способ химической переработки бересты

Формула изобретения

1. Способ химической переработки бересты, включающий выделение бетулина из измельченной бересты, освобожденной от луба и механических примесей, путем экстракции органическими растворителями в замкнутом экстракционном технологическом комплексе, заключающийся в том, что экстракцию проводят в экстракторе проточного типа при температуре кипения растворителя с непрерывным отбором экстракта в куб-испаритель, осуществляют регенерацию растворителя из экстрактора и куба-испарителя в конденсаторе, конденсацию паров растворителя и возврат конденсата в рецикл, последующую при необходимости очистку бетулина и получение суберината натрия из проэкстрагированной бересты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют растворитель, смешивающийся с водой, например, азеотропную смесь изопропиловый спирт-вода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при регенерации растворителя содержание экстрактивных веществ, включающих бетулин, в кубе-испарителе доводят до концентрации, примерно в два раза превышающей концентрацию насыщенного раствора экстракта при температуре кипения растворителя, после чего экстракт охлаждают и фильтрацией отделяют бетулин.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракт обрабатывают гидроокисью натрия непосредственно в кубе-испарителе в ходе непрерывной регенерации растворителя, при этом концентрацию экстракта в кубе-испарителе поддерживают ниже концентрации насыщенного раствора экстрактивных веществ при температуре кипения, по окончании процесса горячий обезвоженный экстракт фильтруют для отделения твердых солей полифенолов и кислот, фильтрат охлаждают и отделяют очищенный бетулин фильтрацией, а в качестве растворителя используют несмешивающийся с водой органический растворитель, например толуол.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для интенсификации процесса экстракцию ведут в низкочастотном пульсационном режиме с частотой пульсаций 0,07-0,15 кГц.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют бересту с влажностью от воздушно-сухой до насыщенной влагой, примерно до 33 отн.%.

7. Способ получения суберината натрия из бересты, включающий очистку бересты от луба и механических примесей, экстракцию измельченной бересты в экстракторе органическими растворителями в замкнутом экстракционном технологическом комплексе, последующую обработку проэкстрагированной бересты при нагревании и перемешивании водно-спиртовой щелочью без выгрузки из экстрактора, фильтрацию горячей реакционной массы с отделением нерастворимого остатка целлолигнина, упаривание фильтрата натриевых солей субериновых кислот с одновременным их осветлением путем обработки перекисью водорода.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения ациклических соединений, содержащих одну или две карбоксильные группы, связанные с ациклическими атомами углерода, и карбоциклических соединений, содержащих две оксигруппы, связанные конденсированной пятициклической системой, а именно к способам получения из бересты тритерпеновых соединений и солей субериновых кислот и самих кислот, которые используются в химико-фармацевтической, пищевой и косметической промышленностях.

Береста является богатым источником бетулина, включающего бетулинол (луп-20 (29)-ен-3 , 28-диол), бетулиновую кислоту, лупеол и др., а также источником солей субериновых кислот, сложной смеси алифатичских С₁₈-С₂₂ моно - и дикарбоновых насыщенных и ненасыщенных окси- и эпоксикислот.

Бетулин и синтезированные на его основе производные обладают разнообразной биологической активностью, в частности антисептическими, гастро- и гепатопротекторными свойствами, противоопухолевой и анти-ВИЧ активностью и представляют большой интерес для химико-фармацевтической промышленности благодаря доступности сырья, высокому содержанию в нем бетулинола и простоте его выделения. На основе бетулинола как диола получен ряд ценных технических продуктов - полимеров и смол с повышенными водо-, хим- и термостойкостью, с высокими диэлектрическими свойствами, эмульгаторов и пластификаторов.

