получение глицирретиновой кислоты гидролизом экстракта

ÓÄÊ 542.06.542.61.542.46.808.542.97.542.93
ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÃËÈÖÈÐÐÅÒÈÍÎÂÎÉ ÊÈÑËÎÒÛ
ÃÈÄÐÎËÈÇÎÌ ÝÊÑÒÐÀÊÒÀ ÊÎÐÍß ÑÎËÎÄÊÈ Â ÑÐÅÄÅ
ÑÓÁÊÐÈÒÈ×ÅÑÊÎÉ ÂÎÄÛ
1
Ê. Ñ. Òèõîìèðîâà, 2À. Â. Ëåêàðü, 1Ñ. Í. Áîðèñåíêî*, 1Å. Â. Âåòðîâà,
2
Í. È. Áîðèñåíêî, 1Â. È. Ìèíêèí
Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ôèçè÷åñêîé è îðãàíè÷åñêîé õèìèè
Þæíîãî ôåäåðàëüíîãî óíèâåðñèòåòà
2
Ýêîëîãî-àíàëèòè÷åñêèé öåíòð Þæíîãî ôåäåðàëüíîãî óíèâåðñèòåòà
1
*boni@i poc.rsu.ru
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 7.07.2009 ã.
Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ïîëó÷åíèÿ ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû (àãëèêîíà ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû) ãèäðîëèçîì ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé
âîäû. Ïðîäåìîíñòðèðîâàíà åå âûñîêàÿ ýôôåêòèâíîñòü â ñðàâíåíèè ñ òðàäèöèîííûì ãèäðîëèçîì. Íàëè÷èå è êîíöåíòðàöèè ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû â ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòàõ îïðåäåëåíû ìåòîäîì âûñîêîýôôåêòèâíîé æèäêîñòíîé õðîìàòîãðàôèè. Ìåòîäîì ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ 13Ñ ïîäòâåðæäåíî, ÷òî ãëèöèððåòèíîâàÿ
êèñëîòà, ïîëó÷åííàÿ â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû, èìååò -êîíôèãóðàöèþ ïðè
àòîìå óãëåðîäà Ñ18.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: ñóáêðèòè÷åñêàÿ âîäà, òðèòåðïåíîâûå ãëèêîçèäû, ãëèöèððåòèíîâàÿ êèñëîòà, ýêñòðàêò êîðíÿ ñîëîäêè, âûñîêîýôôåêòèâíàÿ æèäêîñòíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ, ñïåêòðîñêîïèÿ ßÌÐ 13Ñ.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Íåñìîòðÿ íà êðóïíûå óñïåõè â îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ñèíòåòè÷åñêèõ ëåêàðñòâ,
ïðåïàðàòû ïðèðîäíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ïðèîáðåòàþò âñå áîëüøèé âåñ â ïðàêòè÷åñêîé ìåäèöèíå [1]. Òàêæå âñå áîëåå âûðàæåííîé ñòàíîâèòñÿ òåíäåíöèÿ ê ñíèæåíèþ îáúåìà èñïîëüçóåìûõ òîêñè÷íûõ ðàñòâîðèòåëåé è ñîçäàíèþ ìåíåå îïàñíûõ è ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûõ õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Èçó÷åíèå ïðîöåññîâ ãèäðîëèçà
ïðèðîäíûõ ñóáñòðàòîâ â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ñòàëî îäíèì èç ñîâðåìåííûõ íàïðàâëåíèé îðãàíè÷åñêîé õèìèè, ïîçâîëÿþùèõ ïðèáëèçèòüñÿ ê ðåàëèçàöèè òðåáîâàíèé «çåëåíîé» õèìèè.
