способ получения -- и -экдизонов

Формула изобретения

Способ получения альфа- и бета-экдизонов, включающий экстракцию измельченного сырья растения рода Serratula растворителем, разделение сопутствующих веществ и конечного продукта путем извлечения последнего органическим растворителем и очистку, отличающийся тем, что экстракцию сырья проводят при нагревании не выше 100^oC, в качестве растворителя используют воду, а разделение сопутствующих веществ и конечного продукта проводят одновременно путем сорбционной фильтрации экстракта через гидрофобные сорбенты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и биотехнологии, а именно к способам выделения биологически активных веществ из растительного сырья, в частности к технологии получения фитоэкдистероидов.

Известен способ получения экдистероидов из растения рода Rhapontlicum, который заключается в экстракции сырья 70% этанолом, удалении из первичного экстракта сопутствующих веществ рядом последовательных жидкофазных экстракций, очистке полученного продукта колоночной адсорбционной хроматографией на оксиде алюминия и последующей его кристаллизации.

Недостатками указанного способа являются использование значительных объемов этанола на первой стадии экстракции, больших объемов органических растворителей в последующих многократных жидкостно-жидкостных экстракциях, многостадийность и длительность процесса.

Известен также способ получения экдистероидов (-- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063006/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063003/946.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">--экдизонов) из растений рода Serratula, который принят за прототип. Способ заключается в первичной экстракции сырья метанолом, которую осуществляют одновременно с упариванием в экстракторе вакуум-циркуляционной установки, с последующим удалением сопутствующих веществ жидкостной экстракцией и очисткой продукта жидкостно-адсорбционной колоночной хроматографией на оксиде алюминия. Способ включает девять последовательных операций: три экстракции, три выпарки, одну операцию фильтрования, одну операцию растворения и колоночную адсорбционную хроматографию. Время осуществления способа 66 70 часов.

Недостатками указанного способа являются использование операций жидкостно-жидкостной экстракции, которые требуют многократности их повторения и минимум трехкратного объема экстрагента к экстрагируемому объему на каждой операции экстракции, длительность, трудоемкость и многостадийность процесса, а также значительная энергоемкость способа вследствие трех операций выпарки и длительности работы вакуумно-циркуляционной установки.

Задачей предполагаемого изобретения является упрощение способа с одновременным увеличением производительности процесса, а также снижение удельного расхода органических растворителей и энергозатрат.

Отличительными существенными признаками являются использование воды в качестве растворителя на стадии первичной экстракции растительного сырья с применением нагрева не выше 100^oС; применение сорбционной фильтрации экстракта через гидрофобные сорбенты на стадии разделения сопутствующих веществ и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063006/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063003/946.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">--экдизонов и очистки; одновременность осуществления процесса разделения и очистки.

Первичная экстракция исходного растительного сырья водой позволяет уменьшить расход органических растворителей, сократить длительность процесса при сохранении на том же уровне степени извлечения экдистероидов, как и при экстракции сырья органическими растворителями.

Применение сорбционной фильтрации экстракта через гидрофобные сорбенты при одновременном осуществлении процесса разделения сопутствующих веществ и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063006/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063003/946.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">--экдизонов и очистки позволяет отказаться от многочисленных жидкофазных экстракций, а также исключить стадию выпарки первичного экстракта. Это упрощает способ, увеличивает производительноcть процесса, сокращает энергозатраты, уменьшает расход органических растворителей и трудоемкость способа и, как следствие, удешевляет весь процесс.

Кроме того, резкое уменьшение доли сопутствующих компонентов в экдистероидах после сорбционной фильтрации дает возможность исключить также операцию колоночной адсорбционной хроматографии и при необходимости перейти на препаративную высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ).

Способ осуществляется следующим образом.

Измельченное экдистероидсодержащее сырье (надземная часть растения рода Ser- ratula) экстрагируют водой при нагревании (температура не выше 100^oС) в течение до 1 часа. Оптимальная температура нагрева 45 - 100^oС. При температуре ниже 45^oС получают нестабильные экстракты из-за быстрого их заражения микрофлорой, выход конечного продукта уменьшается. Полученный водный экстракт пропускают через слой гидрофобного сорбента, например активированного угля, диасорба, полисорба. Затем через сорбент последовательно элюируют воду и органический растворитель или 5 85% водный раствор органического растворителя (для экстракции с сорбента экдистероидов). В качестве органических растворителей используют метанол, этанол, ацетон, смесь этилацетата и этанола (1 1).

Примеры осуществления способа.

