CZ200736A3

CZ200736A3 - Zpusob prípravy a izolace betulin-diacetátu z brezové kury z papíren a jeho prípadného zpracování na betulin

Info

Publication number: CZ200736A3
Application number: CZ20070036A
Authority: CZ
Inventors: Šarek@Jan; Svoboda@Michal; Hajdúch@Marian
Original assignee: Univerzita Karlova v Praze, Prírodovedecká fakulta; I.Q.A., A. S.; Univerzita Palackého v Olomouci
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-10-29
Also published as: CA2673226C; EP2125860A2; EP2125860B1; US20090318719A1; WO2008086759A3; WO2008086759A2; US8093413B2; CZ301038B6; CA2673226A1

Abstract

Je popsán zpusob prípravy a izolace betulin-diacetátu z brezové kury z papíren a jeho prípadného zpracování na betulin, 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 brezovékury 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 zbrezové kury superkritickou extrakcí brezové kuryoxidem uhlicitým za tlaku 28-35 MPa a teploty 50 - 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

Způsob přípravy a izolace betulin-díacetátu z březové kůry z papíren a jeho případného zpracování na betulin

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy a izolace beliilin-diacctátu z březové kúry z papíren a jeho případného zpracování na betulin.

Dosavadní stav techniky

Betulin je přírodní pentacyklický triterpen, který je mimo jiné obsažen v proměnlivém množství také ve svrchních vrstvách kúry stromů břízy (Bělala sp.). Betulin tvoří významnou komoditu zejména v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu pro své rozličné biologické účinky (Dz.ubak, P.; Hajduch. M.; Vydra, D.; Huslova, A.; Kvasnica, M.; Biedermann, D.; Markova, E.t Urban, M,; Šarek, J. Nat. Prod. Rep. 2006, 23,394-411). Betulin je využíván buď samotný, nebo v podobě svých derivátů a sloučenin. Březová kúra jc v obrovských množstvích velice dobře dostupná, protože tvoří odpad při výrobě papíru a celulosy v severských zemích, jelikož se zde zpracovávají téměř jen břízy (Jááskelainen P.: Paperi- ja Puutavaralehti 1981, 10. 599603). Denně je takto vyprodukováno na celém světě kolem 40 tun surové březové kúry. která je zatím využívána pouze jako levné topivo 5-7 USD/tuna, 7-11 MJ/kg (Krasutsky P.: Nat, Prod, Rep. 2006, 23, 919-942).

