CZ301038B6 - Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren - Google Patents
Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren Download PDFInfo
- Publication number
- CZ301038B6 CZ301038B6 CZ20070036A CZ200736A CZ301038B6 CZ 301038 B6 CZ301038 B6 CZ 301038B6 CZ 20070036 A CZ20070036 A CZ 20070036A CZ 200736 A CZ200736 A CZ 200736A CZ 301038 B6 CZ301038 B6 CZ 301038B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- birch bark
- betulin
- bark
- birch
- diacetate
- Prior art date
Links
- 0 CC[C@@]1(C)NCCCC=CC[C@]1CC(CC[C@@](*C)ICC(CC**C(C)*=C)CCC1)CC[C@]1C1C(C*2CC(CS*(C)(C)*)*CCC(CC3)*C3C2)C1 Chemical compound CC[C@@]1(C)NCCCC=CC[C@]1CC(CC[C@@](*C)ICC(CC**C(C)*=C)CCC1)CC[C@]1C1C(C*2CC(CS*(C)(C)*)*CCC(CC3)*C3C2)C1 0.000 description 2
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07J—STEROIDS
- C07J63/00—Steroids in which the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton has been modified by expansion of only one ring by one or two atoms
- C07J63/008—Expansion of ring D by one atom, e.g. D homo steroids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Rešení se týká zpusobu prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren, pri nemž se brezová kura namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá brezová kura byla smocena, potom se sesbírá podíl brezové kury, který plave na hladine, sesbíraný podíl brezové kury se vysuší pri teplote v rozmezí 50 až 85 .degree.C a poté se betulin obsažený ve vysušené brezové kure podrobí acetylaci, po acetylaci se brezová kura vysuší pri teplote v rozmezí 50 až 100 .degree.C a vzniklý betulin-diacetát se poté izoluje z brezové kury superkritickou extrakcí brezové kury oxidem uhlicitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 .degree.C a následne se superkritický extrakt prekrystalizuje pro prímé použití nebo další zpracování. Dalším zpracováním muže být bazická hydrolýza prekrystalovaného betulin-diacetátu na betulin.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren.
Dosavadní stav techniky io
Betulin je přírodní pentacyklický triterpen, který je mimo jiné obsažen v proměnlivém množství také ve svrchních vrstvách kůry stromů břízy (Betula sp.). Betulin tvoří významnou komoditu zejména v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu pro své rozličné biologické účinky (Dzubak, P.; Hajduch, M.; Vydra, D.; Hustova, A.; Kvasnica, M.; Btedermann, D.; Markova, L.; Urban,
M.; Šarek, J. Nat Prod. Rep. 2006, 23, 394-411). Betulin je využíván buď samotný, nebo v podobě svých derivátů a sloučenin. Březová kůra je v obrovských množstvích velice dobře dostupná, protože tvoří odpad při výrobě papíru a celulosy v severských zemích, jelikož se zde zpracovávají téměř jen brízy (Jůáskelainen P.: Pápeří-ja Puutavaralehti 1981, 10, 599-603). Denně je takto vyprodukováno na celém světě kolem 40 tun surové březové kůry, která je zatím využívána pouze jako levné topivo 5 až 7 USD/tuna, 7 až 11 MJ/kg (Krasutsky P.: Nat. Prod. Rep. 2006, 23,919-942).
