Способ получения борнеола из отходов экстрактивных веществ древесной зелени пихты


 


Владельцы патента RU 2464035:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к фармацевтической и косметической промышленности, в частности к способу получения борнеола. Способ получения борнеола из гидродистиллята от липидной части экстракта древесной зелени пихты, включающий омыление гидродистиллята спиртовым раствором щелочи, нагревание, отгонку спирта и части летучих компонентов, промывание водой горячего кубового остатка, отделение кубовой жидкости от водного слоя, кристаллизацию борнеола, фильтрацию, промывание органическим растворителем, перекристаллизацию из смеси этилацетата и петролейного эфира, при определенных условиях. Вышеописанным способом получают борнеол с содержанием основного вещества >99%, способ способствует повышению степени использования перерабатываемого сырья. 1 пр.

 

Изобретение относится к способам получения биологически активных веществ из возобновляемого растительного сырья, конкретно борнеола, из отходов от экстракции древесной зелени пихты.

Борнеол представляет интерес как исходное вещество для синтеза камфоры, а также является перспективным агентом для использования в медицинских целях. Для борнеола, в частности, известно защитное действие при церебральной ишемии [Не, Xiaojing; Zhao, Limei; Liu, Yulan Guangdong Yaoxueyuan Xuebao, 22(2), 171-173], антиспазматическое действие [CN 1679623 A 12]. Борнеол также используется в косметических композициях [US 7851425] и парфюмерии.

Известен способ получения борнеола из терпеновых фракций древесной зелени пихты, представляющих собой пихтовое масло [Г.А.Рудаков. Химия и технология камфоры. М.: «Лесная промышленность», 1976, с.150]. Способ включает получение пихтового масла из пихтовой лапки методом пародистилляции, с последующей отгонкой монотерпеновых углеводородов, ректификацию остатка с получением смеси борнилацетата и сесквитерпеноидов в соотношении ~7:3, вакуумную дистилляцию этой смеси с освобождением от сесквитерпеноидов. При этом получают концентрат борнилацетата, омыление которого проводят водным раствором едкого натра, а последующее отделение технического борнеола - центрифугированием. Данный способ является прототипом заявляемого способа.

Недостатками способа-прототипа являются следующие:

- При использовании в качестве сырья пихтового масла, другие ценные компоненты вещества древесной зелени (ДЗ) пихты (тритерпеновые кислоты, малолетучие нейтральные компоненты, водорастворимые вещества) не извлекаются и попадают в отвал с пихтовой лапкой после пародистилляции.

- Пихтовое масло, используемое как сырье, является ценным потребительским продуктом.

- Многостадийность, техническая сложность, энерго- и трудозатратность используемых процессов (ректификация, вакуумная дистилляция).

Задачей настоящего изобретения является:

создание технологичного способа получения борнеола из полученных при переработке растительного сырья терпеновых фракций, содержащих борнеол или его производные, с использованием доступного стандартного технологического оборудования.

Поставленная задача решается способом, по которому в качестве сырья для производства борнеола используют терпеновую фракцию, содержащую борнеол и борнилацетат, являющуюся отходом от производства суммы тритерпеновых кислот - препарата «Новосил», (сумма летучих компонентов, отделяемых гидродистилляцией от фракции липидов, RU 2108803, RU 2336889), которую гидролизуют спиртовой щелочью и очищают кристаллический борнеол от примесей фильтрацией, промывкой и кристаллизацией.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Терпеновую фракцию, являющуюся отходом от производства препарата Новосил (сумма летучих компонентов, отделяемых гидродистилляцией от фракции липидов, RU 2108803, RU 2336889), содержащую сумму борнилацетата и борнеола >50 вес.%, смесь монотерпенов, сесквитерпенов, обрабатывают спиртовой щелочью, при этом борнилацетат в смеси гидролизуется до борнеола. Смесь концентрируют отгонкой спирта и легколетучих примесей, промывают остаток горячей водой и при охлаждении кристаллизуют борнеол. Для удаления нелетучих примесей промывают кристаллы петролейным эфиром или бензином, при этом получают продукт с содержанием основного вещества >94%, который дополнительно кристаллизуют из смеси этилацетата с петролейным эфиром 1:5 с получением продукта с содержанием основного вещества >99%.

Заявляемый способ отличается следующим:

- В качестве терпеновой фракции древесной зелени пихты для производства борнеола используется гидродистиллят от липидной части экстракта древесной зелени, (содержащий сумму борнеола и борнилацетата ~50 вес.%) - фракция экстрактивных веществ отхода от производства препарата Новосил, что позволяет осуществлять комплексную переработку сырья.

- Гидролиз терпеновой фракции, содержащей сумму борнеола и борнилацетата 50%, + осуществляют спиртовым раствором неорганического основания.

