Способ получения ламбертиановой кислоты из экстрактивных веществ древесной зелени кедра сибирского

Способ получения ламбертиановой кислоты из экстрактивных веществ древесной зелени кедра сибирского

Реферат

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к получению индивидуальных растительных метаболитов, в частности ламбертиановой кислоты формулы I

из экстрактивных веществ древесной зелени кедра сибирского.

Ламбертиановая кислота (I) впервые выделена из живицы Pinus lambertiana Dougl. [Dauben W.G., German V.F. Tetrahedron, 1966, V.22, No 2, P.679-683]. Ламбертиановая кислота является одной из главных смоляных кислот в живицах Pinus sibirica, P. koraiensis и Р. cembra [В.А. Пентегова, Ж.В. Дубовенко, В.А. Ралдугин, Э.Н. Шмидт. Терпеноиды хвойных растений. Изд-во Наука, Новосибирск, 1987, 34-36].

Известна нейротропная активность [Т.Г.Толстикова, М.П.Долгих, Г.А.Толстиков. Доклады академии наук, 2000, 374, 268-270; Т.Г.Толстикова, Т.В.Воевода, М.П.Долгих, И.В.Сорокина. Эксперим. клинич. фармакол., 2002, 65, 86-88], а также антиплазмодиевое действие [I. Chinou, Current Med. Chem., 2005, 12, 1295-1297)] ламбертиановой кислоты (I). Запатентованы синтетические производные ламбертиановой кислоты, обладающие антиоксидантной, гепатопротекторной и гемостимулирующей активностью [Патент РФ №2353620 от 27 апреля 2009 г. Харитонов Ю.В., Шульц Э.Э., Сорокина И.В., Толстикова Т.Г., Баев Д.С., Жукова Н.А., Толстиков Г.А. "(Z)-Метил-16-(5-оксо-2-фенилоксазол-4-илиденметил)-15,16-эпокси-8(17),13(16),14-лабдатриен-18-оат, обладающий антиоксидантной, гепатопротекторной и гемостимулирующей активностью"; Патент РФ №2346940 от 20 февраля 2009 г. Харитонов Ю.В., Шульц Э.Э., Сорокина И.В., Толстикова Т.Г., Баев Д.С., Жукова Н.А., Толстиков Г.А. "16-{2-Бензоиламино-2-[3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)алкилкарбамоил]винил}лабдатриены с антиоксидантными, гепатопротекторными и гемостимулирующими свойствами"], а также противосудорожным и аналитическим действием [Патент РФ №2385863 от 10 апреля 2010 г. Шульц Э.Э., Чернов С.В., Толстикова Т.Г., Долгих М.П., Болкунов А.В., Толстиков Г.А. "N-Замещенные (1S,4аR,5S)-метил-5-[2-(2'-оксо-2',5'-дигидро-1H-пиррол-3'-ил)этил]-1,4а-диметил-6-метилендекагидронафталин-1-карбоксилаты, обладающие противосудорожной активностью"; Патент РФ №2385864 от 10 апреля 2010 г. Чернов С.В., Шульц Э.Э., Толстикова Т.Г., Долгих М.П., Болкунов А.В., Толстиков Г.А. (1S,4аR,5S,6R-Метил-5-{2[1-(2-амино-2-оксоэтил)-2-оксопирролидин-3-ил]-этил}-1,4а,6-триметилдекагидронафталин-1-карбоксилат, обладающий противосудорожной и анальгетической активностью]. Несомненную ценность представляет реализованное недавно превращение ламбертиановой кислоты (I) в другой природный метаболит пинусолид [Е.Е. Shults, J. Velder, H.-G. Schmalz, S.V. Chemov, T.V. Rubalova, Y.V. Gatilov, G. Henze, G.A. Tolstikov and A. Prokop. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2006. V.16. No 16. P.4228-4232], являющийся высокоактивным ингибитором агрегации тромбоцитов и антилейкемийным агентом [J. Asili, M. Lambert, H.L. Ziegler, D. Stark, M. Sairafianpour, M. Witt, G. Asghari, I. S. Ibrahimi, J.W.Jaroszewski. J. Nat. Prod. 2004, 67, 631; K.A. Kirn, T.C. Moon, S.W. Lee, K.C. Chung, B.H. Han, H.W. Chang, Planta medica, 1999, 65, 39; H.O. Yang, Y.H. Kang, D.Y. Suh, Y.C. Kim, B.H. Han, Planta Medica, 1995, 61, 519].

