201774. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyógyszeripari nyersanyagként felhasználható szterinek előállítására
HU 201774 B szappanosítják, majd a nem szappanosodó anyagokat valamely apoláros oldószerrel extrahálják (például: benzinnel, petroléterrel, benzollal), végül az extraktumból a ß-szitoszterint Al203-dal töltött oszlopon kromatografálással különítik el és nyerik ki. Az előzőekben vázolt módszerek kombinációját ismerteti az 1.315.565. számú francia szabadalmi leírás. A növényi olajok finomítása során keletkező maradékot metanolos vízben nátrium-hidroxid-oldattal elszappanosítják, majd sósavoldattal semlegesítik. A zsírsavakat metanol-víz elegyében oldott kalcium-kloriddal kalcium-szappanná alakítják, majd az oldószert vízmentességig ledesztillálják. A vízmentesített kalcium-szappant forrás hőmérsékletén acetonnal extrahálják, az extraktum besűrítése, majd lehűtése után kapják a szterineket. A trigliceridek átészterezésére és ebből a szterinek kinyerésére ad kitanítást az 1.360.759. számú francia szabadalmi leírás. A növényi olajok finomítása során keletkező maradék metanolos-sósavas átészterezése után a 98% metanolt és a 2% vizet tartalmazó elegyet hexánnal extrahálják. Az apoláros fázis tartalmazza a zsírsavésztereket, a poláros fázis a szterineket a többi nem szappanosítható anyaggal együtt. Az eljárás hatásfoka azonban kedvezőtlen. A 74.05.959. számú japán szabadalmi leírás szerint az előzőekben említett maradékot metanolos kénsav jelenlétében forralással átészterezik, majd a szírsav-metilésztereket tartalmazó anyagot vizes extrakcióval tisztítják. A szerves fázist kevés nátrium-hidroxidot tartalmazó metanollal 3 órát forralják, majd hűtéssel a szterineket kristályosítják. fly módon mintegy 80%-os tisztaságú szterineket kristályosítják, fly módon mintegy 80%os tisztaságú szterineket kapnak, a kiindulási anyag szterintartalmára vonatkoztatott 60-70%-os kihozatallal. Trigliceridek megbontása nélküli módszert ismertet az 1.360.758. számú francia szabadalmi leírás. Kétlépcsős folyadék-folyadék-extrakcióval vitelezik ki az elválasztást. Az első lépcsőben a szterinek és azok észterei, a tri- és digliceridek és egyéb anyagok az apoláros fázisban, míg a zsírsavak és monogliceridek a poláris fázisban vannak. A második lépcsőben a szterinek és néhány rokon vegyület átoldódik a poláros oldószerbe, ahonnan az kielégítő tisztaságban, elfogadható kihozatallal kinyerhető. Poláros oldószerként 96 tf%-os vizes-metanolt, acetonitrilt, furfurolt, dimetilformamidot, dimetilszulfoxidot, apoláros oldószerként n-hexánt használnak. A technika állásából egyértelműen kitűnik, hogy a vizes-alkálikus elszappanosításnál kedvezőbb a rövid szénatomszámú alkanolban, rendszerint metanolban végzett szappanosítás. Az alkálif-fém-szappanokat tartalmazó elegyek közvetlen folyadék-extrakciójának hátránya, hogy lúgos közegben az emulgeáló hatású szappanok jelenlétében komoly fáziselválasztási problémák jelentkeznek. így ez a művelet idő- és berendezésigényes (szeparátor). Az alkálif-fém-szappantartalmú anyagok ásványi savval töténő közömbösítése ezt a problémát kiküszöböli ugyan, de a felszabadított zsírsavak szelektív eltávolítása csak drága oldósze3 rekkel valósítható meg (például nitrilekkel). A szappanokból ásványi savval végzett zsírsav-metilészter-készítés újabb műveletet jelent, s az észter eltávolítása molekula-desztillációval berendezésigényes, költséges művelet. Alkáliföldfém-szappanok készítése ugyan drágább, de a további feldolgozásnál nem jelentkeznek az előbbi nehézségek, mert ebben az esetben szilárd-folyadék-extrakciót kell végezni. Problémát jelent viszont, hogy a kalcium-szappant a jó eredmény érdekében tökéletesen vízmentesíteni kell, ami viszont rendkívül munka- és energiaigényes művelet. Nem javít az eljáráson az 1.315.565. számú francia szabadalmi leírás szerinti megoldás sem, amelynél az olcsóbb metanolos-alkálikus hidrolízis után kalcium-kloriddal képezik a kalcium-szappant, de e módszernél is a sikeres szilárd-folyadék-extrakció érdekében a rendszert vízmentesíteni kell. A szappanosítással induló eljárásoknál a szterinek kinyerésére említik még az Al203-dal töltött oszlopon történő kromatografálást is, ez szintén rendkívül költséges, munkaigényes művelet, ipari megvalósításra alkalmatlan. A trigliceridek átészterezését alkalmazó eljárásoknál a zsírsav-metilészterek elválasztása molekula-desztillációval vagy extrakciós módszerekkel történhet, ezért bonyolult munka- és berendezésigényes műveletek. Az irodalomból ismert szterin-kinyerési eljárások hátránya a kinyerés költségességében, a többlépéses műveletek munkaigényében, a drága segédanyagokban, a műveletek energiaigényében, berendezésigényességében jelentkezik. Találmányunk célkitűzése a főleg növényolajipari melléktermék(ek)ből kiinduló olyan szterinkinyerési eljárás kidolgozása, amely az ismert eljárások hátrányait kiküszöböli azáltal, hogy olcsó anyagokat alkalmaz, és kevés számú egyszerű, nem energiaigényes műveletekkel, egyszerű berendezések igénybevételével a mikrobiológiai átalakításhoz egyértelműen alkalmas szterineket eredményez. Kísérleteink során azt találtuk, hogy a kiindulási melléktermék(ek) és az oldószerként használt metanol szűk tömegarányának [4-8 tömeg metanol/tömeg kiindulási termék] alkalmazása esetében a nátrium-hidroxiddal végzett elszappanosítása során, a rendszer forráspontja körüli hőmérsékleten mind a szterinek, mind a nátrium-szappan oldatban maradnak. A forró metanolos oldathoz meghatározott mennyiségű — de előnyösen a sztöchiometrikus mennyiségnél kevesebb — (0,4-0,8 ekvivalens) kalcium-kloridot előnyösen kalcium-klorid-dihidrátot adva, a képződött kalcium-szappan és az át nem alakult nátrium-szappan szelektív módon a forró metanolos oldatból kiválik, amely a forráspont körüli hőmérsékleten elkülöníthető. A meleg metanolos oldatot lehűtve a szterinek kristályos alakban kiválnak, fly módon igen egyszerűen, rövid ideig tartó műveletekkel közvetlenül vagy adott esetben egyszeri tisztítással mikrobiológiai tisztításhoz alkalmas minőségű szterineket tudunk előállítani. A találmányunk szerinti eljárás abban különbözik a technika állásától ismertektől, hogy a forró metanolos nátrium-szappan-oldathoz a sztöchio-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
