CH685673A5 - Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen. - Google Patents
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Description
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen.
Im Stand der Technik ist kein Verfahren bekannt, mit welchem bestimmte, ausgewählte Pflanzeninhaltsstoffe selektiv und in möglichst reiner Form sowie in hoher Konzentration erhältlich wären.
In der DE PS 1 767 098 ist ein Verfahren beschrieben, bei welchem verschiedene Extraktionen ausgeführt werden. Bei diesem Verfahren werden zudem halogenierte Lösungsmittel, wie etwa Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, verwendet.
In der DE OS 3 940 092 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Extrakt aus den Blättern von Ginkgo biloba erhalten wird. Dieser Extrakt hat einen erhöhten Gehalt an Flavonglykosiden. Dieses mehrstufige Verfahren ist sehr kompliziert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem bestimmte, ausgewählte Pflanzeninhaltsstoffe selektiv und in möglichst reiner Form sowie in hoher Konzentration erhältlich sind.
Dieses neue Verfahren soll zudem technisch einfach in seiner Ausführung sein.
Bei der Realisierung dieses Verfahrens soll der gesamte Energieverbrauch gering sein.
Dieses Verfahren soll zudem wenig Schritte aufweisen. Ausserdem sollen nur relativ geringe Mengen an organischen Lösungsmitteln benötigt werden.
Völlig überraschend wurde nun ein Verfahren gefunden, mit welchem alle obigen Ziele erreicht und die obigen Nachteile überwunden werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen ist dadurch gekennzeichnet, dass man
- in einem ersten Schritt Pflanzen oder Teile davon, welche im frischen oder getrockneten Zustand eingesetzt werden können, mit wenigstens einem Lösungsmittel derart extrahiert, dass im erhaltenen Primärextrakt hauptsächlich die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe, begleitet von nicht gewünschten Pflanzeninhaltsstoffen und Begleitstoffen, enthalten sind,
- in einem zweiten Schritt den genannten Primärextrakt derart mit Adsorberharz(en) in Kontakt bringt, dass einerseits die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe daran adsorbiert werden, und andererseits die Lösung mit den nicht gewünschten Pflanzeninhaltsstoffen und den Begleitstoffen vom beladenen Harz separiert wird,
- in einem dritten Schritt die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe vom genannten Harz mit wenigstens einem Lösungsmittel desorbiert werden, und
- in einem vierten Schritt das (die) Lösungsmittel entweder teilweise oder vollständig entfernt und so ein Wirkstoffkonzentrat erhält.
Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Der Primärextrakt kann gemäss den im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise mittels Perkulation, Macération oder einer dynamischen Extraktion; siehe Marcel Loncin «Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie» (1969), insbesondere Seiten 204 bis 256. Verlag Sauerländer Aarau und Frankfurt am Main, und hierin zitierte Referenzen, sowie Erich Ziegler «Die natürlichen und künstlichen Aromen» (1982), insbesondere Seiten 221 bis 242. Dr. Alfred Hüthig Verlag Heideiberg, und hierin zitierte Referenzen.
Falls gewünscht, kann das erfindungsgemässe Verfahren am Ende des ersten Schrittes für eine gewünschte Zeitspanne unterbrochen werden. Der Primärextrakt kann an einem beliebigen Ort hergesteilt, eingeengt, gegebenenfalls transportiert, und am Ort seiner Weiterverarbeitung zum gewünschten Zeitpunkt auf die jeweils gewünschte Konzentration rückverdünnt und dann nach dem erfindungsgemässen Verfahren weiterverarbeitet werden.
Die Adsorberharze, welche im Handel erhältlich sind, können mehrmals wiederverwendet werden.
