Способ выделения соласодина Советский патент 1992 года по МПК C07J71/00 

3 17 Изобретение относится.к химико- ар мацёвтической промьшшенности, а имен но к способу выделения соласодина из ; силосованного сырья паслена, Большинство известных способов получения соласодина относится к способам его выделения из высушенного .pac тйтеяьного сырья в котором основно( количество соласодина всегда находится в связанной форме в виде гликоалка лоидов 1 и 2j . Первой стадией изгвестных способов является экстракция -гликоалкалоидов с последующим их гидрол нзом до агликона соласодина 3-18j недостатками указанных способов являются многостадийность, трудоемкость стадии гидролиза, необходимость применения специальног о оборудования, ус тойчивого к кислотной коррозии, использование больших количеств органических растворителей и химических реактивод.; В связи с внедрением новой техноло гии консёрв ирования сырья путем сиЛосованяя зеленой массы паслена, в про .цёссе которого происходит биолргичёс кий (ферментативный) гидролиз глико-талкалоидов l 9, для промьшШенногр по лучения соласодина стали использовать сырье с высоким срдержаниет свобод ного соласодина. Появление нрвого вида сырья сделало возможным разработку более эффективного сПосрба поду чения соласодина. Известен способ получения соласодина из силосованного сырья паслена,. котором используют известный способ fl l отличиeMj что из него исключена ста.дия кис- лотного гидролиза, так как ее необхоочёдимость для данного вида сырья с видностыо отпала. Таким образом, наиболее близкий к изобретению способ заключаете в ббра ботке силрсованно о сырья изопропило- вым спиртом при кипячении,нейтрализа;ции и подщелачивании реакционной массы при нагревании, отгонке изопропило вого спирта, экстракции ксилолом, очистке ксйлольных экстрактов, уцаривании Ксилола, извлечении соласод снауксусно-изопропальнрй смертью с прсле ДУ50ЩИМ осаждением аммиаком 20 . Указанный способ обеспечивает недостаточно высокий выход целёвргр прр дукта, процесс длительный, высокий расход растворителей (изопропиловый сдирт) и химикатов (щелочь, кислота). 4 Цель изобретения - разработка усовершенствованного способа выделения соласодина из силосованного с.ырья паслёна, обеспечивающего говыш.енйе выхода целевого продукта, упрощение технологии, сокращение расхода растворителей, уменьшение трудозатрат и себестбимос:ТЙ Продукта-;-, ,:.;,, -.,-,:, -.., Согласно изобретению высушенное измельченное силосованное сырье обрабатьшают раствором 9-12 %-ной щелЬчи, реакционную сМесь нагревают острым или ГЛУХ1Ш nsapoM, обеспечивающим кипение смеси в течение 0,5-1,5 ч. После щелочной обработки содасодин извлекают из реакционной массы ксилолом, или другим органическим растворителем, не смешивающимся с водой и устойчивым к действию щёлочи. Ксилольные экстракты упаривают, очищают активированнь1М углем и фильтруют. Способ по сравнению с прототипом позволяе:т значительно упростить технологический процесс за счет сокращения количества и продолжительности операций (см. табл. 1 и ; 2), что в конечном итоге влияет на : увеличение выхода соласодина с 61,1 , до 71 %. Это достигается за счет пряМой экстракции соласодина из сырья ксилолом, -которая возможна, в результате щелочной обработки сырья в оптимальных Условиях, Результатом такой обработки являются необходимая мацерация сырья, разрушение пигментов, коагуляция белков, смол и других баластных веществ, перевод их из растворимой формы в нерастворимую, что позво- ляет исключить предварительную экст ;. ракцию гликоалкалоидов идопропиловым спиртрм, сократитьрасход щелочи, значительнр повысить производительнрсть i технологияйской линии, уменьшить трудовые и энергетические затраты (см.V .З) .Сокращению трудозатрат и уменьшению кРличества активированного угля i спрсрбствует также изменение псзследовательнрсТи операций по упариваник) и очистке-ксйлольных экстрактов. Оптимальность концентраций щелочи подтверядена данными табл. 4, из которых следует, что при использовании щелочи в концентрации 9-12% наблюдается максшальный выход целевого продуКта (70,6-71,5%). При снижении до 8% и менее уменьшается выход целевого |продукта, а повышение конценТрахщи |до 14г25 % не цриводит к улучшению ус- ловий экстракции соласодина, .. Для достижения цели изобретения су щественную роль играют и температур- ные условия щелочной обработки сырья. (см. табл. 5). Острый и глухой пар обеспечивают одинаковые температурные условия (кипение 9 12%-ной щелочи, .про исходит при 102 103°С), Однако воэдей |ствие острого пара на мацерацию и П(е реме.