Òðèòåðïåíîèäû — âåùåñòâà, ïî ñòðóêòóðå áëèçêèå ê ñòåðîèäíûì ãîðìîíàì, —
ÿâëÿþòñÿ îáúåêòîì ìíîãî÷èñëåííûõ èññëåäîâàíèé õèìèêîâ-ñèíòåòèêîâ è ôàðìàêîëîãîâ [2]. Îäíèì èç äîñòóïíûõ ïðåäñòàâèòåëåé ïåíòàöèêëè÷åñêèõ òðèòåðïåíîèäîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê ðÿäó -àìèðèíà, ÿâëÿåòñÿ ãëèöèððåòèíîâàÿ êèñëîòà (ÃËÊ)
(ðèñ. 1), îáëàäàþùàÿ øèðîêèì ñïåêòðîì ôàðìàêîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè è ÿâëÿþùàÿñÿ âûñîêîýôôåêòèâíûì ëåêàðñòâåííûì ñðåäñòâîì [3]. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû, êàê ïðàâèëî, ïðèìåíÿåòñÿ ãèäðîëèç ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû (ÃÊ)
è åå ñîëåé â ïðèñóòñòâèè ìèíåðàëüíûõ êèñëîò. Íåäàâíî àâòîðàìè [4] è ãðóïïîé
èíäèéñêèõ èññëåäîâàòåëåé [5] äëÿ ïîëó÷åíèÿ ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû èç êîðíÿ
ñîëîäêè â êà÷åñòâå ðåàêöèîííîé ñðåäû áûëà èñïîëüçîâàíà ñóáêðèòè÷åñêàÿ âîäà.
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
21
Ê. Ñ. Òèõîìèðîâà, À. Â. Ëåêàðü, Ñ. Í. Áîðèñåíêî, Å. Â. Âåòðîâà,
Í. È. Áîðèñåíêî, Â. È. Ìèíêèí
O
29
30
H3C
19
O
25
11
H3C
23
9
26
CH 3
13
H
17
CH3
15
1
HO
21
18
H3C
3
OH
10
5
H
7
CH3
27
H
CH3
24
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ôîðìóëà ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû
Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçâèòèå ïðåäëîæåííîãî â [4, 5] ïîäõîäà è
îïòèìèçàöèÿ ìåòîäèêè ïîëó÷åíèÿ ÃËÊ çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ ñâîéñòâ ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 200  270 Ñ [6].
Òðàäèöèîííûé ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû èç ñóõîãî ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè [7, 8] âêëþ÷àåò ñëåäóþùèå ñòàäèè. Íàâåñêó 5 ã ýêñòðàêòà
ñîëîäêîâîãî êîðíÿ ðàñòâîðÿþò â êîëáå ñ 40 ìë ãîðÿ÷åé äèñòèëëèðîâàííîé âîäû
(60 — 70 Ñ) ïðè ÷àñòîì ïîìåøèâàíèè, äîáàâëÿÿ 9 ìë êîíöåíòðèðîâàííîé ñîëÿíîé êèñëîòû. Ãèäðîëèç ïðîâîäÿò ïðè 100 Ñ â òå÷åíèå 4 ÷àñîâ. Ïî îêîí÷àíèè
ãèäðîëèçà îñàäîê îòäåëÿþò, ôèëüòðóþò è ïðîìûâàþò âîäîé. Ãëèöèððåòèíîâóþ
êèñëîòó ýêñòðàãèðóþò òðåìÿ ïîðöèÿìè õëîðîôîðìà (10, 5 è 5 ìë) ïðè íàãðåâàíèè
(60 Ñ) íà âîäÿíîé áàíå â òå÷åíèå 5 ìèíóò â êîëáå ñ îáðàòíûì õîëîäèëüíèêîì.
Õëîðîôîðìíûé ðàñòâîð ïðîïóñêàþò ÷åðåç êîëîíêó ñ àêòèâèðîâàííûì óãëåì, õëîðîôîðì îòãîíÿþò, îñàäîê ÃËÊ ñóøàò è ïåðåêðèñòàëëèçîâûâàþò èç 40 % ýòàíîëà.
Ýòà ìåòîäèêà áûëà âîñïðîèçâåäåíà íàìè â õîäå äàííîãî èññëåäîâàíèÿ ñ öåëüþ
äåòàëüíîãî ñðàâíåíèÿ ýòîãî òðàäèöèîííîãî è íîâîãî ïðåäëàãàåìîãî íàìè ìåòîäà.
ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÀß ×ÀÑÒÜ
Ïîëó÷åíèå ÃËÊ ïóòåì ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå
ïðîâîäèëè â ãåðìåòè÷íîì öèëèíäðè÷åñêîì ðåàêòîðå èç íåðæàâåþùåé ñòàëè åìêîñòüþ 10 ìë ïðè òåìïåðàòóðå, âàðüèðóåìîé â èíòåðâàëå 190 270 Ñ è êîíòðîëèðóåìîé ñ òî÷íîñòüþ 2 Ñ. Íàâåñêó 1 ã ñóõîãî èçìåëü÷åííîãî ýêñòðàêòà ñîëîäêè è
7 ìë æèäêîñòè ïîìåùàëè â ðåàêòîð, êîòîðûé ãåðìåòè÷íî çàêðûâàëè è óñòàíàâëèâàëè â ñóøèëüíûé øêàô ñ ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðîé íà 1 ÷àñ. Çàòåì ðåàêòîð
îõëàæäàëè, êîëè÷åñòâåííî ïåðåíîñèëè ñîäåðæèìîå íà áóìàæíûé ôèëüòð è ôèëüòðîâàëè ñ ïîìîùüþ âîäîñòðóéíîãî íàñîñà. Äàëåå îòôèëüòðîâàííûé ãèäðîëèçàò
ñóøèëè è àíàëèçèðîâàëè ìåòîäîì âûñîêîýôôåêòèâíîé æèäêîñòíîé õðîìàòîãðàôèè (ÂÝÆÕ). Ôèëüòðàò ïðîâåðÿëè íà íàëè÷èå íåïðîðåàãèðîâàâøåé ÃÊ.
Ïîëó÷åííûé ïðîäóêò î÷èùàëè ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ñóõîé ãèäðîëèçàò, íàðàáîòàííûé â ðåçóëüòàòå ýêñïåðèìåíòîâ, â êîëè÷åñòâå 3,6 ã ðàñòâîðÿëè â 53 ìë õëîðîôîðìà ïðè íàãðåâàíèè (60 Ñ) íà âîäÿíîé áàíå â òå÷åíèå 10 ìèíóò â êîëáå ñ
îáðàòíûì õîëîäèëüíèêîì. Ïîëó÷åííûé õëîðîôîðìíûé ðàñòâîð ïðîïóñêàëè ÷åðåç
õðîìàòîãðàôè÷åñêóþ êîëîíêó (20  1 ñì), çàïîëíåííóþ àêòèâíûì óãëåì, ñ ïîñëå22
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
Ïîëó÷åíèå ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû ãèäðîëèçîì ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè
â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû
äóþùèì ýëþèðîâàíèåì 49 ìë ìåòàíîëà äëÿ èçáàâëåíèÿ îò ñìîë è äðóãèõ âåùåñòâ,
íåîáðàòèìî ñîðáèðóþùèõñÿ íà êîëîíêå. Ìåòàíîë îòãîíÿëè, îñàäîê ÃËÊ ñóøèëè
è äâàæäû ïåðåêðèñòàëëèçîâûâàëè èç 40 % ýòàíîëà. Ïîñëå î÷èñòêè ïîëó÷èëè ïðîäóêò ñ ñîäåðæàíèåì ÃËÊ 45 % îò òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíîãî. Ñîäåðæàíèå ÃËÊ
îïðåäåëÿëîñü ìåòîäîì ÂÝÆÕ.
