PL192930B1 - Sposób wytwarzania aloiny z soku aloesowego na drodze ekstrakcji - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania aloiny z soku aloesowego na drodze ekstrakcji, a nastepnie oczysz- czenia przez krystalizacje, znamienny tym, ze ekstrakcje zóltego soku z aloesu lub pochodzacej z niego twardej zywicy prowadzi sie w obecnosci alifatycznego diolu lub triolu zawierajacego nie wiecej niz 15 atomów wegla w lancuchu weglowym. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania aloiny z soku aloesowego na drodze ekstrakcji, a bardziej konkretnie sposób ekstrakcji aloiny z soku aloesowego albo produktów pochodnych, który ma zastosowanie w przemyśle i prowadzi do uzyskania produktu o dobrej czystości i z zadowalającymi wydajnościami.

Aloina jest substancją naturalną, którą można otrzymać klasycznym sposobem przez ekstrakcję z żelu aloesowego. Jest ona substancją niezwykle interesującą z uwagi na własności farmakologiczne kilku jej pochodnych, które mają zastosowanie w różnorodnych lekach. Przykładowo reina, którą można otrzymać z aloiny, ma użyteczne w leczeniu własności przeczyszczające, przeciwreumatyczne, przeciwartretyczne i przeciw zwyrodnieniom stawów.

Powszechnie stosowane od wielu lat sposoby polegały zwykle na ekstrakcji z twardej żywicy, tj. z utwardzonej pozostałości otrzymanej po zatężeniu soku przez proste ogrzewanie na otwartym powietrzu pod ciśnieniem atmosferycznym. Otrzymaną na drodze ekstrakcji aloinę można oczyścić przez rekrystalizację w odpowiednim rozpuszczalniku.

W patencie EP-A-374 890 opisano sposób ekstrakcji aloiny i emodiny aloesowej z roślin lub ekstraktów roślin hydrofilowym rozpuszczalnikiem, sączenia i odparowania, z wytworzeniem syropu, który poddaje się kilkakrotnej ekstrakcji, a następnie rekrystalizacji. Jako rozpuszczalniki stosuje się alkohole, aceton, octan etylu i wodę.

Przyjętą chemiczną nazwą aloiny jest 10-glukopiranozylo-1,8-dihydro-3-hydroksymetylo-9(10H)antracenon. Aloina występuje w postaci dwóch izomerów, A i B, które różnią się położeniem grupy glukozowej w szkielecie antronu, a ich stosunki ulegają zmianom w zależności od pochodzenia roślin i stosowanych sposobów ekstrakcji. Ogólnie korzystna jest aloina z wysoką zawartością izomeru A.

Prace i badania prowadzone przez zgłaszającego wykazały, że klasyczny sposób ekstrakcji można znacznie ulepszyć przez zastosowanie dodatku, który ułatwia ekstrakcję, a następnie umożliwia lepsze oczyszczenie. Konkretnie, w sposobie według wynalazku uzyskuje się poprawioną selektywność ekstrakcji i znaczne zmniejszenie ilości rozpuszczalnika stosowanego w oczyszczaniu, w warunkach pozwalających na prowadzenie sposobu w skali przemysłowej.

Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania aloiny z soku aloesowego na drodze ekstrakcji, a następnie oczyszczenia przez krystalizację, charakteryzuje się tym, że ekstrakcję żółtego soku z aloesu lub pochodzącej z niego twardej żywicy prowadzi się w obecności alifatycznego diolu lub triolu zawierającego nie więcej niż 15, a korzystnie nie więcej niż 10 atomów węgla w łańcuchu.

Zgodnie z korzystnym wykonaniem alifatyczny diol lub triol dodaje się w pierwszym etapie do żółtego soku z aloesu np. z aloe vera, aloe barbadensis lub aloe capensis, po czym sok ten zatęża się, a w drugim etapie prowadzi się ekstrakcję. W pierwszym etapie oczywiście można stosować zawierający aloinę produkt pochodzący z soku, taki jak twarda żywica, ale korzystnie stosuje się bezpośrednio żółty sok, który stanowi mniej zdegradowaną substancję.

Po ekstrakcji prowadzi się rekrystalizację z alkoholu, który może być wybrany z grupy obejmującej etanol, n-propanol, izopropanol, n-butanol, tert-butanol i izobutanol.

Jako alifatyczny diol lub triol w niniejszym wynalazku stosować można na przykład glikol lub glicerynę. Glikol korzystnie jest wybrany z grupy obejmującej glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol propylenowy, glikol butylenowy, glikol tripropylenowy i glikol trietylenowy. Korzystnie alifatyczny diol lub triol stosuje się w ilościach w zakresie 5-25% wagowych, a korzystniej 7-15% wagowych w odniesieniu do ciężaru żółtego soku stosowanego jako substancja wyjściowa.