Rigidní skelet betulinu je složen z 30 atomů uhlíku a je substituovaný pouze dvěma hydroxylovyini skupinami, a proto jako lipoíilní organická sloučenina je téměř nerozpustný ve vodě a k jeho extrakci z přírodního materiálu je nutné použít jiná rozpouštědla. Nejčastěji jsou využívána různá organická rozpouštědla (např. butan-1 -ol v RU2234936, toluen v RU2192879. petrolether vRU2194120, nebo nižší alkoholy - methanol, ethanol, isopropylalkohol v RU2674867), ve kterých je za horka betulin lépe rozpustný a po zahuštění extraktu z něj může vykry stalo vat. Při těchto rozpouštcdlových extrakcích se nejčastěji mletá březová kúra extrahuje horkým rozpouštědlem, poté se extrakt zahustí a po ochlazení z něj vykrystaluje surový betulin, Extrakce jsou často kombinovány s vypíráním louhy, aby se odstranily příměsí kyselin (US2003153776. RU2270202, RU2270201). Pro přípravu různých derivátů betulinu je též. využívána chemická modifikace březové kúry buď oxidačními činidly nebo kyselinami a vzniklé deriváty jsou přímo extrahovány rozpouštědly jako diethylether nebo dichlormethan a další • * v *·· * * • · · · · » · * · ···«·« «· »« · přítomnými současně v reakční směsi s kůrou (US6280778). Tato metoda především neumožňuje získat τ 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 procesu. Další moderní možností, jak izolovat betulin z. březové kůry. je její superkritická extrakce pomocí oxidu uhličitého nebo s příměsí methanolu, ethanoíu nebo acetonu (CN1634972, LJS2OO5158414), případně jsou tyto extrakční techniky kombinovány s aktivací kůry párou (RU2074867) nebo přehřátou párou (Kuznetsov Β. N„ Levdanski V. A., Polezhaeva N, Khim. Rastit. Syrya, 2004, 2. 21-24). případně v kombinaci s ultrazvukem (RU226441Γ). Kromě extrakčních technik izolace betulinu je známa též metoda sublimační (Pakdel II., Murwanashyaka J. N.. Roy C.: J. Wood Cílem. Technol. 2002. 22. 174-155). vyznačující sc použitím vysokého vakua a vysokých teplot, která poskytuje nízký výtěžek betulinu. Pouze jediný patent US2005158414 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. Právě zmiňované rozpouštědlové extrakční metody výroby betulinu /.březové kůry nesplňují zejména ekologické parametry, tím žc 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 potíže 75 - 85 %, obsahuje velké množství balastních příměsí (triterpenoidy, mastné kyseliny, apod.), je zbarvený aje nutné ho před dalším použitím rafinovat, což je nákladné. Superkritickč (SC) metody splňují vysoké ekologické nároky pouze částečně, neboť k dosažení uspokojivých extrakčních bilancí jc nutné používat oxid uhličitý ve směsi s organickými rozpouštědly (např. ethanol, methanol; US2005158414) 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 nízkomolekulárních látek - tuky, vosky, mastné kyseliny, suberinovc kyseliny, triterpenoidy a též barviva. Vzhledem k vysokým provozním nákladům SC extrakce a skutečnosti, že SC extrakt je také nutné rafinovat, se stává tato metoda velmi nákladnou.

» ·♦· • · · · · «···· • *··· ··» ««··» ·· ·»» ·· ·

J

Zvýše 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 módilikaeí výchozí suroviny.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob přípravy a izolace betulin-diacetátu z březové kůry z. papíren a jeho případného zpracování na betulin, jehož, podstata spočívá v tom, že se březová kůra namele, pote se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá sc lak, 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 betuhn-diacetát se poté izoluje z březové kůry superkritickou extrakcí březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28-35 MPa a teploty 50 100 °C a následně se superkritický extrakt překrystaluje pro přímé použití nebo další zpracování,

Význakem vynálezu je, že sc březová kůra namele na částice o velikosti 5 až 10 mm, s výhodou na částice o velikosti 6 až 8 mm.

Význakem vynálezu dále je, že se březová kúra mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.

Ve výhodném provedení předloženého vynálezu se při smíchání namleté kůry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody přidá 0,01-0,1 % obj. tenzidu.

Březová kůra ze severských papíren obsahuje průměrně 4-6 % hmotn. betulinu, protože obsahuje značný podíl prachových částic, dřeva a větví. Před vlastním mletím březové kůry je proto nezbytně ji od těchto podílů vytřídil. Poté se březová kůra musí namlít, s výhodou na částice o velikosti 5 až 10 mm, výhodněji na částice o velikosti 6-8 mm. Vzhledem k houževnatému a měkkému charakteru kůry se pro mletí nejlépe hodí nožové mlýny se šikmým střihem, které kůru účinně scmelou na požadovanou zrnitost. Naopak šrotovníky a kladívkové mlýny jsou nevhodné, protože mletí je velice pomalé. Takto semlelá březová kůra mívá obsah betulinu průměrně 10-12 %, což je pro další zpracování velice málo a kůru je proto potřeba předtím rafinoval, aby se obsah betulinu zvýšil. Namletou březovou kůru lze rafinovat smícháním • 99· « 9 · * V 9999« • 9 · « · 999

99« ··* 9« ··· 99 9 sdvou- až dvacetinásobným objemem vody. ve výhodném provedení s přídavkem 0,01-0.1 % obj. tenzidu, a dokonalým zamícháním tak, aby veškerá surovina byla smočena. Podíl, který plave na hladině, se sesbírá a po vysušení mívá obsah betulinu 21-24 %, kdežto podíl u dna nádoby obsahuje většinou do 3-4 % betulinu. Touto plavící procedurou se získá přibližné 25-30 % březové kůry, která obsahuje už 21 -24 % betulinu a je vhodná pro další zpracování.