Пример 1. 100 г воздушно-сухого растительного сырья (надземная часть растения рода Serratula) заливают 1 л дистиллированной воды, экстрагируют в течение 30 мин при температуре 45^oС и периодическом перемешивании. Экстракт сливают, а растительное сырье повторно заливают 1 л воды и аналогично проводят повторную экстракцию. Водные экстракты объединяют. В делительную воронку загружают 100 г активированного угля и через слой угля последовательно пропускают: объединенный водный экстракт, 2 л дистилированной воды, 2 л 20% водного раствора этанола, 4 л смеси этилацетат-этанол (1 1). Все элюаты, кроме последнего, отбрасывают. Этилацетат-этанольный элюат упаривают в роторном испарителе, остаток перекристаллизовывают из смеси этилацетатметанол (4 1). Получают 0,7 г сухого кристаллического продукта, содержащего 71% -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063003/946.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- экдизона, 5% -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063006/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">--экдизона и 24% сахаров.

Пример 2. Растительное сырье экстрагируют аналогично примеру 1. Получают 1,9 л водного экстракта. В делительную воронку загружают 100 г активированного угля и через слой угля последовательно пропускают 1,9 л водного экстракта, 2 л дистиллированной воды, 5 л 80% водного ацетона.

Все элюаты, кроме последнего, отбрасывают. Водно-ацетоновый элюат упаривают, остаток перекристаллизовывают из смеси этилацетат-метанол (4 1). Получают 0,48 г смеси -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063006/945.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- и b-экдизонов. Полученную смесь подвергают препаративному разделению методом ВЭЖХ и получают 0,45 г индивидуального b-экдизона (степень чистоты 99,8% ) и 0,03 г индивидуального a-экдизона (степень чистоты 99,9%).

Физико-химические характеристики полученных эrдизонов:

a-экдизон: Т_пл 241 242^oC; УФ l_max(MeOH) 244 нм; ИК, см^-1: 3333 (ОН); 1657 (С О); 1630 (С С). ПМР, -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063009/948.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">, мд. 0,70 (ЗН); 1,05 (ЗН); 1,19 (ЗН); 1,38 (6Н); 1,92 (21Н); 4,18(ЗН); 5,75(4Н); 6,32(1Н);

b-экдизон: Т_пл 241 242^oС; УФ l_max(MeOH) 244 нм; ИК, см^-1 3420 (ОН); 1655 (C O); 1610 (C C). ПМР, -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063009/948.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">, м.д. 0,94 (ЗН); 1,07 (ЗН); 1,25 (6Н); 1,44 (ЗН); 3,43 (1Н); 3,7 (1Н); 6,07 (1Н); 3,9 - 4,2 (2Н).

Пример 3. Растительное сырье (надземная часть) в количестве 100 г экстрагируют аналогично примеру 1, но при 100^oС в течение 15 минут двумя объемами дистиллированной воды по 1 л. Получают 1,9 л водного экстракта. Аналогично примеру 2 осуществляют сорбционную фильтрацию и препаративное разделение a- и -- и -экдизонов, патент № 2063763" SRC="/images/patents/409/2063003/946.gif" ALIGN="ABSMIDDLE">- экдизонов, их перекристаллизацию и препаративное разделение. Получают 0,44 г b-экдизона со степенью чистоты 99,8% и 0,03 г a-экдизона со степенью чистоты 99,9%

Пример 4. Растительное сырье (надземная часть) в количестве 100 г экстрагируют водой аналогично примеру 1, но сорбционную фильтрацию осуществляют путем пропускания водного экстракта через гидрофобный сорбент ДИАСОРБ-C16-T/ 130 с химически привитыми алкильными группами (фирма-производитель сорбента СП "БиоХимМак"), 100 г которого помещают в делительную воронку, затем через слой сорбента пропускают водный экстракт, 1,5 л дистиллированной воды, 1,5 л 10% метанола в воде, 1,5 л 60% метанола в воде. Водный элюат отбрасывают. Водно-метанольные элюаты раздельно упаривают. Остатки перекристаллизовывают из смеси этилацетат-метанол (4 1). Получают два продукта: из элюата вода-метанол (90 10) 0,469 г b-экдизона со степенью чистоты 96% а из элюата вода-метанол (40 60) 0,032 г a-экдизона со степенью чистоты 93,7%

Пример 5. Растительное сырье в количестве 100 г экстрагируют водой аналогично примеру 1, но сорбционную фильтрацию a- и b- экдизонов осуществляют путем пропускания 1,9 л водного экстракта через 100 г гидрофобного сорбента. Полисорб-1, помещенного в делительную воронку. Через слой сорбента после этого пропускают 1,5 л дистиллированной воды, 1,5 л 10% ацетона в воде, 1,5 л 50% ацетона в воде. Водный элюат отбрасывают, а водно-ацетоновые элюаты раздельно упаривают. Остатки перекристаллизовывают из смеси этилацетат-метанол (4 1). Получают два продукта: из остатка от 10% ацетонового элюата 0,048 г b-экдизона с чистотой 93,75% а из остатка от 50% ацетонового элюата 0,034 г a-экдизона с чистотой 88,2%