шивание растительной массы более Эффективно, что способствует лучшему |ввделению целевого продукта. Пример 1. Аппарат емкостью 60 л, снабженный нижним словом, ме;шалкой, паровой рубашкой, обратным (ХОЛОДИЛЬНИКОМ, заливают 8 л 9%-ной NaOH, загружают при постоянном перемешивании 4 кг измельченного силосованного сырья (0 1-2 мм) с содержание соласодина 1,02% (к методу препаратив iHoro выделения) и степенью биологического гидролиза 75,5% и тщательно перемешивают. Полученную массу обрабатывают глухим паром через паровую рубашку аппарата и кипятят в течейие 1,0 ч при температуре в массе 102 . К пропаренйому охлажценному до 55 - сырью приливают 12л ксилола. Экстракцию соласодина щ)о-« водят при постоянном йеремешивании при 60 - 65°С в течение 30 мин. После отстаивания реакционной массы в тече- ние 15 мин с помощью вакуума через верхний люк с использованием шланга с грибком отбирают 9,5 л ксилольного зкстракта в сбор ник. В аппарат снова, приливают 10л свежего ксилола и проводят вторую экстракцию, аналогичную первой (t 60-65°С) в течение 30 мин После отстаивания реакционной массы в течение 15 мин отбирают 9,5 л ксилольного экстракта и объединяют с пер вым экстрактом. В аппарат снова приливают 10 л свежего ксилола и проводят третью экстракцию, увеличивая вре мя экстракции до 1 ч. После отстаива,ния реакционной массы в течение t5 мин отбирают 9,5 л ксилольного экстракта и объединяют с двумя первыми кснпольными экстрактаь. Обьед иненные ксилольные экстракты упдрнвают под вакуумом при 90-100 С на ИР-1 до объема около 0, л. Упаренный крилольный экстракт осветляют при пере- мешицании 0,3 г активированного угля, отфильтровывают через слой бязи с фильтровальной бумагой. К полученясму осветленному ксилольному зкстракту В делительной воронке ёиГкостью 5 л ири164 / ливают равное количество водной ук- ,. сусно-изопропанольной смеси (в соотношении 3; 1 ;1) , перемешивают 20 мин и после расслоения фаз отделяют и собирают нижний водный слой. Экстракцию соласодина водной уксусно-изопропаjНОЛьной смесью проводят дважды. Полученные зкстракты объединяют, осветляют 0,6 кг активированного УГЛЯ отфильтровывают через двойной/бумажный фильтр, охлаждают до и осаждают основание соласодина концентрированньм раствором водного аммиака при рН среды 8,9-9,0 при постЬянном перемешивании. Осадок на ф11аьтре промывают холодной водогфоводной водой 1,5 л до отрицательной реакций на аЦетат- , ион в промывной воде, тщательно отжимают от воды, оцределяют в продукте содержание влаги и кипятят в шести объемах бЬ%-ного изопропилового спирта в течение 30 мин. Затем добавляют к смеси 20%-ный раствор NaON по тропеолину О и кипятят еще 30 мин. Смесь охлаждают, выдерживают при 15 С. Очищенный СОЛасодинОтжимают, промывают одним объемом 20%-ного изопропанола и сушат при 80 С. Получают 28,8 г соласодина и анализируют по ТУ-64-6-25983.. Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина из сырья составляет 70,6 % (к методу препаративного выделения) . П РИМ е Р 2 Аппарат емкостью 60 л, снабженный нишшм сливом, мешалкой, паровой рубашкой, обратным холодильником, заливают 8,0 л 10%-ной ; NaOH, загружают при постоянном-перемешивании 4 кг силосованного сырья (0 1 - 2 мм) с содержанием соласодиг на 1,02 % (к методу препаративного , выделения) и степенью биологического гидролиза 75,5% и тщательно перемеши- вают. Далее обработку сырья, экстракдню и выделение соласодина -проводят, как в примере 1. Получают 29,09 г соласодина и аналйзируют по ТУ 64 6-259 83,. Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина из сырья составляет; 71,3% (к методу препаративного выде-; . дения). Прим ер 3. Аппарат емкостью ; : 4 л, снабженный нижним сливш, мешал кой, обратным холодильником, загружа-ют 300 г измельченного силосованного| сырья паслена (0 1-2 VIM.) с содержат соласодина 1,09% и степенью биологи- Г ческого гидролиза 77,9%, заливают 600 tm 10%-ной NaOH и тщательно пере мешивают. Полученную массу обрабатьша , ют острым паром через нижний слив до температуры 102-103 0 в массе а течение 1 ч. К охлаяоденному до 55°С пропа ренному сырью приливают 900 МП ксило ла. Далее экстракцию И выделение сола содина проводят, как в примере 1, Получают 2,35 г соласодина и ана лизируют по ТУ-64-6-259-83. Везультаты анализов. пр1едставлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина из сьрья составляет 71,8% (к методу препаративного вьеделения). П р и м е р 4, Аппарат емкостью 60 л, снабженный нижним сливом, мешал кой, паровой рубашкой, обратным холо дильником, заливают 8,О л 12 %-ной NaOH, загружают при постоянном пёреме Ъивании 4 кг силосованного сырья i (0 мм) с содерлканием соласодина 1,02% (к методу препаративного вцделения) и степенью биологического гидролиз 75,5% и тщательно перемешивают. Далее обработку сырья, экстракцию и выделение соласодина проводят, как в приме-ре 1. у.,, .- - ., . Получают 29,17 г соласодина и ана. лизируют по ТУ-64-6-259-83, Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина из сырья составляет 71,5% (к методу препаративного вьщелення). П р и м е р 5. Аппарат емкостью 4 л, снабженный нижним сливом, мешалкой, обратным холодильником, загружают 300 г измельченного силосованного сырья паслена (01-2 мм) с содержанием соласодина (к методу препа ра -ивного выделения) и степенью биоло гического гидролиза 77,2%, заливают 600 мл 10%-ной NaOH и тщательно пер,емеШивают. Полученную массу кипятят в течение 30 мин при температуре в мессе 102-103 С. Далее обработку сырья, экстракцию и выделение соласоди- на проводят, как в примере 1. Получают 2,25 г товарного соласоди на и анализируют по ТУ-64-6-254-83. Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина состав,ляет 71,5%. . П р и м е р 6. AimapaT емкостью 4л, снабженный нижним сливом, мешалкой, обратным холодильником, загружают 300 г измельченного силосованного паслена (0 1-2 мм) с водержа174 8 нием соласодина 1,05% (к методу препаративного выделения) и степенью биологического гидролиза 77,2%, заливают 600 мл 10%-ной NaOH и тщательно перемешивают. Полученную массу кипятят . в течение 1 ч при температуре в массе 102 103С, .Далее обработку сырья, экстракцию и выделение соласодина проводят, в .примере 1. Получают 2,26 г товарного соласодина и анализируют по ТУ-64-6-254-83. . Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина составляет 71,8%. П р и м е р 7. Аппарат емкостью 4 л, .снабженный нижним сливом, мешалкой, обратным холодильником, загружают 300 г измельченного силосованного сырья паслена (0 1 - 2 мм) с содержа нием соласодина 1,05% (к методу препаративного выделения) и степенью биологического гидролиза 77,2%, залива,ют 600 мл 10%-ной NaOH и тщательно перемешивают. Полученную массу кипятят в течение 1,5 ч при температуре в массе 102 - . Далее обработку сырья, экстракцию и йьщедение соласо-,j дина проводят, как ..примере 1. Получают 2,25 г товарного соласодина и анализируют по ТУ-64-4-254-83. Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина составляет 71,8%. . П РИМ е.р 8 (по способу прототипа) .:.. , .: ;. : , Колбу емкостью 5 л, снабженную обpatHbiM холодильником и мешалкой, загружают 300.г измельченного силосованного сырья паслена (0 1-2 мм) с со-. держанием соласодина 1,13 % (к методу препаративного вьщеления) и степенью гидролиза 74,3%,,.заливают 900 мл 80%ного изопрОпилового спирта и кипятят в течение 1 ч на водяной бане. Затем колбу с содержимым охлаждают и приливают 300 мл 30%-ного раствора NaOH до рН не ниже 13 (по индикатору тропеолину О, добавляют 300 мл водопроводной воды, тщательно перемешивают и кипятят 30 мин. Далее проверяют рН среды. После этого проводят отгонку ИЗОПРОПИЛОВОГО с1Шрта.По окончании отгонки изопропанола массу Охлаждают ДО 50-55 с и приливают 900 мл ксилола. Экстракцию п оводят при 50-55с при стоянном перемешивании в течение 2.ч. После отстаивания и разделения фаз в ; течение 15 мин с помощью вакуума отбирают /9 ; 17 850 мл ксилольиого экстракта. Аналог гично проводят еще две ксилольные экстракции. Объединенные Ксилольные экстракты осветляют 1 г активированн6 го угля, перемешивают, отфильтровываот через бумажный фильтр, промывают дваж ды по 0,5 л водопроводной водой от остатков щелочи и упаривают под эакуумом при ЭО-ЮО С на ИР-1 до объема 57 мл. Кубовый остаток экстрагируют в делительной колонке на 0,2 л равным количеством водной уксусно-изопропанольной смеси (в соотношении-3:1:1) при перемешивании в течение 20 мин. После расслоения используют нижний водный слой. Экстракцию соласодйна водной уксусно-изопропанольной смес повторяют дважды. Полученные кислые экстракты объединяют, осветляют 0,6 г активированного угля, отфидьтровывайт через бумажный фильтр, охладеют дО и осаждают основание соласодина: концентрированным раствором водного аммиака при рН среды 8,9-9,0 и по стоЯННОМ перемешивании. Суспензию выдерживают менее 1 ч при 15 С. Осадок отфильтровывают через фильтр,состоящий из слоя бязи и бумаги, про ь1ваклт хоглодной водопроводной водой (около 100 мп) до отрицательной реакции на ацетат-ион в пррмывной рцк, тщатеяь(но отжимают остаток воды, определяют в продукте содержание влаги и прово- дят очистку соласодина, как в прИмере: 1. . - -, / : : -- : Получают 2,07 г товарного соласодина и анализируют по ТУ-64-6-259-83. Результаты анализов представлены в табл. 4 и 6. Выход соласодина от сырья составляет 61,1% (к методу оре- паративного выделения). . 4 Использование предлагаемого спьсс- 6а по сравне1шю с известным обеспечивает следующие преимущества: увеличение выхода соласодина из сырья в среднем 7 - Ю %; сокращение продолжительности технологического процесса получения соласонидива за счет уменьшения коли- чества и продолжительности операций . в 1,6-1,8 раза; снижение энергетических и трудовых затрат; экономия растворителей (изопропиловйй спирт) и химикатов (щелочь, серная кислота); упрощение аппаратурной схемы производства соласодина. Все это позволяет снизить себестоимость соласодина в 1,5 раза. Ф .о р м у л а изобретения Способ выделения соласодина из силосованного сырья травы паслена дольчатогр путем щелочной обработки сырья в условиях нагревания, экстракции ксилолом, очистки ксилольных извлечений, фильтрадаи, упарки, последующей экстракции целевого продукта уксусноизопропанольной смесью с последующим осаждением аммиаком, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, упрощения технологии и снижения себестоимости соласодина, в раствор 9-12%-ной щелочи добавляют при перемешивании сырье и нагревают смесь nyTei i подачи ocTpofo Ш1И глухого пара, обеспечивающего кипение смеси в течение 0,51,5 ч, а полученные ксилольные экстракты сначала упаривают, а затем очищают и Фильтруют. Длительность операций технологического процессе выделения