- Очистка от примесей кристаллического борнеола (монотерпенов, сесквитерпенов) осуществляется после стадии гидролиза в отличие от способа-прототипа, где борнилацетат пихтового масла перед гидролизом очищают от монотерпенов и сесквитерпенов, что требует использования дистилляции и вакуумной ректификации.

Преимущества заявляемого способа.

- Использование гидродистиллята нейтральной фракции экстракта древесной зелени пихты - отхода от производства «Новосил» для получения борнеола позволяет повысить степень использования перерабатываемого сырья, снизить количество отходов, что обусловливает экологические преимущества заявляемого способа.

- Экономические преимущества связаны с использованием по заявляемому способу в качестве сырья гидродистиллята липидной фракции экстракта древесной зелени, представляющего собой отход от производства препарата «Новосил», тогда как пихтовое масло, используемое по способу-прототипу, - готовый потребительский продукт.

- Технологические преимущества заявляемого способа связаны с использованием очистки кристаллического продукта борнеола промывкой и кристаллизацией, тогда как по способу-прототипу используются технически сложные и энергозатратные вакуумная перегонка и дистилляция борнилацетата пихтового масла перед омылением, а также центрифугирование продукта после омыления.

Заявляемый способ иллюстрируется примером.

Пример. Объединенные фракции гидродистиллята от суммы липидов, получаемые по [RU 2108803, RU 2336889], с суммарным содержанием борнилацетата и борнеола не менее 50 вес.% в количестве 50 кг загружают в стальной эмалированный аппарат вместимостью 100 л, снабженный механической мешалкой и рубашкой для обогрева, и добавляют 20 кг спиртового раствора щелочи, содержащего 15% едкого кали и 80% этанола. Смесь реагентов нагревают до температуры 50-60°С подачей горячей воды или пара в рубашку аппарата и выдерживают в течение ~1 час при перемешивании.

Контроль окончания омыления борнилацетата осуществляют методом ТСХ на пластинках Силуфол или Сорбфил. Элюент - смесь 20% этилацетата и 80% петролейного эфира или гексана. Rf борнилацетата - 0.63, Rf борнеола - 0.36. Проявитель - концентрированная серная кислота (малиновое окрашивание после нагревания пластинки) или 3%-ный раствор ванилина и серной кислоты в этиловом спирте (окрашивание пятен после нагревания пластинки: светло-коричневое - борнилацетат, синеватое - борнеол).

Спирт и часть летучих продуктов гидролиза (~25-30 кг) отгоняют при температуре 40-60°С в техническом вакууме (0.2-0.3 ата). Горячий кубовый остаток промывают в аппарате горячей водопроводной водой (4 раза по 10 л), каждый раз перемешивая массу в течение 1-2 минут. Промывку прекращают при достижении рН водного слоя 7-8. После отстоя в течение 10-15 минут сливают нижний водный слой, затем 30-33 кг кубовой жидкости с содержанием борнеола до 70% (выход 85-90% от теоретического).

Кристаллизацией при охлаждении кубовой жидкости (расплава) до температуры 0÷(-7)°С получают сырой борнеол (содержание основного вещества >85%) в виде светло-желтого кристаллического вещества с последующим отделением жидкой фазы, содержащей примеси, фильтрацией на нутч-фильтре в техническом вакууме. Технический борнеол (содержание основного вещества>94%) получают промыванием сырого продукта на нутч-фильтре петролейным эфиром или бензином с выходом 72.4-74.3% от теоретического в расчете на содержание борнилацетата в омыляемой смеси, или 10-15% в расчете на сумму экстрактивных веществ ДЗ пихты, или 1.0-1.5% на вес воздушно-сухой ДЗ пихты. Жидкую фазу, отделяемую фильтрацией от кристаллического борнеола на нутч-фильтре, и упаренные бензиновые промывные растворы накапливают и используют для получения дополнительных количеств целевого продукта. Продукт представляет собой бесцветные или слегка желтоватые кристаллы-пластинки, малорастворимые в воде (0,075 г/100 мл), но хорошо растворимые в большинстве органических растворителей - гексане, трет-бутилметиловом эфире, спирте, изопропаноле, ацетоне, этилацетате. Удельный угол вращения продукта до перекристаллизации (содержание основного вещества >94%) составляет - 34±3° (с=40-50 мг/см3, в ЕOtН, лит. данные: - 35.6°), после перекристаллизации (содержание основного вещества >99%) - -37.0±0,5°.

Борнеол с содержанием основного вещества>99% получают с выходом 72.0% перекристаллизацией технического продукта из смеси этилацетата и петролейного эфира (1:5). Спектр 1Н ЯМР (в CDCl3) δ 0.81, 0.82 и 0.83 м.д., все синглеты по 3Н (три СН3-группы); δ 3.96 м.д., 1Н, д.д.д., J=10.0, 3.4 и 1.6 Гц, (Н-С-ОН), характерные для эндо-борнеола. Сухой остаток, полученный после удаления смеси растворителей из маточного раствора, содержит 40-50% борнеола, который может быть выделен дополнительно с выходом до 20% к весу сухого остатка.