Rigidní skelet betulinu je složen z 30 atomů uhlíku aje substituovaný pouze dvěma hydroxylovými skupinami, a proto jako lipofilní organická sloučenina je téměř nerozpustný ve vodě a kjeho extrakci z přírodního materiálu je nutné použít jiná rozpouštědla. Nejčastěji jsou využívána různá organická rozpouštědla (např. butan-l-ol v RU2234936, toluen v RU2192879, petrolether v RU2194120, nebo nižší alkoholy - methanol, ethanol, isopropylalkohol v RU2674867), ve kterých je za horka betulin lépe rozpustný a po zahuštění extraktu zněj může vykrystalovat. Při těchto rozpouštědlových extrakcích se nejčastěji mletá březová kůra extrahuje horkým rozpouštědlem, poté se extrakt zahustí a po ochlazení z něj vykiystaluje surový betulin. Extrakce jsou často kombinovány s vypíráním louhy, aby se odstranily příměsi kyselin (US 2003 153 776, RU 2270202, RU 2270201). Pro přípravu různých derivátů betulinu je též využívána chemická modifikace březové kůry buď oxidačními činidly nebo kyselinami a vzniklé deriváty jsou přímo extrahovány rozpouštědly jako diethylether nebo dichlormethan a další přítomnými současně v reakční směsi s kůrou (US 6 280 778). Tato metoda především neumožňuje získat z březové kůry betulin a pak je velmi neekologická a neekonomická, protože využívá značné objemy toxických organických rozpouštědel a produkuje odpadní březovou kůru, která je kontaminovaná zplodinami oxidačních nebo jiných procesů. Další moderní možností, jak izolovat betulin z březové kůry, je její superkritická extrakce pomocí oxidu uhličitého nebo s příměsí methanolu, ethanolu nebo acetonu (CN 1634972, US 2005 158 414), případně jsou tyto extrakční techniky kombinovány s aktivací kůry párou (RU 2074867) nebo přehřátou párou (Kuznetsov Β. N., Levdanski V. A., PolezhaevaN. I.: Khim. Rastit. Syrya, 2004, 2, 21-24), případně v kombinaci s ultrazvukem (RU 2264411). Kromě extrakčních technik izolace betulinu je známa též metoda sublimační (Pakdel H., Murwanashyaka J. N., Roy C.: J. Wood Chem. Technol. 2002, 22, 174—
155), vyznačující se použitím vysokého vakua a vysokých teplot, která poskytuje nízký výtěžek betulinu. Pouze jediný patent US 2005 158 414 se zabývá koncentrováním březové kůry o složku obsahující převážně vnější vrstvy kmene břízy a to na základě pneumatické separace stlačeným vzduchem nebo separace na sítu.
V současné době je na technologie obecně, ale na farmaceutické technologie zvláště, vyvíjen značný ekologický tlak, aby neohrožovaly životní prostředí, tzn. nepoužívaly toxické substance a neprodukovaly toxické odpady. Samozřejmě průmyslové technologie musí být současně ekologické a ekonomické. Pravě zmiňované rozpouštědlové extrakční metody výroby betulinu z březové kůry nesplňují zejména ekologické parametry, tím že používají obrovské objemy toxických a hořlavých organických rozpouštědel, které nelze zcela regenerovat, takže vznikají také odpadní rozpouštědla a současně kůra po extrakci je rovněž nasáklá těmito rozpouštědly. Navíc takto získávaný surový betulin mívá čistotu pouze 75 až 85 %, obsahuje velké množství balastních příměsí (triterpenoidy, mastné kyseliny, apod.), je zbarvený a je nutné ho před dalším použitím rafinovat, což je nákladné. Superkritické (SC) metody splňují vysoké ekologické nároky pouze částečně, neboť k dosažení uspokojivých extrakčních bilancí je nutné používat oxid uhličitý ve směsi s organickými rozpouštědly (např. ethanol, methanol; US 2005 158 414) a relativně vysoké extrakční časy. Tím je znesnadněna izolace betulinu z extraktu i recyklace organického rozpouštědla. SC extrakt mívá čistotu kolem 80 %, obsahuje značný podíl nízkomolekulámích látek - tuky, vosky, mastné kyseliny, suberinové kyseliny, triterpenoidy a též barviva. Vzhledem kvysoio kým provozním nákladům SC extrakce a skutečnosti, že SC extrakt je také nutné rafinovat, se stává tato metoda velmi nákladnou.
Z výše uvedených důvodů je zřejmé, že zmiňované technologie výroby důležitého triterpenu betulinu nejsou optimální, protože nesplňují vysoké ekologické anebo ekonomické požadavky kladené na moderní technologické procesy. Uvedené nevýhody řeší předložené řešení, které spojuje superkritickou extrakci s chemickou modifikací výchozí suroviny.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren a jeho případného zpracování na betulin, jehož podstata spočívá v tom, že se březová kůra namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá březová kůra byla smočena, potom se sesbírá podíl březové kůry, který plave na hladině, sesbíraný podíl březové kůry se vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 85 °C a poté se betulin obsažený ve vysušené březové kůře podrobí acetylaci, po acetylaci se březová kůra vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C a vzniklý betulin -diacetát se poté izoluje z březové kury superkritickou extrakcí březové kůiy oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C a následně se superkritický extrakt prekrystaluje pro přímé použití nebo další zpracování.
