Способ получения арабиногалактана

Способ получения арабиногалактана

Реферат

 

Изобретение относится к медицине и касается способа выделения арабиногалактана из древесины лиственницы. Целью изобретения является упрощение способа выделения арабиногалактина при сохранении высокой степени чистоты. Это достигается тем, что опилки древесины лиственницы экстрагируют при обычной температуре водой (при соотношении сырье экстракт 1 5 1 7) в течение 1,5 ч отфильтрованный водный экстракт упаривают до 1/2 исходного объема, охлаждают и при постоянном перемешивании вливают в 1,5-кратный объем ацетона с добавлением 0,2 0,3% хлорида натрия (от водного экстракта). С легко выпавшего в осадок арабиногалактана декантируют надосадочную жидкость, осадок арабиногалактана промывают ацетоном и высушивают. Данный способ позволяет упростить получение из древесины лиственницы арабиногалактана высокой степени чистоты за счет исключения из технологического процесса стадии окисления фенольных примесей и нагревания при осаждении. Положительный эффект предложения заключается также в сокращении времени способа с 30 ч по прототипу до 5,25 ч по заявленному способу при сохранении показателей качества арабиногалактана. 1 табл.

Изобретение относится к медицине и касается способа выделения арабиногалактана (АГ). Название "арабиногалактан", введенное в научную литературу с 70-х гг. адэкватно прежнему названию "арабогалактан".

Арабиногалактан является биологически активным веществом, обладающим иммунологической активностью [Phytochemistry. V. 27, N 8, Р. 2511-2517, 1988] используется как нетоксичное связующее вещество для изготовления таблеток и как эмульгатор для стабилизации масляных эмульсий [J. Pharmac. Sci. V. 50, N 7, Р.Р. 546-47, 560-63, 1961] Известен способ получения арабиногалактана из древесины лиственницы [Авт. свид. N 303877 С 08 b 19/00, бюл. N 10, 1975] путем экстракции водой при нагревании (80-90^оС), охлаждения, фильтрации водного экстракта, пропускания его через колонку с полиамидным сорбентом, промывания колонки водой, упаривания объединенного элюата в вакууме и осаждения из него арабиногалактана 6-кратным объемом этилового спирта [Химия древесины. N 4, С. 60-62, 1976] Недостатки этого способа заключаются в необходимости использования хроматографии на полиамидном сорбенте и неэкономичности расходования этилового спирта.

Полиамидный сорбент в РФ промышленностью не производится и, как правило, получается на лабораторном уровне, поэтому он имеет высокую стоимость и нестабильные показатели качества.

Учитывая, что исходное сырье заливают 7-10-кратным количеством воды, затем после пропускания слитого экстракта через колонку к нему добавляется 4-кратное количество промывных вод, то даже после концентрирования в 3-4 раза объединенных элюатов общий объем водного раствора остается большим. Количество же приливаемого этилового спирта должно в 6 раз превышать этот объем. В итоге расход этилового спирта на выделение 0,1 кг арабиногалактана составляет 60-90 л арабиногалактана. Этиловый спирт плохо регенерируется из водных растворов. В целом такой способ выделения арабиногалактана может применяться только в ограниченном лабораторном масштабе.

Наиболее близким к заявляемому является способ выделения арабиногалактана из древесины лиственницы [Pat. US N 3509126 Cl= 260-209.5 С 086, 1967] путем экстракции 4-кратным (по отношению к сырью) количеством воды в течение 24 ч при температуре 24^оС, добавления к полученному экстракту 0,5%-ного водного раствора хлордиоксида ClO₂ и перемешивания в течение 1 ч с целью окисления примесных фенольных соединений, удаления избытка хлордиоксида продуванием азота, упаривания при температуре 60-70^оС, осаждения арабиногалактана при температуре 60^оС 5-кратным объемом (по отношению к экстракту) метилового спирта, промывания осадка арабиногалактана 3-кратным объемом метилового спирта и высушивания его при температуре 65-70^оС.

Использование этого способа в промышленности затруднено из-за участия в технологическом процессе сильного окислителя (хлорноватой кислоты HClO₃) и относящегося к категории ядов метилового спирта, что обуславливает повышенные требования к химической устойчивости аппаратуры и коммуникаций и к режиму проведения технологического процесса. Этот способ небезопасен в экологическом отношении.

Целью изобретения является упрощение процесса за счет сокращения числа стадий и исключения нагревания при осаждении.

Поставленная цель достигается тем, что опилки древесины лиственницы экстрагируют 5-7-кратным количеством воды по отношению к массе абс. сухого сырья при обычной температуре, водный экстракт отфильтровывают, упаривают до 1/2 исходного объема, выливают при постоянном перемешивании в 1,5-кратный объем ацетона с добавлением 0,2-0,3% хлорида натрия (от водного экстракта), надосадочную жидкость декантируют, осадок арабиногалактана промывают ацетоном и высушивают при температуре 60-70^оС.

Предлагаемый способ выделения арабиногалактана сохраняют все достоинства прототипа и дополняет их следующими преимуществами: 1. Из технологии исключается использование сильного окислителя хлордиоксида ClO₂ и соответственно исключается стадия окисления фенольных примесей.