Как видно, ламбертиановая кислота является востребованным полупродуктом для получения фармакологически ценных агентов и препаратов.

Известен способ получения ламбертиановой кислоты из хлорофилл-каротиноидной пасты кедра (ХКПК) [Э.Ф.Буйнова, А.Л.Перцовский, А.С.Дегтяренко А.с. СССР №1668362, 08.08.89 г.]. Раствор ХКПК в диэтиловом эфире отделяют от примеси пигментов хроматографией на силикагеле, очищенный раствор концентрируют, обрабатывают диэтиламином, полученную диэтиламмонийную соль кристаллизуют и получают ламбертиановую кислоту с Т пл. 127-128°С. Данный способ является наиболее близким аналогом заявляемого способа. Недостатками указанного способа являются:

- использование для получения ламбертиановой кислоты суммарного экстракта, содержащего нежелательные примеси: сильные кислоты и нейтральные компоненты, которые затрудняют очистку целевого продукта кристаллизацией и снижают его выход;

- необходимость хроматографической очистки для отделения пигментов, что усложняет процесс выделения и не позволяет использовать его в промышленных масштабах;

- применение в качестве растворителя летучего диэтилового эфира, легко образующего перекисные соединения.

Задачей изобретения является создание технологичного и экономичного способа выделения ламбертиановой кислоты (I), позволяющего снизить энерго- и трудозатраты и получать продукт улучшенного качества.

Поставленная задача решается способом получения ламбертиановой кислоты из кедровой лапки - отходов от санитарной рубки кедра.

По предлагаемому способу из углеводородного экстракта кедровой лапки выделяют фракцию слабых кислот, представляющую собой концентрат ламбертиановой кислоты и содержащую меньшее количество примесей. Из фракции слабых кислот выделяют соль ламбертиановой кислоты с диэтиламином, из которой после подкисления получают чистую ламбертиановую кислоту.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Высушенную размолотую кедровую лапку экстрагируют углеводородным растворителем (петролейным эфиром). Экстракт последовательно обрабатывают насыщенным раствором бикарбоната натрия (отделение примесей сильных кислот в виде солей), раствором гидроксида натрия (отделение суммы слабых кислот в виде солей). Раствор солей слабых кислот фильтруют, подкисляют разбавленной соляной кислотой и экстрагируют углеводородным растворителем (петролейным эфиром). Выдерживают органический раствор при охлаждении в течение 4-5 час, при этом полярные и окрашенные соединения выпадают в осадок. Полученный раствор нейтрализуют диэтиламином до слабощелочной реакции, выделившуюся диэтиламмонийную соль кристаллизуют и подкисляют. Выделяют ламбертиановую кислоту с Т пл. 127-128°С. Выход 73% (в расчете на исходное содержание ламбертиановой кислоты в суммарном петролейно-эфирном экстракте).

