Способ получения алоина экстракцией

 

Алоин получают из желтого сока алоэ или его производного путем экстракции и очистки кристаллизацией. Экстракцию проводят в присутствии алифатического диола или триола с низким молекулярным весом в количестве от 5 до 25% относительно общей массы желтого сока. В качестве такого диола или триола используют гликоль или глицерин. В качестве растворителя для экстракции используют этилацетат или ацетон. Диол или триол добавляют к желтому соку алоэ и до экстракции проводят концентрирование. После экстракции проводят перекристаллизацию из спирта в присутствии 0,5-5 мас.% воды относительно общей массы среды. Технический результат - повышение выхода целевого продукта. 9 з.п.ф-лы.

Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу получения алоина, в особенности к способу экстракции алоина из сока алоэ или из его производных продуктов, имеющему промышленную применимость и приводящему к получению целевого продукта хорошей чистоты с удовлетворительными выходами.

Алоин представляет собой природное вещество, которое может быть получено классическим путем с помощью экстракции, исходя из геля алоэ. Это вещество является крайне интересным благодаря фармакологическим свойствам некоторых его производных, которые используют в различных лекарственных средствах. Например, в терапии применяют реин (диоксиантрахинонкарбоновую кислоту), который может быть получен из алоина и обладает слабительными, противоревматическими, противоартрозными и противоаритмическими свойствами.

Уровень техники Способы, которые обычно используют на протяжении ряда лет, как правило, включают экстракцию, начиная с твердой смолы из твердых остатков, которые получают, когда гель концентрируют путем его простого нагревания на открытом воздухе при атмосферном давлении. Экстракция приводит к алоину, который может быть очищен перекристаллизацией из подходящего растворителя.

ЕР-А-374890 раскрывает способ экстракции алоина и эмодина алоэ из растений или растительных экстрактов с помощью гидрофильного растворителя, фильтрования и упаривания, чтобы получить сироп, который подвергают нескольким экстракциям, а затем перекристаллизации. Используют такие растворители, как спирты, ацетон, этилацетат и вода.

Обычное химическое название алоина представляет собой 10-глюкопиранозил-1,8-дигидрокси-3-гидроксиметил-9(10Н)-антраценон. Алоин существует в форме двух изомеров, А и В, которые различаются положением глюкозной группы на антроновом основании, их соотношения варьируются, в зависимости от природы растений и применяемых способов экстракции. Более предпочтителен алоин с высоким содержанием А изомера.

Сущность изобретения Проведенные исследования и тесты показали, что возможно значительно усовершенствовать способ классической экстракции при использовании добавок, которые облегчают экстракцию и, следовательно, способствуют улучшению очистки. В частности, способ в соответствии с настоящим изобретением приводит к повышенной селективности экстракции и значительному снижению количеств растворителя, используемого при очистке в условиях, при которых способ осуществляют в промышленном масштабе.

Способ получения алоина в соответствии с настоящим изобретением по существу включает экстракцию эксудата алоэ, в частности желтого сока алоэ, например aloe barbadensis или aloe capensis или их производных, в присутствии алифатических диолов или триолов с низким молекулярным весом с последующей очисткой кристаллизацией.

В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения алифатические диолы или триолы с низким молекулярным весом добавляют к желтому соку алоэ на первой стадии, после чего проводят концентрирование, а затем на второй стадии осуществляют экстракцию. Конечно, первая стадия может быть реализована с использованием алоинсодержащего производного сока, такого как твердая смола, но предпочтительно непосредственно использовать желтый сок, который соответствует менее разложившемуся веществу.

За экстракцией следует перекристаллизация из спирта, который может быть выбран среди этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола, трет-бутанола и изобутанола.