При таком широком диапазоне применения бетулина требования к его качеству могут быть различными. Известно, что бетулин содержит значительное (до 25%) количество полифенольных примесей - соединений группы флавоноидов (катехины, лейкоантоцианы), фенолкарбоновых и жирных кислот [Eckerman Ch., Ekman R. Comparision of solvents for extraction and crystallisation of betulinol from birch bark waste // Paperi ja puu - Pap. och Trä. - 1985. - №3. - P.100-106. Черняева Г.Н., Долгодворова С.Я. Степень Р.А. Утилизация древесной биомассы. Красноярск, ИЛиД СО АН СССР, 1987, 166 с], [1, 2]. Флавоноиды содержатся в пряных растениях, цитрусовых, в разнообразных препаратах, используемых с лечебной или профилактической целью. Они не токсичны. Поэтому такой бетулин без дополнительной очистки может быть использован в косметике и лечебных препаратах. В случае использования бетулина для синтеза производных, например диацетата бетулинола, бетулиновой кислоты и т.д., необходима его очистка от фенольных соединений, чтобы избежать неоправданных расходов реагентов и упростить выделение и очистку целевого продукта.

Соли субериновых кислот представляют интерес как природное, натуральное поверхностно-активное вещество. При необходимости из них могут быть выделены и сами субериновые кислоты.

Решаемая настоящим изобретением техническая задача заключается в разработке простого и эффективного способа химической переработки бересты с получением экстракцией бетулина и последующей обработкой проэкстрагированной бересты водно-спиртовой щелочью с получением солей субериновых кислот.

Общепринятым способом выделения бетулина из бересты является экстракция органическими растворителями. В качестве растворителей используют алифатические углеводороды и их хлорпроизводные (дихлорметан, хлороформ, четыреххлористый углерод, трихлор - и перхлорэтилен), спирты C ₁-С₄, простые эфиры, ацетон. Известна экстракция бетулина гексаном (RU 2206572 С1, 20.06.2003), высококипящими углеводородами (RU 2138508 С1, 27.09.1999), толуолом (RU 2192879 С1, 20.11.2002), смесью петролейного эфира и толуола (RU 2184120 С1, 27.06.2002), этиловым (RU 2172178 C1, 20.08.2001) и бутиловым (RU 2234936 C1, 27.08.2004) спиртами.

Общепринятым способом выделения солей субериновых кислот из бересты является обработка ее вводно-спиртовой щелочью.

Известен способ, предусматривающий обработку бересты водно-спиртовым раствором едкого натрия фильтрацией и подкислением фильтрата соляной кислотой с получением свободных субериновых кислот (US 6392070, 14.08.2003).

Известен способ химической переработки бересты с одновременным получением бетулина и солей субериновых кислот, в соответствии с которым бересту обрабатывают вводно-спиртовым раствором щелочи, фильтруют, обрабатывают острым паром для удаления спирта (SU 382657, 01.01.1973). В результате получают смесь, содержащую бетулин, суберинат натрия и лигнин, и проводят операции по их разделению. Этот способ трудоемкий и не позволяет получить бетулин и суберинат натрия высокого качества из-за сложности их выделения из полученной смеси. По этой причине в настоящее время выделение бетулина и солей субериновых кислот осуществляют последовательно, вначале бетулин, а затем соли субериновых кислот.

Известен способ последовательного выделения из бересты бетулина и суберината, в соответствии с которым измельченную бересту помещают в экстрактор, а растворитель, в качестве которого используют диоксид углерода, вводят в экстрактор под давлением не ниже 200 атм. при 50-100°С (US 6392070, 08.14.2003). Получаемый в жидком виде экстракт при атмосферном давлении разделяется на газообразный диоксид углерода, который снова под давлением подают в экстрактор, и на выделенные из бересты натуральные вещества, которые выводят из технологического процесса.

Недостатком этого способа является его сложность и необходимость использования при его реализации сложного оборудования, работающего под высоким давлением.

Наиболее распространенной является экстракция бетулина путем кипячения в колбе (кубе) с обратным холодильником или в аппарате Сокслета.

Известен способ экстракции бетулина путем кипячения бересты в кубе, снабженном конденсатором (RU 2184120 С1, 27.06.2002). Способ предусматривает возврат конденсата растворителя в экстрактор. Слив экстракта из куба производят один раз по завершению процесса экстракции.

