способ получения обедненного пестицидами концентрата биологически активного вещества из растений

Формула изобретения

1. Способ для обедненного пестицидами концентрата биологически активных веществ из растений, заключающийся в экстракции, адсорбции и десорбции растений или их частей, отличающийся тем, что на первой стадии растения или их части, которые можно использовать в свежем или высушенном состоянии, экстрагируют с помощью по крайней мере одного полярного растворителя при замеряемом значении pH 3,2 9,8 так, что в полученном первичном экстракте содержатся, в основном, желательные содержащиеся в растениях вещества с сопутствующими нежелательными содержащимися в растениях веществами, примесями и пестицидами, на второй стадии указанный первичный экстракт вводят в контакт с адсорбирующей смолой (адсорбирующими смолами) так, что на ней адсорбируются желательные содержащиеся в растениях вещества и от нагруженной смолы отделяют раствор с нежелательными содержащимися в растениях веществами, примесями и пестицидами, на третьей стадии желательные содержащиеся в растениях вещества десорбируют с указанной смолы с помощью по крайней мере одного растворителя и на четвертой стадии растворитель (растворители) либо полностью, либо частично удаляют и таким образом получают концентрат биологически активного вещества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полярный растворитель для получения первичного экстракта выбирают из группы, состоящей из воды, спирта, в особенности С₁ С₄-спирта, предпочтительно этанола или метанола, и кетона, в особенности С₃ С₅-кетона, предпочтительно ацетона, включая их любые смеси.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что указанное в первой стадии значение pH устанавливают путем добавки по крайней мере одной кислоты или основания, в особенности выбираемого из группы, состоящей из органических карбоновых кислот, например, таких, как муравьиная, уксусная, винная, лимонная, аскорбиновая кислота, и неорганических оснований, например разбавленных водных растворов гидроксида натрия, гидроксида калия, карбонатов, как карбонат натрия, калия и аммония, и гидрокарбонатов, как, например, гидрокарбонат натрия, калия и аммония.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что вводимый в контакт с адсорбирующей смолой первичный экстракт или не содержит спирт и/или кетон, или содержит их до 30 мас. в особенности 10 20 мас. в расчете на первичный экстракт.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что первичный экстракт вводят в контакт с адсорбирующей смолой при 5 50^oС, в особенности 15 30^oС.

6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что адсорбирующие смолы представляют собой неполярные или полярные смолы, такие, как полиамиды, поливинилпирролидоны, в особенности смолы на основе полистирола и сложного акрилового эфира, предпочтительно с поверхностью 100 1000 м²/г адсорбирующей смолы, с размером зерен 0,2 1,5 мм.

7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что нагруженную смолу между второй и третьей стадиями промывают по крайней мере одним растворителем, в особенности водой или водными смесями, которые содержат до 60 мас. в особенности 10 20 мас. в расчете на общее количество растворителя спирта (спиртов), в особенности С₁ С₄-спирта, предпочтительно этанола или метанола, и/или кетона (кетонов), в особенности С₃ - С₅-кетона, предпочтительно ацетона.

8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что промывку между второй и третьей стадиями осуществляют при 5 50^oС, в особенности 15 30^oС.

9. Способ по пп.1 8, отличающийся тем, что в третьей стадии растворитель для десорбции желательных веществ выбирают из группы, состоящей из воды и кислоты или основания, или кислоты и основания в качестве буфера со значением pH 0 14, в особенности 1 3 или 9 12, спирта, в особенности С₁ С₆-спирта, предпочтительно этанола или метанола, и кетона, в особенности С₃ С₅-кетона, предпочтительно ацетона, включая любые смеси их с водой в количестве 0 100 мас. в особенности 10 20 мас. в расчете на общее количество растворителя.

10. Способ по пп.1 9, отличающийся тем, что десорбирующим средством является водяной пар.

11. Способ по пп.1 10, отличающийся тем, что десорбцию желательных веществ осуществляют при 5 160^oС, в особенности 15 100^oС, предпочтительно 15 30^oС.

12. Способ по пп.1 11, отличающийся тем, что на четвертой стадии растворитель (растворители) удаляют частично или полностью путем отгонки предпочтительно при пониженном давлении.

13. Способ по пп.1 12, отличающийся тем, что растения выбирают из содержащих алкалоиды, и/или флаваноиды, и/или сапонины, и/или горькие вещества, и/или терпены растений, в особенности из группы, состоящей из листьев Boldo, корней ситника блестящего (трава), хининной коры, чистотела (трава), златоцвета девичьего, корней Rauwolfial, березовых листьев, листьев боярышника, Solidaginis (трава), страстоцвета (трава), цветов липы, фиалки трехцветной (трава), листьев гинкго, корней женьшеня, корней Senegal, семян конскокаштановых, Hederae helic (трава), корней Liguiritial, корней горечавковых, коры ивовых.