Znakem vynálezu je, že se březová kůra namele na částice o velikosti 5 až 10 mm, s výhodou na částice o velikosti 6 až 8 mm.
Znakem vynálezu dále je, že se březová kůra mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.
Ve výhodném provedení předloženého vynálezu se při smíchání namleté kůry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody přidá 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu.
Březová kůra ze severských papíren obsahuje průměrně 4 až 6 % hmotn. betulinu, protože obsa40 huje značný podíl prachových částic, dřeva a větví. Před vlastním mletím březové kůry je proto nezbytněji od těchto podílů vytřídit. Poté se březová kůra musí namlít, svýhodou na částice o velikosti 5 až 10 mm, výhodněji na částice o velikosti 6 až 8 mm. Vzhledem k houževnatému a měkkému charakteru kůry se pro mletí nejlépe hodí nožové mlýny se šikmým střihem, které kůru účinně semelou na požadovanou zrnitost. Naopak šrotovníky a kladívkové mlýny jsou nevhodné, protože mletí je velice pomalé. Takto sem létá březová kůra mívá obsah betulinu průměrně 10 až 12 % hmotn., což je pro další zpracování velice málo a kůru je proto potřeba předtím rafinovat, aby se obsah betulinu zvýšil. Namletou březovou kůru lze rafinovat smícháním s dvou- až dvacetinásobným objemem vody, ve výhodném provedení s přídavkem 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu, a dokonalým zamícháním tak, aby veškerá surovina byla smočena. Podíl, který plaso ve na hladině, se sesbírá a po vysušení mívá obsah betulinu 21 až 24 % hmotn., kdežto podíl u dna nádoby obsahuje většinou do 3 až 4 % hmotn. betulinu. Touto plavící procedurou se získá přibližně 25 až 30 % březové kůry, která obsahuje už 21 až 24 % hmotn. betulinu a je vhodná pro další zpracování.
Cí ουιυοο do
Znakem předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře se acetyluje na betulindiacetát acetanhydridem v přítomnosti terciárního aminu (např. triethylaminu, pyridinu, amínopyridinu, dÍmethylaminopyridinu, AÚV-dimethylanilinu nebo XiV-diethylanilinu);
Ve výhodném provedení je terciárním aminem pyridin.
Znakem jiného provedení předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře se acety· luje ketenem:
ío Acetylací podle předloženého vynálezu dojde k převedení betulinu přítomného v březové kůře na betulin-diacetát, který je díky své nižší polaritě mnohem snáze superkriticky extrahovatelný (nižší teplota a čas extrakce) a také velice snadno přečistitelný pouhou krystalizaci. Navíc se tímto procesem získá přímo betulin-diacetát, který se pro účely chemických syntéz jinak musí připravovat z betulinu. Naopak pro potřeby farmaceutického a kosmetického průmyslu se volný betulin ve velmi čisté podobě snadno získá hydrolýzou betulin-diacetátu.
Znakem vynálezu je dále to, že superkritickou extrakci takto chemicky modifikované březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C podle předloženého vynálezu je možno provést například v superkritickém extrakčním zařízení zobrazeném na obr. 1.
Získaný superkritický extrakt obsahuje průměrně 85 až 87 % hmotn. betulin-diacetátu a jedná se o špinavě bílý prášek.
Znakem vynálezu je také krystalizace superkritického extraktu, kterou se získá betulin-diacetát jako bílý prášek o čistotě průměrně 95 až 97 %, což zcela dostačuje pro chemické syntézy nebo jeho hydrolýzu na betulin. Krystalizaci lze provést z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, Cj až C5 alkoholy, butanon ajejich směsi, s výhodou z butanonu nebo ze směsi chloroformu a methanolu. Volný betulin je možné získat v čistotě >98 % pouhou bazickou hydrolýzou betulin-diacetátu. Hydrolýzu lze provést např. alkalickými hydroxidy, vC| až C5 alkoholech nebo s výhodou v jejich směsích s alifatickými C6 až C8 nebo aromatickými C& až C8 uhlovodíky.