Этот способ малоэффективен и уступает по продолжительности процесса, расходу растворителя и энергозатратам процессу экстракции в аппарате Сокслета.

Ближайшим аналогом заявляемого способа является способ, реализуемый в замкнутом экстракционно-регенерационном комплексе на основе экстрактора Сокслета (например, RU 2206572 С1, 20.06.2003). Способ включает помещение измельченной бересты в экстрактор, а растворителя - в куб-испаритель, нагрев растворителя до кипения и непрерывный отбор паров из куба-испарителя в конденсатор. Сконденсированные пары направляют в экстрактор, после заполнения экстрактора экстракт выводят в куб-испаритель, нагревают содержимое куба до кипения для рецикла растворителя и использования его в последующей ступени экстракции.

Этот способ имеет несколько недостатков. Во-первых, этот способ не позволяет использовать оборудование для выделения субериновых кислот Во-вторых, способ не обеспечивает высокую эффективность извлечения экстрактивных веществ, поскольку он предусматривает многократное настаивание (залив-слив), а формируемые потоки имеют ламинарную структуру с малоподвижным пограничным слоем между твердой и жидкой фазами, что препятствует получению высокого градиента концентраций. В-третьих, процесс экстракции занимает длительное время, поскольку он ведется, как правило, при температуре ниже температуры кипения растворителя.

Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в разработке простого и эффективного способа химической переработки бересты с получением бетулина и суберината натрия в одной установке за один цикл переработки бересты.

В соответствии с изобретением способ химической переработки бересты заключается в экстракции бересты с получением бетулина и одновременной химической очисткой от примесей и последующей обработкой бересты водно-спиртовым раствором щелочи с получением натриевых солей субериновых кислот.

Способ химической переработки бересты реализуют в технологическом комплексе, представленном на прилагаемом чертеже.

Комплекс содержит экстрактор 1 проточного типа, конденсатор 2, куб-испаритель 3. В линию подвода растворителя в экстрактор 1 для интенсификации процесса экстракции помещен пульсатор 4, формирующий низкочастотное поле с частотой пульсации 0,07-0,15 кГц, которая оказалась оптимальной для повышения выхода бетулина.

Первую стадию химической переработки бересты-экстракцию с выделением бетулина без его очистки ведут при температуре кипения растворителя с регенерацией основной массы растворителя из экстракта в кубе-испарителе 3, а также, частично, в самом экстракторе 1. Пары растворителя из экстрактора и куба-испарителя 3 конденсируют в конденсаторе 2 и регенерированный горячий растворитель возвращают вниз экстрактора 1. При этом в кубе-испарителе 3 накапливаются бетулин и другие экстрактивные вещества (полифенолы, фенолкарбоновые и насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты С₁₆-С ₂₂). По завершении процесса содержимое куба-испарителя 3 охлаждают. Суспензию сливают на фильтр для отделения бетулина. Массовая доля основного вещества в нем составляет 80-85%. Экстракт из экстрактора 1 сливают для использования в новой операции экстракции. В экстрактор заливают водно-спиртовый раствор щелочи, нагревают, перемешивают и фильтруют с получением солей субериновых кислот.

Преимущество предлагаемого непрерывного способа экстракции перед прототипом, экстракцией в аппарате Сокслета, заключается в более высокой скорости экстракции и степени извлечения бетулина за счет постоянно поступающего в экстрактор свежего растворителя, что обеспечивает более высокий градиент концентраций. Проведение экстракции при температуре кипения растворителя обеспечивает более высокую скорость экстракции и хороший контакт жидкой фазы с берестой.