Jak wspomniano powyżej, po zatężeniu żółtego soku w obecności alifatycznego diolu lub triolu prowadzi się ekstrakcję rozpuszczalnikiem, korzystnie wybranym spośród octanu etylu i acetonu.

Wybór rozpuszczalnika do ekstrakcji jest istotny dla uzyskania zadowalających wydajności. Tak więc, badania porównawcze wykazały, że gdy stosuje się octan etylu, całkowita wydajność w stosunku do aloiny obecnej w substancji wyjściowej wynosi około 50%, zaś w przypadku stosowania chloroformu lub eteru naftowego, ekstrakcja jest słaba, tj. wynosi poniżej 10%. Czystość produktu tj. zawartość w nim aloiny, po ekstrakcji, również wynosi poniżej 10%, gdy zamiast octanu etylu lub acetonu stosuje się chloroform.

Sposób według wynalazku prowadzi do zasadniczego poprawienia selektywności ekstrakcji w porównaniu z klasycznymi metodami, ponieważ zawartość aloiny w ekstrahowanym produkcie przed oczyszczeniem wynosi 60%, a w przypadku ekstrakcji znanymi metodami wynosi ona około 50%.

PL 192 930B1

Jakość otrzymanej aloiny i jej całkowitą wydajność można poprawić kontrolując zawartość wody podczas oczyszczania na drodze rekrystalizacji z alkoholu. Tak więc, zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, oczyszczanie przez rekrystalizację prowadzi się w obecności korzystnie 0,5 do 5%, a korzystniej 0,5 do 2% wagowych wody w stosunku do całkowitego ciężaru ośrodka krystalizacji. Ilość wody reguluje się zwykłymi sposobami, albo przez dodanie wody, gdy jej zawartość jest niska, bądź przez destylację azeotropową, gdy jej zawartość jest wysoka.

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie produktu z zawartością aloiny wynoszącą ponad 80%, zwykle w zakresie 85-90%, a nawet powyżej 90%, gdy zawartość wody kontroluje się podczas oczyszczania. W warunkach, które stosuje się przy prowadzeniu sposobu w skali przemysłowej, całkowita wydajność w stosunku do aloiny obecnej w substancji wyjściowej (żółty sok aloesowy lub produkt pochodny) wynosi ponad 50%.

Inną zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość znacznego zmniejszenia ilości stosowanego alkoholu w etapie oczyszczania następującym po ekstrakcji. Tak więc, w przypadku krystalizacji z izobutanolu, ilość alkoholu mieści się w zakresie 10-20 objętości na objętość aloiny obecnej w ośrodku krystalizacji, zaś w znanych metodach ilość ta wynosi 40 do 60 objętości.

Aloinę otrzymaną sposobem według wynalazku można stosować do wytwarzania leków opartych na reinie lub jej pochodnych, które stosuje się w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów, zapalenia stawów i różnych zapaleń.

Wynalazek zilustrowano bardziej szczegółowo następującymi przykładami. Jeśli nie zaznaczono inaczej, podane części i procenty są wagowe.

P r zyk ł a d nr 1

Jako przykład porównawczy, wytworzono aloinę zgodnie z opisaną poniżej metodą.

W 1-litrowej kolbie do odparowywania 200 g żółtego soku z aloe vera zatężono pod ciśnieniem około 4·10³ Pa w łaźni wodnej ogrzanej do temperatury około 55°C. Po usunięciu 75% wody w temperaturze w zakresie 55-60°C podczas energicznego mieszania przez 30 minut koncentrat pochłonięto w 600 ml octanu etylu. Po zdekantowaniu organiczny supernatant odciągnięto, a wodną pozostałość ekstrahowano trzy razy octanem etylu w temperaturze 50-60°C. Ekstrakty połączono i zatężono pod próżnią, utrzymując temperaturę w zakresie 45-50°C.

Otrzymano brązowo-pomarańczową substancję stałą o zawartości aloiny około 45-50%, którą w temperaturze 70°C rozpuszczono w 640 ml izobutanolu (co odpowiada 40 objętościom izobutanolu w stosunku do obecnej aloiny).

Roztwór izobutanolowy oziębiono do temperatury 5°C i utrzymywano w tej temperaturze przez około 1 godzinę.

Wykrystalizowaną aloinę zebrano przez odsączenie na filtrze Bϋchnera, zaś placek filtracyjny przemyto 20 ml izobutanolu.