По предлагаемому способу исключается очистка экстракта на силикагеле, что позволяет осуществлять масштабирование процесса и получать ламбертиановую кислоту с использованием промышленного оборудования. Диэтиламмонийную соль выделяют из фракции слабых кислот, не содержащей сильных кислот и нейтральной фракции и обогащенной ламбертиановой кислотой, что позволяет получать целевой продукт с более высоким выходом.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Кедровую лапку (1000 г) заливают петролейным эфиром (3 л), настаивают при кипении в течение 2 ч, после чего экстракт сливают, экстракцию повторяют еще дважды. Объединенные экстракты концентрируют до 2 л (содержание сухого вещества 54 г, содержание ламбертиановой кислоты в сухом экстракте 14% (По данным спектров ПМР. Содержание ламбертиановой кислоты в экстрактах и фракциях определяли по интегральной интенсивности в спектрах ПМР сигналов характеристичных атомов Н фуранового кольца ламбертиановой кислоты в сопоставлении с величинами интенсивности эквивалентных сигналов внутреннего стандарта - пара-нитрохлорбензола.).

Пример 2. Концентрат экстракта в петролейном эфире, полученный согласно примеру 1, обрабатывают раствором NаНСО₃ (5%, 200 мл), водный слой отделяют (раствор солей сильных кислот), органический слой промывают раствором NaOH (3%, 300 мл), водный слой отделяют (раствор солей слабых кислот). Водный слой солей слабых кислот фильтруют, нейтрализуют раствором соляной кислоты (10%), экстрагируют петролейным эфиром (3х50 мл), промывают водой, сушат (Na₂SO₄). Суммарный экстракт выдерживают при температуре 5°С в течение 4 ч, при этом полярные компоненты и окрашенные вещества выпадают в осадок. Раствор декантируют с осадка и концентрируют до общего объема 30 мл (содержание сухого вещества 19,5 г, содержание ламбертиановой кислоты 38% (на основании данных спектров ПМР).

Полученный концентрат нейтрализуют диэтиламином до слабощелочной реакции, выпавшую диэтиламмонийную соль (8,80 г) кристаллизуют из петролейного эфира, получают после кристаллизации соль ламбертиановой кислоты 6,98 г (Т пл.=125-126°С). Соль перемешивают с 10% соляной кислотой, осадок отделяют, промывают водой, сушат, получают 5,55 г ламбертиановой кислоты. Выход в расчете на экстракт составляет 73%, выход в расчете на кедровую лапку составляет 0,6%. Т пл. 127-129°С (петр. эфир) лит. Т пл. 126.5-127.5°С [W.G. Dauben and V.F. German; Tetrahedron; 22; 1966; 679-683], α₅₈₉=53.1 (С=0.52, СНСl₃, 20°С). Данные спектров ЯМР ¹³С и ¹H совпадают с литературными данными [J. Asili, М. Lambert, Н.L. Ziegler, D. Stark, M. Sairafianpour, M. Witt, G. Asghari, I. S. Ibrahimi, and J.W. Jaroszewski, J. Nat.Prod. 2004, 67, 631-637].

Таким образом, заявляемый способ получения ламбертиановой кислоты имеет следующие преимущества:

- более высокий выход целевого продукта;

- исключается хроматографический способ очистки, что позволяет получать ламбертиановую кислоту с использованием стандартного промышленного оборудования;

- по предлагаемому способу используют только углеводородный растворитель (например, петролейный эфир), исключается использование легколетучего диэтилового эфира, склонного к образованию перекисей.

Способ получения ламбертиановой кислоты формулы I: из экстрактивных веществ древесной зелени кедра сибирского, включающий получение и кристаллизацию диэтиламмонийной соли ламбертиановой кислоты с ее последующим разложением обработкой раствором минеральной кислоты, отличающийся тем, что в качестве экстрактивных веществ используют углеводородный экстракт древесной зелени кедра, а способ включает последовательную обработку экстракта водными растворами слабого неорганического основания и сильного органического основания для получения солей слабых карбоновых кислот, подкисление водного раствора солей слабых карбоновых кислот минеральной кислотой и экстракцию слабых кислот петролейным эфиром с последующим захолаживанием экстракта для отделения окрашенных и полярных примесей от концентрата ламбертиановой кислоты с последующим выделением целевого продукта известным способом.