При регенерации растворителя из экстракта в кубе-испарителе 3 поддерживают постоянный, первоначально залитый, объем жидкости. В процессе экстракции происходит постепенное накопление в кубе-испарителе 3 экстрактивных веществ до концентрации примерно в 2 раза выше концентрации их насыщенного раствора при температуре кипения используемого растворителя. Концентрирование экстракта в кубе-испарителе 3 позволяет осуществить легкое удаление из куба-испарителя суспензии экстрактивных веществ, основным компонентом которых является бетулин, повышает выход бетулина и экономит энерго- и теплозатраты на стадии регенерации растворителя из маточного раствора. Частичное упаривание экстракта с последующим охлаждением его по сути является первой кристаллизацией, при которой остаются в маточнике самые окрашенные примеси. Поэтому сразу получается бетулинол с массовой долей основного вещества не ниже 80%, белого или бежевого цвета в зависимости от полярности используемого растворителя.

Достоинством предлагаемого способа экстракции в отличие от экстракции в аппарате Сокслета является и то, что он дает возможность использовать для интенсификации процесса пульсационную технологию, в частности низкочастотные колебания. Известно, что низкочастотные пульсации позволяют увеличить выход экстрактивных веществ, главным образом, за счет снятия диффузионного барьера с поверхности твердой фазы, т.е. увеличения скорости обновления пограничного слоя (например, Малышев P.M., Злотников А.Н., Седов А.А., Бомштейн В.Е. Новые высокоэффективные технологии и оборудование для экстракции и концентрирования при переработке растительного сырья / Химия и технология растительных веществ: тезисы докладов конференции, Изд. Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 2000. - С.101).

Для интенсификации процесса экстракцию по предлагаемому способу ведут в низкочастотном пульсационном режиме с частотой пульсаций 0,07-0,15 кГц.

Очистку бетулина обычно проводят обработкой экстрактов неорганическими основаниями в отдельных аппаратах (RU 2138508 С1 27.09.1999; US 20030153776, 14.08.2003).

По патенту RU 2138508 экстракт обрабатывают при нагревании раствором гидроокиси натрия и отделяют твердые частицы солей фильтрацией, а по патентной заявке US 20030153776 раствор бетулина-сырца промывают раствором гидроокиси натрия. В последнем случае (пример 3 в US 20030153776) велики потери бетулина, выход его низок - всего 37% от бетулина-сырца. При этом образуется большое количество раствора солей, по существу, сточных вод: 2,0 литра при очистке 39 г бетулина.

Предлагаемый способ отличается тем, что обработка гидроокисью натрия совмещена с регенерацией растворителя в процессе экстракции. По завершении процесса экстракции содержимое куба-испарителя 3 сливают и фильтруют для отделения твердых частиц солей полифенолов, фенолкарбоновых и жирных кислот. При этом концентрация экстрактивных веществ в конце процесса должна быть ниже концентрации их насыщенного раствора, чтобы обеспечить при фильтрации экстракта отделение образующихся твердых частиц примесей, солей полифенолов, фенолкарбоновых и жирных кислот от раствора очищенного бетулина. Фильтрат охлаждают и выпавший очищенный бетулин отфильтровывают. В этом случае в качестве растворителя используют несмешивающиеся с водой растворители, предпочтительнее толуол.

Суберинат натрия получают обработкой бересты водно-спиртовыми растворами щелочей. Предлагаемый способ отличается тем, что обрабатывают вводно-спиртовой щелочью проэкстрагированную бересту без выгрузки ее из экстрактора. По завершении омыления от горячей реакционной массы отфильтровывают нерастворимый остаток целлолигнина, фильтрат натриевых солей субериновых кислот упаривают, обрабатывая при этом перекисью водорода с целью осветления товарного продукта - пасты суберината натрия.

Высушенный целлолигнин может найти применение в качестве органоминеральной добавки в торфо-земляные грунты. Предлагаемый способ обеспечивает комплексное использование бересты, упрощает проведение процесса на стадии выделения бетулина, создает лучшие санитарно-гигиенические условия труда и дает новый товарный продукт - природные ПАВ-суберинат натрия.