Bevorzugte Adsorberharze haben eine Oberfläche von 100 bis 1000 m2 pro Gramm und eine Korn-grösse von 0,2 mm bis 1,5 mm.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat zudem den grossen Vorteil, dass damit unerwünschte Begleitstoffe, wie etwa Stärke, Zucker, Rückstände von Pestiziden, wie Insektizide, Herbizide, Fungizide etc., abgetrennt werden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Wirkstoffkonzentrate können in Produkten der Pharma-, Kosmetik* und Nahrungsmittelindustrie verwendet werden.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung.
Beispiel 1
Beschreibung zur Herstellung eines hochgehaltioen Ginkgo bilobae Extraktes ai Extraktion
35,0 kg Ginkgo bilobae Blätter wurden in den Extraktor eingefüllt und im Perkulationsverfahren mit
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der 10-fachen Menge einer Mischung von 12% m/m Ethanol-Wasser bei einer Temperatur von 70°C bis zur Erschöpfung extrahiert.
Man erhielt als Zwischenprodukt 350 kg eines Primärextraktes.
b) Adsorbtion und Desorbtion
Der Primärextrakt wurde über eine Säule, die mit 100 kg Adsorberharz Amberlite XAD 16 von Rohm und Haas beladen war, gepumpt. Die Temperatur des Primärextraktes lag zwischen 15 und 25°C. Die Durchströmmenge betrug zwischen 400-800 Liter pro Stunde.
Die Pflanzeninhaltsstoffe wurden nun vom Harz adsorbiert und die abströmende Restlösung wurde verworfen.
Nach einer Zwischenspülung mit ca. 125 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur wurde mit 25 Liter Ethanol desorbiert.
Nachfolgend wurde mit 100 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur nachgewaschen. Die Ethanolphase und das Spülwasser enthielten nun die desorbierten Pflanzeninhaltsstoffe. Die Lösung wurde nun unter Vakuum bis zu einem Trockensubstanz (TS) Gehalt von ca. 60% eingedampft.
Das Adsorberharz kann mehrfach wiederbenützt werden.
c) Trocknung
Die obige erhaltene Lösung mit einem TS Gehalt von ca. 60% wurde auf übliche Weise auf einem Sprühtrocknungsturm mit einer Zulufttemperatur von 180°C bis 200°C zu einem Pulver getrocknet. Man erhielt 1000 g eines braunen Pulvers.
Der Gehalt an Flavonglycosiden wurde nach Deutschem Arzneibuch Nr. 10 (DAB 10) mit 24% ermittelt.
Beispiel 2
Beschreibung zur Herstellung eines hochaehaltiaen Crataegi Extraktes ai Extraktion
25,0 kg Crataegi folia cum flores wurden in den Extrakt or eingefüllt und im Perkulationsverfahren mit der 10-fachen Menge einer Mischung von 60% m/m Ethanol-Wasser bei einer Temperatur von 60°C bis zur Erschöpfung extrahiert.
Man erhielt als Zwischenprodukt 250 kg eines Primärextraktes.
Das Ethanol wurde unter Vakuum nahezu vollständig abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Wasser auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 10% verdünnt.
b) Adsorbtion
Das erhaltene Gemisch wurde über eine Säule, die mit 60 kg Adsorberharz Amberlite XAD 7 von Rohm und Haas beladen war, gepumpt. Die Temperatur der Lösung lag zwischen 15 und 25°C. Die Durchströmmenge betrug zwischen 120-400 Liter pro Stunde.
Die Pflanzeninhaltsstoffe wurden nun vom Harz adsorbiert und die abströmende Restlösung wurde verworfen.
Nach einer Zwischenspülung mit ca. 65 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur wurde mit 18 Liter Ethanol desorbiert.
Nachfolgend wurde mit 65 Liter destilliertem Wasser nachgewaschen.
Die Ethanolphase und das Spülwasser enthielten nun die desorbierten Pflanzeninhaltsstoffe. Die Lösung wurde nun unter Vakuum bis zu einem TS-Gehalt von ca. 60% eingedampft. Das Adsorberharz kann mehrfach wiederbenützt werden.
ci Trocknung
Die obige erhaltene Lösung mit einem TS Gehalt von ca. 60% wurde auf übliche Weise auf einem Sprühtrocknungsturm mit einer Zulufttemperatur von 180°C bis 200°C zu einem Pulver getrocknet. Man erhielt 1000 g eines braunen Pulvers.
