолютно сухой древесины). При этом достигается тонкое (частицы 0,5-2 мм) измельчение древесины. Экстракцию проводят в той же шаровой или бисерной мельнице в течение 10-15 мин, используя органический полярный растворитель: ацетон, или метиловый спирт, или этиловый спирт, или их азеотропную смесь с водой с содержанием органической части не менее 80% и температуре 40-45oС. Полученную суспензию древесной крошки и раствора разделяют фильтрованием. Отфильтрованную крошку промывают. Смыв и фильтрат объединяют и упаривают в роторном испарителе при 35-45oС и остаточном давлении 0,3-0,1 ат до полной отгонки органического растворителя.

Для отделения сопутствующей ДКВ смолы полученный водный раствор, содержащий воду, смолу и ДКВ (не менее 10%) нагревают и подкисляют при перемешивании до рН 5-6, что соответствует кислотности ДКВ, но выше кислотности присутствующих смол и, соответственно, понижает их растворимость. Раствор при 90-98oС декантируют от выпавшей смолы, промывают горячей водой при 90-98oС. Смыв и раствор объединяют.

При охлаждении до комнатной температуры и при перемешивании происходит кристаллизация ДКВ. Выпавшие кристаллы ДКВ отделяют фильтрованием, промывают ледяной водой и сушат при 105-110oС в течение 2-3 ч.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 100 г Опилок 0,7 мм лиственницы с влажностью 28,5%, содержащих 1,537 ДКВ, обрабатывают паром при 110oС в течение 15 мин до влажности 60% от веса абсолютно сухой древесины. Затем обработанные паром опилки экстрагируют в 80% водно-ацетоновом растворителе (1095 мл) при 40oС путем перемешивания в течение 20 мин, затем отделяют растворитель фильтрованием, после чего проводят упаривание растворителя. Затем полученный водный раствор экстракта в количестве 225 мл упаривают до 11,5 мл или 10% содержания ДКВ, после чего подкисляют 0,1 N соляной кислотой до рН 5,5, нагревают до 90oС при перемешивании и отделяют выпавшую смолу в количестве 3,62 г до получения водного раствора дигидрокверцетина. Полученный раствор подкисляют 0,1 N соляной кислотой до рН 3, охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают образовавшиеся кристаллы ДКВ.

Полученные кристаллы ДКВ подвергают сушке в сушильной камере при 100oС в течение 2 ч.

Выход ДКВ - 0,59 г или 3,46% от содержания в исходной древесине. Степень чистоты 94,7%.

Пример 2. 100 г Фракции опилок (0,7-2,1 мм) лиственницы, полученных измельчением технологической щепы (содержание ДКВ составило 93,52% от содержавшегося в исходной щепе или 1,437 г) обрабатывали паром при 115oС в течение 20 мин, экстрагировали в растворе этилового спирта, упаривали, кристаллизовали и сушили в условиях примера 1. В результате выделили: смолообразных соединений - 4,82 г, 0,692 г ДКВ (44,8% от содержания в исходной древесине или 0,97% от абсолютно сухой древесины). Степень чистоты 95,1% по данным ВЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография).

Пример 3. 100 г Технологической щепы, отвечающей условиям примера 1, помещали в шаровую мельницу, при перемешивании обрабатывали паром в условиях примера 1. Экстракцию проводили при тонком измельчении (до 0,5-2,0 мм) в условиях примера 1 и далее в условиях примера 1 выделяли: 4,61 г смолы, 1,341 г ДКВ (86% от содержания в исходной древесине или 1,88% от абсолютно сухой древесины). Степень чистоты 95,8% по данным ВЖХ.

Пример 4. Три порции по 100 г технологической щепы, соответствующей примеру 1, обрабатывали каждую в условиях примера 3. Каждую порцию последовательно экстрагировали в условиях примера 1. Третий экстракт первой и второй партии щепы использовали для первичной экстракции соответственно второй и третьей порции щепы. Объединение экстрактов и смыв со смолы обрабатывали далее в условиях примера 1 и отделяли: 13,84 г смолы, и выделяли 3,942 г ДКВ (85,5% от содержания в исходной древесине или 1,84% от абсолютно сухой древесины). Степень чистоты 95,3% по данным ВЖХ.