-3CZ 301038 B6
Přehled obrázků
Obrázek 1 znázorňuje superkritické extrakční zařízení. Použité vztahové značky: 1 - zásobník kapalného CO2, 2, 21 - kompresory, 3 - vyrovnávací nádrž na CO2, 4 - ohřívač, 5, 51, 52, 53 tlakoměry, 6 - superkritický extraktor, 7 - chladič, 8 - separátor, 9 - superkritický extrakt, 10 recyklace CO2 (zpátečka), A - vstup teplosmčnného média, B - výstup teplosmčnného média.
io
Příklady provedení vynálezu
Způsob izolace a výroby betulin-diacetátu se skládá z těchto kroků: mletí březové kůry, rafinace březové kůry za účelem zvýšení obsahu betu linu v ní, chemická modifikace březové kůry spočí15 vaj ící v její acety láci, superkritická extrakce modifikované březové kůry, krystalizace superkritického extraktu, jejímž výsledkem je betulin-diacetát. Následovat může případně hydrolýza betulin-diacetátu na betulin.
Ke stanovení obsahu betulinu nebo betulin-diacetátu byla použita extrakce ethanolem nebo SCE, přičemž získané extrakty byly následně analyzovány technikou HPLC-ESI, Vzorek pro měření byl připraven navážením 2,00 mg extraktu do 10 ml odměmé baňky, rozpuštěním v ethanolu a doplněním ethanolem na 10 ml.
Analýza byla prováděna na koloně ODS Hypersil 125 x 2,1 mm, 5pm, Thermo EC, předkolona
ODS 4,0 x 2,0 mm, Phenomenex, mobilní fáze Α-Ι00 mmol/1 roztok mravenčanu amonného ve vodě R, pH upraveno na 5 kyselinou mravenčí, B-acetonitril, teplota kolony: 25 °C, průtok 0,3 ml/min, lineární gradientová eluce 50 až 95% B, velikost nástřiku 10 μΐ.
Teploty tání (tt.) byly stanoveny na bodotávku Biichi B-545 a jsou korigovány.
Specifické optické otáčivosti ([cl]d) byly měřeny na polarimetru AUTOMATIC POLARIMETER, Autopol III (Rudolph research, Flanders, New Jersey) a jsou uváděny v jednotkách [10 1 Deg cm2 g1], koncentrace [g/lOOml] jsou udávány u každé hodnoty specifické optické otáčivosti.
35
NMR spektra byla měřena na přístroji Varian UNnylNOVA - 400 (lH při 399.95 MHz, l3C při 100.58 MHz) v roztoku v CDCf. Pro 'HNMRspektra byl jako vnitřní standard použit tetramethylsilan. Chemické posuny ,3C NMR spekter byly referencovány vůči Ó(CDCK)^ 77.00 ppm. Multiplicita signálů v ,3C NMR spektrech byla určena z DEPT spekter. Hodnoty chemických posunů (δ stupnice) a interakčních konstant J (Hz) v lHNMR byly určeny pomocí analýzy prvního řádu. Chemické posuny byly zaokrouhleny na dvě desetinná místa, interakční konstanty najedno místo.
. A _
CL JU1UJ0 DO
Příklad 1
Stupeň 1
Rafinace březové kůry
Do válcového kotlíku, opatřeného hřídelovým mícháním a vypouštěcim ventilem, bylo napuštěno 200 1 vody o teplotě 40 až 50 °C, přidáno 40 ml kationaktivního nebo anionaktivní ho tenzidu. Poté bylo spuštěno míchání a byla zvolna přidáváno 40 kg mleté březové kůry (velikost zrna 6 až io 8 mm) takovou rychlostí, jakou je kůra smáčena. Po přidání celého množství březové kůry bylo mícháno ještě dalších 10 min, načež bylo míchadlo zastaveno. Po 15 min byl podíl kůry, který plave na hladině nádoby, stažen, separován a ponechán vykapat. Rafinovaná kůra byla vysušena při 50 až 60 °C v horko vzdušné sušárně. Bylo získáno 10,9 kg (27,3 %) rafinované kůry, která obsahuje dle HPLC ethanolického extraktu 21 až 24 % hmotn. betulinu.
