СПОСОБ ОЧИСТКИ БЕТУЛИНА
METHOD OF PURIFYING BETULIN

Изобретение относится к способам разделения экстрактивных веществ растительного сырья, которые в последующем могут найти применение в медицинской и парфюмерной промышленности.
Известен способ очистки бетулина методом перекристаллизации его из полярных протонных и апротонных растворителей [М.А.Михайленко, Т.П.Шахтшнейдер, М.Е.Брезгунова, В.А.Дребущак, С.А.Кузнецова, В.В.Болдырев. Получение и исследование физико-химических свойств сольватов бетулина // Химия растительного сырья. - 2010. - №2. - С.63-70], согласно которому гексановый экстракт березовой коры сначала промывают 15%-ным раствором NaOH, а затем растворяют при нагревании на водяной бане в выбранном растворителе, в качестве которого может использоваться ацетон, метанол, этанол, пропанол, бутанол, этилацетат, хлороформ, дихлорметан. После чего полученный раствор отфильтровывают и оставляют на воздухе для испарения 80…90% растворителя. Выпавшие кристаллы отделяют и высушивают при температуре 180°С в течение 5 часов.
Недостатком данного метода является то, что при перекристаллизации бетулина из полярных протонных и апротонных растворителей образуются сольваты бетулина, что требует включения в технологическую схему стадии десольватирования конечного продукта. Кроме того, в маточном растворе остается значительное количество растворенного бетулина.
Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки нейтральных веществ [RU, пат. N 2080326, C07J 9/00, C11D 13/04, 1997], содержащих бетулин, стерины, полипренолы и сквален, путем экстракции органическим растворителем, заключающийся в том, что нейтральные вещества переводят в раствор углеводородсодержащего растворителя, который промывают 2…5%-ным водно-щелочным раствором, и последующей кристаллизацией и фильтрацией из раствора нейтральных веществ выделяют концентрат бетулина при содержании сухих веществ в растворе 1.4…2.0%, затем концентрат стеринов при содержании сухих веществ в растворе 3.0…33.3% и температуре кристаллизации ниже 0°С, а из фильтрата после отгонки растворителя выделяют оставшиеся нейтральные вещества, которые экстрагируют апротонным полярным растворителем, затем углеводородсодержащим растворителем, отгоняют растворители и выделяют концентрат полипренолов и сквалена, который затем разделяют известным способом адсорбционной, жидкостной хроматографией на концентрат полипренолов и концентрат сквалена.
Недостатки способа - большое количество технологических стадий, высокая трудоемкость и энергозатратность процессов, использование водно-щелочного раствора, присутствие которого недопустимо в косметике и фармацевтике.
Новая техническая задача - создание условий для наиболее полного выделения и разделения продуктов и экстрактивного сырья, содержащего бетулин, полифенолы и фитостерины, при упрощении технологической схемы.
Для решения поставленной задачи в способе очистки бетулина, путем обработки экстракта растительного сырья органическим растворителем с последующим его удалением, экстракт растительного сырья растворяют в углеводородном растворителе или их смеси с температурой кипения в интервале 120…250°С, нагревают до кипения и кипятят при перемешивании до полного растворения бетулина, отделяют нерастворимую фракцию полифенолов и фитостеринов путем горячего фильтрования полученного раствора и сушат в вакууме при температуре 80°С, далее фильтрат охлаждают до температуры 0…5°С, при этом выпавший в осадок бетулин отфильтровывают и также сушат в вакууме при температуре 80°С.
Причем смесь углеводородов растворителя может содержать до 20% ароматических углеводородов.
Способ осуществляют следующим образом. В емкость помещают суммарный спиртовой экстракт березовой коры, полученный, например, по способу, описанному, например, в патенте RU N 2298558, опубл. 10.05.2007, согласно которому экстракцию осуществляют конденсатом экстрагента, представляющего двухкомпонентную смесь, состоящую из воды и легкокипящего растворителя с температурой кипения ниже 100°С, продукт выделяют при взаимодействии конденсата экстрагента, содержащего растворенный экстракт, с содержимым приемника, по завершении экстракции легкокипящий растворитель удаляют острым водяным паром. К полученному экстракту добавляют углеводородный растворитель - предельный углеводород или их смесь, с температурой кипения в интервале 120…250°С, которая может содержать до 20% ароматических углеводородов, суспензию нагревают до кипения и кипятят при перемешивании до полного растворения бетулина (до тех пор, пока раствор не станет прозрачным), содержимое стакана подвергают горячему фильтрованию, при этом на дне стакана остаются нерастворимые примеси (фракция полифенолов и фитостеринов). Затем содержимое стакана подвергают горячему фильтрованию, нерастворимые примеси сушат в вакууме при температуре 80°С. Фильтрат охлаждают до температуры 0°С, при этом выпадает осадок бетулина, который отфильтровывают и сушат при температуре в вакууме 80°С.
