本发明涉及借助压缩二氧化碳进行提取从人参根茎中脱除农药的方法。 许多国家都对用于制药的植物中农药的含量通过最高调节量进行了限定,这一含量成为药品商业用途的最重要标准之一。因此,十分令人感兴趣的问题是在脱除这些药物中的农药的同时又能够保持其充分的活性光谱,对于非常有价值的材料来说尤为如此。
通过借助溶剂进行提取脱除这些不需要的农药所必备的先决条件是所述的提取过程具备充分的选择性,也就是说只有不需要的物质被萃取,另一方面,提取之后,药物仍以可以使用的状况存在,也就是说,该药物不含有不需要的残余溶剂。业已发现,借助超临界二氧化碳进行高压提取可以满足这一先决条件。
因此,举例来说,德意志联邦共和国公开专利说明书№.3632401描述了由充满农药的啤酒花中生产含少量农药的啤酒花浸膏的方法。其中第一步是用压缩气体提取啤酒花中的农药及混合物料,此后,借助固体吸附剂分离提取物和农药。然而,由于提取物有待进一步被使用,所以在该方法中不必将啤酒花中的农药全部提取出来。该方法的另一不足之处在于吸附剂的选择性不充分,由于啤酒花中除了农药以外,同样富集所需的啤酒花混合物料,所以这使它们的产率下降。
此外,由“Verdichtete Gase zur Extraktionund Raffination”,pub.Springer Verlag,PP.231-233/1987可知借助干燥、超临界二氧化碳可以脱除番泻叶中的农药,其中在极性活性物质番泻叶苷未被同时提取的条件下,氯化农药的含量减少了98%。
然而,在应用于番泻叶时获得成功地这一方法并不适用于人参根茎。被视作活性物质的人参苷公认无法被超临界二氧化碳提取,而氯化农药也未能以令人满意的方式被提取。因此,举例来说,被视作人参根茎中主要污染物、作为亲油氯化农药的五氯硝基苯仅仅减少至30%左右以致经过提取的人参根茎甚至不具备商业用途,此时其农药含量超出允许值的99倍,这种情况是肯定会发生的。
因此,本发明的目的是提供一种通过借助压缩二氧化碳进行提取从人参根茎中脱除农药的方法,该方法不存在先有技术的上述不足之处并且能够采用简单的技术手段,在不造成活性物质明显损失的条件下基本上脱除农药。
所以,本发明提供一种通过借助压缩二氧化碳进行提取从人参根茎中脱除农药的方法,其中,在进行提取过程之前,人参根茎中的湿含量为14至65%(重)。
令人惊奇的是我们发现借助本发明方法可以几乎完全脱除不需要的农药而将重要的活性物质保留于根茎中。
由于诸如五氯硝基苯之类的氯化农药实际上不溶于水,所以这一点尤为令人惊奇。此外,本发明方法的提取产率实际上高于添加诸如乙醇、丙酮或乙酸乙酯之类有机溶剂时所获得的产率,尽管所述的农药在这些有机夹带剂中具备实质上更好的溶解性。
在本发明方法中,所选用的人参茎于干燥之后的天然含水量约为8-10%(重),适宜的作法是提取前将其磨碎,随后进行提取,此后,以添加水为佳,使其湿含量达到14至25%(重)。举例来说,这可以通过添加相对于根茎起始重量约4至20%(重)的水来实现。对于磨碎的人参根茎来说,二氧化碳的用量以相对于每千克根茎10至100kg二氧化碳为佳。人参根茎的增湿过程可以按照已知的技术方法在传统的混合设备中进行。所以,应该引起注意的是不要产生块团状磨碎的根茎。在本发明的优选实施方案中,可以在混合设备中通过用水缓慢地喷淋根茎完成其增湿过程。
所选用的可以是完整的或者以经过粗磨形式存在的人参根茎而不是以磨碎的形式存在。然而,对于完整的或者经过粗磨的人参根茎来说,则需要较长的提取时间和大量的二氧化碳。因此,举例来说,要想脱除90%污染物,相对于每千克根茎则需要5至10小时和100至1500千克二氧化碳。对于完整的根茎来说,其湿含量同样会高达60%(重),而对于磨碎的根茎来说,其湿含量只能约为25%(重)(当高于25%(重)时,就会形成团块,从而无法进行加工)。所以,对于选用完整的根茎来说,可以添加相对于根茎的原始重量4-125%(重)的水。
最后一点,用于进行提取的人参根茎可以收获的和非干燥的形式存在,在此情况下通常不必加水。可以在完成此加湿步骤之后,借助压缩二氧化碳提取人参根茎,其中二氧化碳呈液态或超临界态。提取条件可以在宽限度内变化,但是,为了达到适宜的提取时间,以在高于100巴的压力,高于40℃的温度下操作为佳,尤其以在200至350巴的压力、60至90℃的温度下进行提取为佳。所选用的二氧化碳的数量以相对于每千克人参根茎的总通过量为10至1500千克为佳。
在本发明范围内,不仅可以用湿的而且还可以用干燥二氧化碳进行提取。在本发明方法的优选实施方案中,首先通过借助湿二氧化碳进行提取来保持药品中的水分恒定,随后用干燥二氧化碳进一步进行提取,从而使水含量下降。
此外,当所选用的提取温度不是太低时,借助这一方法的变型可以缩短或完全省略可能的后续干燥步骤。必要的话,可以在完成提取步骤之后便对经过提取的人参茎根进行干燥,其中可以采用传统的设备调节特别需要的湿含量。
借助本发明方法可以将人参根茎中农药的含量减少99.7%以上。因此,很容易低于最高限量,例如,根据德国对于农药最高限量的规定,对于五氯硝基苯来说为20ppb。此外,在该方法中,活性物质(人参苷)的含量不变。只有精油与亲油物质,例如蜡,才能被共提取至显著的程度。
可以通过降低密度或者通过吸附于适宜的吸附剂例如活性炭之上使农药与二氧化碳相分离,其中吸附剂可以于单独的容器中或者同样存在于相同的加压容器中以分离的或者以与提取物料混合的形式存在。
下列实施例用于描述本发明。
实施例1(对比)
在250巴的压力和80℃的温度下借助干燥二氧化碳提取1.5kg湿含量为9.3%(重)的磨碎的人参根茎,历时72分钟。五氯硝基苯的残余含量为初始值的70%。
实施例2
通过用150g水在一混合设备中缓慢地喷淋1.5kg磨碎的人参根茎使其湿含量达到17.5%(重)。随后在250巴的压力及80℃的温度下用干燥二氧化碳将其提取72分钟。通过提取,其五氯硝基苯的含量降至初始值的6%。不必对经过提取的物料(湿含量为9.8%(重))进行干燥。
实施例3
通过用150g水在一混合设备中缓慢地喷淋1.5kg磨碎的人参根茎使其湿含量达到18.3%(重),并且用湿二氧化碳将其提取30分钟,随后用干燥二氧化碳提取60分钟(工艺参数与实施例1相同)。通过提取,其五氯硝基苯的含量降至初始值的0.3%。不必对经过提取的物料(湿含量为9.9%(重))进行干燥。
实施例4
通过用220g水在一混合设备中缓慢地喷淋0.6kg完整的人参根茎,使其湿含量达到35%(重),并且用湿二氧化碳在250巴的压力和80℃的温度下将其提取8小时。通过提取,其五氯硝基苯的含量降至初始值的10%。此后,将经过提取的根茎置于50℃的空气流中干燥。