Stupeň 2 - první provedení
Chemická modifikace březové kůry acetanhydridem io Do válcového kotlíku s vypouštěcim ventilem, opatřeného uzavíratelným víkem, bylo nasypáno 20 kg rafinované březové kůry získané v příkladu l a přilito 55 1 acetanhydridu obsahujícího 0,1 až 1,0 % obj. pyridinu tak, aby veškerá kůra byla ponořena pod hladinou. Obsah nádoby byl poté promíchán míchadlem a následně byla nádoba uzavřena. Acetylační reakce trvala 5 dní, přičemž během prvních tří dnů se obsah reakční nádoby samovolně zahřívá na 30 až 35 °C. Po uvedené době byla veškerá kapalina z nádoby vypuštěna výpustným ventilem a do kotlíku bylo přidáno 60 1 vody o teplotě 40 až 50 ŮC a směs byla dobře rozmíchána míchadlem a následně nádoba opět uzavřena víkem. Po dalších 5 dnech byla kapalina opět vypuštěna a kůra promyta ještě 50 1 studené vody a následně vysušena v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 80 °C. Bylo získáno celkem 19,3 kg acetylované březové kůry, která obsahuje dle HPLC analýzy superkritického extraktu 15 až 18 % hmotn. betulin-diacetátu.
Stupeň 2 - druhé provedení
Chemická modifikace březové kůry ketenem
Do duplikovaného skleněného reaktoru s vtavenou fritou opatřeného zespoda přívodem plynného média a nahoře odvodem plynných zplodin bylo nasypáno 400 g rafinované vysušené březové kůry z příkladu 1 a poté byla vsádka nepřímo vyhřátá parním ohřevem na teplotu 50 °C. Poté byl zaváděn po dobu 30 min proud ketenu, generovaný z acetonu ketenovou lampou (Williams J. W.,
Hurd Ch.: J. Org. Chem. 1940, 5, 122-125), Po ukončení zavádění ketenu byla do reaktoru zaváděna vodní pára po dobu 10 min. Následně byl reaktor rozebrán a acetylovaná kůra byla na filtru promyta vodou a vysušena v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 80 °C. Bylo získáno celkem 411 g acetylované březové kůry, která obsahuje dle HPLC analýzy superkritického extraktu 19 až 22 % hmotn. betulin-diacetátu.
Stupeň 3
Superkritická extrakce chemicky modifikované březové kůry
Nerezová extrakční vložka o objemu 100 ml byla naplněna chemicky modifikovanou březovou kůrou (23 g) a vložena do extraktoru 6 superkritického extrakčního zařízení podle obrázku 1. Po uzavření extraktoru 6 byl ze zásobníku 1 napuštěn kapalný oxid uhličitý na trasu ke kompresoru 2, ze kterého byl dopraven do vyrovnávací nádrže 3 a následně dalším kompresorem 21 dopraven až do ohřívače 4, kde byl ohřát na teplotu 75 °C při tlaku 29 až 30 MPa (měřeno tlako55 měrem 5). Takto zahřátý a stlačený oxid uhličitý byl poté přiváděn do extraktoru 6, ve kterém je
-5CZ 301038 B6 uložena extrakční vložka. Po dosažení pracovního tlaku 29 až 30 M Pa v extraktoru 6 (tlakoměr
51) je oxid uhličitý odváděn pres soustavu ventilů a chladiče 7 do separátoru 8, kde nastává jeho expanze (tlakoměr 53), přičemž v separátoru 8 se hromadí super kritický extrakt a oxid uhličitý je recyklován zpátečkou JO do vyrovnávací nádrže 3. Tímto je uzavřen koloběh oxidu uhličitého v zařízení. Takto byla surovina extrahována v superkritické extrakční aparatuře oxidem uhličitým za tlaku 29 až 30 MPa, teploty 75 °C po dobu 3 h. Na konci extrakce byl v separátoru získán bílý práškovitý extrakt o hmotnosti 3,47 g (15,1 %), který podle HPLC analýzy obsahuje 81 až 86 % hmotn. betulin-diacetátu.
