способ получения арабиногалактана

Формула изобретения

Способ получения арабиногалактана из древесины лиственницы, включающий экстракцию арабиногалактана из измельченной древесины лиственницы водой, отделение экстракта, его упаривание и осаждение целевого продукта в органическом растворителе, отличающийся тем, что экстракцию измельченной древесины лиственницы водой осуществляют одновременно с ударно-акустическим воздействием в течение 0,5-1,0 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке древесины лиственницы и касается способа выделения арабиногалактана. Арабиногалактан является разветвленным полисахаридом и по внешнему виду представляет собой аморфный порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде и нерастворимый в ацетоне и спирте. Арабиногалактан является биологически активным веществом, обладающим широким спектром биологической активности: гастропротекторными, иммуномодулирующими, мембранотропными, обладают свойствами пребиотика и другими [Pure and Appl. Chem, 1990, V.62, №7, р.1217-1222; Фармация. 2001. №5 С.26-27, Journal of Nutrition, 2002, V.132 №3, Р.478-482]. В фармацевтической промышленности арабиногалактан рекомендуется как связующее вещество, не обладающее токсичностью, при изготовлении пилюль и таблеток [Nazareth M.R., Narayanan V.L., Bhatia V.N. Studies on larch arabogalactan. II. - J. Pharmac. Sci., 1961, vol.50, N 7, p.p.546-547, 560-563].

Известен способ получения арабиногалактана [RU 2002756, 15.11.93], который включает экстракцию древесины лиственницы водой, обработку экстракта порошкообразным полиамидным сорбентом, последующее концентрирование экстракта методом ультрафильтрации и выделение целевого продукта распылительной сушкой.

К недостаткам этого способа относятся многостадийность, использование дорогостоящего полиамидного сорбента, использование полисульфонамидных и ацетатцеллюлозных мембран, использование специального устройства для распыления концентрированного экстракта и низкий выход арабиногалактана при продолжительности экстракции 1 час.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по сущности и конечному результату является способ получения арабиногалактана путем экстракции опилок древесины лиственницы водой в течение 1,5 часов, отделения экстракта, его упаривания, осаждения целевого продукта ацетоном при комнатной температуре в присутствии хлорида натрия [RU 2040268, 27.07.95].

Недостатком данного способа является невысокий выход арабиногалактана и продолжительность экстракции 1,5 часа.

Задачей изобретения является повышение выхода арабиногалактана, упрощение способа его получения за счет уменьшения продолжительности экстракции.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения арабиногалактана, включающем экстракцию измельченной древесины лиственницы водой при комнатной температуре, отделение экстракта, его упаривание и осаждение целевого продукта в органическом растворителе, согласно изобретению экстракцию измельченной древесины лиственницы водой проводят одновременно с ударно-акустическим воздействием (УАВ) в течение 0,5-1,0 мин.

Ударно-акустическая установка, используемая в данном способе, описана в патенте RU 2176158, 25.06.99.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом показывает, что отличительным от прототипа признаком является проведение экстракции одновременно с ударно-акустическим воздействием в течение 0,5-1,0 мин (в прототипе - 1,5 часа).

Проведение процесса экстракции одновременно с УАВ позволяет сократить продолжительность процесса экстракции в 90-180 раз при одновременном увеличении выхода арабиногалактана в 2,5 раза (до 25% от массы абсолютно сухой древесины - а.с.д.). В прототипе выход арабиногалактана составляет 9,8% от массы а.с.д.

Увеличение выхода арабиногалактана обусловлено интенсификацией процессов массопереноса в результате ударно-акустического воздействия. Прохождение ударной волны в жидкой среде сопровождается возникновением кавитации, локальных ударных волн и высокоскоростных кумулятивных струй, что позволяет извлекать АГ из древесины лиственницы при низкой температуре и небольшой продолжительности процесса (от 30 сек). За счет снижения температуры и продолжительности экстракции тормозятся термическая и гидролитическая деструкции извлекаемого арабиногалактана. Экстрагированный при 25°С арабиногалактан имеет белый цвет и в его УФ-спектре отсутствуют полосы поглощения в области 285-290 нм, характерные для окрашенных фенольных соединений, содержание фенольных примесей составляет менее 1%, зольность составляет 0,1-0,2%.

Способ подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. В реактор засыпают 10 г древесины лиственницы, измельченной до фракции от 5 до 2 мм, заливают 80 мл дистиллированной воды и подвергают ударно-акустическому воздействию в течение 1.0 мин при комнатной температуре, затем отфильтровывают опилки, экстракт упаривают до 1/4 объема, охлаждают и выливают при перемешивании в 120 мл спиртового раствора. Выпавший в осадок арабиногалактан отфильтровывают, отделяют от спирта, промывают и высушивают. Выход арабиногалактана составляет 26,7% от массы а.с.д. При проведении аналогичного эксперимента без ударно-акустического воздействия выход арабиногалактана составлял 6,4% от а.с.д.

Пример 2. Обработку древесины лиственницы проводят аналогично примеру 1, только использовали древесину лиственницы фракции <2 мм. Выход арабиногалактана составлял 24.5% от а.с.д., а без ударно-акустического воздействия выход арабиногалактана составлял 12.4% от массы а.с.д.

Примеры 3 и 4. Обработку древесины лиственницы проводят аналогично примеру 1, только экстракцию осуществляют при температуре 90°С в течение 30 сек. При этом выход арабиногалактана составляет 26,4% от массы а.с.д. для фракции <2 мм и 27,6% от массы а.с.д. для фракции от 2 до 5 мм.

Таким образом, в предлагаемом способе выход арабиногалактана по сравнению с прототипом увеличивается в 2-3 раза, а продолжительность экстракции уменьшается в 90-180 раз до 0,5-1,0 мин.