14. Способ по пп.1 13, отличающийся тем, что полученный в конце четвертой стадии концентрат биологически активного вещества переводят в порошок, например, посредством распылительной сушки.

15. Способ по пп.1 14, отличающийся тем, что между первой и второй стадиями в случае необходимости имеющийся органический растворитель (растворители) удаляют по крайней мере частично, в особенности путем отгонки при пониженном давлении.

16. Способ по пп.1 15 получения обедненного пестицидами и аллергенами концентрата биологически активного вещества из листьев гинкго, отличающийся тем, что первичный экстракт из свежих или высушенных листьев гинкго получают при значениях pH 7,1 9,8.

17. Способ по пп.1 16 получения обедненного пестицидами и аллергенами концентрата биологически активного вещества из листьев гинкго, отличающийся тем, что водный растворитель для получения первичного экстракта содержит 0 - 20 мас. спирта (спиртов) и/или кетона (кетонов).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения обедненных пестицидами концентратов биологически активных веществ из растений.

В уровне техники нет ни одного способа, с помощью которого получались бы определенные, выбираемые из содержащихся в растениях вещества селективно и по возможности в чистой и обедненной пестицидами форме, а также в высокой концентрации.

В патенте ФРГ N 1767098 описывается способ, при котором осуществляют различные экстракции. В этом способе к тому же применяют галогенированные растворители, как например, метиленхлорид, хлороформ и четыреххлористый углерод.

В выложенном описании изобретения к неацептованной заявке на патент ФРГ N 3940092 описывается способ, при котором получают экстракт из листьев Ginkgo biloba. Этот экстракт имеет повышенное содержание флавогликозидов. Этот многостадийный способ очень сложен.

Цель изобретения разработка способа, с помощью которого получают определенные, выбираемые из содержащихся в растениях вещества селективно и по возможности в чистой и обедненной пестицидами форме, а также в высокой концентрации.

Получаемые с помощью нового способа концентраты биологически активных веществ в особенности должны быть обеднены аллергенами и предпочтительно не должны содержать никаких алкилфенолов.

Этот новый способ к тому же должен быть технологически прост при его осуществлении.

При реализации этого способа должен быть незначителен общий расход энергии.

Кроме того, этот способ должен иметь мало стадий и должны требоваться только относительно незначительные количества органических растворителей.

Совершенно неожиданно был найден способ, с помощью которого можно достичь всех указанных целей и избежать перечисленные недостатки.

Предлагаемый согласно изобретению способ получения обедненных пестицидами концентратов биологически активных веществ из растений отличается тем, что:

в первой стадии растения или их части, которые можно использовать в свежем или высушенном состоянии, экстрагируют с помощью по крайней мере одного полярного растворителя при замеряемом pH значении в области 3,2-9,8 таким образом, что в полученном первичном экстракте содержатся в основном желательные, содержащиеся в растениях вещества с сопутствующими нежелательными, содержащимися в растениях веществами, примесями и пестицидами;

во второй стадии указанный первичный экстракт вводят со смолой-адсорбентом (смолами-адсорбентами) таким образом, что, с одной стороны, на них адсорбируются желательные, содержащиеся в растениях вещества, и, с другой, от нагруженной смолы отделяется раствор с нежелательными содержащимися с растениях веществами, примесями и пестицидами;

в третьей стадии желательные, содержащиеся в растениях вещества десорбируют с указанной смолы по крайней мере одним растворителем;

в четвертой стадии растворитель (растворители) либо полностью, либо частично удаляют и таким образом получают концентрат биологически активного вещества.

Предпочтительные варианты этого способа указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Первичный экстракт можно получать согласно известным из уровня техники способам, например, путем перколяции, мицерации или динамической экстракции (Marcel L. Die Grundiagen der Verfahrenstechik in der Lebensmittelindustrie. Sauerlander aarau и Frankfurt am Main, 1969, в особенности с.204-256, и цитированные там ссылки, а также Erich Z. "Die natrlichen und knslichen Aromen". Dr. Alfred Huthig Heidelberg, 1982, в особенности с.221-242, и цитированные там ссылки.

Если желательно, предлагаемый согласно изобретению способ можно прерывать в конце первой стадии на определенный промежуток времени. Первичный экстракт можно приготовлять в любом месте, концентрировать, в случае необходимости транспортировать и в месте своей дальнейшей обработки в желательный момент времени снова разбавлять, смотря по обстоятельствам, до желательной концентрации, затем обрабатывать далее по предлагаемому в изобретении способу.

Адсорбирующие смолы (смолы-адсорбенты), которые имеются в продаже, можно использовать многократно.