Пример 5. В условиях примера 4 проводили экстракцию 80% метанольно-этанольным экстрагентом в соотношении 7:3, (метанольная фракция ТУ 81-0175-72, получаемая в процессе ректификации с метанольных колонн гидролизных и сульфито-спиртовых заводов, при очистке технического этилового спирта с содержанием метанола 70-80%) технологической щепы в условиях примера 4. В результате кристаллизации отделяли 13,17 г смолы. Выход ДКВ составил 3,87 г (83,95% от содержания в исходной древесине или 1,81% от абсолютно сухой древесины). Степень чистоты по данным ВЖХ 96,1%.

Пример 6. 100 г Свежеприготовленной технологической щепы комлевой части Сибирской лиственницы (размером 3-5 см, влажностью 28,5%, содержащей 1,537 г ДКВ или 2,15% от веса абсолютно сухой древесины) при перемешивании обрабатывают паром (температура 120oС) в течение 15 мин (до влажности 60% от веса абсолютно сухой древесины).

Экстрагируют трижды, приливая по 365 мл 80% водно-ацетонового экстрагента с температурой 40oС (объемный модуль 1:1, весовой 1:3) и после перемешивания в течение 15-20 мин при 45oС декантируют. Осадок промывают 100 мл экстрагента. Объединенные экстракты фильтруют, ацетон упаривают в роторном испарителе. Водный раствор 225 мл упаривают до 11,5 мл или 10% cодержания ДКВ подкисляют 0,1 N соляной кислотой до рН 5-6, нагревают до 90-98oС при перемешивании и декантируют от выпавшей смолы. Выпавшую (3,62 г) смолу промывают 2 мл дистиллированной воды. Смыв и декантированный раствор подкисляют 0,1 N соляной кислотой до рН 3-3,3, охлаждают до комнатной температуры, отфильтровывают выпавшие кристаллы ДКВ, промывают 2 мл ледяной воды и сушат при 105-110oС в течение 2 ч. Выход ДКВ по данным ВЖХ 0,591 г (38,46% от содержания в исходной древесине или 0,82% от абсолютно сухой древесины). Степень чистоты 94,7%.

Заявленные в формуле изобретения пределы температуры и времени являются оптимальными и выявлены в результате многочисленных экспериментов.

Выбранные пределы подтверждаются таблицами 1-4.

Сравнение результатов примеров 1, 2 и 3 показывает, что, как и следовало ожидать, экстракция опилок снижает время, необходимое для установления равновесия между сырьем и экстрагентом, но незначительно повышает выход целевого продукта в примере 2 за счет окисления исходного дигидрокверцетина на этапе получения опилок (потери при измельчении на воздухе составили 6,5%).

Применение более полярного, метанольно-этанольного экстрагента снижает выход смолообразных продуктов, при сохранении полноты экстракции целевого продукта и высокой степени чистоты.

Проведение кристаллизации в условиях контролируемой кислотности позволяет отделить смолообразные продукты до стадии кристаллизации, что облегчает выделение ДКВ высокой степени чистоты.

Таким образом, заявленный способ получения дигидрокверцетина позволяет повысить полноту извлечения за счет сохранения содержания ДКВ в исходном сырье, оптимизировать процесс, применяя ступенчатую экстракцию и отделение смолообразных соединений до стадии кристаллизации, интенсифицировать процесс при совмещении стадий измельчения и экстракции.

Качественный и количественный анализ содержания дигидрокверцетина в исходном нативном сырье и конечном продукте проводился методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЖХ) на хромотографе Милихром. Колонка 64х2 мм, сорбент Нуклеосил 5C18, подвижная фаза - ацетонитрил, 0,1%-ная трифторуксусная кислота (30:70 об. %), аналитическая длина волны - 290 нм. Относительная ошибка единичного определения при уровне значимости 95% не превышала 3%.

Дигидрокверцетин (3,3', 4', 5,7-пентагидроксифлаванон) - это антиоксидантное капилляропротекторное противовоспалительное и антигистаминное средство. В результате фармакологических исследований установлено, что по капилляроукрепляющему действию ДКВ в зависимости от дозы превосходит применяемый в настоящее время кверцетин в 3-5 раз. Это позволяет рекомендовать его для комплексного лечения гипо- и авитоминоза по витамину Р, ишемической болезни сердца, атеросклероза, последствий ионизирующей радиации и т.п.