2. Из технологии исключается использование метилового спирта, относящегося к группе ядов и требующего соблюдения особых условий хранения и особого режима работы с ним.

3. На стадии осаждения исключается необходимость нагревания до температуры 60^оС осадителя (5-кратного количества метилового спирта), предназначенного для осаждения арабиногалактана из горячего (температура 60^оС) водного раствора.

4. Раздельно осуществляемые стадии очистки от фенольных примесей путем их окисления и осаждения арабиногалактана нагретым метиловым спиртом заменяются одностадийной обработкой упаренного водного экстракта ацетоном с добавлением хлорида натрия.

5. Продолжительность способа выделения арабиногалактана сокращается до 5,25 ч по сравнению с 30 ч по прототипу (табл.).

6. Ацетон, имея низкую температуру кипения (56^оС), легко регенерируется из водных растворов путем отгонки.

Основные свойства полученного по заявленному способу арабиногалактана сравнимы со свойствами арабингалактана, полученного по способу прототипа. Обычно фенольные примеси в арабиногалактане обнаруживаются по появлению у водных растворов арабиногалактана поглощения в области 280-290 нм. По данным УФ-спектроскопии в образце арабиногалактана, осажденного и промытого ацетоном, содержится менее 0,07% фенольных примесей. Отсутствие фенольных примесей подтверждено также методом ВЭЖХ. На хроматограмме в интервале 3-7 мин, где обычно проявляются пики фенольных соединений, в анализируемом образце арабиногалактана характерные для фенольных соединений пики отсутствуют, за исключением слабого пика на уровне шумов базовой линии при 5,44 мин. Этот пик соответствует фенольному соединению дигидрокверцетину, примесь которого к арабиногалактану по данным ВЭЖК равна 0,06% В то же время на хроматограмме, приведенной на фиг. 2, отчетливо виден пик дигидрокверцетина (время удерживания 5,43 мин) и слабый пик другого фенольного соединения дигидрокемпферола (6,91 мин), содержание которых в пересчете на сухой остаток водно-ацетоновой смеси составляет 2,4% Полученные хроматограммы свидетельствуют о том, что процесс осаждения арабиногалактана и промывания его ацетоном приводит к практически полной очистке от фенольных примесей, которые остаются в водноацетоновой смеси (надосадочной жидкости). Зольность образцов арабиногалактана лежит в интервале 0,1-0,2% Таким образом, получаемый арабиногалактан имеет степень чистоты выше 99% Способ иллюстрируется примерами.

П р и м е р 1. 10,0 г опилок древесины лиственницы (влажность 7,1%) заливают 46,5 мл дистиллированной воды (соотношение сырье-вода 1:5), периодически встряхивают в течение 1,5 ч при комнатной температуре (19^оС), после чего водный экстракт отфильтровывают (37,0 мл), упаривают до объема 18,5 мл и при постоянном перемешивании вливают струей в 28 мл ацетона и добавляют 0,04 г хлорида натрия (0,2% от водного экстракта). Немедленно происходит осаждение арабиногалактана. Надосадочную жидкость сливают, осадок промывают 3 мл ацетона и сушат при температуре 60-70^оС. Выход арабиногалактана 0,84 г (9,1% в пересчете на массу а.с.д.). Зольность 0,18% содержание фенольных примесей 0,06% степень чистоты 99,75% П р и м е р 2. 150 г опилок древесины лиственницы (влажность 7,1%) заливают 975 мл дистиллированной воды (соотношение сырье-вода 1:7), периодически встряхивают в течение 1,5 ч при комнатной температуре (22^оС), водный экстракт отфильтровывают (760 мл), упаривают до объема 380 мл, при постоянном перемешивании вливают струей в 570 мл ацетона и добавляют 1,4 г хлорида натрия (0,3% от водного экстракта).

С осадка арабиногалактана сливают надосадочную жидкость, осадок промывают 45 мл ацетона и сушат при температуре 60-70^оС. Выход арабиногалактана 13,6 г (9,8% в пересчете на массу а.с.д.). Зольность арабиногалактана 0,2% содержащие фенольных примесей по данным ВЭЖХ 0,1% степень чистоты 99,7% Таким образом, в предлагаемом способе выделения арабиногалактана из измельченной древесины лиственницы задача упрощения способа решается за счет исключения из технологии стадии окисления фенольных примесей и исключения нагревания при осаждении арабиногалактана. Предлагаемое осаждение арабиногалактана ацетоном сочетает в себе функции очистки и выделения арабиногалактана из раствора. Добавление хлорида натрия содействует коагуляции и быстрому осаждению арабиногалактана. Выявлено, что оптимальное осаждение происходит при добавлении 0,3% хлорида натрия (в пересчете на водный экстракт). При этом осадок арабиногалактана не содержит хлорид-ионов (проба с нитратом серебра).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРАБИНОГАЛАКТАНА путем экстракции опилок древесины лиственницы водой, отделения экстракта, его упаривания, охлаждения целевого продукта, его промывания и высушивания, отличающийся тем, что упаривание проводят непосредственно после отделения экстракта, а осаждение осуществляют ацетоном при комнатной температуре в присутствии хлорида натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1