Предпочтительные адсорбирующие смолы имеют поверхность 100-1000 м² на 1 г и размер зерен 0,2-1,5 мм.

Предлагаемый согласно изобретению способ, кроме того, обладает большим преимущество в том, что с его помощью отделяют нежелательные примеси такие, как например, крахмал, сахар и в особенности остатки от пестицидов таких, как инсектициды, гербициды, фунгициды и т.д.

Получаемые согласно изобретению концентраты биологически активных веществ можно использовать в продуктах фармацевтической, косметической и пищевой промышленности.

Пример 1. Описание получения высококонцентрированного экстракта Ginkgo bilobae

а) Экстракция. 35,0 кг листьев Ginkgo bilobae вносят в экстрактор по способу перколяции, экстрагируют с помощью 10-кратного количества смеси 12 мас. этанола в воде и 1%-ного карбоната аммония при температуре 70^oC вплоть до истощения. Измеряемое pH значение экстрагирующего агента составляет примерно 8,4.

В качестве промежуточного продукта получают 350 кг первичного экстракта.

б) Адсорбция и десорбция. Первичный экстракт пропускают при нагнетании насосом через колонну, содержащую 100 кг адсорбирующей смолы Амберлит XAD 16 фирмы Rhm и Haas. Температура первичного экстракта 15-25^oC. Расход протекающего вещества 400-800 л/ч. Содержащиеся в растениях вещества теперь адсорбированы смолой, а стекающей остаточный раствор отбрасывают.

После промежуточной промывки с помощью примерно 125 л дистиллированной воды при комнатной температуре осуществляют десорбцию с помощью 25 л этанола. Затем дополнительно промывают 100 л дистиллированной воды при комнатной температуре.

Этанольная фаза и промывная вода содержат теперь десорбированные вещества, содержащиеся в растении. Раствор затем выпаривают в вакууме до содержания сухого вещества (TS) примерно 60%

Адсорбирующую смолу можно использовать многократно.

в) Высушивание. Вышеполученный раствор с содержанием TS примерно 60% высушивают обычным образом в башне для распылительной сушки с температурой вводимого воздуха 180-200^oC до получения порошка. Получают 1000 г порошка коричневого цвета.

Содержание флавонгликозидов определяют (согласно Hansel R. и др. Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis. Springer, Drogen E-O, т. 5, с. 276) с помощью ВЭЖХ.

Пример 2. Описание получения высококонцентрированного экстракта Grataegi (боярышника)

а) Экстракция. 25,0 кг листьев боярышника помещают в экстрактор и экстрагируют по способу перколяции вплоть до истощения с помощью 10-кратного количества смеси 60 мас. этанола в воде при температуре 60^oC. В качестве промежуточного продукта получают 250 кг первичного экстракта. Этанол почти полностью отгоняют в вакууме. Остаток разбавляют водой до содержания сухого вещества примерно 10%

б) Адсорбция. Полученную смесь пропускают при нагнетании насосом (прокачивают) через колонну, содержащую 60 кг адсорбирующей смолы Амберлит XAD 7 фирмы 7 Rhm и Haas. Температура раствора 15-25^oC. Расход протекающего вещества 120-400 л/ч. Содержащиеся в растении вещества теперь адсорбированы смолой, а стекающий остаточный раствор отбрасывают.

После промежуточной промывки с помощью примерно 65 л дистиллированной воды при комнатной температуре осуществляют десорбцию с помощью 18 л этанола. После этого дополнительно промывают с помощью 65 л дистиллированной воды.

Этанольная фаза и промывная вода содержат теперь десорбированные, содержащиеся в растении вещества. Раствор выпаривают в вакууме до содержания сухого вещества примерно 60%

Адсорбирующую смолу можно использовать многократно.

в) Высушивание. Вышеполученный раствор с содержанием сухого вещества примерно 60% высушивают обычным образом в башне для распылительной сушки с температурой вводимого воздуха 180-200^oC с получением порошка. Получают 1000 г порошка коричневого цвета.

Содержание флавоноидов определяют по Deutschem Arzneibuch N 10 (DAB 10), рассчитывая как гиперозид, равным 7,6%

Пример 3. Описание получения высококонцентрированного экстракта из семян Hippocastani e (конскокаштановых)

а) Экстракция. 7,5 кг размолотых семян Hippocastani помещают в экстрактор и экстрагируют по способу перколяции вплоть до истощения с помощью 10-кратного количества смеси 70 мас. этанола в воде при температуре 60^oC. В качестве промежуточного продукта получают 75 кг первичного экстракта. Этанол почти полностью отгоняют в вакууме. Остаток разбавляют водой до содержания сухого вещества примерно 6%

б) Адсорбция. Полученную смесь пропускают при нагнетании насосом (прокачивают ) через колонну, содержащую 60 кг адсорбирующей смолы Амберлит XAD 7 фирмы Rhm и Haas. Температура раствора 15-25^oC. Расход протекающего вещества 120-360 л/ч.

