способ получения ситостерина

Формула изобретения

Способ получения ситостерина, включающий переработку сульфатного мыла или омыленного таллового пека с выделением нейтральных веществ путем экстрации органическим растворителем в присутствии воды и низкомолекулярного спирта, разделения экстракта и рафината, выделение из рафината мыл, отделения бетулина от экстракта с получением концентрата нейтральных веществ (КНВ), растворение его в селективном органическом растворителе с последующим выделением ситостерина кристаллизацией, отличающийся тем, что концентрат нейтральных веществ растворяют в насыщенном водой метилацетате при массово-объемном соотношении 1 : 5 - 7 при температуре 4 - 10^oC, а перекристаллизацию выделенного при этом ситостерина осуществляют из 85%-ного водного раствора изопропилового спирта при температуре 30 - 35^oC, причем после регенерации растворителя из маточного раствора стерины со стадии перекристаллизации объединяют с КНВ для повторной кристаллизации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности и касается получения стеринов из сульфатного мыла от варки смешанных пород древесины.

В последние годы большие количества ситостерина требуются в качестве добавки в пищевые продукты с целью снижения сердечно- сосудистых заболеваний. В связи с этим требования к качеству ситостерина ужесточились, особенно по содержанию -ситостерина. Там не менее, лесохимические продукты сульфатцеллюлозного производства для России являются единственным и дешевым сырьем для получения стероидных препаратов.

В известном способе получения ситостерина из сульфатного мыла от варки древесины сосны экстракт нейтральных веществ, полученный экстракцией этилацетатом из раствора сульфатного мыла в воде и этилацетате, упаривают до содержания этилацетата не более 4 мол.%, упаренный экстракт растворяют при нагревании в 3 - 3,5 объемных частях раствора смеси этилового спирта и бензина "Нефрас 65/75", взятых в массовом соотношении 0,5-1,5:1, охлаждают до 40-50^oC и промывают водой, смесь разделяют, органический слой, очищенный от сульфатного мыла, упаривают и после обработки низкомолекулярным спиртом выделяют ситостерин кристаллизацией. (RU 1768612 C, 16.11.90).

Недостатком данного способа является то, что он пригоден только для переработки сульфатного мыла от варки сосновой древесины, экстрактивные вещества которой, в отличие от лиственной, не содержат бетулин и -ситостерин, присутствие которых в товарном ситостерине отрицательно сказывается на потребительских свойствах ситостерина и не позволяет использовать его для синтеза медицинских препаратов и особенно в пищевой промышленности.

В то же время необходимо отметить, что в настоящее время практически все сульфатцеллюлозные предприятия отрасли перерабатывают только смешанную древесину в том или ином соотношении.

Кроме того, даже при переработке сульфатного мыла из сосновой древесины по данному способу качество получаемого ситостерина не удовлетворяет требованиям на ситостерин для пищевой промышленности по содержанию основного вещества.

Наиболее близким аналогом является способ получения ситостерина из сульфатного мыла хвойных и лиственных пород. Способ включает очистку его от неомыляемых веществ экстракцией этилацетатом в присутствии воды, разделение рафината и экстракта, выделение из рафината таллового масла и отгонку этилацетата из экстракта с последующим выделением стерина. Отгонку этилацетата из экстракта ведут до содержания сухих веществ в нем 20-30 мол.%, в упаренный экстракт добавляют воду в количестве 3-4 мас.% от оставшегося этилацетата, охлаждают его до 4-15 С в точение 20 ч и отделяют кристаллы стерина. (SU 1076439 A, 30.12.82).

Недостатком данного способа является то же, что и в способе 1: качество ситостерина по содержанию основного вещества и ситостерина не удовлетворяет требованиям на ситостерин для пищевой промышленности.

Целью данного способа является получение ситостерина для синтеза гормональных препаратов с содержанием ситостерина не более 1% и ситостерина для пищевой промышленности с массовой долей основного вещества не менее 95% и -ситостерина менее 0,5%.

Указанная цель достигается том, что сульфатное мыло или смыленный талловый пек перерабатывают способом, включающим экстракцию нейтральных веществ бензином "Нефрас", для чего сульфатное мыло смешивают с водой и деэмульгирующим низкомолекулярным спиртом в соотношении вода - мыло а.с.- спирт 2-2,5: 1: 0,7-1, соотношение гомогенат - бензин 1:3,5-4, разделение рафината и экстракта, выделение из рафината таллового масла, выделение бетулина из экстракта кристаллизацией, упаривание экстракта до сухого остатка с получением концентрата нейтральных веществ (КНВ), кристаллизацию КНВ из метилацетата при температуре 4-10^oC, отделение кристаллов ситостерина, перекристаллизацию ситостерина в низкомолекулярном спирте при температуре 30-35^oC с получением ситостерина с массовой долей основного вещества 95-99%, -ситостерина 0,1-0,5%.

В процессе переработки мыла по предлагаемому способу кристаллизацию из насыщенного водой метилацетата ведут при массово- объемном соотношении КНВ: метилацетат 1:5-7. При увеличении сухого вещества в растворе снижается чистота продукта, а при увеличении разбавления снижается выход ситостерина. Стадию перекристаллизации из 85%-го изопропилового спирта ведут при массово-объемном соотношении ситостерин:спирт 1:20. Увеличение сухого вещества в растворе ведет к снижению качества товарного ситостерина.