соласодина из сырья паслена по предлагаемому способу и прототипу (лабораторные опыты, навеска 300 г)

W

Операция

п/п

Экстракция и мацерация растительного сырья изопррпанолом, включая загрузку сырья, приготовление 80%-ного изопропанола заливку растворителя, выходна релим, экстракцию растворителем

Охлаждение экстракционной смеси, нейтрализация, подщелачивание, добавление воды, выход на режим и црогревание

Т а б л -и ц а 1 1 1

Длительность операции, ч

по изобрепо прототипутению

О

О ;

Изобретение касается производства стероидов^ в частности вьщеления соласодина из снпосованного сырья паслена. Цель - увеличение выхода, упрощение процесса и снижение его себестоимости. Для этого силосованное сырье(трава паслена дольчатого) обрабатывают 9-12%-ным раствором щелочи и наг-i ревают подачей острого ВДИ глухого пара для кипения смеси в течение 0,5- •1,5 ч. Затем ведут экстракцию ксшю- лом, упаривание, очистку и ^шьтрадаю .экстрактов с последующей экстракцией целевого продукта уксусно-чзопропа- нольной смесью и осаждением аммиаком. •Эти условия повышают на 7-10% выход j(61,1%) целевого продукта при сокра- 'щении продолжительности процесса в1,6-1,8 раз и его себестоимости в1,5 раза. 6 табл.gknсдО5i^-