В качестве исходного сырья используется измельченная береста, от которой известным способом замачивания в воде и отмучивания отделены механические примеси и частицы луба. Влажность такой бересты достигает 30-33 отн.%, то есть полного насыщения. В принципе, присутствие влаги отрицательно влияет на растворимость экстрактивных веществ и на процесс экстракции. Например, растворимость бетулинола в 87%-ном водном изопропиловом спирте составляет 28 г/л, а в 80%-ном - 16 г/л. Несмотря на это, предлагаемый способ экстракции бересты позволяет не подвергать ее специальной сушке, так как при экстракции растворителями, не смешивающимися с водой, влага в начальный период вытесняется из бересты, выводится с экстрактом в куб-испаритель 3, в котором при регенерации растворителя гетероазеотропно отгоняется и отделяется от возвращаемого в экстрактор 1 растворителя путем простого отстаивания. При экстракции легкокипящими растворителями, которые образуют с водой гомоазеотропные смеси и полностью смешиваются с водой, последняя также выводится в куб-испаритель 3 и накапливается в нем за счет непрерывного испарения растворителя. Таким образом, при использовании любых растворителей вода выводится из экстрактора 1, что позволяет экстрагировать бересту любой влажности. Это упрощает процесс в целом.

По предлагаемому способу приводится описание примеров. Первые опыты по экстракции бетулина без обработки экстракта основаниями проведены с использованием азеотропной смеси изопропиловый спирт - вода (сокращенно ИПС-азеотроп), доступного, недорогого и малотоксичного растворителя.

Пример (контроль). Экстракция в аппарате Сокслета с обогревом до температуры паров растворителя.

В экстрактор 1 загружают 277 г измельченной бересты (фракция мельче 12 мм, толщиной 0,5-3 мм) влажностью 20%, а в куб-испаритель 3 заливают 1300 мл растворителя ИПС-азеотропа и начинают нагрев. Пары растворителя конденсируют в конденсаторе 2. Конденсат стекает в экстрактор 1, обогреваемый до 80°С, постепенно заполняет его и после заполнения экстрактора 1 растворителем экстракт переливается в куб-испаритель 3. Эта стадия многократно повторяется в течение 6 часов. После окончания процесса экстракции содержимое куба-испарителя 3 охлаждают и на фильтре отделяют выпавший бетулин. Выход бетулина 36,0 г или 16,2% от массы абсолютно сухой бересты (а.с.б.). Массовая доля основного вещества - бетулинола - 72%, лупеола - 15%, других тритерпеноидов - 4,2%, полифенолов и других соединений - 8,8%. Цвет - бежевый.

Пример 1. В экстрактор 1 загружают 295 г измельченной бересты той же фракции, что и в контрольном опыте, влажностью 17% и заливают 850 мл ИПС-азеотропа. В куб-испаритель 3 заливают 600 мл растворителя и начинают процесс экстракции. Экстракцию по предлагаемому способу ведут при температуре 80,3°С в течение 6 часов, сохраняя в кубе-испарителе 3 первоначальный объем жидкости. После завершения экстракции содержимое экстрактора 1 и куба-испарителя 3 охлаждают. Экстракт из экстрактора 1 сливают и используют для следующей операции. Экстракт в кубе-испарителе 3 размешивают до однородного состояния и сливают суспензию на фильтр для отделения бетулина. Бетулин промывают свежим растворителем ИПС-азеотропом и сушат. Выход бетулина 53,2 г или 21,8% от массы а.с.б., массовая доля бетулинола - 82,0%, лупеола - 8,0%, других тритерпеноидов - 3,5%, полифенолов и других соединений - 6,5%, цвет - бежевый. Таким образом, концентрация экстрактивных веществ в кубе-испарителе 3 перед сливом составила 88 г/л (в 600 мл - 53,2 г, в 1000 мл - 88 г) при растворимости экстрактивных веществ в ИПС-азеотропе 40 г/л, т.е. примерно в 2 раза выше концентрации насыщенного раствора при температуре кипения растворителя.

Сравнение результатов по экстракции бетулина в контрольном примере (прототип) и примере 1 по предлагаемому способу показывает, что в последнем случае в равных условиях по продолжительности процесса и удельной объемной скорости рецикла бетулина получается на 32 отн.% больше. Бетулин с выходом 16,2%, как в контрольном примере, по предлагаемому способу получают за три часа экстракции.