Предлагаемый способ позволяет получить бетулин чистоты 97…98%, пригодный для использования его в последующих химических превращениях без дополнительной очистки, кроме того, как побочный продукт получается фракция ценных для дальнейшего использования веществ, содержащая полифенолы и фитостерины. Регенерированный растворитель используют повторно.
Важным является то, что использование высококипящего углеводородного растворителя позволяет избежать образования устойчивых сольватных комплексов бетулина и достичь селективного выделения соединений, входящих в суммарный спиртовой экстракт березовой коры за счет различий их физико-химических свойств.
Пример 1
В стакан помещают 2 г суммарного спиртового экстракта березовой коры и 50 мл декана, суспензию нагревают до кипения и кипятят при перемешивании до ионного растворения бетулина (до тех пор, пока раствор не станет прозрачным), при этом на дне стакана остаются нерастворимые примеси (фракция полифенолов и фитостеринов). Затем содержимое стакана подвергают горячему фильтрованию, нерастворимые примеси сушат в вакууме при температуре 80°С. Фильтрат охлаждают до температуры 0°С, при этом выпадает осадок бетулина, который отфильтровывают и сушат при температуре в вакууме 80°С. Масса сухого бетулина составляет 1.5 г, масса сухой фракции полифенолов и фитостеринов - 0.25 г. Регенерированный декан используют повторно.
Пример 2
В стакан помещают 2 г суммарного спиртового экстракта березовой коры и 50 мл нонана, суспензию нагревают до кипения и кипятят при перемешивании до полного растворения бетулина (до тех пор, пока раствор не станет прозрачным), при этом на дне стакана остаются нерастворимые примеси (фракция полифенолов и фитостеринов). Затем содержимое стакана подвергают горячему фильтрованию, нерастворимые примеси сушат в вакууме при температуре 80°С. Фильтрат охлаждают до температуры 0°С, при этом выпадает осадок бетулина, который отфильтровывают и сушат при температуре в вакууме 80°С. Масса сухого бетулина составляет 1.5 г, масса сухой фракции полифенолов и фитостеринов - 0.25 г. Регенерированный нонан используют повторно.
Таким образом предлагаемый способ позволяет провести эффективное разделение ценных продуктов, таких как бетулин, фракции полифенолов и фитостеринов, содержащихся в экстрактивном растительном сырье, при использовании более простой и более низкой по себестоимости технологической схемы. Предлагаемый способ позволяет получить бетулин чистоты 97…98%, пригодный для использования его в последующих химических превращениях без дополнительной очистки, кроме того, как побочный продукт получается фракция ценных для дальнейшего использования веществ, содержащая полифенолы и фитостерины. Регенерированный растворитель используют повторно.
Таблица
Растворитель
Температура процесса экстракции, °С
Объем раствори-теля, мл
Масса суммарного экстракта, г
Выход фракции бетулина, г (%)
Выход фракции полифенолов, г (%)
Чистота бетулина, %
н-октан
125
50
2.00
1.48 (74)
0.32 (16.0)
90…95
н-нонан
150
50
2.00
1.53 (76.5)
0.35 (17.5)
96…97
н-декан
174
50
2.00
1.49 (74.5)
0.34 (17.0)
96…98
н-ундекан
195
50
2.00
1.51 (75.5)
0.31 (15.6)
96…98
нефрас С4-150/200
155
50
2.00
1.50 (75)
0.32 (16.0)
85…90
уайт-спирит
155
50
2.00
1.49 (74.5)
0.34 (17.0)
85…90
Керосин ТС-1
150
50
2.00
1.47 (73.5)
0.36 (18.0)
85…90