В пищевой промышленности ДКВ применяется в качестве безвредной антиоксидантной добавки с целью продления сроков хранения и замедления окислительных процессов в многочисленной группе липидосодержащих пищевых продуктов. Актуальная разработка рецептур для приготовления разнообразных лечебно-профилактических продуктов с добавкой ДКВ, употребление которых в пищу рекомендуется при повышенном риске усиления процессов пероксидного окисления липидов (при отравлении ядами, воздействии ионизирующего излучения и т.п.). Так, например, недавно сделано заключение о перспективности использования в кондитерской промышленности антиоксиданта ДКВ (в количестве 0,2-0,5% от массы липидов) с целью продления сроков хранения кондитерских изделий на жировой основе в 2-2,5 раза. Проявление антиоксидантного действия при дозах 0,5-1,0% ДКВ сказывается на снижении содержания в кондитерских массах продуктов окисления (насыщенных альдегидов и карбоновых кислот), что обусловливает повышение качества кондитерских изделий. Биологическими опытами показано, что липиды кондитерских масс с ДКВ в свою очередь проявляют антиокислительную активность и замедляют процессы окисления липидов в печени животных в 2 раза. Аналогичные результаты получены и при добавках ДКВ в молочные концентраты и сухие молочные продукты.

Формула изобретения

1. Способ получения дигидрокверцетина, включающий измельчение древесины лиственницы, термообработку измельченной древесины лиственницы и ее экстракцию с последующим упариванием и очисткой полученного экстракта, отличающийся тем, что термообработку измельченной древесины проводят водяным паром при 110-120oС, экстракцию проводят в растворителе, после чего отделяют растворитель фильтрацией, проводят упаривание растворителя до получения водного раствора экстракта из фильтрата, затем водный раствор упаривают до 10%-ного содержания дигидрокверцетина в экстракте, подкисляют кислотой полученный остаток экстракта до рН 5-6, после чего при 90-98oС декантируют от выпавших смол до получения водного раствора дигидрокверцетина, который подкисляют повторно кислотой до рН 3-3,5, охлаждают до комнатной температуры, отфильтровывают образовавшиеся кристаллы дигидрокверцетина и сушат при 105-110oС в течение 2-3 ч.

2. Способ получения дигидрокверцетина по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют водно-ацетоновый раствор или раствор этилового или метилового спирта.

3. Способ получения дигидрокверцитина по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют соляную, или серную, или ортофосфорную кислоту.

4. Способ получения дигидрокверцетина по п. 1, отличающийся тем, что экстракцию в растворителе проводят трехкратно каждый раз свежим растворителем.

5. Способ получения дигидрокверцетина по п. 1, отличающийся тем, что в качестве измельченной древесины используют опилки, или технологическую щепу, или стружки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине

Изобретение относится к переработке древесины лиственницы с получением биофлавоноидов, конкретно дигидрокверцетина (ДКВ), который находит применение в медицине, пищевой промышленности
Изобретение относится к медицине
Изобретение относится к профилактической медицине

Изобретение относится к медицине, а именно к радиологии

Изобретение относится к области ветеринарии

Изобретение относится к радиационной биологии и экспериментальной медицине, а именно к радиопротекторам природного происхождения, систематическое употребление которых повышает сопротивляемость организма к последствиям ионизирующего излучения
Изобретение относится к медицине, а именно к фитотерапевтическим средствам лечения больных хроническим бронхитом

Изобретение относится к области медицины, а именно к созданию лекарственных средств природного происхождения, которое может быть использовано в гастроэнтерологии при лечении больных с язвенной болезнью
Изобретение относится к области медицины, в частности к технологии лекарств, и может быть использовано при изготовлении гомеопатических лекарственных препаратов

Изобретение относится к пищевой, парфюмерно-косметической и медицинской промышленности
Изобретение относится к области медицины и косметологии и касается методов лечения целлюлита

Изобретение относится к медицине, а именно к способам, используемым в наркологии для профилактики и лечения алкогольной интоксикации

Изобретение относится к области медицины

Изобретение относится к области медицины, а именно фармакологии, в частности к лекарственным препаратам на основе прополиса, а также может использоваться как биологически активная пищевая добавка
Изобретение относится к области медицины, а именно к неврологии и психиатрии
Наверх