В таблице приведены примеры 2-14 по экстракции бетулина из бересты того же фракционного состава, но различной влажности и разными растворителями по аналогии с примером 1. Масса бересты во всех примерах примерно одинакова. В каждом примере приведены усредненные результаты двух и более опытов.

В примерах 2, 3 и 6, 7 испытана береста с крайними значениями влажности - 1 и 30 отн.%. Видно, что с хорошим результатом можно получать бетулин из бересты любой влажности.

Таблица
№ прим ера		Растворитель, температура экстракции	Влажность бересты, % отн.		Выход бетулина, %от массы а.с.б.	Состав бетулина, % по массе
						Бетулинол		Лупеол	Прочие тритерпеноиды	Полифенолы и др.	Цвет бетулина
1		2	3		4	5		6	7	8	9
2		ИПС - Н 2O (аз) 80,3°С	1		20,5	85,0		6,9	3,1	5,0	Бежевый
3		ИПС - Н2O (аз) 80,3°С	30		25,7	82,5		8,0	2,1	7,4	Бежевый
4		Гексан, 65°С	4		4,6	67,4		25,8	2,8	4,0	Белый
5		Нефрас 80/120,90°С	4		6,8		70,2	24,0	2,0	3,8	Белый
6	Толуол, 110°С			3	25,4		84,3	8,1	1,6	6,0	Желтоватый
7	Толуол, 110°С			28	24,8		85,1	6,6	2,8	5,5	Желтоватый
8	Толуол-петролейный эфир, 80°С			3	23,1		79,4	12,8	3,0	4,8	Желтоватый
9	Этанол-вода, 78,2			28	18,4		83,4	8,5	2,5	5,6	Бежевый
10	ИПС - Н2 О (аз.), 80,3°С			20	23,8		83,4	8,6	2,1	5,9	Бежевый
11	Изобутанол-вода, 89,8°С			17	14,1		84,8	6,1	3,6	5,5	Светло-бежевый
12	Ацетон, 56°С			28	15,5		81,1	11,6	1,0	6,3	Серо-бежевый
13	Метилэтил-кетон-вода, 73,4°С			18	16,4		78,2	13,5	3,1	5,2	Бежевый
14	Этилацетат-вода, 70,8°С			28	12,9		84,2	6,6	4,2	5,0	Светло-бежевый

Экстрагирующая способность отдельных классов органических соединений сильно различается. Особенно она низка для алифатических углеводородов - гексана, нефраса 80/120. Бетулин, полученный с их использованием, имеет низкую массовую долю основного вещества (67 - 70%) и высокое содержание лупеола (25%). Выход бетулина при экстракции толуолом при любой влажности бересты находится на уровне выходов, достигнутых с применением ИПС-азеотропа. Смесь толуол-петролейный эфир 70/100 экстрагирует чуть хуже толуола. Спирты - этанол и изобутанол (примеры 9, 11) уступают ИПС-азеотропу. Кетоны (ацетон, метилэтилкетон) и этилацетат (примеры 12-14) также уступают ИПС-азеотропу по выходу бетулина.

Таким образом, по совокупности показателей для извлечения бетулина из бересты предпочтительнее использовать ИПС-азеотроп и толуол.

Пример 15 (применение пульсаций). В экстрактор 1 загружают 280 г измельченной бересты 20%-ой влажности и заливают 850 мл ИПС-азеотропа. Процесс экстракции ведут в течение 4 часов по аналогии с примером 1 в пульсационном низкочастотном режиме, создаваемом с помощью мембранного устройства 4 с амплитудой колебания 5 мм и частотой 0,07 кГц. Выход бетулина 57,6 г (25,7% от массы а.с.б.). Массовая доля бетулинола 84,0%, лупеола 7,8%, других тритерпеноидов - 1,9%, полифенолов и других соединений - 6,3%. Цвет - бежевый.