Význakem předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře se acctyluje na betulin-diacetát acetanhydrídem v přítomnosti terciárního aminu (např. triethylaminu, pyridinu, aminopyridínu, dimethylaminopyridinu, ΛίΛ'-dimethylanilinu nebo /YjV-diethylanilinu):

Ve výhodném provedení je terciárním aminem pyridin,

Význakem jiného provedení předloženého vynálezu je, že betulin obsažený v březové kůře sc acelylujc ketenem:

Acetylací podle předloženého vynálezu dojde k převedení betulinu přítomného v březové kuře na betulin-diacctát, který je díky své nižší polaritě mnohem snáze superkriticky extrahovatelný (nižší teplota a čas extrakce) a také velice snadno přečistitclný pouhou krystahzací. Navíc sc tímto procesem získá přímo betulin-diacetát, který se pro účely chemických syntéz jinak musí

444 * 4 » » • 4 4 4 4 » 4 4 4 4 » · 4 ř » 444

444 ·«» ·· 444 44 4 připravovat z betulinu. Naopak pro potřeby farmaceutického a kosmetického průmyslu se volný betulin ve velmi čisté podobě snadno získá hydrolýzou betulin-diacetátu.

Význakem vynálezu je dále to. že superkritiekou extrakci takto chemicky modifikované březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28-35 MPa a teploty 50 - 100 °C podle předloženého vynálezu je možno provést například v superkritickém extrakčním zařízení zobrazeném na obr. 1.

Získaný superkritický extrakt obsahuje průměrně 85-87 % hmotu, betulin-diacetátu a jedná se o špinavé bílý prášek.

Význakem vynálezu je také krystalizace superkritického extraktu, kterou se získá betulindiacetát jako bílý prášek o čistotě průměrné 95-97 %, což zcela dostačuje pro chemické syntézy nebo jeho hydrolýzu na betulin. Krystalizací l/.e provést z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, C, až CV alkoholy, butanon a jejich 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, v Ct až C5 alkoholech nebo s výhodou v jejich směsích s alifatickými C₍; až Cg nebo aromatickými CV až. Cj uhlovodíky.

A A.

Přehled obrázků

Obrázek 1 znázorňuje superkritické extrakční zařízení. Použité vztahové značky: 1 - zásobník kapalného CO?. 2, 21 - kompresory, 3 - vyrovnávací nádrž na CO?, 4 - ohřívač. 5, 51, 52, 53 tlakoměry, 6 - superkritický extraktor. 7 - chladič, 8 - separátor, 9 - superkritický extrakt, 10 recyklace CO? (zpátečka), A - vstup teplosmčnného média, B - výstup teplosmčnného média.

Příklady provedení vynálezu

4· · • 4 · 4 • 4 * » 4 • » 4 »* *

4

4 4 ·4

4 4 4

4 *·

Způsob izolace a výroby betulin-diacetátu se skládá z těchto kroků: mletí březové kůry, raíinace březové kůry za účelem zvýšení obsahu betulinu v ní, chemická modifikace březové kůry spočívající v její acelylaci, superkritická extrakce modifikované březové kůry. krystal i zace superkriliekcho extraktu, jejímž výsledkem je betulin-diaeetát. Následovat může případné hydrolýza betulin-diacetátu na betulin.

Ke stanovení obsahu betulinu nebo betulin-diacetátu byla použila extrakce ethanolem nebo SC-E, přičemž získané extrakty byly následně analyzovány technikou HPLC-ESI. Vzorek pro měření byl připraven navážením 2,00 mg extraktu do 10 ml odměrné 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 A - 100 mmol/1 roztok mravenčanu amonného ve vodě R, pH upraveno na 5 kyselinou mravenčí, ΰ - acetonitril. teplota kolony: 25 °C, průtok 0,3 ml/min, lineární gradientova eluce 50-95% B. velikost nástřiku 10 pil.