Осветление экстрактов активированным углем, про1«1шка водой и . фильтрация

Упарка объединенного ксилольного экстракта

11

Осветление кубового остатка активированным yrjieM, фильтрация

2

Извлечение соласодина уксусно-изо- пропанольной смесью,,осаждение технического соласодина аммиаком очистка технического соласодина до TOJBapHoro соласодина8,0

Итого

2,0

3,0

3,0

1,0

8,0

26,0 16,5

Сравнительная длительность начальных -ЬтаДий технологий по npewiafaeMONiy способу, прототипу и базовому объекту

Экстракция и мацерация сырья: изопропанолрм, включая загрузкугсы

рья,.приготовление раствори едя Тего запивку в аппарат, выход на , экстракцию растворителем :

Итого

Последующие технологические операции, за исключением последовательности ;

очистки ксилольных зкстрактов активированным, углем, до получения товарнодгЬ

соласодина для предлагаемого и базового способов аналогичны.:

(1)Мётодика проведения опытов по eUf ejietHun соласодина из паслена силосоваяно го. Чимкентский ХФЗ, 28.04.86.

(2)Промышленный регламент на производство соласодин методом прямого гидролиза гликоалкалоидов в траве паслена дольчатого, Чимкентский ХФЗ, 1983, ;

Та б л и :ц а 2

1

,5 6 Сравнительные показатели эффективности технологий

Показатель сравнения

1Расход растворителей и химикатов (в кг на 1 кг соласодина): Изопропилов

Каустик (100 %). Кислота серна Вода питьевая

2Производительнос,ть технологической линии (количество загрузок в 1 сут)

3 Себестоимость 1 кГ соласодина, руб.

Без учета сокращения трудовых и энергетических .затрат, , . :.. . -:,. : . -, :., Сравнительные данные выхода соласодина из

р ртютип) ;; 0,3 1,13

Т а б л и ц а 3

1

Изобретение j Прототип

7-8

442,14

430,63

Т а. б л и ц а 4

74,3

2,07 61,1

0,84 Содержание соласодина в сырье определяли методом препаративного выделения; Это объясняется тем, что метод ОСТ-64-118 83(18), разработанный для сырья естественной сушки (несилосованногр), значительно завышает действительное Содержание соласодина в силосованном сырье. Степень биологического гидролиза определяли по отношению содержания в Силосованном сырье свободного содасодина к общему соласодину. силосованного сырья

: ;, -.,.. , Т: а б л ,Jit ц 5, В шяние т«4пературвьпс, УСЛОВИЙ обработки исходного сырья щелочью на выход целевого продукта (навеска 300 г сырья)

Соответствие качествекяых Вокааатея. сояасодияа, сюпучеяяого из свлосовааного сырм, тревовашиж ворнативао-техничвской докумевтафш (ТЗ -64-6-:259Ч}ЗУ (20)

Цорсоок от. белого до Белого

Внеа1шй вид cBeTjfb-Kpe uspro -цвета--- -. ,V::; .:- ,- .-:2 Растворитель

Трудно растворим, а Трэт|яоТрудно Трудво

хлороформе :растворим растворим растворам

Не ;96,р, Содержаиие соласодияа в.пересчёте ва вецество, Z

суаивании, Z . Не более

Примесь соласодина, Z . Be {.О

6 Примесь диосгевняа, Z Be 60iiee

192-202 Со Я)4яелах 201-202 t97-198 196-197

Температура плавлевия,

с. , -.-: ; двтх.() ,. },.,,: ., Не явтеасвмее зта Не тп. Не ивт. Не внт,я поаа , .

.;.;:;.-,--.,.... , . . ,..- Соответствие ВТД

Таблица 6

Бепого Белого

98

98

4уО

4,3

4,15

0,7.

0,6

1,0

Нет

ЛмтЦет

Нет

Соответ- Соответ- Соответствует . стВует ствует

Белого Белого

Белого

2- :

Трудао Трудно Трудво растворим растворим растворим ... ч

97,5

4,2

Неивт. нвт.ж Не ивт,ж Не инт.в Не 1ят.ж

9 ; ,-Соответ- Соответ- Соответ-. Соответ- Соответствует 1 ствует ствует ствует -.

Продолжение табл; 6

Велогб

Сяетло рсиового

Трудно

Трудно растворяй растворим

98

98

4,2