Äëÿ òî÷íîé îöåíêè êîëè÷åñòâà ÃËÊ è ÃÊ â ýêñòðàêòå êîðíÿ ñîëîäêè è âî
âñåõ ïðîäóêòàõ ãèäðîëèçà, àâòîðàìè ðàçðàáîòàíû ìåòîäèêè èõ îïðåäåëåíèÿ ìåòîäîì
âûñîêîýôôåêòèâíîé æèäêîñòíîé õðîìàòîãðàôèè. Èññëåäîâàíèå ïðîâîäèëîñü â
îáðàùåííîôàçíîì âàðèàíòå íà æèäêîñòíîì õðîìàòîãðàôå «Thermo Separation
Products», îñíàùåííîì ÓÔ-äåòåêòîðîì, ðàáîòàþùåì â äèàïàçîíå äëèí âîëí îò 190
äî 380 íì.
Îïðåäåëåíèå ÃËÊ è ÃÊ âåëè íà êîëîíêå, çàïîëíåííîé ñîðáåíòîì Õðîìàñèë
Ñ18, ðàçìåðîì 150  4 ìì (ôèðìà «ÝËÑÈÊλ, Ðîññèÿ); òåìïåðàòóðà êîëîíêè —
28 Ñ; ñêîðîñòü ýëþåíòà — 0,8 ìë/ìèí. Ïðè àíàëèçå ÃËÊ ñîñòàâ ïîäâèæíîé
ôàçû: âîäà : àöåòîíèòðèë — 35 : 65; âðåìÿ âûõîäà ÃËÊ — 13,122 ìèí; âðåìÿ
õðîìàòîãðàôèðîâàíèÿ — 16 ìèí. Ïðè àíàëèçå ÃÊ ñîñòàâ ïîäâèæíîé ôàçû: àöåòîíèòðèë : ìåòàíîë : âîäà : óêñóñíàÿ êèñëîòà — 35 : 20 : 44 : 1; âðåìÿ âûõîäà ÃÊ —
5,16 ìèí; âðåìÿ õðîìàòîãðàôèðîâàíèÿ — 10 ìèí.  îáîèõ ñëó÷àÿõ ÓÔ-äåòåêòîð
ðàáîòàë íà äëèíå âîëíû 254 íì.
Êà÷åñòâåííàÿ èäåíòèôèêàöèÿ õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî ïèêà îáåèõ êèñëîò â ïðîáàõ ïðîâîäèëàñü ïî ñîïîñòàâëåíèþ âðåìåí âûõîäà ïèêîâ íà õðîìàòîãðàììå ïðîäóêòîâ ãèäðîëèçà è ïèêà îñíîâíîãî âåùåñòâà íà õðîìàòîãðàììå ñòàíäàðòíîãî
ìåòàíîëüíîãî èëè âîäíîãî ðàñòâîðà (95 % ÃËÊ è 95,5 % ÃÊ, ôèðìà «Ñèãìà»).
Ðèñ. 2. Õðîìàòîãðàììà ïðîäóêòà òðàäèöèîííîãî ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè (ÃËÊ — ïèê
ñî âðåìåíåì óäåðæèâàíèÿ 13,122 ìèí)
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
23
Ê. Ñ. Òèõîìèðîâà, À. Â. Ëåêàðü, Ñ. Í. Áîðèñåíêî, Å. Â. Âåòðîâà,
Í. È. Áîðèñåíêî, Â. È. Ìèíêèí
Õðîìàòîãðàììà ïðîäóêòà òðàäèöèîííîãî ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè
ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 2.
Ñïåêòðû ßÌÐ 13Ñ ðåãèñòðèðîâàëèñü íà ßÌÐ ñïåêòðîìåòðå DPX-250 ôèðìû
«Bruker» (Ãåðìàíèÿ).
