способ получения эргоалкалоидов эрготоксиновой и эрготаминовой групп

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭРГОАЛКАЛОИДОВ ЭРГОТОКСИНОВОЙ И ЭРГОТАМИНОВОЙ ГРУПП путем экстракции сырья спорыньи органическим растворителем, обработкой хлороформом, упариванием и фильтрованием технической суммы эргоалкалоидов с последующим растворением в органическом растворителе, кристаллизации, фильтрации и сушки полученного продукта, отличающийся тем, что экстракцию проводят водным раствором ацетона при рН среды 3 5 и количестве ступеней разделения не менее 3, упариванием экстракта и доведением водного остатка до щелочной среды с последующей обработкой хлороформом при количестве ступеней разделения не менее четырех и фильтрацией хлороформных экстрактов через слой окиси алюминия, упариванием до сухого остатка с последующим растворением суммы эргоалкалоидов в этилацетате, кристаллизацией, фильтрованием и сушкой полученного продукта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию сырья проводят 50%-ным водным раствором ацетона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют биомассу сапрофитного штамма спорыньи К-41.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к способам выделения эргоалкалоидов.

Известен способ получения эргоалкалоидов, который заключается в том, что измельченные рожки спорыньи экстрагируют дихлорэтаном при рН 8-9. Дихлорэтановые извлечения обрабатывают 1% -ным раствором ортофосфорной кислоты, из полученного извлечения алкалоиды экстрагируют хлороформом при рН 8-9 с одновременным высаливанием алкалоидов солью.

Хлороформное извлечение упаривают до небольшого объема и осаждают техническую сумму эргоалкалоидов петролейным эфиром. Осадок отфильтровывают, промывают петролейным эфиром и сушат. Высохший продукт очищают на колонке с окисью алюминия IV степени активности, элюируют алкалоиды с сорбента под вакуумом смесью бензол-хлороформ-метанол (40:20:10). Элюат упаривают до небольшого объема и осаждают эргоалкалоиды петролейным эфиром. Выделившийся продукт отфильтровывают, сушат, после чего растворяют в ацетоне, добавляют к раствору воду и выдерживают в холодильнике для выделения ацетон-кристалла определенной фракции эргоалкалоида. Осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Выход готового продукта составляет 48,5% от содержания в сырье (Промышленный регламент N 39-10-027, ВИЛР, 1978 г.).

Недостатками указанного способа являются: применение в значительных количествах высокотоксичных и летучих растворителей (бензола, хлороформа, метилового спирта); большое количество стадий и времени способа, потеря алкалоидов; невысокий выход готового продукта и нестабильность его качества.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения эргоалкалоидов, заключающийся в том, что измельченные рожки спорыньи экстрагируют дихлорэтаном в щелочной среде, обрабатывают экстракт раствором ортофосфорной кислоты с последующей обработкой фосфорнокислого экстракта хлороформом, его упаривании и осаждении суммы эргоалкалоидов петролейным эфиром. Выделившуюся сумму эргоалкалоидов фильтруют, промывают петролейным эфиром, выветривают под тягой в вакуум-сушильном шкафу. Получают техническую сумму эргоалкалоидов. Техническую сумму растворяют при комнатной температуре в хлороформе. Полученный раствор пропускают под вакуумом через хроматографическую колонку, заполненную комбинированным сорбентом из окиси алюминия и активированного угля в соотношении 1: 1. Алкалоиды элюируют хлороформом до отрицательной реакции на алкалоиды в пробе с петролейным эфиром. Элюат упаривают и осаждают очищенную фракцию эргоалкалоидов петролейным эфиром. Бутыль с осадком выветривают 5 ч, после чего осадок отфильтровывают на фильтре Бюхнера, промывают петролейным эфиром, выветривают под тягой в течение 5 ч, и затем сушат в вакуум-сушильном шкафу, выделяя целевой продукт. Выход готового продукта составляет 69,61% от содержания в сырье (Промышленный регламент N 64-1800-083, ВИЛР, 1987 г.).

Недостатками указанного способа являются: применение в значительных количествах высокотоксичных и летучих растворителей (дихлорэтан, хлороформ, петролейный эфир), большое количество стадий и времени способа; потеря алкалоидов; невысокий выход готового продукта и нестабильность его качества.

Целью изобретения является разработка универсальной комплексной технологии получения эргоалкалоидов как из растительного сырья, так и из биомассы сапрофитного штамма спорыньи, а также более полное извлечение эргоалкалоидов, изменение соотношения эпимеров в сторону физиологически активных соединений, повышение выхода готового продукта и получения очищенных фракций со степенью чистоты не менее 96-98% Поставленная цель достигается разработкой комплексной универсальной технологии выделения эргоалкалоидов как из склероциев спорыньи, так и из биомассы сапрофитного штамма спорыньи, основанной на использовании нового для технологии выделения эргоалкалоидов экстракционного метода при кислотных значениях рН. В результате экстракции в системе ацетон-серная кислота (1:1000) и водная фаза хлороформ происходит выделение эргоалкалоидов из сырья с полнотой извлечения 94% При этом соотношении эпимеров в сторону физиологически активных соединений составляет 90:10. Кроме того, заявляемым способом экстракции практически не извлекаются липиды, которые являются основным балластным веществом как в склероциях спорыньи, так и в биомассе сапрофитного штамма спорыньи К-41. Это создает благоприятные предпосылки для дальнейшей очистки полупродукта, которая заключается в освобождении от сопутствующих веществ неалкалоидного характера.

