ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Производство биологически активных препаратов
Для производства биологически активных препаратов применяют древесную зелень хвойных пород. В хвое содержится 7—15% липидов; под этим термином понимают вещества, содержащиеся в живых клетках, растворимые в неполярных органических растворителях. В состав липидов входят зеленые пигменты, каротиноиды, жирорастворимые витамины, эфирные масла, глицериды, эфиры стеринов, смоляные и жирные кислоты, воскообразные и другие вещества. Производство биологически активных препаратов из древесной зелени основано на разработках проблемной лаборатории по использованию живых элементов дерева Ленинградской лесотехнической академии, Сибирского технологического института и других организаций.
Для получения хлорофиллокаротиновой пасты по методу Ф. Т. Солодкого (рис. 13.2) сосновую и еловую лапку раздавливают на вальцах или, лучше, измельчают на молотковых дробилках и экстрагируют бензином БР-1 в периодически действующем экстракторе дефлегмационно-оросительным способом при гидромодуле 0,7—0,8 л/кг. Экстракт (мисцеллу) направляют для отделения от воды и воскообразных веществ в отстойники, где поддерживается температура 8—10 °С, и затем фильтруют. Воскообразные вещества образуют воск-сырец; от него отгоняют воду и бензин, получая хвойный воск.
Экстракт, освобожденный от воска, направляют в перегонный куб, где из него отгоняют бензин и эфирные масла. Кубовой остаток — смолистые вещества — обрабатывают в реак - торе-омылителе при нагревании до 80—90 °С и перемешивании 40%-ным водным раствором едкого натра до нейтральной реакции по фенолфталеину. Полученную пасту разбавляют водой до требуемой влажности.
Таким образом, хвойная хлорофиллокаротиновая паста представляет собой сумму бензинорастворимых веществ древесной зелени сосны и ели, омыленных едким натром. При температуре 18 °С паста представляет собой густую однородную мазеобразную массу оливкового или темно-зеленого цвета с характерным
>S О CQ О К К
М
О ч ч
К •©>
О &
О ч
Я 3
А д
К я
Я 0J
О а. Ьй о
° I Ч 1 § CU ^ Н 5 |
О, I
И л
О ft -Ю Я
S I т
Со
В..в А а
« |
«-Я |
Я 5 |
*з |
>о я |
Е; а! QJ С. T- QJ S В |
»1 |
&. ~ S «
U* |
331
Хвойным запахом; при температуре выше 25 °С паста более жидкая.
На некоторых установках вместо бензина применяют негорючий трихлорэтилен. Однако этот растворитель более токсичен, а получаемая паста имеет несколько пониженную биологическую активность, что ограничивает ее применение. Одним из перспективных растворителей является изопропиловый спирт.
Согласно ГОСТ 21802—84 влажность пасты должна быть не более 40%, рН 1 %-ного водного раствора пасты в пределах 8—9. В 100 г сухой пасты высшего сорта должно содержаться не менее 1000 мг производных хлорофилла и 45 мг каротина, соответственно в 100 г сухой пасты 1-го сорта 700 и 30, 2-го сорта — 600 и 20. Нормируется также предельное содержание воскообразных веществ (5—10%) и нерастворимых в воде летучих веществ (1,5—4 %).
Паста является поливитаминно-фитонцидным препаратом; она используется главным образом в производстве парфюмерно-косметических изделий в качестве биологически активной добавки, например в мыло «Лесное» и зубную пасту «Лесная», в количестве 3—5%. Она может также применяться при лечении ожогов, вялозаживающих ран, в животноводстве, птицеводстве, пушном звероводстве и др.
Выход пасты из 1 т сосновой лапки до 70—75 кг, из еловой— значительно меньше.
Поскольку еловая лапка отличается повышенным содержанием хлорофилла, ее целесообразно использовать для выработки хлорофиллина. С этой целью освобожденный от воска бензиновый экстракт обрабатывают 30%-ным водным раствором едкого натра при 65 °С и непрерывном перемешивании до рН 8—10, затем добавляют воду и снова перемешивают. Масса разделяется на два слоя — бензиновый (оранжевого цвета) и водно-щелочной (зеленого цвета).
Бензиновый раствор промывают водой, отгоняют бензин и эфирные масла, и получают в остатке провитаминный концентрат, содержащий неомыляемые вещества хвои (каротиноиды, фитол, витамин Е, стерины и др.). Выход 4—5 кг из 1 т еловой лапки.
Водно-щелочной раствор промывают бензином при 65 °С, подкисляют 15—20 %-ной серной кислотой и перемешивают. Отстоявшуюся смолистую массу промывают бензином, отгоняют бензин, омыляют смоляные и жирные кислоты щелочью, добавляют горячую воду до влажности 40—50 % и получают с выходом 4—5 кг/т бальзамическую пасту, содержащую значительное количество хлорофилла.
В качестве нерастворимого остатка при промывке смолистой массы бензином получается хлорофиллин-сырец. Его очищают и омыляют слабой щелочью. Образующийся раствор хлорофиллина натрия высушивают до пасты или до порошка. Выход хлорофиллина натрия всего лишь до 0,2 кг из 1 т еловой лапки, но он содержит не менее 15 % производных хлорофилла (практически 20—30 % и даже больше) и является высокоценным препаратом. Хлорофиллин натрия, провитаминный концентрат и бальзамическая паста используются в производстве парфюмерно-косметических изделий.
Ценным производным хлорофилла является также феофитин. Его получают при обработке хлорофилла кислотами, в результате чего комплексно связанный атом магния, находящийся в центре молекулы хлорофилла, замещается двумя атомами водорода. Феофитин может найти важное применение в медицине.
Проэкстрагированную бензином лапку обрабатывают горячей водой и из водного раствора вырабатывают лечебный хвойный экстракт. Из отработанной лапки можно изготовить кормовую муку.
Предложены также различные комбинированные способы, например одновременная экстракция бензином и водой в периодически действующем экстракторе дефлегмационно-ороситель - ным способом. Пары бензина и воды конденсируются на древесной зелени и экстрагируют из нее бензинорастворимые и водорастворимые вещества. Экстракт разделяют и каждый раствор перерабатывают, как описано выше. Такой процесс сокращает общую продолжительность экстракции и несколько увеличивает выходы продукции.
Разработан способ экстракции хвойной лапки холодной водой. Из экстракта высаливается белково-витаминный концентрат, а лапка перерабатывается на эфирные масла, хлорофил - локаротиновую пасту и другие продукты. Другой способ предусматривает экстракцию хвойной лапки холодным изопро - пиловым спиртом с последующим разделением экстракта на феофитин, белково - и пигментно-витаминный концентраты.
Изучается возможность получения хлорофиллина натрия и других препаратов из древесной зелени лиственных пород. УсТановлено, что препараты из древесной зелени ольхи не уступают еловым.