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÈÕ ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ
Ñîãëàñíî ëèòåðàòóðíûì äàííûì [7], ïîëó÷åííàÿ â ðåçóëüòàòå ãèäðîëèçà ÃËÊ
ìîæåò íàõîäèòüñÿ â - èëè -êîíôèãóðàöèè, îäíà èç êîòîðûõ (-ÃËÊ) ìîæåò íå
èìåòü áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè. Ïîëó÷åííûå â äàííîé ðàáîòå îáðàçöû ÃËÊ
áûëè èçó÷åíû ìåòîäîì ñïåêòðîñêîïèè ßÌÐ Ñ13. Ãëèöèððåòèíîâàÿ êèñëîòà â
ïîëó÷åííîì ýêñòðàêòå èìååò -êîíôèãóðàöèþ ïðè óãëåðîäå Ñ18, ÷òî ïîäòâåðæäåíî ñïåêòðîì ßÌÐ Ñ13: õèìè÷åñêèå ñäâèãè õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ àòîìîâ óãëåðîäà
(Ñ12, Ñ13, Ñ18, Ñ28), îïðåäåëÿþùèõ êîíôîðìàöèþ ïðè óãëåðîäå Ñ18, ñòàíäàðòíîãî
îáðàçöà -ÃËÊ è ÃËÊ, ïîëó÷åííîé â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå, ñîâïàäàþò ìåæäó
ñîáîé è ñ ëèòåðàòóðíûìè äàííûìè [9].
 ñîîòâåòñòâèè ñî ñôîðìóëèðîâàííîé öåëüþ ðàáîòû, áûë ïðîâåäåí ïîäáîð îïòèìàëüíûõ óñëîâèé ãèäðîëèçà ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå.
Èç ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ ïî çàâèñèìîñòè êîíñòàíòû äèññîöèàöèè âîäû îò òåìïåðàòóðû [6] è íàøåãî ñîáñòâåííîãî îïûòà [10] ãèäðîëèç â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå
íàèáîëåå ïîëíî äîëæåí ïðîòåêàòü â èíòåðâàëå 220 270 Ñ, êîòîðûé è áûë âûáðàí äëÿ èññëåäîâàíèé ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè â äàííîé ðàáîòå. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 3.
Àíàëèç ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïîêàçàë, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå 230 Ñ âûõîä ÃËÊ
íàèáîëüøèé, íî îñòàåòñÿ ìåíüøå òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíîãî, êîòîðûé ñ ó÷åòîì
ñòåõèîìåòðèè ðåàêöèè ãèäðîëèçà ñîñòàâëÿåò â äàííîì ñëó÷àå 114,3 ìã. Íè â îñàäêå, íè â ðàñòâîðå ðåàêöèîííîé ñìåñè ãëèöèððèçèíîâàÿ êèñëîòà íå áûëà îáíàðóæåíà ìåòîäîì ÂÝÆÕ, è ñëåäîâàòåëüíî ãèäðîëèç ïðîøåë íàöåëî. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü
òåì, ÷òî ïðè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ àãëèêîí ïðåòåðïåâàåò íåêîå íå èçâåñòíîå
ïîêà ïðåâðàùåíèå, èçó÷åíèå êîòîðîãî òðåáóåò îòäåëüíîãî èññëåäîâàíèÿ. Äëÿ ïðîâåðêè ýòîãî ïðåäïîëîæåíèÿ èçó÷åíî ïîâåäåíèå 95 % ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû â
ñóáêðèòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ. 100 ìã ãëèöèððåòèíîâîé
êèñëîòû ñ âîäîé ïîìåùàëè â ðåàêòîð íà 1 ÷àñ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ è
îïðåäåëÿëè êîëè÷åñòâî ÃËÊ â ðåàêöèîííûõ ñìåñÿõ.