При очистке технической суммы эргоалкалоидов используется растворение в этилацетате, последующая кристаллизация с добавлением серного эфира и сушка готового продукта (процесс фракционирования). В результате сокращается количество стадий в технологическом процессе получения эргоалкалоидов до 4-х против 13-и по прототипу (табл.3). При этом исключается стадия колоночной хроматографической очистки, устраняются связанные с этим потери целевого продукта, сокращается количество используемых растворителей, повышается степень чистого и качество готового продукта.

Соответствие заявляемого способа критериям "новизна" и "изобретательский уровень" заключается в использовании нового для технологии метода кислотной экстракции водным раствором ацетона, проведения стадии фракционирования и кристаллизации, минуя стадию колоночной хроматографической очистки, а также упрощении технологического процесса в целом.

П р и м е р 1. Измельченные рожки спорыньи (Claviceps purpurea) при содержании суммы эргоалкалоидов в сырье 0,33% в количестве 5 кг экстрагируют трижды до полноты извлечения 50% и водным раствором ацетона, содержащего Н₂SО₄ в соотношении 1:1000 для создания кислой среды с рН 3-5 при комнатной температуре и постоянном перемешивании в экстракторе. Время 1-й, 2-й и 3-й экстракции составляет по 1 ч. Соотношение сырья и экстрагента 1:8. На 2-ю и 3-ю экстракцию кислый водный раствор ацетона подают в количестве, равным слитому первому и второму экстракту соответственно. Экстракты объединяют. Объединенный кислый водный ацетоновый экстракт, содержащий сумму эргоалкалоидов, упаривают на вакуум-выпарном циркуляционном аппарате "Simax" при 40-50^оС и остаточном давлении минус 78,4-88,2 кПа (минус 0,8-0,9 кгс/см²) до 0,5 объема, собирая отгон ацетона, который используется для реэкстракции. В полученном водном остатке доводят рН до 9-10, используя 25%-ный раствор аммиака и экстрагируют 4 раза хлороформом в объеме равным 5 л. После каждой экстракции проверяют рН водного слоя и при необходимости доводят до значения рН 9-10 с помощью 25% -ного раствора аммиака. Соединенные хлороформные экстракты пропускают через слой окиси алюминия массой 400 г. Затем фильтр дополнительно промывают 2 л хлороформа, после чего отбирают 1 мл фильтрата, упаривают на вакуум-выпарном циркуляционном аппарате при температуре 30-40^оС и остаточном давлении минус 76,4-88,2 кПа (минус 0,8-0,9 кгс/см²) до сухого остатка. К остатку весом около 30 г добавляют 150 мл этилацетата, растворяют при слабом нагревании при 25-30^оС и кристаллизуют, добавляя серный эфир и затравку при 5^оС в течение 8 ч. После фильтрации получают 12-15 г кристаллической фракции готового продукта со степенью чистоты 98% (по данным анализа ВЭЖХ). Выход очищенной кристаллической субстанции эргоалкалоидов составляет 70%

П р и м е р 2. Процессы ведут, как в примере 1 с тем отличием, что стадию экстракции суммы эргоалкалоидов проводят из биомассы спорыньи сапрофитного штамма К-41, содержащей 0,23% эргоалкалоидов. Выход очищенной кристаллической субстанции эргоалкалоидов составляет 69,7%

Оптимальность выбранных параметров подтверждается в табл. 1-3.

Из данных табл. 1 следует, что при по- лучении эргоалкалоидов как из паразитарного так и из сапрофитного штаммов спорыньи, наибольший выход готового продукта достигается при соотношении вода:ацетон (1:1). Увеличение концентрации ацетона ведет к большему экстрагированию балластных веществ, в частности, липидов, уменьшение концентрации ацетона приводит к ухудшению выделения из сырья суммы эргоалкалоидов.

При экстракции суммы эргоалкалоидов как из паразитарного, так и из сапрофитного штаммов спорыньи 50%-ным кислым водным раствором (табл. 2) оптимальным значением рН является 3-5. При более низких значениях рН существенного увеличения выхода эргоалкалоидов не наблюдается, а при увеличении этого показателя соли эргоалкалоидов переходят в свободные основания, которые водным раствором ацетона не экстрагируются, что приводит к снижению выхода полупродукта.

В табл. 3 приводятся данные по нормам времени на проведение технологического процесса стадии фракционирования в производстве эргоалкалоидов по прототипу и предлагаемым методами. Из представленных данных видно, что количество стадий сократилось с 13 по прототипу до 4-х предлагаемым способом; и время технологического процесса сократилось на 14 ч 15 м.

Заявляемый способ сокращает время проведения технологического процесса получения эргоалкалоидов на 14 ч 25 м и дает возможность получать субстанции эргоалкалоидов как из растительного сырья паразитарной спорыньи так из биомассы спорыньи сапрофитного штамма со степенью чистоты 96-98% не снижая выхода готового продукта.