Способ получения концентрата экдистероидов и экдистерона из растительного сырья

 

Изобретение относится к способу выделения биологически активных веществ из растительного сырья. Из свежесобранных листов растений рода Serratula выжимают сок, фильтруют и фильтрат концентрируют. К полученному концентрату добавляют этилацетат, размешивают, отделяют экстракт, его упаривают, охлаждают и фильтруют выпавшие кристаллы экдистрона. Изобретение позволяет повысить производительность процесса, увеличить выход продукта, снизить расход реагентов и энергозатраты.

Изобретение относится к способам выделения биологически активных веществ из растительного сырья, в частности способам выделения фитоэкдистероидов, а именно экдистерона (β-экдизона). Экдистерон является гормоном линьки насекомых, используется в медицине и сельском хозяйстве.

Известен способ получения экдистероидов из растений рода Rhaponticum [Патент Российской Федерации N 2063763, A 61 K 35/78, 1996], который заключается в экстракции сырья 70%-ным этанолом, удалении из первичного экстракта сопутствующих веществ рядом последовательных жидкофазных экстракций, очистке полученного продукта колоночной адсорбционной хроматографией на оксиде алюминия и последующей его кристаллизации. Недостатками указанного способа являются использование значительных объемов этанола на первой стадии экстракции, больших объемов органических растворителей в последующих многократных жидкостно-жидкостных экстракциях, многостадийность и длительность процесса.

Известны также три способа получения экдистерона из растения рода Serratula. Согласно одному из них [Холодова Ю.Д., Балтаев У., Воловенко В.О. и др. Фитоэкдистероиды Serratula xerathomoides. - "Химия природных соединений", 1979, с. 171.] выделение экдистерона из соцветий Serratula xerathomoides производят путем измельчения воздушно-сухих листьев с последующей экстракцией из них метанолом. Полученный экстракт упаривают, разбавляют водой, многократно экстрагируют гексаном, проводят дополнительную отгонку метанола, экстракцию бутанолом, его упаривание, элюирование смесью хлороформ-метанол на колонке с окисью алюминия. Недостатком этого метода является невысокий выход экдистерона (0.26% от воздушно-сухого веса сырья), а также многостадийность и большая продолжительность процесса (на десять операций 115 часов).

Согласно другому способу [Авторское свидетельство СССР N 1146050, A 61 K 35/78, 1985.], первичную экстракцию сырья проводят метанолом с одновременным упариванием в экстракторе вакуум-циркуляционной установки и последующим удалением сопутствующих веществ жидкостной экстракцией и очисткой продукта жидкостно-адсорбционной колоночной хроматографией на оксиде алюминия. Способ включает девять последовательных операций: три экстракции, три выпарки, одну операцию фильтрования, одну операцию растворения и колоночную адсорбционную хроматографию. Время осуществления способа 66 - 70 часов. Недостатками указанного способа являются использование операций жидкостно-жидкостной экстракции, которые требуют многократности их повторения и минимум трехкратного объема экстрагента к экстрагируемому объему на каждой операции экстракции, длительность, трудоемкость и многостадийность процесса, а также значительная энергоемкость способа вследствие трех операций выпарки и длительности работы вакуумно-циркуляционной установки.

Согласно способу [Патент Российской Федерации N 2063763, A 61 K 35/78, 1996] , для получения экдистерона надземную часть растений рода Serratula измельчают и экстрагируют водой при температуре не выше 100^oC в течение 1 часа. Полученный экстракт пропускают через слой твердого гидрофобного сорбента, например активированного угля, диасорба, полисорба, осуществляя одновременно отделение сопутствующих веществ, и очистку целевого продукта. Затем конечный продукт экстрагируют с сорбента органическим растворителем. Недостатком этого способа является невысокий выход конечного продукта (0.49%), использование больших объемов органических растворителей, а также дистиллированной воды. В типовом примере описания изобретения для получения 1 г экдистерона расходуется 8 л дистиллированной воды, 4 л 20% этилового спирта (который не регенирируется), 8 л смеси (1:1) этилацетат-этанол, 200 г активированного угля.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение способа с одновременным увеличением выхода продукта, повышение производительности процесса, а также снижение удельного расхода органических растворителей и энергозатрат.

Существенным отличительным признаком предлагаемого способа, позволяющим решить поставленные задачи, является отказ от первичной экстракции целевого продукта из растительного сырья с помощью органических растворителей или воды. Вместо экстракции применяют выжимание сока с последующей фильтрацией, что позволяет сразу получить концентрат суммы экдистероидов. Такой прием существенно упрощает процесс выделения экдистероидов. Также исключается длительный процесс сушки растительного сырья. Это значительно упрощает способ, увеличивает выход экдистерона, увеличивает производительность процесса, сокращает энергозатраты, уменьшает расход органических растворителей и трудоемкость способа и, как следствие, значительно удешевляет весь процесс. Процесс с момента сбора до получения конечного продукта занимает всего тридцать минут. Это позволяет применить этот метод для крупнотоннажного производства.

Способ осуществляется следующим образом.

Из надземной части растений рода Serratula в день сбора или на следующий день выжимается сок (с помощью соковыжималки, пресса или других устройств), который фильтруют, и фильтрат (прозрачно-желтого цвета) концентрируют до 0.5 первоначального объема путем упаривания, вымораживания воды с отделением льда или другим приемом. Из полученного концентрата целевой продукт экстрагируют этилацетатом, экстракт упаривают (при температуре 40-65^oC) до 0.25 первоначального объема экстракта, охлаждают, и выпавшие кристаллы экдистерона отфильтровывают.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Из 3 кг надземной части растений рода Serratula в день сбора выжимают сок. Полученные 1.5 л сока фильтруется и полученный прозрачно-желтый фильтрат концентрируется до 0.7 л. Из концентрата целевой продукт экстрагируют этилацетатом (1 л х 3), экстракты объединяют, упаривают этилацетат до 250 мл, охлаждают и фильтруют выпавшие кристаллы экдистерона. Выход продукта 4.5 г, что составляет 0.15% от влажных листьев, или 1.17% в пересчете на воздушно-сухие листья (из 3 кг свежих листьев после сушки получено 0.350 кг сухих листьев).

Пример 2. Из 3 кг надземной части растений рода Serratula coronata в день сбора выжимают сок объемом 1.5 л, который фильтруют и полученный прозрачно-желтый фильтрат концентрируют до 0.7 л частичным замораживанием и отделением образовавшегося льда. Из концентрата целевой продукт экстрагируют этилацетатом (1 л х 3), экстракты объединяют, упаривают этилацетат до 250 мл, охлаждают и (фильтруют выпавшие кристаллы экдистерона. Выход продукта 4.03 г, что составляет 0.13% от влажных листьев, или 1.15% в пересчете на воздушно сухие листья.

Формула изобретения

Способ получения концентрата экдистероидов и экдистерона из растительного сырья, включающий экстракцию органическим растворителем, отличающийся тем, что в качестве сырья используют сок, выжатый из свежесобранных листьев растений рода Serratula, который фильтруют, концентрируют и концентрат экстрагируют этилацетатом, из полученного экстракта частично отгоняют растворитель, сконцентрированный экстракт охлаждают и фильтруют выпавшие кристаллы экдистерона.