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà ÃËÊ â ñóõîì
ãèäðîëèçàòå, ïîëó÷åííîì ãèäðîëèçîì â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå, îò òåìïåðàòóðû ñðåäû
24
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà íåïðîðåàãèðîâàâøåé ÃËÊ îò òåìïåðàòóðû; äëèòåëüíîñòü ýêñïåðèìåíòà — 1 ÷àñ
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
Ïîëó÷åíèå ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû ãèäðîëèçîì ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè
â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà ÃËÊ (ìã/ã),
ïîëó÷åííîé èç ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè,
îò òèïà èñïîëüçóåìîé êèñëîòû è åå êîíöåíòðàöèè ïðè 200 Ñ
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü êîëè÷åñòâà ÃËÊ (ìã/ã)
îò âðåìåíè ãèäðîëèçà
Êàê âèäíî èç ðèñ. 4, óæå ïðè 200 Ñ ðàçðóøàåòñÿ (èëè òðàíñôîðìèðóåòñÿ â íåèäåíòèôèöèðîâàííûé ïðîäóêò) äî 13 %, à ïðè 230 Ñ — íå ìåíåå 40 % ÃËÊ. Íî òàê êàê
ïðè òåìïåðàòóðå 200 Ñ â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ãèäðîëèç ïðàêòè÷åñêè íå ïðîòåêàåò
(ñì. ðèñ. 4), áûë èçó÷åí ãèäðîëèç ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè äî àãëèêîíà (ÃËÊ) â
ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ïðè 200 Ñ â òå÷åíèå 1 ÷àñà ñ äîáàâëåíèåì ñëàáûõ ðàñòâîðîâ
ñåðíîé, àçîòíîé è ñîëÿíîé êèñëîò â êà÷åñòâå êàòàëèçàòîðîâ. Äàííûå ïî âûõîäó
ÃËÊ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 5; èñõîäíàÿ ÃÊ â ðåàêöèîííûõ ñìåñÿõ íå îáíàðóæåíà.
Âûõîä ÃËÊ ïðè èñïîëüçîâàíèè 2 % ðàñòâîðà H2SO4 âûøå, ÷åì ïðè ïðèìåíåíèè ðàñòâîðîâ äðóãèõ êèñëîò. Èç äàííûõ ðèñ. 6 âèäíî òàêæå, ÷òî óâåëè÷åíèå
êîíöåíòðàöèè ñåðíîé êèñëîòû ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óìåíüøåíèþ âûõîäà
öåëåâîãî ïðîäóêòà.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ îïòèìàëüíîãî âðåìåíè ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè â
2 % ñåðíîé êèñëîòå èçó÷åíà çàâèñèìîñòü âûõîäà ÃËÊ ïðè âàðüèðîâàíèè âðåìåíè
ðåàêöèè îò 40 äî 90 ìèíóò.
Êàê âèäíî èç ðèñ. 6, îïòèìàëüíîå âðåìÿ ãèäðîëèçà ñîñòàâëÿåò 60 ìèíóò. Óâåëè÷åíèå âðåìåíè ãèäðîëèçà ïðèâîäèò ê áîëüøåìó ðàçëîæåíèþ àãëèêîíà, à ìàëîå
âðåìÿ ãèäðîëèçà íåäîñòàòî÷íî äëÿ ïåðåõîäà ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû â ãëèöèððåòèíîâóþ êèñëîòó (â ôèëüòðàòå îáíàðóæåíà ÃÊ).
Õðîìàòîãðàììà ïðîäóêòîâ ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå
ñ äîáàâêîé 2 % H2SO4 ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 7.
 õîäå ïðîâåäåííîé ðàáîòû áûëî îòìå÷åíî, ÷òî â ñóáêðèòè÷åñêèõ âîäíûõ ñðåäàõ
ïðè òåìïåðàòóðàõ âûøå 200 Ñ êîëè÷åñòâî èçâëåêàåìîãî àãëèêîíà ìåíüøå òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíîãî: óäàåòñÿ âûäåëèòü íå áîëåå 53,4 ìã èç 1 ã ýêñòðàêòà ïðè òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíîé âåëè÷èíå âûõîäà 114,3 ìã. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ïîíèæåíèåì óñòîé÷èâîñòè ÃËÊ â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ïðè òåìïåðàòóðàõ âûøå 200 Ñ (ñì. ðèñ. 4).
Òàêèì îáðàçîì, îïòèìàëüíûìè óñëîâèÿìè ãèäðîëèçà â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå
ÿâëÿþòñÿ: òåìïåðàòóðà 200 Ñ, ìàññà ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè 1 ã, îáúåì âîäû 7 ìë,
êàòàëèçàòîð 2 % Í2SO4, âðåìÿ ãèäðîëèçà 60 ìèíóò.
