Диссертация (Разработка способа получения субстанции антимикробного действия на основе ройлеанонов из корней шалфея лекарственного), страница 11

Принцип технологии следующий: в качестве экстрагента выбран96% этиловый спирт. После отгонки растворителя кубовый остатокразбавляют водой, полностью отгоняют спирт, обрабатывают хлороформом споследующей экстракцией целевого продукта из хлороформа растворомводной щелочи, который подкисляют соляной или серной кислотой.Осадокцелевого продукта отфильтровывают, промывают, сушат, измельчают.Экстракцией целевого продукта щелочью в виде фенолята, растворимого вводе, решаются сразу две задачи – гидролиз менее активного 7ацетоксиройлеанонаиотделениеот7-гидроксиройлеанонапримесейлипидного характера, остающихся в хлороформе [47].Введение в схему щелочного агента (1% водный раствор гидроксиданатрия) требовало доказательства стабильности целевого продукта вщелочной среде. С этой целью был записан 1Н ЯМР спектр горминона вприсутствии 1% гидроксида натрия в дейтерометаноле (CD3OD) через 2074минут после растворения, через 6 часов и 24 часа.Изменений в спектрах ненаблюдалось (Рисунок 30).

Из этого опыта можно сделать вывод остабильности конечного продукта реакции горминона в щелочной среде втечение по крайней мере 24 часов и о возможности жидкофазной экстракциив течение такого времени.Рисунок 30. 1Н ЯМР спектры горминона в 1% растворе гидроксида натрия вдейтерометаноле через 20 минут после растворения и через 24 часасоответственно.75Дальнейшей нашей задачей являлось доказательство отсутствияконкурирующих реакций в ходе щелочного гидролиза ацетилгорминона типадегидратации и получения единственного целевого продукта – горминона.Опыт проводили следующим образом: 20 мг ацетилгорминона растворили в 5мл 1% раствора NaOH в D2O.

Отбирали пробы по 1 мл раствора через 6, 11,16 и 23 минутыпосле растворения, подкисляли 5% раствором HClдонейтральной реакции, извлекали реакционную смесь дейтерохлороформом,удаляли водную фазу и записывали 1Н ЯМР спектр хлороформного раствора.При воздействии щелочи на ацетат действительно наблюдается образованиеодного продукта – горминона (Рисунок 31).В 1Н ЯМР спектрах, с помощью которых контролировали ход реакции,присутствуют сигналы только исходного 7-ацетилгорминона (Н-7 5,8 м.д.,мультиплет) и продукта реакции – горминона (Н-7 4,75 м.д., мультиплет).Отсутствуют дублеты дублетов в ароматической области (6,5-6,8 м.д.)характерныедляолефиновыхдегидроройлеанона.Следовательно,возможнаяпротонов6,7-побочнаяреакциядегидратации при элиминировании ацетоксигруппы не имеет места.76Рисунок 31.

1Н ЯМРспектры (фрагменты, содержащие Н-7 ацетилгорминонаи горминона) через 6 мин, 11 мин, 16 мин, 23 мин после началареакциисоответственно.Реакция гидролиза ацетилгорминона является реакцией первогопорядка по отношению в ацетилгорминонуи подчиняется уравнению2,303 lgC0 kt .CТак как в формулу входит отношение начальной концентрации77(С0) и концентрации в любой момент (С), то величина отношения не зависитот единиц, в которых выражены концентрации. Следовательно правомочноиспользовать для этой цели отношения интегральных интенсивностейсигнала протона при С-7 молекулы гидролизующегося ацетилгорминона в 1НЯМР спектрах. Подставляя в уравнение реакции соотношение концентрацийацетилгорминоназапромежуткивремени5,64646464(6  11мин), (6  16 мин),(6  23 мин),(6  270 мин) )514229,513,810,17минут(и получаем значения0,227; 0,421; 0,774; 0,938, которые хорошо распределяются на прямой(Таблица 10, Рисунок 32).Константа скорости составитсоответственно2,303 lgtC0C  0,227 / 5  0,045; 0.421 / 10  0,042; 0,774 / 17  0,045 .Дляреакций первогопорядка исчезновение исходного вещества будет наблюдаться черезбесконечно большой промежуток времени, т.е.

реакция первого порядканикогда не заканчивается полностью[31,49]. Для возможно более полногопроведения реакции гидролиза было предложено несколько жидкофазныхэкстракцийщелочьюхлороформногораствора,содержащегоацетатгорминона.Таблица 10Кинетика реакции гидролиза ацетилгорминона№С ац.горм.С горм.t, (мин)16435,4625148,621134257,8416429,571,3323513,886,71270Δt2-t15Δt3-t110Δt4-t11778Рисунок 32. График зависимости мольной доли ацетилгорминона от времениреакции.Рисунок 33. График логарифмической зависимости отношения начальнойконцентрации и мгновенной концентрации.Поскольку реакция гидролиза идет с уменьшением концентрацииисходного вещества, значение логарифма в уравнении будет отрицательным(Рисунок 33).Таким образом в результате описанных экспериментов моделированияреакции гидролиза ацетилгорминона и способности горминона сохранятьстабильность в течение 24 часов показана возможность использования этойреакции в технологии получения антимикробного препарата Ройлевин.79Следующей нашей задачей при разработке регламента полученияРойлевина была оптимизация параметров технологического процесса.Нами проведены опыты по выбору оптимальных параметров наголовной стадии экстракции сырья 96% этанолом и на стадии жидкофазнойэкстракции водного кубового остатка хлороформом и хлороформа – воднойщелочью.