io Stupeň 4
Krystalizace surového superkritického extraktu
7,80 kg superkritického extraktu připraveného postupem podle příkladu 4 bylo ve skleněném duplikovaném reaktoru, opatřeném hřídelovým míchadlem, zpětným chladičem a výpustným ventilem, rozpuštěno za varu v celkem 37 I butanonu. Po rozpuštění všeho materiálu byl roztok za míchání zahuštěn na celkový objem 28 1, přičemž bylo ukončeno zahřívání. Při teplotě roztoku 65 °C byla do roztoku přidána krystal izační očka betulin-diacetátu a při dosažení teploty 50 °C bylo míchání zastaveno. Po ochlazení na laboratorní teplotu byly vyloučené krystaly odsáty na io procesní nuči a promyty I 1 butanonu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 70 °C bylo získáno 5,54 kg (71 %) betulin-diacetátu o t.t. 222 až 223 °C, [a]D +22° (CHCI3; 0,4 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 97,5 až 98,1 %. ]H NMR spektrum získaného betulin-diacetátu měřené vCDCI3 je následující: 0,84 s, 0,84 s, 0,85 s, 0,97 s, 1,03 s, 1,68 s, 6x3H (6xCH3); 2,04 s, 3 H, 2,07 s, 3H (2xOAc); 2,44 ddd, 1 H (J'= 11,4, J' 10,9,
J - 5,8, H-19); 3,85 d, 1 H (J = 11,1, H-28a); 4,25 dd, 1 H, (J'= 11,1, J” = 1,4, H-28b); 4,47 m, 1 H (H-3a); 4,59 m, 1 Η (IJ = 3,4, H-29E); 4,69 m, 1 Η (Σ J - 2,1, H-29Z). Zahuštěním matečného louhu na objem 10 1 byl po naočkování a ochlazení získán druhý podíl krystalického betulin-diacetátu, který byl rovněž odsát na procesní nuči a promyt 0,5 1 isopropylalkoholu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60 až 70 °C bylo získáno ještě 1,02 kg (13 %) betulin-diacetátu o t.t. 222 až 224 °C, [a]D +22° (CHC13; 0,4 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 96,8 až 97,2 %. Celkový výtěžek krystalizace je tedy 6,56 kg betulin-diacetátu (84 %).
Příklad 2
Příprava vysoce čistého betulinu z betulin-diacetátu
Ve skleněném duplikovaném reaktoru, opatřeném hřídelovým míchadlem, zpětným chladičem, vtokovou trubicí a výpustným ventilem, bylo za míchání rozpuštěno 2,00 kg betulin-diacetátu z příkladu 5 ve směsi 101 toluenu a 81 ethanolu obsahujícího 700 g hydroxidu draselného. Reakční směs byla refluxována 2 h, načež byla zahorka přefiltrována přes PP plachetku a filtrát byl naočkován krystaly čistého betulinu. Po úplném ochlazení byl vykiystalovaný betulin odsát na procesní nuči, promyt 3 1 ethanolu, 3 1 50% ethanolu a 30 1 vařící vody a na závěr 5 1 vařící destilované vody. Krystalický betulin byl vysušen v horkovzdušné sušárně při teplotě 70 až 75 °C po dobu 48 h. Bylo získáno 1,12 kg (66%) betulinu ve formě jemného krystalického prášku o t.t. 256 až 258 °C, [a]D +16 (10% obj. CH3OH v CHC13; 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC čistotu 98,9 až 99,1 %. 'H NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDCb s přídavkem 10 % obj. CD3OD je následující: 0,76 s, 0,83 s, 0,97 s, 0,98 s, 1,02 s, 1,68 s, 6 x 3H (6 x CH3);
2,39 ddd, 1 H (J = 10.98, ) = 10,8, J”' = 5,8, Η-19β); 3,19 dd, 1 Η (Γ = 11,1, J = 5,2, H-3a);
3,33 dd, 1 H (J' - 11,0, J 1,2, H-28a); 3,80 dd, 1 H, (J' - 10,8, J” - 1,8, H-28b); 4,58 m, 1 H (Σ J = 6,5, H-29E); 4,68 m, 1 Η (Σ J = 2,9, H-29Z). I3C NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDC13 s přídavkem 10 % obj. CD3OD je následující: 14,74, 15,34, 15,96, 16,09, 18,28, 19,07, 20,81, 25,19, 27,02, 27,37, 27,97, 29,15, 29,73, 33,95, 34,21, 37,14, 37,29, 38,69, 38,84,
40,90, 42,70, 47,77, 47,77, 48,74, 50,38, 55,27, 60,53, 78,97, 109,68, 150,46. Zahuštěním matečného louhu na objem 8 I byl po naočkování a ochlazení získán druhý podíl krystalického betulinu, který byl rovněž odsát na procesní nuči a promyt stejně jako první podíl. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 70 až 75 °C po dobu 48 h bylo získáno ještě 0,46 kg (27 %) druhého podílu betulinu o t.t 256 až 257 °C, [a]D 4 16 (10% obj. CH3OH vCHCI3; 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 98,7 až 99,0 %. Celkový výtěžek hydrolýzy
...i-. i co i.~ hyi oz\
Jt ICUV 1,JO hg wmirnu /uy.