Согласно настоящему изобретению определение "алифатический диол или триол с низким молекулярным весом" означает диол или триол, содержащий в своей углеродной цепи не более чем 15 атомов углерода, предпочтительно не более чем 10 атомов углерода. Алифатический диол или триол с низким молекулярным весом, используемый в настоящем изобретении, может быть, например, гликолем или глицерином. Гликоль предпочтительно выбирают из этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, бутиленгликоля, трипропиленгликоля и триэтиленгликоля. Алифатические диол или триол используют в количествах, которые находятся между 5 и 25 мас.%, предпочтительно между 7 и 15 мас.%, по отношению к массе желтого сока, используемого как исходный продукт.

Как указано выше, после концентрирования желтого сока в присутствии алифатического диола или триола осуществляют экстракцию растворителем, выбранным предпочтительно из этилацетата и ацетона.

Для достижения удовлетворительных выходов важен выбор растворителя для экстракции. Так, сравнительные тесты показали, что общий выход относительно алоина, содержащегося в исходном продукте, составляет около 50%, если использован этилацетат, в то время как при использовании хлороформа и петролейного эфира экстракция неполная и составляет менее 10%. Чистота продукта после экстракции, то есть содержание в нем алоина, также составляет ниже 10%, если этилацетат или ацетон заменяют на хлороформ.

Способ в соответствии с настоящим изобретением приводит к значительному улучшению селективности экстракции по сравнению с классическими методами, поскольку содержание алоина в извлеченном продукте до очистки находится на уровне 60%, в то время как в случае проведения экстракции обычными методами он составляет порядка 50%.

Качество полученного алоина и его общий выход могут быть оптимизированы, если во время очистки перекристаллизацией из спирта осуществлять контроль за содержанием воды. Так, в соответствии с предпочтительной особенностью изобретения очистку перекристаллизацией осуществляют в присутствии от 0,5 до 5 мас. %, предпочтительно от 0,5 до 2 мас.%, воды относительно общей массы среды. Количество воды может быть, как обычно, урегулировано либо путем ее добавления, когда ее содержание оказывается низким, либо путем азеотропной перегонки, когда оно высокое.

Способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет получать продукт, в котором содержание алоина составляет более 80%, как правило, лежит между 85 и 90% и даже составляет выше 90%, если за содержанием воды во время очистки осуществляют контроль. В условиях, которые применяют при реализации способа в промышленном масштабе, общий выход относительно алоина, присутствующего в исходном материале (желтый сок алоэ или его производное) составляет выше чем 50%.

Другое преимущество способа в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что он позволяет значительно снизить количество спирта, используемого на стадии очистки, следующей за стадией экстракции. Так, в случае перекристаллизации из изобутанола количество спирта составляет от 10 до 20 объемов на объем присутствующего в среде алоина, против от 40 до 60 объемов в известных способах.

Алоин, полученный способом в соответствии с изобретением, может быть использован для приготовления лекарственных средств на основе реина и его производных, которые используют при лечении артрозов, артритов и различных воспалений.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Следующие примеры приведены для подтверждения изобретения, не ограничивая его объем.

Если не оговорено особо, части и проценты даны в единицах массы.

ПРИМЕР 1 Для сравнения алоин получен способом, приведенным ниже.

В колбе для упаривания емкостью 1 л концентрируют 200 г желтого сока aloe vera при давлении около 410³ Па на водяной бане, нагретой примерно до 55^oС. После удаления 75% воды концентрат переносят в 600 мл этилацетата при температуре между 55 и 60^oС при энергичном перемешивании в течение 30 минут.

После декантации верхний органический слой отделяют и водный остаток трижды экстрагируют этилацетатом при температуре между 50 и 60^oС. Экстракты объединяют и концентрируют в вакууме, поддерживая при этом температуру между 45 и 50^oС. Получаемый при этом окрашенный в коричнево-оранжевый цвет твердый продукт, имеющий содержание алоина примерно 45-50%, вновь растворяют в 640 мл изобутанола при 70^oС (то есть 40 объемов изобутанола по отношению к присутствующему алоину).

Изобутанольный раствор охлаждают до 5^oС и выдерживают при этой температуре в течение четырех часов.

