Способ получения смеси полипренолов

 

Использование: в качестве исходного сырья для синтеза долихолов - важных биорегуляторов животных организмов и человека. Сущность: способ получения смеси полипропиленов ф-лы 1, где n = 6 -16. Условия реакции: хвою, не отделенную от побегов, измельчают, высушивают, обрабатывают сначала сжиженной углекислотой, а затем органическим растворителем - углеводородным растворителем из полученного экстракта, включающую смесь полипропиленов, которую выделяют гидролизом и хроматографией. Структура соединения ф-лы 1: где n = 6 - 16. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам получения полипренолов, которые обладают биологической активностью [1] и являются исходным сырьем для синтеза долихолов важных биорегуляторов животных организмов и человека [2] Полипренолы представляют собой природную смесь олигомеров (изопренологов) общей формулы I, где m 2 или 3, n=6 20 и более [3] Их смесь ведет себя как одно вещество и разделима только на обращенно-фазовых сорбентах [4] Полипренолы структуры 1 с m 2 содержатся в виде I ацетатов в хвое деревьев ряда видов ботанического семейства сосновые [4] которая является наиболее богатым источником их получения и в то же время отходом при заготовке древесины.

Известен способ выделения полипренолов из хвои хвойных растений, принадлежащих к роду "кипарис японский" или "пихта японская моми", заключающийся в экстракции хвои органическими растворителями, предпочтительно из рядов галогенуглеводородов, простых эфиров, сложных эфиров и кетонов с последующим выделением целевого продукта известными методами гидролиза, хроматографии, дробного растворения, дробного осаждения и молекулярной перегонки [5] Недостатками известного способа являются использование хвои, отделенной от побегов, и неселективность процесса экстракции, при котором сразу извлекается весь комплекс растворимых веществ, что усложняет дальнейшее выделение и очистку полипренолов. Пихтовая древесная зелень (хвоя с побегами) является источником получения ценного продукта пихтового масла, выделяемого отгонкой с водяным паром [6, 7] В известном способе получения полипренолов компоненты этого масла (монотерпены, борнилацетат) экстрагируются вместе с ацетатами полипренолов, что усложняет дальнейшую очистку полипренолов. Борнилацетат имеет очень близкие к ацетату полипренолов адсорбционные свойства и трудноотделим от последнего хроматографией. Кроме того, растения рода "пихта японская моми", указанные в патенте [5] в России не произрастают.

Целью изобретения является способ получения полипренолов из древесной зелени пихты, совмещенный с селективным извлечением компонентов пихтового масла.

Поставленная цель достигается тем, что из высушенной и измельченной древесной зелени пихты селективно удаляют все эфиромасличные компоненты (монотерпены, борнилацетат) экстракцией при комнатной температуре сжиженной углекислотой, затем экстрагируют ацетаты полипренолов при комнатной температуре углеводородным растворителем и из полученного экстракта выделяют полипренолы известными способами, включающими гидролиз и хроматографию.

Экстракция углеводородным растворителем обеспечивает селективное и достаточно полное извлечение целевого продукта из сырья, тогда как рекомендуемые в патенте [5] экстрагенты приводят к переходу в раствор большого количества сопутствующих веществ. Проведение процесса экстракции при комнатной температуре существенно, так как при повышенной температуре происходит экстракция восков и других малорастворимых сопутствующих соединений.

Для получения полипренолов может быть использована древесная зелень наиболее распространенных в России видов пихт Abies sibirica Ledb. и Abits nеphrolepis Maxim [8] Способ с заявляемыми отличительными признаками при анализе патентной и научно-технической литературы не обнаружен.

Способ выделения полипренолов осуществляют следующим образом. Измельченную до частиц не более 2 мм и высушенную до влажности не более 20-25% древесную зелень пихты исчерпывающе экстрагируют жидким СО₂ (достаточное время экстракции 3 ч) в проточном экстракторе. Из экстракта удаляют СО₂ и получают жидкий экстракт для бытовой химии (ТУ 10-04-06-87-87), не содержащий ацетатов полипренолов. Отработанную древесную зелень заливают далее углеводородным растворителем (из расчета 2,0-2,4 л на 1 кг сырья) и оставляют при комнатной температуре без перемешивания на 4-5 ч. Экстракт сливают через нижний сливной патрубок экстрактора, а сырье заливают сверху таким же объемом углеводородного растворителя, давая ему свободно стекать в сборник через нижний сливной патрубок. Объединенные экстракты упаривают до 1/50 первоначального объема и вносят в хроматографическую колонку, заполненную силикагелем, взято в массовом количестве 30-40% от массы исходной древесной зелени. Элюированием колонки смесью углеводородного растворителя и этилацетата (98:2 по объему) получают раствор концентрата ацетатов полипренолов, который упаривают досуха и гидролизуют кипячением в течение 1-1,5 ч с водно-этанольным раствором щелочи. Целевой продукт выделяют хроматографией неомыляемого остатка на силикагеле с использованием в качестве элюента смеси углеводородного растворителя и этилацетата (93:7 по объему). Выход полипренолов с чистотой 90-95% оставляет 0,6-0,7% от массы исходной древесной зелени.

