Способ получения бисформиата бетулина

Изобретение относится к способу получения бисформиата бетулина, включающий, кипячение коры берёзы с последующей фильтрацией, концентрированием маточного раствора, разбавлением маточного раствора с последующей фильтрацией и сушкой полученного целевого продукта, а далее с повторной обработкой коры ацетоном и выделением дополнительной порции целевого продукта, отличающийся тем, что одновременно в качестве растворителя и экстрагента используют муравьиную кислоту, общей продолжительностью процесса 20 часов при температуре 105°C. Технический результат: разработан способ получения бисформиата бетулина с высоким выходом целевого продукта, при технологическом упрощении процесса. 1 пр.

 

Изобретение относится к способам получения бетулина, который используется в медицинской, косметической и фармацевтической промышленности для создания лекарственных средств, средств по уходу за кожей.

Известен способ получения бетулина гидролизом бересты при кипячении в водном растворе 15-25%-ной щелочи при гидромодуле 8-10 и экстракцией спиртом с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что гидролиз бересты проводят при интенсивном перемешивании в присутствии спирта C₃ или C₄ в течение 3-4 ч, а бетулин выделяют после расслоения реакционной массы, отделения спиртового слоя, его концентрирования с последующей промывкой сухого остатка водой [1]. Выход продукта составляет 25-28%. К недостаткам данного способа относятся низкий выход целевого продукта, а также необходимость разделения водно-спиртовых смесей, что особенно затруднительно в случае использования изопропилового спирта.

Известен способ получения бетулина, включающий кипячение бересты в среде бутилового или изобутилового спиртов до обработки щёлочью, слив экстракта с бересты, обработку его щёлочью, разделение образующейся двухфазной системы, промывку экстракта водой, концентрирование под вакуумом и медленное охлаждение [2]. При этом процесс экстракции проводят в низкочастотном пневмопульсационном режиме. Выход продукта составляет 15%. К недостаткам данного способа относится низкий выход целевого продукта, а также необходимость использования пневмопульсационных устройств.

Известен способ получения бетулина из бересты берёзы, включающий её активацию при температуре 180-260°C, давлении 2-5 МПа в течение 60-300 с, обработку щёлочью и экстракцию спиртом, отличающийся тем, что активацию бересты берёзы и её щелочной гидролиз проводят одновременно, причём щёлочь берут в количестве 10-20% от веса абсолютно сухой бересты [3].

Известен способ получения экстрактивных веществ из измельчённой бересты берёзы, включающий экстракцию, фильтрацию выпавшего экстракта, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют конденсатом экстрагента, орошающего слой измельчённой бересты берёзы, при наличии восходящих паров этого же экстрагента, причём экстрагент представляет собой двухкомпонентную смесь, состоящую из воды и легкокипящего растворителя с температурой кипения ниже 100°С, продукт выделяется при взаимодействии конденсата экстрагента, содержащего растворенный экстракт, с содержимым приёмника, по завершению экстракции легкокипящий растворитель удаляют острым водяным паром [4].

Наиболее близким к предлагаемой заявке является способ получения диацетата и дипропионата бетулина, описанный в [5], согласно которому бетулин подвергают действию ледяной уксусной или пропионовой кислот в толуоле в присутствии ортофосфорной кислоты. При этом эфиры бетулина получаются с выходом 83-84%. К недостаткам данного способа относятся использование толуола в качестве растворителя реакционной смеси и ортофосфорной кислоты в качестве катализатора.

Таким образом, основными недостатками вышеперечисленных способов являются низкие выходы бетулина, образование токсичных отходов, усложнение аппаратурного оформление процесса.

Новая техническая задача – повышение выхода целевого продукта, технологическое упрощение процесса.

Для решения поставленной задачи получение бетулина проводят путём кипячения коры берёзы с муравьиной кислотой, фильтрацией коры, концентрированием маточного раствора, разбавлением маточного раствора с последующей фильтрацией и сушкой полученного целевого продукта, а далее с повторной обработкой коры ацетоном и выделением дополнительной порции целевого продукта.

Отличительным признаком является то, что в качестве одновременно растворителя и экстрагента выступает муравьиная кислота — дешёвый и многотоннажный реагент. Процесс проводят в течение 20 часов при температуре 105°C.

Дополнительная обработка фильтрата берёзовой коры ацетоном приводит к увеличению извлечения целевого продукта, что позволяет повысить его выход.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В круглодонную колбу загружают 300 мл муравьиной кислоты и 50 г бересты. Полученную смесь кипятят в течение 20 часов с обратным холодильником. По окончании кипячения смесь охлаждают, фильтруют и маточный раствор концентрируют на ротационном испарителе. Получают 100 мл раствора, который разбавляют 100 мл воды. Выпавший осадок фильтруют, промывают водой и высушивают на воздухе, получая 3 г бисформиата бетулина.

Осадок от кипячения загружают в круглодонную колбу, заливают ацетоном и кипятят в течение 1 часа с обратным холодильником. Полученную смесь фильтруют, маточный раствор упаривают и выделяют ещё 3 г бисформиата бетулина.

Желтовато-белый порошок, выход 10,6% (в пересчёте на бетулин), температура плавления 165°C.

Техническим результатом изобретения является аппаратурное упрощение процесса. Уменьшение стоимости конечного продукта обусловлено применением дешёвого и легкодоступного растворителя-экстрагента.

Список цитированных документов

1. Пат. 2458934 РФ, МПК C07J 53/00, C07J 63/00. Способ получения бетулина / Левданский В.А., Левданский А.В., Кузнецов Б.Н.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, РФ. – опубл. 20.08.2012. – 6 с.

2. Пат. 2524778 РФ, МПК C07J 53/00, C07J 63/00. Способ получения бетулина / Мальчиков Е.Л., Кислицын А.Н.; заявители и патентообладатели Леканова А.Е., Телепова А.И., Мальчиков Е.Л., Телепов И.В., РФ. – опубл. 10.08.2014. – 7 с.

3. Пат. 2131882 РФ, МПК C07J 53/00, C07J 63/00. Способ получения бетулина / Левданский В.А., Полежаева Н.И., Еськин А.П., Винк В.А., Кузнецов Б.Н.; заявитель и патентообладатель Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, РФ. – опубл. 20.06.1999. – 5 с.

4. Пат. 2298558 РФ, МПК C07J 53/00, C07J 63/00, C08H 05/04. Способ получения экстрактивных веществ из бересты берёзы / Жук В.В., Бакибаев А.А., Медведев Д.М., Яновский В.А., Яговкин А.Ю.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет, РФ. – опубл. 10.05.2007. – 5 с.

5. Левданский В.А., Кондрасенко А.А., Левданский А.В., Кузнецов Б.Н. Синтез диацетата и дипропионата бетулина // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2016. Т. 9. № 3. С. 337-344.

Способ получения бисформиата бетулина, включающий, кипячение коры берёзы с последующей фильтрацией, концентрированием маточного раствора, разбавлением маточного раствора с последующей фильтрацией и сушкой полученного целевого продукта, а далее с повторной обработкой коры ацетоном и выделением дополнительной порции целевого продукта, отличающийся тем, что одновременно в качестве растворителя и экстрагента используют муравьиную кислоту, общей продолжительностью процесса 20 часов при температуре 105°C.