Ñðàâíèòåëüíûå äàííûå ïî ýôôåêòèâíîñòè ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè, ïîëó÷åííûå òðàäèöèîííûì ñïîñîáîì è â îïòèìèçèðîâàííîì ñóáêðèòè÷åñêîì ðåæèìå, ñîïîñòàâëåíû â òàáëèöå. Îíè ïîêàçûâàþò, ÷òî âðåìÿ ãèäðîëèçà â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ñ
ïîëó÷åíèåì òîãî æå âûõîäà öåëåâîãî ïðîäóêòà (ÃËÊ) ñîêðàùàåòñÿ â 4 ðàçà. Âûõîä
ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå ñ 2 % H2SO4 âîçðàñòàåò â 1,5 ðàçà.
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
25
Ê. Ñ. Òèõîìèðîâà, À. Â. Ëåêàðü, Ñ. Í. Áîðèñåíêî, Å. Â. Âåòðîâà,
Í. È. Áîðèñåíêî, Â. È. Ìèíêèí
Ðèñ. 7. Õðîìàòîãðàììà ïðîäóêòîâ ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé
âîäû ñ äîáàâêîé 2 % H2SO4 (ÃËÊ – ïèê ñî âðåìåíåì óäåðæèâàíèÿ 13,208 ìèí)
Òàáëèöà
Ñðàâíåíèå ýôôåêòèâíîñòè ìåòîäîâ ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè
Ñðåäà
Âðåìÿ ãèäðîëèçà,
ìèí
Òåìïåðàòóðà, Âûõîä ÃËÊ, Ñîäåðæàíèå ÃËÊ
Ñ
ìã/ã
â ïðîäóêòå, %
7 % HCl (òðàäèöèîííûé
ãèäðîëèç)
240
100
35,3
16,1
Ñóáêðèòè÷åñêàÿ âîäà
60
230
36,8
13,8
Ñóáêðèòè÷åñêàÿ âîäà
+ 2 % H2SO4
60
200
53,4
15,3
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
1. Ðàçðàáîòàíà ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòàÿ ìåòîäèêà ïîëó÷åíèÿ ãëèöèððåòèíîâîé
êèñëîòû ïóòåì ãèäðîëèçà ýêñòðàêòà ñîëîäêè â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû.
2. Âûõîä ÃËÊ â ðåçóëüòàòå ãèäðîëèçà â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå áåç äîáàâêè
êàòàëèçàòîðà ñîèçìåðèì ñ âûõîäîì, ïîëó÷àåìûì òðàäèöèîííûì ìåòîäîì, ïðè ñîêðàùåíèè âðåìåíè ðåàêöèè â 4 ðàçà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êàòàëèòè÷åñêîé äîáàâêè
(2 % H2SO4) âûõîä öåëåâîãî ïðîäóêòà — ÃËÊ — ïðè ãèäðîëèçå ãëèöèððèçèíîâîé êèñëîòû â ñóáêðèòè÷åñêîé âîäå âîçðàñòàåò â 1,5 ðàçà.
26
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010
Ïîëó÷åíèå ãëèöèððåòèíîâîé êèñëîòû ãèäðîëèçîì ýêñòðàêòà êîðíÿ ñîëîäêè
â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû
3. Ñïåêòðàìè ßÌÐ Ñ13 ïîäòâåðæäåíî, ÷òî ãëèöèððåòèíîâàÿ êèñëîòà, ïîëó÷åííàÿ
â ñðåäå ñóáêðèòè÷åñêîé âîäû, èìååò -êîíôèãóðàöèþ ïðè óãëåðîäå Ñ18.
Ðàáîòà âûïîëíåíà â Íàó÷íî-îáðàçîâàòåëüíîì ýêîëîãî-àíàëèòè÷åñêîì öåíòðå
Þãà Ðîññèè ÞÔÓ ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ôîíäà CRDF, ðîññèéñêî-àìåðèêàíñêîé ïðîãðàììû «Ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ è âûñøåå îáðàçîâàíèå»
Ìèíèñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè ÐÔ è ïðîãðàììû «Ðàçâèòèå íàó÷íîãî ïîòåíöèàëà âûñøåé øêîëû» Ðîñîáðàçîâàíèÿ ÐÔ (ïðîåêòû ÐÍÏ 2.2.2.2.3915, ÂÐ3Ñ04,
ÂÐ4Ì04).