Выкристаллизовавшийся алоин собирают на воронке Бюхнера, при этом осадок на фильтре промывают 20 мл изобутанола.

После высушивания получают продукт в виде желто-коричневого порошка, имеющего содержание алоина 86%, что определено хроматографически (HPLC, жидкостная хроматография высокого давления).

Выход чистого алоина по отношению к алоину, содержащемуся в желтом соке, используемом в качестве исходного продукта, составляет 40%.

ПРИМЕР 2 Используют способ в соответствии с настоящим изобретением, следуя принципу экстракции, описанному в примере 1, но модифицируя его, как показано ниже.

В колбу для упаривания емкостью 1 л помещают 200 г желтого сока aloe vera, идентичного тому, что использован в примере 1, но к которому предварительно добавляют 20 г этиленгликоля, и концентрируют при давлении около 410³ Па. После удаления 75% воды концентрат помещают в 600 мл этилацетата при тех же самых условиях, как в примере 1.

После декантирования верхний органический слой удаляют и водный остаток трижды экстрагируют этилацетатом, затем экстракты объединяют и концентрируют в вакууме, поддерживая при этом температуру между 45 и 50^oС.

Получаемый при этом окрашенный в коричневый цвет маслянистый продукт, имеющий содержание алоина примерно 55-60%, вновь растворяют в 240 мл изобутанола при 70^oС (то есть 15 объемов изобутанола по отношению к присутствующему алоину).

Изобутанольный раствор охлаждают до 5^oС и выдерживают при этой температуре в течение порядка четырех часов, как в примере 1.

Выкристаллизовавшийся алоин собирают на воронке Бюхнера и после промывки с помощью 20 мл изобутанола и сушки получают продукт в виде желто-коричневого порошка, имеющего содержание алоина 87%, что определено хроматографически (HPLC). Соотношение алоина А и алоина В составляет примерно 3:1.

Выход чистого алоина по отношению к алоину, содержащемуся в желтом соке, используемом в качестве исходного продукта, составляет 53%.

ПРИМЕР 3 Проводят тот же процесс, что описан в примере 2, но этиленгликоль заменяют на то же количество диэтиленгликоля.

Получают 87% чистого алоина с выходом 52%.

ПРИМЕР 4 Проводят тот же процесс, что описан в примере 2, но заменяют этиленгликоль на то же количество глицерина.

Получают продукт, имеющий содержание алоина 87%, с общим выходом 48%.

ПРИМЕР 5 Проводят тот же процесс, что описан в примере 2, но после экстракции этилацетатом полученный экстракт переносят в 240 мл изобутанола, при этом количество воды поддерживают на уровне 1% по отношению к общей массе среды.

Получают продукт, имеющий содержание алоина 90%, при общем выходе 56%.

Формула изобретения

1. Способ получения алоина из желтого сока алоэ или его производного путем экстракции и очистки кристаллизацией, отличающийся тем, что экстракцию проводят в присутствии алифатического диола или триола с низким молекулярным весом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что алифатический диол или триол с низким молекулярным весом добавляют к желтому соку алоэ и затем до экстракции проводят концентрирование.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что за экстракцией следует перекристаллизация из спирта.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что спирт выбирают из этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола, трет-бутанола и изобутанола.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракции подвергают сок aloe vera, aloe barbadensis или aloe capensis.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического диола или триола с низким молекулярным весом используют гликоль или глицерин.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что гликоль выбирают из этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, бутиленгликоля, трипропиленгликоля и триэтиленгликоля.

8. Способ по любому из пп.4-7, отличающийся тем, что количество алифатического диола или триола с низким молекулярным весом лежит в интервале между 5 и 25% относительно общей массы желтого сока.

9. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют растворителем, выбранным из этилацетата и ацетона.

10. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что перекристаллизацию осуществляют в присутствии 0,5-5% воды от общей массы среды.