Теперь содержащиеся в растении вещества адсорбированы смолой, а стекающий остаточный раствор отбрасывают.

После промежуточной промывки с помощью примерно 65 л дистиллированной воды при комнатной температуре осуществляют десорбцию с помощью 18 л этанола. После этого дополнительно промывают с помощью 65 л дистиллированной воды.

Этанольная фаза и промывная воды содержат теперь десорбированные, содержащиеся в растениях вещества. После этого раствор выпаривают в вакууме до содержания сухого вещества примерно 60%

Адсорбирующую смолу можно использовать многократно.

в) Высушивание. Вышеполученный раствор с содержанием сухого вещества примерно 60% высушивают обычным образом в башне для распылительной сушки с температурой вводимого воздуха 80-200^oC с получением порошка. Получают 1000 г порошка коричневого цвета.

Содержание тритерпенсапонинов определяют согласно DAB 10, рассчитывая как Aescin, равным более 70%

Пример 4. Описание получения высококонцентрированного экстракта из Salicis (ивовых)

а) Экстракция. 55,0 кг коры Salicis помещают в экстрактор и экстрагируют по способу перколяции вплоть до истощения с помощью 10-кратного количества смеси 58 мас. этанола в воде при температуре 60^oC. В качестве промежуточного продукта получают 550 кг первичного экстракта. Этанол почти полностью отгоняют в вакууме. Остаток разбавляют водой до содержания сухого вещества примерно 10%

б) Адсорбция. Полученную смесь пропускают при нагнетании насосом через колонну, содержащую 60 кг адсорбирующей смолы Domex-XUS фирмы Dow Chemicals. Температура раствора 15-25^oC. Расход протекающего вещества 80-240 л/ч. Содержащиеся в растении вещества теперь адсорбированы смолой, а стекающий остаточный раствор отбрасывают.

После промежуточной промывки с помощью примерно 65 л дистиллированной воды при комнатной температуре осуществляют десорбцию с помощью 20 л этанола. Затем дополнительно промывают с помощью 65 л дистиллированной воды.

Этанольная фаза и промывная вода содержат теперь десорбированные содержащиеся в растениях вещества. Раствор выпаривают в вакууме до концентрации сухого вещества примерно 60%

Адсорбирующую смолу можно использовать многократно.

в) Высушивание. Вышеполученный раствор с содержанием сухого вещества примерно 60% высушивают обычным образом в колонне для распылительной сушки с температурой вводимого воздуха 180-200^oC с получением порошка. Получают 1000 г порошка коричневого цвета.

Содержание Салипина (определяют согласно B.Meier и O.Sticher, pharm. Acta Helv. 60, 269, 1985) может составлять свыше 30%

Пример 5. Описание получения высококонцентрированного экстракта из жень-шеня

а) Экстракция. 40,0 кг корней жень-шеня помещают в экстрактор и экстрагируют по способу перколяции вплоть до истощения с помощью 10-кратного количества смеси 30 мас. этанола в воде при температуре 70^oC. В качестве промежуточного продукта получают 400 кг первичного экстракта. Этанол отгоняют в вакууме вплоть до остаточного содержания 15 мас. Остаток разбавляют водой до содержания сухого вещества примерно 10%

б) Адсорбция. Полученную смесь пропускают при нагнетании насосом через колонну, содержащую 60 кг адсорбирующей смолы Амберлит XAD 7 фирмы Rhm и Haas. Температура раствора 15-25^oC. Расход протекающего вещества 100-240 л/ч. Содержащиеся в растении вещества теперь адсорбированы смолой, а стекающий остаточный раствор отбрасывают.

После промежуточной промывки с помощью примерно 55 л дистиллированной воды при комнатной температуре осуществляют десорбцию с помощью 20 л этанола. После этого дополнительно промывают с помощью 55 л дистиллированной воды. Этанольная фаза и промывная вода содержат теперь десорбированные, содержащиеся в растениях вещества. После этого раствор выпаривают в вакууме до содержания сухого вещества примерно 60%

Адсорбирующую смолу можно использовать многократно.

в) Высушивание. Вышеполученный раствор с содержанием сухого вещества примерно 60% высушивают обычным образом в башне для распылительной сушки с температурой вводимого воздуха 180-200^oC с получением порошка. Получают 1000 г порошка желто-коричневого цвета.

Содержание гинсенозидов, определяемое по DAB 10, составляет свыше 70%

В таблице приводится содержание фунгицидов в исходном материале и в полученном продукте.

Вышеуказанные цифры показывают, что с помощью предлагаемого способа можно сильно снижать нежелательные остатки пестицидов.