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1.
Ìèíèíà Ñ.À., Êàóõîâà È.Å. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ ôèòîïðåïàðàòîâ. Ì.: ÃÅÎÒÀÐ-ÌÅÄ,
2004.
2. Êðàñèëüíèêîâà Î.À. Áèîõèìèÿ ðàñòåíèé. Ðîñòîâ í/Ä: Ôåíèêñ, 2004.
3. Êóçíåöîâà Ì.À. Ëåêàðñòâåííîå ðàñòèòåëüíîå ñûðüå è ïðåïàðàòû. 2-å èçä., ïåðåðàá. è
äîï. Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1987.
4. Òèõîìèðîâà Ê.Ñ., Áîðèñåíêî Ð.Í., Âåòðîâà Å.Â., Áîðèñåíêî Ñ.Í., Ìàêñèìåíêî Å.Â., Áîðèñåíêî Í.È., Ìèíêèí Â.È. ÑÊÔ-ÒÏ. 2008. Ò. 3. ¹ 3. Ñ. 71.
5. Mukhopadhyay M., Panja P. Separation and Purification Technology. 2008. Vol. 63. P. 539.
6. Ãàëêèí À.À., Ëóíèí Â.Â. Óñïåõè õèìèè. 2005. Ò. 74. Ñ. 24.
7. Tolstikov G.A., Shultz E.E., Baltina L.A., Pokrovskyi A.G. Russian J. Bioorg. Chem. 1997. Nî. 23.
P. 625.
8. Tolstikov G.A., Baltina L.A., Serduyk N.G. J. Pharm. Chem. 1998. Vol. 32. No. 5. P. 105.
9. Òîëñòèêîâ Ã.À., Õàëèëîâ Ë.Ì., Áàëòèíà Ë.À. Õèìèÿ ïðèðîäíûõ ñîåäèíåíèé. 1985. Ò. 5.
Ñ. 645.
10. Ëåêàðü À.Â., Áîðèñåíêî Ñ.Í., Ìàêñèìåíêî Å.Â., Áîðèñåíêî Ð.Í., Âåòðîâà Å.Â., Áîðèñåíêî Í.È.,
Ìèíêèí Â.È. ÑÊÔ-ÒÏ. 2008. Ò. 3. ¹ 2. Ñ. 33.
SYNTHESIS OF GLYCYRRHETINIC ACID VIA HYDROLYSIS OF
LICORICE ROOT EXTRACT IN SUB-CRITICAL WATER MEDIUM
1
K. S. Tikhomirova, 2A. V. Lekar, 1S. N. Borisenko, 1E. V. Vetrova,
2
N. I. Borisenko, 1V. I. Minkin
Scientific Research Institute of Physical and Organic Chemistry, South Federal University
2
Ecological and Analytical Center of South Federal University
1
A method for glycyrrhetinic acid (the aglycon of glycyrrhizic acid) synthesis via a subcritical water hydrolysis of licorice root extract is developed. Its high efficiency in the
comparison with a conventional hydrolysis is demonstrated. The high-performance
liquid chromatography is used to prove the presence of glycyrrhetinic acid and to
determine its concentration in the product. Using the 13Ñ NMR spectroscopy it is
proved that glycyrrhetinic acid obtained in the sub-critical water medium has a configuration in the C18 carbon atom environment.
K e y w o r d s: subcritical water, triterpene glycosides, glycyrrhetinic acid (the aglycon
of glycyrrhizic acid), licorice root, high-performance liquid chromatography (HPLC),
13
Ñ NMR spectroscopy.
«Ñâåðõêðèòè÷åñêèå Ôëþèäû: Òåîðèÿ è Ïðàêòèêà». Òîì 5. ¹ 2. 2010