Teploty tání (t.t.) byly stanoveny na bodotávku Bůchi B-545 a jsou korigovány.

Specifické optické otáčivosli (faj_D) byly měřeny na polarimetru AUTOMATIC POLARIMETER, Autopol III (Rudolph research, Planders, New Jersey) a jsou uváděny v jednoikách [10 Deg cnf g’ ], koncentrace [g/100 ml| jsou udávány li každé hodnoty specifické optické otáeivosti.

NMR spektra byla měřena na přístroji Varian ^U7/7/V<9k>í - 400 ('H při 399.95 MHz, ^l3C při 100.58 MHz) v roztoku v CDCfi. Pro ’ϊΊ MNR spektra byl jako vnitřní standard použit tetramcthyksilan. Chemické posuny '’C NMR spekter byly refereneovány vůči 8(CDCl_t) 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 'H NMR byly určeny pomocí analýzy prvního řádu. Chemické posuny byly zaokrouhleny na dvě desetinná místa, interakční konstanty na jedno místo.

Příklad 1

Rafinacc březové kůry

Do válcového kotlíku, opatřeného hřídelovým mícháním a vypouštěcím ventilem, bylo napuštěno 200 1 vody o teplotě 40-50 °C, přidáno 40 ml kationaktivního nebo anionaktivního tenzidu.

« · ··· ·« · • · a · · · « · · « *· ·

Pote bylo spuštěno mícháni a byla zvolna přidáváno 40 kg mleté březové kůry (velikost zrna 6 8 mm) takovou rychlosti, jakou je kúra smáčena. Po přidání celého množství březové kůry bylo mícháno ještě dalších 10 min. načež bylo míchadlo zastaveno. Po 15 min byl podíl kúry, který plave na hladině nádoby, stažen, separován a ponechán vykapat. Rafinovaná kůra byla vysušena při 50 - 60 °C v horkovzdušné sušárně. Bylo získáno 10,9 kg (27,3 %) rafinované kůry, která obsahuje dle HPLC ethanolického extraktu 21 24 % hmotn. betulinu.

Přiklad 2

Chemická modifikace březové kůry acetanhydridem

Do válcového kotlíku s vypouštěcím ventilem, opatřeného uzaviratelným víkem, bylo nasypáno 20 kg rafinované březové kůry získané v příkladu 1 a přilito 55 I acetanhydridu obsahujícího 0,1-1,0 % obj. pyridinu tak, aby veškerá kůra byla ponořena pod hladinou. Obsah nádoby by! poté promíchán míchadlem a následně byla nádoba uzavřena. Acelylační reakce trvala 5 dní, přičemž během prvních tří dnů se obsah reakční nádoby samovolně zahřívá na 30 - 35 °C’. Po uvedené době byla veškerá kapalina z nádoby vypuštěna výpustným ventilem a do kotlíku bylo přidáno 60 1 vody o teplotě 40-50 °C 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 I studené vody a následně vysušena v horkovzdušné sušárně při teplotě 60-80 °C, Bylo získáno celkem 19,3 kg acetylované březové kůry, která obsahuje dle IIPLC analýzy superkri’ tického extraktu 15 - 18 % hmotn. betulin-diacetátu.

Příklad 3

Chemická modifikace březové kůry keteneni

Do duplikovancho 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 / acetonu ketenovou lampou (Williams J. W., Hurd Chz 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 60-80 °C. Bylo získáno celkem 411 g acetylované březové kúry. která obsahuje dle IIPI.C analýzy superkritického extraktu 19-22 % hmotn. betulin-diacetátu.