Сущность способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 50 г сырого сульфатного мыла (влажность 35%) от варки древесины смешанных пород (в т.ч.березы, осины, ели и сосны) с содержанием неомыляемых веществ 18,8% в расчете на сухое вещество смешивают с 55 г воды и 35 г этанола. Полученную смесь экстрагируют 450 г бензина "Нефрас 80/120" при температуре 35-45^oC. Экстракт охлаждают до температуры 10-15^oC и выдерживают при этой температуре 5 часов для выделения бетулина. Выкристаллизовавшийся бетулин отфильтровывают, сушат и взвешивают, получают 0,25 г бетулина, что составляет 0,5% от сырого сульфатного мыла, массовая доля основного вещества в нем 85%. Затем из экстракта отгоняют бензин до сухого остатка, при этом получают 5,8 г КНВ. К полученному КНВ добавляют 40,6 мл метилацетата, насыщенного водой (массово-объемное соотношение КНВ : метилацетат 1:7), перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения. После охлаждения смесь выдерживают при температуре - 4 - 6^oC в течение 12 часов. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают метилацетатом и сушат до постоянного веса. Получают 0,93 г ситостерина. К полученному ситостерину добавляют 18,6 мл 85%-го изопропилового спирта (массово-объемное соотношение сухое вещество : спирт 1:20), смесь перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения, после чего смесь охлаждают до 35^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают изопропиловым спиртом и сушат до постоянного веса. Получают 0,56 г ситостерина с массовой долей основного вещества 98,7%, ситостерина - отсутствие.

Пример 2. 50 г сырого сульфатного мыла (то же, что в примере 1) смешивают с 55 г воды и 36 г изопропилового спирта. Полученную смесь экстрагируют 450 г бензина "Нефрас 80/120" при температуре 35-45^oC. Экстракт охлаждают до температуры 10-15^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа для выделения бетулина. Выкристаллизовавшийся бетулин отфильтровывают, сушат до постоянного веса и взвешивают, получают 0,2 г бетулина с массовой долей основного вещества 98,5%. Затем из экстракта отгоняют бензин до сухого остатка и получают 5,9 г КНВ. К полученному КНВ добавляют 29,5 мл метилацетата, содержащего 8 мас.% воды, что соответствует соотношению сухое вещество : растворитель 1: 5, перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения. После охлаждения смесь выдерживают при температуре 5^oC в течение 12 часов. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают метилацетатом и сушат до постоянного веса. Получают 1 г ситостерина. К полученному ситостерину добавляют 20 мл 85%-го изопропилового спирта, что соответствует соотношению сухое вещество : растворитель 1:20, смесь перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения, после чего смесь охлаждают до 33^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат до постоянного веса. Получают 0,6 г ситостерина с массовой долей основного вещества 97%, -ситостерина - отс.

Пример 3.

К 5 г KНB, полученного экстракцией бензином "Нефрас 80/120" из омыленного пена (мас.доля неомыляемых веществ в исходном пеке 35%) добавляют 25 мл метилацетата, содержащего 8 мас.% воды, что соответствует соотношению сухое вещество : растворитель 1:5 перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения. После охлаждения смесь выдерживают при температуре 6^oC в течение 12 часов. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают метилацетатом и сушат до постоянного веса. Получают 1,5 г ситостерина. К полученному ситостерину добавляют 30 мл 85%-го изопропилового спирта, что соответствует соотношению сухое вещество : растворитель 1:20, смесь перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения, после чего смесь охлаждают до 32^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат до постоянного веса. Получают 0,75 г ситостерина с массовой долей основного вещества 98,7%, -ситостерина - 0,2%.

Пример 4. 50 г сырого сульфатного мыла (то же, что в примере 1) смешивают с 55 г воды и 35 г изопропилового спирта. Полученную смесь экстрагируют 450 г бензина "Нефрас 80/120" при температуре 35-45^oC. Экстракт охлаждают до температуры 10-15^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа для выделения бетулина. Выкристаллизовавшийся бетулин отфильтровывают, сушат до постоянного веса и взвешивают, получают 0,2 г бетулина с массовой долей основного вещества 98,5%. Затем из экстракта отгоняют бензин до сухого остатка и получают 5,9 г КНВ. К полученному КНВ добавляют 0,37 г концентрата нейтральных веществ (нейтрола) со стадии перекристаллизации (Пример 1) и растворяют при нагревании в 62,7 мл метилацетата, насыщенного водой. После охлаждения смесь выдерживают при температуре 4-6^oC в точение 12 часов. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают метилацетатом и сушат до постоянного веса. Получают 1,2 г ситостерина. К полученному ситостерину добавляют 24 мл 85%-го изопропилового спирта, смесь перемешивают при нагревании с обратным холодильником до полного растворения, после чего смесь охлаждают до 33^oC и выдерживают при этой температуре 4 часа. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат до постоянного веса. Получают 0,72 г ситостерина с массовой долей основного вещества 98,3%, -ситостерина - отс.

Данный способ (стадия переработки КНВ) применим также для получения ситостерина из таллового пека, полученного при ректификации таллового масла смешанных пород древесины.

Способ позволяет получать ситостерин высокого качества из сульфатного мыла от варки древесины, содержащей березу и осину, экстрактивные вещества которых содержат -ситостерин. Выход ситостерина для синтеза гормональных препаратов составляет 15-18% от массы КНВ, выход ситостерина для пищевой промышленности 9-11% от массы КНВ.

Кроме ситостерина по данному способу одновременно получают бетулин, который используют для синтеза медицинских препаратов и в косметической промышленности.

Создание производства ситостерина планируется на АООТ "Сыктывкарский ЛПК" и "Лесосибирский КЭЗ".