Průmyslová využitelnost
Způsobem podle vynálezu lze z odpadní březové kůry z papíren v průmyslovém měřítku ekologicky a ekonomicky výhodně získat velmi čistý betulin-diacetát a jeho hydrolýzou pak vysoce čistý betulin pro použití ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu a v chemických syntézách.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy betulin-diacetátu z březové kůry z papíren, vyznačený tím, že se20 březová kůra namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá se tak, aby veškerá březová kůra byla smočena, potom se sesbírá podíl březové kůry, který plave na hladině, sesbíraný podíl březové kůry se vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 85 °C a poté se betulin obsažený ve vysušené březové kůře podrobí acetylaci, po acetylaci se březová kůra vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C a vzniklý betulin-diacetát se poté izoluje z březové kůry25 superkritickou extrakcí březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28 až 35 MPa a teploty 50 až 100 °C a následně se superkritický extrakt prekrystaluje pro přímé použití nebo další zpracování.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se březová kůra namele na částice o velikosti 5 až 10 mm.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že se březová kůra namele na částice o velikosti 6 až 8 mm.
- 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačený tím, že březová kůra se35 mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.
- 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že při smíchání namleté kůry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody se přidá 0,01 až 0,1 % obj. tenzidu.40
- 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že betulin obsažený v sesbíraném podílu březové kůry se acetyluje acetanhydridem v přítomnosti terciárního aminu.
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že terciárním aminem je pyridin.45
- 8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 az 5, vyznačený tím, že betulin obsažený v sesbíraném podílu březové kůry se acetyluje ketenem.
- 9* Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačený tím, že superkritický extrakt se prekrystaluje z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, Cí až C5 alkohol50 a butanon nebo jejich směsi.
- 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že rozpouštědlo je vybráno ze skupiny zahrnující butanon a směs chloroformu a methanolu.55 1 výkres-7CZ 301038 B6
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20070036A CZ301038B6 (cs) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren |
EP08700828A EP2125860B1 (en) | 2007-01-15 | 2008-01-09 | Method of preparation and isolation of betulin diacetate from birch bark from paper mills and its optional processing to betulin |
US12/522,339 US8093413B2 (en) | 2007-01-15 | 2008-01-09 | Method of preparation and isolation of betulin diacetate from birch bark from paper mills and its optical processing to betulin |
PCT/CZ2008/000004 WO2008086759A2 (en) | 2007-01-15 | 2008-01-09 | Method of preparation and isolation of betulin diacetate from birch bark from paper mills and its optional processing to betulin |
CA2673226A CA2673226C (en) | 2007-01-15 | 2008-01-09 | Method of preparation and isolation of betulin diacetate from birch bark from paper mills and its optional processing to betulin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20070036A CZ301038B6 (cs) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ200736A3 CZ200736A3 (cs) | 2008-10-29 |
CZ301038B6 true CZ301038B6 (cs) | 2009-10-21 |
Family
ID=39512720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20070036A CZ301038B6 (cs) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8093413B2 (cs) |
EP (1) | EP2125860B1 (cs) |
CA (1) | CA2673226C (cs) |
CZ (1) | CZ301038B6 (cs) |
WO (1) | WO2008086759A2 (cs) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI20096137A0 (fi) * | 2009-11-04 | 2009-11-04 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä eläimen ruoansulatuskanavan mikrobistoon vaikuttamiseksi, mikrobista modulaattoria sisältävä rehukoostumus ja mikrobisen modulaattorin käyttö |
CN102321143A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-01-18 | 浙江天草生物制品有限公司 | 一种制取高***桦脂醇的方法 |