• · • »♦» • A • · * · A A * ·

Příklad 4

Supcrkritická extrakce chemicky modifikované březové kúry

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 I, Po uzavření extraktoru 6 byl zc zásobníku J. napuštěn kapalný oxid uhličitý na trasu ke kompresoru 2, ze kterého byl dopraven do vyrovnávací nádrže 3 a následně dalším kompresorem 2± dopraven až do ohřívače 4, kde byl ohřát na teplotu 75 °C při tlaku 29-30 MPa (měřeno tlakoměrem 5). Takto zahřátý a stlačený oxid uhličitý byl poté přiváděn do extraktoru 6, ve kterém je uložena extrakční vložka. Po dosažení pracovního tlaku 29-30 MPa v extraktoru 6 (tlakoměr 51) je oxid uhličitý odváděn přes soustavu ventilů a chladiče 7 do separátoru 8, kde nastává jeho expanze (tlakoměr 53), přičemž v separátoru 8 se hromadí supcrkritický extrakt a oxid uhličitý jc 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 29-30 MPa, teploty 75 po dobu 3 h. Na konci extrakce byl v separátoru získán bílý práškovitý extrakt o hmotnosti 3,47 g (15.1 %). který podle P1PI..C analýzy obsahuje 81-86 % hmotn. betulin-diacetátu.

Příklad 5

Krystalizace surového superkritického extraktu

7,80 kg superkritického extraktu připraveného postupem podle příkladu 4 bylo ve skleněném duplikovanéni reaktoru, opatřeném hřídelovým míchadlem. zpětným chladičem a výpustným ventilem, rozpuštěno za varu v celkem 37 1 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 krystalizační očka betulin-diacetátu a při dosažení teploty 50 °C bylo míchání zastaveno. Po ochlazení na laboratorní teplotu byly vyloučené krystaly odsáty na procesní nuči a promyty 1 I butanonu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60-70 °C bylo získáno 5,54 kg (71 %) betulin-diacetátu o t.t. 222 - 223 °C, [aj_D +22° (ClICly 0,4 g/100 mi), který má dle HPLC analýzy čistotu 97,5 - 98,1 %. 'H NMR spektrum získaného betulin-diacetátu měřené v CDCh je následující,· 0.84 $, 0,84 s, 0,85 s. 0,97 s, 1,03 s, 1,68 s, 6 χ 8H (6 χ ClI₃); 2.04 s. 3 H, 2,07 s, 3 H (2x OAc); 2,44 ddd, 1 II (J- 11,4, J = 10,9, J' - 5,8, 11-19); 3.85 d. 1 II (.1 - 11,1, H-28a); 4,25 dd, 1 H, (.1' = 11,1, .1 = 1.4, II-28b); 4,47 m, 1 II • « * • ♦ · • · · ·» · (Ή-3α): 4,59 m, 1 Η (Σ J = 3,4, H-29E); 4,69 rn. 1 Ιί (Σ J 2,1, ϊÍ-29Z). Zahuštěním matečného louhu na objem 10 1 byl po naočkování a ochlazení získán druhý podíl krystalického betulindiacetátu, který byl rovněž odsát na procesní nuči a promyt 0,5 1 isopropylalkoholu. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 60-70 °C bylo získáno ještě 1,02 kg (13 %) betulindiacetátu o t.t, 222 - 224 °C, [«]□ +-22° (CHClg 0,4 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 96.8 - 97,2 %. Celkový výtěžek krystalizace je ledy 6,56 kg betulin-diacetátu (84 %j.