Po wysuszeniu otrzymano produkt w postaci żółto-brązowego proszku o zawartości aloiny 86%, co oznaczono metodą chromatografii (HPLC).

Wydajność czystej aloiny w stosunku do aloiny w żółtym soku stosowanym jako substancja wyjściowa wynosi 40%.

P r zyk ł a d nr 2

Sposób według wynalazku jest zasadniczo podobny do ekstrakcji z przykładu 1, ale wprowadza się wskazaną poniżej modyfikację.

Do 1-litrowej kolby do odparowywania wprowadzono 200 g żółtego soku z aloe vera, identycznego jak stosowany w przykładzie 1, ale zanim wprowadzono go do kolby, dodano do niego 20 g glikolu etylenowego, po czym całość zatężono pod ciśnieniem 4·10³ Pa. Po usunięciu 75% wody koncentrat pochłonięto w 600 ml octanu etylu, w warunkach opisanych w przykładzie 1. Po zdekantowaniu organiczny supernatant odpędzono, a wodną pozostałość ekstrahowano trzy razy octanem etylu, po czym ekstrakty połączono i zatężono pod próżnią, utrzymując temperaturę w zakresie 45-50°C.

Tym sposobem otrzymano oleisty, brązowy produkt o zawartości aloiny około 55-60%, który w temperaturze 70°C rozpuszczono w 240 ml izobutanolu (co odpowiada 15 objętościom izobutanolu w stosunku do aloiny).

Roztwór izobutanolowy oziębiono do temperatury 5°C i utrzymywano w tej temperaturzez przez godzinę, jak opisano w przykładzie 1.

Wykrystalizowaną aloinę zebrano przez odsączenie na filtrze Bϋchnera i po przemyciu 20 ml izobutanolu i wysuszeniu otrzymano produkt w postaci żółto-brązowego proszku o zawartości aloiny

87%, co określono metodą chromatografii (HPLC). Stosunek aloiny A do aloiny B wynosi około 3/1.

PL 192 930B1

Wydajność czystej aloiny w stosunku do aloiny w żółtym soku stosowanym jako substancja wyjściowa wynosi 53%.

P r zyk ł a d nr 3

Sposób prowadzono jak opisano w przykładzie 2, ale glikol etylenowy zastąpiono tą samą ilością glikolu dietylenowego.

Otrzymano aloinę o czystości 87% z wydajnością 52%.

P r zyk ł a d nr 4

Sposób prowadzono jak opisano w przykładzie 2, ale glikol etylenowy zastąpiono tą samą ilością gliceryny.

Otrzymano produkt o zawartości aloiny 87%, z łączną wydajnością 48%.

P r zyk ł a d nr 5

Sposób prowadzono jak opisano w przykładzie 2, ale po ekstrakcji octanem etylu, otrzymany ekstrakt pochłonięto w 240 ml izobutanolu, utrzymując ilość wody na poziomie 1% w stosunku do całkowitego ciężaru ośrodka krystalizacji.

Otrzymano produkt o zawartości aloiny 90% z łączną wydajnością 56%.

Claims (11)

1. Sposób wytwarzania aloiny z soku aloesowego na drodze ekstrakcji, a następnie oczyszczenia przez krystalizację, znamienny tym, że ekstrakcję żółtego soku z aloesu lub pochodzącej z niego twardej żywicy prowadzi się w obecności alifatycznego diolu lub triolu zawierającego nie więcej niż 15 atomów węgla w łańcuchu węglowym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się w obecności alifatycznego diolu lub triolu zawierającego nie więcej niż 10 atomów węgla w łańcuchu węglowym.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że alifatyczny diol lub triol dodaje się do żółtego soku z aloesu, który następnie zatęża się przed ekstrakcją.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po ekstrakcji prowadzi się rekrystalizację z alkoholu.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się alkohol wybrany spośród etanolu, n-propanolu, izopropanolu, n-butanolu, tert-butanolu i izobutanolu.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się stosując sok z aloe vera, aloe barbadensis lub aloe capensis.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako alifatyczny diol lub triol stosuje się glikol lub glicerynę.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że glikol jest wybrany z grupy obejmującej glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol propylenowy, glikol butylenowy, glikol tripropylenowy i glikol trietylenowy.

9. Sposób według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, że alifatyczny diol lub triol stosuje się w ilości 5-25% wagowych w odniesieniu do ciężaru żółtego soku.

10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się stosując rozpuszczalnik wybrany spośród octanu etylu i acetonu.

11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że rekrystalizację prowadzi się w obecności 0,5 do 5% wagowych wody w odniesieniu do całkowitego ciężaru ośrodka krystalizacji.