На стадии экстракции сырья варьировались кратность экстракции(2 или 3), время каждой экстракции, соотношение массы сырья и объемаэкстрагента,размерчастицитемператураэкстракции.Результатыпредставлены в таблицах 11-14.Анализ таблиц показывает, что оптимальными параметрами являютсясоотношение массы сырья и объема экстрагента 1:5, время 1й, 2й, 3йэкстракций соответственно 4, 3, 2 часа, размер частиц измельченного сырья ≤3 мм. Данные 13й таблицы показывают, что выход ройлеанонов существенноне меняется в интервале температур 20-40 0С. При нагревании до 60 0Свозможно увеличение перехода в раствор поглощающих в УФ областипродуктов неройлеанонового характера. Мы остановили свой выбор наэкстракции при комнатной температуре.80Таблица 11Варьирование кратности и времени экстракции№№Время экстракции в чопытаIIIIII631841:52641:521:521:52-«-32-«-32-«-32-«-32-«-32-«-32-«-32441:52681841:526918181:5270324467безперемешиванияКратность4366Способэкстракции41865m сырьяv экстрагента4321:5Содержаниеройлеаноновв жидкомэкстракте, %0,0930,0330,01340,0710,03460,00890,0700,0280,0150,0820,03260,0200,0660,02870,0220,0940,0220,00540,0970,0280,00820,070,040,014Объемэкстракта,мл170160182172174186178184180172178176188186184184184182174174174192186186Содержаниеройлеаноновв жидкомэкстракте, г0,1580,0550,0240,1220,0600,0160,1250,0540,0270,1410,0580,0350,1240,0530,0400,1730,0400,0100,1690,0490,0140,13440,07440,0260Суммарноесодержание,г (3х и 2хкратн.экстр.)0,2370,2130,1980,1820,2030,1760,2340,1990,2170,1770,2230,2130,2320,2180,2350,20981Таблица 12Варьирование соотношения массы сырья (m) и объема растворителя (v)№№оппыта71IВремя экстракцииIIIIImv431:4272431:6273431:7274431:8270431:52Vэкстракта,мл138120118246234238282254260340332328192186186Содержание Содержание Общееройлеанонов, ройлеанонов, содержание%гройлеанонов,г0,0790,1090,0500,0600,2020,0280,0330,04980,1230,03750,0880,2270,00690,0160,0480,1370,0300,0760,2330,00770,0200,0360,012240,1950,0170,05640,00490,01610,070,1340,040,0740,2350,0140,02682Таблица 13Варьирование размеров частиц сырья: a) ≤ 3мм, б) > 3 мм№№опыта75аВремя экстракции, чIIIIII43275аm сырьяV экстрагента1:5431:5276б431:5278а431:5279б4321:5V экстракта, мл180180180180180180195188190180180195210205205Содержание СодержаниеОбщееройлеанонов, ройлеанонов, содержание%гройлеанонов,%0,04930,0890,020,0360,1430,010,0180,04160,07820,01550,02790,1300,01300,02340,03820,07450,01180,022180,1190,011680,02220,0440,02780,01490,0280,0120,01260,07920,05000,02910,05880,02460,02580,1580,10983Таблица 14Варьирование температуры экстракции№№опытаt 0С90комн.Время экстракции, чIIIIII4329140011192600111V экстракта, Содержание СодержаниеОбщеемлройлеанонов, ройлеанонов, содержание%гройлеанонов,г1900,06600,12211850,03920,072520,221261850,01440,026641850,06910,1278351850,03110,0575350,219411850,01840,034041850,10050,1859261900,04290,081510,31091850,02350,04347584На стадии жидкофазной экстракции варьировали кратность экстракциихлороформом взвеси целевого продукта из водной фазы (3-4 раза), кратностьэкстракции ройлеанонов из хлороформной фракции водной щелочью (3-6раз) и процентное содержание гидроксида натрия в водном растворе (1-2%).Полученные данные представлены в таблице 15.

В качестве результатовоптимизации рассматривали выход препарата от массы сырья в % исодержание ройлеанонов в препарате в %.Как видно из Таблицы 15 трехкратная экстракция водной фазыхлороформом, четырехкратная экстракция целевого продукта воднойщелочью с содержанием гидроокиси натрия 1% являются оптимальными.Увеличение концентрации щелочи или кратности процессов в жидкофазнойэкстракции не улучшает качества конечного продукта, и нецелесообразно поэкономическим соображениям.Как было отмечено ранее, гидролиз ацетилгорминона не идет до конца[31,49].