Příklad 6

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 10 1 toluenu a 8 1 ethanolu obsahujícího 700 g hydroxidu draselného. Reakční směs byla refluxována 2 b, načež byla zahorka přefiltrována přes PP plachetku a filtrát byl naočkován krystaly čistého betulinu. Po úplném ochlazení byl vykryslalovaný betulin odsát na procesní nuči, promyt 3 1 ethanolu, 3 1 50% ethanolu a 30 I vařící vody a na závěr 51 vařící destilované vody. Krystalický betulin byl vysušen v horkovzdušné sušárně při teplotě 70-75 °C po dobu 48 h. Bylo získáno 1,12 kg (66 %) betulinu ve IbrmČ jemného krystalického prášku o t.t. 256-258 °C, [ctln +16 (10% obj, CH₃OH v CIIClj, 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC čistotu 98,9 - 99,1 %, 'll NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDCh s přídavkem 10 % obj. CDjOD je následující: 0,76 s, 0,83 s, 0,97 s, 0,98 s, 1,02 s, 1,68 s, 6 χ 3II (6 * (11;): 2,39 ddd, 1 Η (Γ- 10.98, J = 10,8. J = 5,8, Η-19β): 3,19 dd, 1 H (J'-l 1,1, Γ-5,2, H-3«): 3,33 dd, 1 H (J'~ 11,0, J=l,2, Il-28a); 3,80 dd, 1 H, (J' - 10,8, J = 1,8, H-28b); 4,58 m, 1 Η (Σ ,1 = 6,5, H-29E); 4,68 m, 1 Η (Σ J = 2,9, H-29Z). ⁱ³C NMR spektrum získaného betulinu měřené v CDCb s přídavkem 10 % ob), 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 1 byl po naočkování a ochlazeni získán druhý podíl krystalického betulinu, který byl rovněž odsál na procesní nuči a promyt stejně jako první podíl. Po vysušení v horkovzdušné sušárně při teplotě 70-75 °C po dobu 48 h bylo získáno ještě 0,46 kg (27 %) druhého podílu betulinu o t.t. 256-257 ^(>C, [a],, +16 (10% obj. CIL,OH vCHCb 0,35 g/100 ml), který má dle HPLC analýzy čistotu 98,7 - 99,0 %. Celkový výtěžek hydrolýzy jc tedy 1,58 kg betulinu (93 %).

«·· · · • * · · · • t · ·

Ul »· ♦* +

Průmyslová využitelnost

Způsobem podle vynálezu lze z odpadní březové kůry /, 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

I. Způsob přípravy a izolace betulin-diacetátu z březové kůry z papíren a jeho případného zpracování na betuJin, vyznačený lim, že se březová kůra namele, poté se smíchá s dvou- až dvacetinásobným objemem vody a zamíchá sc tak, aby veškerá březová kúra byla smočena, potom se sesbírá podíl březové kůry. který plave na hladině, sesbíraný podíl březové kúry se vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 85 °C a poté se belulin obsažený ve vysušené březové kúře podrobí aeetylaci, po aeetylaci se březová kúra vysuší při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C a vzniklý betulin-diacetát se poté izoluje z březové kůry superkritickou extrakcí březové kůry oxidem uhličitým za tlaku 28-35 MPa a teploty 50 - 100 °C a následně se superkritický extrakt překrystaluje 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 1 až 3, vyznačený tím, že březová kůra se mele nožovým mlýnem se šikmým střihem.
5. Způsob podle kteréhokoliv /.nároků 1 až 4. vyznačený tím, že při smíchání namleté kúry s dvou- až dvacetinásobným objemem vody se přidá 0,01-0,1 % _Qbj. tenzidu.
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že belulin obsažený v sesbíraném podílu březové kůry se acctyluje acetanhydridem v přítomnosti terciárního aminu.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že terciárním aminem je pyridin.
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až. 5, vyznačený tím, že belulin obsažený v sesbíraném podílu březové kúry se acetyluje ketenem.

I ··· · · · · · ! »··♦ ····· ; ···· ··· ·*· *·« *· «·♦ ·· ·
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároku 1 až 8, vyznačený tím. že superkritický extrakt se překrystaluje z rozpouštědla vybraného ze skupiny zahrnující chloroform, Cí až G alkohol a bulanon nebo jejich směsi.
10. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím. že rozpouštědlo je vybráno ze skupiny zahrnující hutanou a směs chloroformu a methanolu.
11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10. vyznačený tím. že betulín-diaeetát se po překrystalování zpracuje bazickou hydrolýzou na betulín.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačený tím, že hydrolýza se provádí alkalickým hydroxidem v rozpouštědle vybraném ze skupiny zahrnující Cj až C? alkoholy nebo jejich směsi s alifatickými Cj, až C§ nebo aromatickými Cj, až uhlovodíky.