Способ получения борнеола из гидродистиллята от липидной части экстракта древесной зелени пихты, содержащего сумму борнеола и борнилацетата 50 вес.%, смесь монотерпенов, секвитерпенов, включающий омыление гидродистиллята спиртовым раствором щелочи (15% КОН и 80% этанола), нагревание до 50-60°С, выдерживание 1 ч при перемешивании, отгонку спирта и части летучих компонентов, промывание водой горячего кубового остатка до достижения рН 7-8, отделение кубовой жидкости от водного слоя, кристаллизацию борнеола, фильтрацию, промывание органическим растворителем, перекристаллизацию из смеси этилацетата и петролейного эфира (1:5).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической отраслям промышленности, в частности к способу получения экстракта гриба чага. .
Изобретение относится к фармацевтической и косметической промышленности и касается получения экстрактов чаги. .

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения биологически активного концентрата из консервированных пантов. .

Изобретение относится к фармацевтике, в частности к способу получения средства, обладающего анксиолитической активностью. .
Изобретение относится к парфюмерно-косметической, фармацевтической, лесохимической промышленности. .

Изобретение относится к области технологии получения сверхчистых фуллеренов (особой степени чистоты). .

Изобретение относится к массообмену и может быть использовано в массообменной аппаратуре при проведении различных химических, технологических, фармацевтических и других процессов.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения средства, обладающего противовоспалительным действием. .

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к средству для лечения депрессии. .

Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения деминерализованного костного матрикса в виде крошки. .
Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, и может быть использовано для лечения туберкулеза, осложненного непереносимостью химиотерапии. .

Изобретение относится к области фармацевтики и касается ингибиторов репродукции вируса гриппа (штамм A/California/07/09 (H1N1)v) представляющих собой (R)-усниновую кислоту (1) и окисленное производное (S)-усниновой кислоты (2): Ингибиторы обладают высокой ингибирующей активностью.
Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической отраслям промышленности, в частности к способу получения экстракта гриба чага. .

Изобретение относится к области косметологии и касается композиции кондиционера для волос, содержащей: (a) от 10 до 90 масс.% одного или более ингредиентов, выбранных из высших спиртов, высших жирных кислот и их производных, (b) от 5 до 35 масс.% катионного сурфактанта и (c) многоатомный спирт и/или полиэтиленгликоль, имеющий точку плавления 155°С или менее; где эндотермический пик геля, который образуется из компонентов (a) и (b) в композиции, составляет 50°С или более, как измерено с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), содержание воды составляет 10 масс.% или менее, и молярное соотношение компонента (a) к компоненту (b) составляет от 2,5 до 6,0.

Изобретение относится к области косметологии и касается композиции кондиционера для волос, содержащей: (a) от 10 до 90 масс.% одного или более ингредиентов, выбранных из высших спиртов, высших жирных кислот и их производных, (b) от 5 до 35 масс.% катионного сурфактанта и (c) многоатомный спирт и/или полиэтиленгликоль, имеющий точку плавления 155°С или менее; где эндотермический пик геля, который образуется из компонентов (a) и (b) в композиции, составляет 50°С или более, как измерено с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), содержание воды составляет 10 масс.% или менее, и молярное соотношение компонента (a) к компоненту (b) составляет от 2,5 до 6,0.

Изобретение относится к области косметологии и касается композиции кондиционера для волос, содержащей: (a) от 10 до 90 масс.% одного или более ингредиентов, выбранных из высших спиртов, высших жирных кислот и их производных, (b) от 5 до 35 масс.% катионного сурфактанта и (c) многоатомный спирт и/или полиэтиленгликоль, имеющий точку плавления 155°С или менее; где эндотермический пик геля, который образуется из компонентов (a) и (b) в композиции, составляет 50°С или более, как измерено с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), содержание воды составляет 10 масс.% или менее, и молярное соотношение компонента (a) к компоненту (b) составляет от 2,5 до 6,0.

Изобретение относится к химико-фармацевтической и косметической промышленности и представляет собой косметическую или фармацевтическую композицию, которая содержит гидрофильную внешнюю фазу, по меньшей мере, один косметический и/или фармацевтический активный ингредиент и, по меньшей мере, одно вещество-носитель активного ингредиента.
Изобретение относится к медицине, а именно к восстановительной медицине и ангиологии, и может быть использовано для лечения больных с хронической лимфовенозной недостаточностью нижних конечностей.

Изобретение относится к способу получения радиоактивного меченного технецием-99m наноколлоида. .

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к композиции для регуляции калиевых каналов в клетке сердечной мышцы. .

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к средству, обладающему гепатопротекторной активностью и способностью нормализовать функцию печени
Наверх