Особенности предлагаемого способа последовательная экстракция при комнатной температуре жидким СО₂ и органическим растворителем, в качестве которого используется углеводородный растворитель гексан, петролейный эфир и т.д. Жидкий СО₂ экстрагирует только компоненты пихтового масла (монотерпены, борнилацетат). Целевой продукт экстрагируется углеводородным растворителем, использование которого в этих условиях позволяет избежать экстракции восков и других, более полярных сопутствующих компонентов древесной зелени, затрудняющих дальнейшую очистку полипренолов.

Продукт, получаемый в условиях заявляемого способа, имеет вид желтого или бледно-желтого подвижного масла, нерастворимого в воде, метаноле, смешивающегося с гексаном, ацетоном и другими органическими растворителями.

Хроматограмма ВЭЖХ показана на чертеже.

П р и м е р 1. Высушенную (20-25% влажности) и измельченную до частиц не более 2 мм древесную зелень пихты сибирской (25 кг) экстрагировали в проточном экстракторе сжиженной углекислотой (17 кг) при температуре 20-25^оС и давлении 64 ± 4 ати в течение 3 ч. После испарения СО₂ получили 2 кг экстракта. Отработанную древесную зелень в количестве 1,35 кг поместили в цилиндрический экстрактор, имеющий внизу запорный кран, и залили 3 л петролейного эфира (т.кип. 70-100^оС). После выдерживания в течение 4 ч при комнатной температуре экстракт слили через запорный кран, а сверху залили еще 3 л экстрагента, давая ему свободно проходить через слой сырья и стекать в приемник через запорный кран. Объединенный экстракт упарили досуха и получили 53 г (4% на исходное сырье) экстракта, который растворили в 50 мл петролейного эфира и внесли в хроматографическую колонку, заполненную 0,5 кг силикагеля марки КСК (зернистость 0,14-0,30 мм). Элюированием колонки смесью петролейного эфира и этилацетата (98:2) получили после удаления растворителя из элюата 17,9 г концентрата ацетатов полипренолов в виде оранжево-желтого масла. К полученному веществу добавили 200 мл 15%-ного спиртового раствора гидроокиси натрия и 20 мл дистиллированной воды. После нагревания смеси в течение 1 ч при ее легком кипении (70-80^оС) ее охладили до комнатной температуры, разбавили 0,3 л дистиллированной воды и добавили 200 мл смеси петролейного эфира и этилацетата (1:1). После тщательного перемешивания и расслаивания нижний (водно-щелочной) слой слили. Верхний слой промыли дистиллированной водой (100 мл), слили, высушили безводным сульфатом натрия и упарили досуха. Продукт (9,8 г) хроматографировали на 0,1 кг силикагеля, элюируя последовательно смесями петролейного эфир с этилацетатом 98:2 и 93:7. Целевой продукт получили упариванием досуха второго элюата. Выход 8,2 г (0,6 от массы исходной древесной зелени). Чистота продукта не менее 95% по спектру протонного магнитного резонанса (ПМР).

П р и м е р 2. Все операции проводили, как в примере 1, но с использованием гексана вместо петролейного эфира. Выход продукта 8,0 г. Чистота не менее 95% по спектру ПМР.

П р и м е р 3. Все операции проводили, как в примере 1, но без предварительной экстракции сжиженной углекислотой. Выход продукта с чистотой около 50% 15,0 г. Продукт обладает сильным запахом борнилацетата.

Продукт, получаемый по примеру 1 и 2, имеет вид бледно-желтого подвижного масла, спектр ПМР которого (в растворе CDCl₃) полностью соответствует литературному [4, 5] а на хроматограмме ВЭЖХ находится типичный для полипренолов [4] набор пиков, отвечающих отдельным изопренологам от С₅₀ до С₁₀₀ с относительным содержанием, следы 0,1, 0,5, 1,1, 2,6, 11,6, 34,4, 35,9, 20,9, 10,9, 2,3 и 0,6 соответственно. Условия анализа методом ВЭЖХ: микроколоночный жидкостный хроматограф "Милихром", колонка 6,3 х 0,2 см, заполненная сорбентом "Лихросорб РП-18", элюент смесь метанола и ацетона (3:2), УФ-детекция.

Таким образом, предлагаемый способ получения полипренолов позволит проводить комплексную переработку древесной зелени пихты (без разделения хвои и обес-хвоенных побегов) с получением СО₂-экстракта и полипренолов, которые могут быть использованы для синтеза долихолов важных биорегуляторов животных организмов и человека.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ПОЛИПРЕНОЛОВ формулы 1

где n = 6 - 16,
из хвои пихты, включающий экстракцию высушенного и измельченного сырья органическим растворителем, выделением смеси полипренолов из экстракта гидролизом и хроматографией, отличающийся тем, что в качестве сырья используют хвою, не отделенную от побегов, древесную зелень, в качестве органического растворителя используют углеводородный растворитель, при этом экстракцию проводят при комнатной температуре последовательно сжиженной углекислотой и углеводородным растворителем.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя используют гексан или петролейный эфир.

РИСУНКИ

Рисунок 1