Патент на изобретение №2280040

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРАБИНОГАЛАКТАНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к переработке древесины лиственницы, в частности к способам выделения арабиногалактана. Получают арабиногалактан экстракцией измельченной древесины лиственницы водой при комнатной температуре, последующим отделением экстракта, его упариванием, охлаждением и переосаждением целевого продукта в органическом растворителе. Экстракцию лиственницы водой осуществляют одновременно с СВЧ-обработкой в течение 0,5-1,0 мин. Технический результат состоит в повышении выхода арабиногалактана, упрощении способа его получения за счет уменьшения продолжительности экстракции.

Изобретение относится к переработке древесины лиственницы, в частности к способам выделения арабиногалактана. Арабиногалактан является биологически активным веществом, обладающим широким спектром иммунобиологической активности: гастропротекторным, иммуномодулирующим, мембранотропным. В фармацевтической промышленности арабиногалактан используют как связующее вещество, не обладающее токсичностью, при изготовлении пилюль и таблеток. Кроме того, арабиногалактан обладает диспергирующими и дефлокулирующими свойствами и использутся как эмульгатор для стабилизации эмульсий.

Известен способ получения арабиногалактана, включающий экстракцию древесины лиственницы водой при 95°С в течение 1 часа, последующую обработку экстракта порошкообразным полиамидным сорбентом, концентрирование экстракта методом ультрафильтрации при использовании полисульфонамидных или ацетатцеллюлозных мембран и выделение целевого продукта распылительной сушкой [RU 2002756, 15.11.93].

К недостаткам этого способа относятся многостадийность, использование дорогостоящего полиамидного сорбента, полисульфонамидных и ацетатцеллюлозных мембран, а также специального устройства для распыления экстракта и при этом низкий выход арабиногалактана при продолжительности экстракции 1 час.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по сущности и конечному результату является способ получения арабиногалактана, включающий экстракцию опилок древесины лиственницы водой при комнатной температуре в течение 1,5 часов, с последующим отделением экстракта, его упаривания и осаждения целевого продукта ацетоном в присутствии хлорида натрия [RU 2040268, 27.07.95].

Недостатком данного способа является низкий выход арабиногалактана и продолжительность экстракции 1,5 часа.

Задачей изобретения является повышение выхода арабиногалактана, упрощение способа его получения за счет уменьшения продолжительности экстракции.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения арабиногалактана, включающем экстракцию измельченной древесины лиственницы водой при комнатной температуре, отделение экстракта, его упаривание, охлаждение и переосаждение целевого продукта в органическом растворителе, согласно изобретению экстракцию лиственницы водой проводят одновременно с СВЧ-обработкой в течение 0,5-1,0 мин.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом показывает, что отличительным от прототипа признаком является проведение экстракции одновременно с микроволновой обработкой в СВЧ-печи в течение 0,5-1,0 мин (в прототипе – 1,5 часа).

За счет проведения процесса экстракции в СВЧ-печи удалось сократить продолжительность процесса экстракции в 90-180 раз при одновременном увеличении выхода арабиногалактана в 2,5 раза (до 25% от массы абсолютно сухой древесины – а.с.д.). В прототипе выход арабиногалактана составляет 9,8% от массы а.с.д. Наложение внешних физических полей, в том числе электромагнитных, приводит к интенсификации диффузии и массопереноса в растворах, что способствует увеличению выхода экстрагируемых веществ [Успехи химии, 71(4), 2002].

Извлекаемый данным способом арабиногалактан имеет белый цвет, содержание в нем фенольных примесей составляет менее 1%, зольность образцов арабиногалактана составляет 0,1-0,2%. О чистоте полученного арабиногалактана свидетельствует отсутствие полос поглощения в его УФ-спектре в области от 285 до 290 нм.

Способ подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. 10 г древесины, измельченной до фракции от 5 до 2 мм, заливают 80 мл дистиллированной воды (гидромодуль 1:8) и ставят в СВЧ-печь, где экстрагируют 0,5 мин. Затем отфильтровывают опилки, экстракт упаривают до 1/4 объема, охлаждают и выливают при перемешивании в 120 мл этилового спиртового раствора 96% мас. Выпавший в осадок арабиногалактан отфильтровывают, отделяют от спирта и высушивают. Выход арабиногалактана составляет 24,55% от массы а.с.д.

При проведении аналогичного эксперимента без СВЧ, но со встряхиванием в шейкере при 95°С, выход арабиногалактана составляет 9,41% от массы а.с.д.

Пример 2. Обработку древесины лиственницы проводят аналогично примеру 1, только экстракцию осуществляют в течение 1 мин. Выход арабиногалактана составляет 24,95% от массы а.с.д., а при встряхивании в шейкере в течение 1 мин его выход составляет 13,32% от массы а.с.д.

Пример 3. Обработку древесины лиственницы проводят аналогично примеру 1, но экстракцию осуществляют в течение 2 мин. Выход арабиногалактана составляет 14, 92%.

Пример 4. 10 г древесины лиственницы, измельченной до фракции от 5 до 2 мм, заливают 80 мл дистиллированной воды (гидромодуль 1:8) и ставят в СВЧ-печь, где экстрагируют 0,5 мин. Затем отфильтровывают опилки, экстракт упаривают до 1/4 объема, охлаждают и выливают при перемешивании в 90 мл метилового спирта 99% мас. Выпавший в осадок арабиногалактан отфильтровывают, отделяют от спирта и высушивают. Выход арабиногалактана составляет 23,15% от массы а.с.д.

Пример 5. 10 г древесины лиственницы, измельченной до фракции от 5 до 2 мм, заливают 80 мл дистиллированной воды (гидромодуль 1:8) и ставят в СВЧ-печь, где экстрагируют 0,5 мин. Затем отфильтровывают опилки, экстракт упаривают до 1/4 объема, охлаждают и выливают при перемешивании в 120 мл изопропилового спирта 99% мас. Выпавший в осадок арабиногалактан отфильтровывают, отделяют от спирта и высушивают. Выход арабиногалактана составляет 16,02% от массы а.с.д.

Пример 6. 10 г древесины лиственницы, измельченной до фракции от 5 до 2 мм, заливают 80 мл дистиллированной воды (гидромодуль 1:8) и ставят в СВЧ-печь, где экстрагируют 0,5 мин. Затем отфильтровывают опилки, экстракт упаривают до 1/4 объема, т. е. 25 мл, охлаждают и выливают при перемешивании в 35 мл ацетона с добавлением 0,06 г хлорида натрия. Выпавший в осадок арабиногалактан отфильтровывают, отделяют от спирта и высушивают. Выход арабиногалактана составляет 18,03% от массы а.с.д.

Провести экстракцию с СВЧ-обработкой продолжительностью менее 0,5 мин технически трудно. Повышение продолжительности экстракции с СВЧ-обработкой более 1 мин является нецелесообразным ввиду снижения выхода арабиногалактана (пример 3).

Таким образом, в предлагаемом способе получения арабиногалактана за счет проведения процесса экстракции в СВЧ-печи удалось сократить продолжительность процесса экстракции до 0,5-1 мин при одновременном увеличении выхода арабиногалактана до 25% от массы а.с.д.

Формула изобретения

Способ получения арабиногалактана, включающий экстракцию измельченной древесины лиственницы водой при комнатной температуре, отделение экстракта, его упаривание, охлаждение и переосаждение целевого продукта в органическом растворителе, отличающийся тем, что экстракцию лиственницы водой осуществляют одновременно с СВЧ обработкой в течение 0,5-1,0 мин.