Способ получения меланина

 

Разработан способ очистки меланина, выделяемого из кератина. Способ заключается в том, что кератин гидролизуют 2-4 молярными растворами щелочи, после нейтрализации осадок меланина обрабатывают концентрированной соляной кислотой. Примеси отмывают ароматическими углеводородами, спиртом и ацетоном.

Изобретение касается очистки меланина. Меланин природный пигмент животного или растительного происхождения является полимерной формой 5,6- индолдиона. Применяется меланин в косметике, при лечении различных форм онкологических заболеваний и как радиопротектор полимеров и живых организмов.

Меланин получают синтетически, так из растительного и животного сырья. Синтезируют меланин из подходящих предшественников. В частности, автоокислением 5,6- дигидроксииндолов, диоксифенилаланина или из тирозина и фенилаланина в присутствии ферментов. Главным недостатком синтетических методов является высокая стоимость исходного сырья.

Известен способ получения меланина из растительного сырья,например, из отжимок винограда, предварительно разрушая клетчатку и отделяя сахара действием ультразвука. Поскольку содержание меланина в отжимках невелико,то эта технология требует переработки больших объемов сырья. Кроме того, процесс проводят в очень узком диапазоне рН, в результате чего технология становится рискованной, а также требует дорогостоящего и сложного оборудования для ультразвуковой обработки.

Чаще всего меланин получают из кератина. Для расщепления кератина и освобождения меланина используют кислотный или основной гидролиз. Кислотный гидролиз обычно проводят в стеклянной посуде, так как ионы тяжелых металлов загрязняют меланин, а при малом насыпном весе сырья требуется многократное количество кислоты, что значительно удорожает стоимость меланина.

Другой метод расщепления белка и освобождения меланина заключается в варке кератина в присутствии ферментов. Однако ферментативная обработка кератина трудновыполнима в промышленном масштабе из-за дефицитности ферментов. Себестоимость меланина в этом случае также высока из-за специфичности оборудования и среды при работе ферментеров.

Наиболее низким методом является получение меланина кипячением человеческих волос в 5 М щелочи в течении 12 ч с последующей обработкой кислотой и отделением осажденного меланина.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что выделенный меланин содержит еще достаточное количество пептидов и серы.

Предлагаемый метод позволяет устранить эти недостатки и получить меланин по своим качествам сравнимый с синтетическим.

В качестве сырья используется человеческий или конский волос или шерсть. Для расщепления кератина применяют щелочной раствор, который по окончании реакции нейтрализуют. Меланиновый сырец дополнительно обрабатывают концентрированной соляной кислотой для удаления остаточного протеина, а образовавшуюся серу экстрагируют ксилолом или толуолом с последующей отмывкой меланина спиртом и ацетона для удаления растворимых примесей.

Пример 1. 100г человеческих волос растворяют в 500 мл 2 М раствора щелочи и кипятят 12 ч. Реакционную смесь нейтрализуют, осадок отделяют и нагревают в течении 2 ч с концентрированной соляной кислотой, фильтруют, промывают водой до нейтральной рН, сушат. Сырой сырец экстрагируют ксилолом до исчезновения следов серы промывают спиртом, ацетоном, сушат, вес 3 г, содержание основного вещества 53% Пример 2. 100 г конского волоса растворяют в 500 мл 4 М раствора щелочи и кипятят 18 ч. Смесь нейтрализуют, отделяют осадок и кипятят с концентрированной HCI 12 ч в присутствии бисульфида натрия. Осадок отделяют, промывают, экстрагируют толуолом, промывают спиртом, ацетоном. После сушки получают 2,5 г черного порошка, содержащего 74% меланина.

Пример 3. 100 г шерсти растворяют в 500 мл 4 М щелочи и кипятят 24 ч. Смесь нейтрализуют, осадок отделяют, промывают водой, кипятят с 50 мл концентрированной соляной кислоты 24 ч в присутствии NaHSO₃. Осадок отфильтровывают, промывают водой, экстрагируют ксилолом, промывают спиртом, ацетоном, сушат. Получают 1,5 г черного вещества, содержащего 97% меланина.

Формула изобретения

Способ получения меланина, заключающийся в обработке человеческого волоса раствором щелочи, кипячении с последующей нейтрализацией и отделении осадка, содержащего целевой продукт, отличающийся тем, что в качестве сырья используют дополнительно конский волос и шерсть, обработку проводят 2 4 М раствором щелочи, кипятят в течение 12 24 ч, нейтрализацию осуществляют соляной кислотой в присутствии восстановителя кипячением в течение 12 24 ч, а после отделения осадок очищают ароматическими углеводородами, спиртом и ацетоном.