Таким образом, низкочастотные пульсации повышают выход бетулина на 18% (сравнить с примером 1).

Пример 16 (применение пульсаций). В экстрактор 1 загружают 280 г измельченной бересты 20%-ой влажности и заливают 850 мл ИПС-азеатропа. Процесс экстракции ведут в течение 4 часов по аналогии с примером 1 в пульсационном низкочастотном режиме, создаваемом пульсатором 4, с амплитудой колебания 5 мм и частотой 0,15 кГц. Выход бетулина 59,6 г (26,6% от массы а.с.б.). Массовая доля бетулинола 84,8%, лупеола 8,2%, других тритерпеноидов - 2,2%, полифенолов и других соединений - 4,8%. Цвет - бежевый.

Таким образом, низкочастотные пульсации повышают выход бетулина на 22% (сравнить с примером 1).

Пример 17 (очистка бетулина). В экстрактор загружают 200 г измельченной бересты 4%-ой влажности и заливают в экстрактор 1 1000 мл толуола, в куб-испаритель 3-1200 мл несмешивающегося с водой растворителя, предпочтительней толоула и 120 мл 20%-ного раствора гидроокси натрия. Процесс экстракции ведут в течение 4 часов по аналогии с примером 1.

По окончании процесса горячий экстракт из куба-испарителя 3 сливают, отделяют фильтрацией твердые соли полифенолов, фенолкарбоновых и жирных кислот и промывают фильтрат горячей водой, затем упаривают в 2 раза и охлаждают. Кристаллы бетулина отделяют фильтрацией и сушат. Выход очищенного бетулина 38,5 г или 20,1% от массы а.с.б. Массовая доля бетулинола - 92,0%, лупеола - 7,5%, других тритерпеноидов - 0,5%. Цвет - белый. Таким образом, концентрация экстрактивных веществ (очищенного бетулина) в кубе-испарителе 3 перед сливом составила 33,1 г/л (в 1200 мл - 38,5 г, а в 1000 мл - 32,1 г), т.е. примерно в 1,5 раза ниже концентрации насыщенного раствора экстрактивных веществ (очищенного бетулина) при температуре кипения растворителя, равной 50 г/л.

При необходимости очищенный бетулин перекристализовывают и получают бетулин с массовой долей бетулинола 97-98%.

Пример 18 (получение суберината натрия).

В экстрактор 1 загружают 200 г измельченной бересты, 850 мл ИПС-азеотропа и проводят экстракцию по примеру 1. По окончании экстракции в экстрактор 1 заливают 800 мл ИПС-азеотропа и 200 мл 20% раствора NaOH и перемешивают в течение 2 часов при температуре 70-75°С. Затем содержимое экстрактора 1 фильтруют при температуре, близкой к 70°С, отделяя целлолигнин. Фильтрат загружают в куб-испаритель 3 и отгоняют азеотропную смесь ИПС-азеотропа, добавляя к нему в процессе отгонки 85 мл перекиси водорода. Получают 105 г суберината натрия в виде пасты с влажностью 50% светло-желтого цвета. Массовая доля бетулинола на сухое вещество - 8,0%.

Таким образом, выход бетулина по предлагаемому способу выше, чем при экстракции по прототипу в аппарате Сокслета. Простота технологии, использование серийного оборудования, возможность получать бетулин различной степени чистоты делают предлагаемый способ экстракции более привлекательным. По сравнению с прототипом, экстракцией в аппарате Сокслета, предлагаемый способ обеспечивает возможность использования бересты любой влажности, ускорение процесса экстракции, увеличение выхода бетулина, повышение его качества по содержанию основного вещества до массовой доли - 80-85% и снижение энергозатрат. Утилизация проэкстрагированной бересты методом омыления водно-спиртовой щелочью на стадии экстракции позволяет получить новый продукт - суберинат натрия и обеспечивает комплексное использование бересты.

Способ проверен на лабораторной установке и благодаря простоте легко может быть реализован в промышленных условиях.