CZ306293B6 (cs) * | 2015-09-30 | 2016-11-16 | Univerzita Karlova V Praze | Způsob purifikace betulinu a lupeolu, betulin a lupeol připravitelné tímto způsobem |
RU2678819C1 (ru) * | 2018-10-04 | 2019-02-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ получения бисформиата бетулина |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998055497A1 (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Betulinol derivatives |
RU2150473C1 (ru) * | 1999-08-09 | 2000-06-10 | Государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получения диацетата бетулинола |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6392070B1 (en) * | 1999-08-10 | 2002-05-21 | Regents Of The University Of Minnesota | Birch bark processing and the isolation of natural products from birch bark |
-
2007
- 2007-01-15 CZ CZ20070036A patent/CZ301038B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-01-09 CA CA2673226A patent/CA2673226C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-09 US US12/522,339 patent/US8093413B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-09 EP EP08700828A patent/EP2125860B1/en not_active Not-in-force
- 2008-01-09 WO PCT/CZ2008/000004 patent/WO2008086759A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998055497A1 (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Betulinol derivatives |
RU2150473C1 (ru) * | 1999-08-09 | 2000-06-10 | Государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получения диацетата бетулинола |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Kuznecov B. N., Levdanskij B. A., Eskin A. N., Pole×aeva N. M.: "Vydelenije betulina i suberina iz kory berezi, aktivirovanoj v uslovijach "vzryvnovo avtogidroliza"", Chimija rastitelanovo syrja, Barnaul, 1998, No1, s. 5-9 * |
Symon A. V., Veselova N. N., Kaplun A. P. a kol.: "Sintez cyklopropanovych proizvodnych betulinovoj i betulonovoj kislot i ich protivoopucholevaja aktivnost", Bioorganiceskaja chimija, 2005, tom. 31, No3, s. 320-325 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2125860A2 (en) | 2009-12-02 |
WO2008086759A3 (en) | 2009-02-26 |
US8093413B2 (en) | 2012-01-10 |
US20090318719A1 (en) | 2009-12-24 |
CA2673226A1 (en) | 2008-07-24 |
EP2125860B1 (en) | 2012-12-19 |
WO2008086759A2 (en) | 2008-07-24 |
CZ200736A3 (cs) | 2008-10-29 |
CA2673226C (en) | 2013-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109232191A (zh) | 一种提取工业***叶中***二酚的方法 | |
CN101092421B (zh) | 一种芝麻素提取新工艺 | |
Somanadhan et al. | Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors from Jasminum azoricum and Jasminum grandiflorum | |
CZ301038B6 (cs) | Zpusob prípravy betulin-diacetátu z brezové kury z papíren | |
CN110423187A (zh) | 一种隧道超声与热循环蒸馏联用萃取***二酚(cbd)方法 | |
Yang et al. | In situ pressurized biphase acid hydrolysis, a promising approach to produce bioactive diosgenin from the tubers of Dioscorea zingiberensis | |
CN107619426A (zh) | 一种醋酸氟轻松的制备方法 | |
CN102391189A (zh) | 周效磺胺的制备方法 | |
CN101818187A (zh) | 从植物原料中提取熊果酸的方法 | |
DE10016449A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Isolierung des hepatoprotektiven Mittels Silymarin aus den Samen der Pflanze Silybum marianum | |
CZ2015670A3 (cs) | Způsob purifikace betulinu a lupeolu, betulin a lupeol připravitelné tímto způsobem | |
CN100404520C (zh) | 从欧洲红豆杉枝叶中提取分离10-去乙酰基巴卡汀ⅲ的方法 | |
CN102827106B (zh) | 一种10-dab的提取纯化方法 | |
CN107759475A (zh) | 脱氢枞胺衍生物及其制备方法和应用 | |
Paže et al. | Apparatus and selective solvents for extraction of triterpenes from silver birch (Betula pendula Roth.) outer bark | |
US2774714A (en) | Process for the extraction of sapogenins from plant materials | |
DK145199B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et antibiotikum papulacandin dets komponenter papulacandin a,b,c,d og e eller hydrogeneringsprodukter og eller ethere eller estere deraf | |
CN105037313B (zh) | 一种分离杨梅树皮中杨梅苷和儿茶素类化合物的方法 | |
US2991282A (en) | Production of hecogenin and tigogenin from plant material | |
US3992315A (en) | Recovery of surface active glycosides | |
CN104119421B (zh) | 甾体羟化杂质的去除方法 | |
CN1563072A (zh) | 从海藻中提取岩藻甾醇的方法 | |
RU2665630C1 (ru) | Способ получения сухого экстракта семян каштана конского обыкновенного | |
US20070149490A1 (en) | process for the extraction of betulinic acid | |
CN102180781B (zh) | 从二氧化碳萃取酒花残渣中提取生产高***腐酚的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20210115 |