Der Gehalt an Flavanoiden wurde nach Deutschem Arzneibuch Nr. 9 (DAB 9), als Hyperoside berechnet, mit 7,6% ermittelt.
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Beispiel 3
Beschreibung zur Herstellung eines hochgehaltiqen Hippocastani e. semen Extraktes ai Extraktion
7,50 kg Semen hippocastani gemahlen wurden in den Extraktor eingefüllt und im Perkulationsverfah-ren mit der 10-fachen Menge einer Mischung von 70% m/m Ethanol-Wasser bei einer Temperatur von 60°C bis zur Erschöpfung extrahiert.
Man erhielt als Zwischenprodukt 75 kg eines Primärextraktes.
Das Ethanol wurde unter Vakuum nahezu vollständig abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Wasser auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 6% verdünnt.
b) Adsorbtion
Die erhaltene Mischung wurde über eine Säule, die mit 60 kg Adsorberharz Amberlite XAD 7 von Rohm und Haas beladen war, gepumpt. Die Temperatur der Lösung lag zwischen 15 und 25°C. Die Durchströmmenge betrug zwischen 120-360 Liter pro Stunde.
Die Pflanzeninhaltsstoffe wurden nun vom Harz adsorbiert und die abströmende Restlösung wurde verworfen.
Nach einer Zwischenspülung mit ca. 65 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur wurde mit 18 Liter Ethanol desorbiert.
Nachfolgend wurde mit 65 Liter destilliertem Wasser nachgewaschen.
Die Ethanolphase und das Spülwasser enthielten nun die desorbierten Pflanzeninhaltsstoffe. Die Lösung wurde nun unter Vakuum bis zu einer TS Konzentration von ca. 60% eingedampft. Das Adsorberharz kann mehrfach wiederbenützt werden.
c) Trocknung
Die obige erhaltene Lösung mit einem TS Gehalt von ca. 60% wurde auf übliche Weise auf einem Sprühtrocknungsturm mit einer Zulufttemperatur von 180°C bis 200°C zu einem Pulver getrocknet. Man erhielt 1000 g eines braunen Pulvers.
Der Gehalt an Triterpensaponinen wurde gemäss DAB 9, berechnet als Aescin, von grösser als 70% ermittelt.
Beispiel 4
Beschreibung zur Herstellung eines hochgehaltiaen Salicis Extraktes ai Extraktion
55,0 kg Cortex salicis wurden in den Extraktor eingefüllt und im Perkulationsverfahren mit der 10-fa-chen Menge einer Mischung von 58% m/m Ethanol-Wasser bei einer Temperatur von 60°C bis zur Erschöpfung extrahiert.
Man erhielt als Zwischenprodukt 550 kg eines Primärextraktes.
Das Ethanol wurde unter Vakuum nahezu vollständig abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Wasser auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 10% verdünnt.
b) Adsorbtion
Das erhaltene Gemisch wurde über eine Säule, die mit 60 kg Adsorberharz Dowex-XUS von Dow Chemicals beladen war, gepumpt. Die Temperatur der Lösung lag zwischen 15 und 25°C. Die Durchströmmenge betrug zwischen 80-240 Liter pro Stunde.
Die Pflanzeninhaltsstoffe wurden nun vom Harz adsorbiert und die abströmende Restlösung wurde verworfen.
Nach einer Zwischenspülung mit ca. 65 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur wurde mit 20 Liter Ethanol desorbiert.
Nachfolgend wurde mit 65 Liter destilliertem Wasser nachgewaschen.
Die Ethanolphase und das Spülwasser enthielten nun die desorbierten Pflanzeninhaltsstoffe. Die Lösung wurde nun unter Vakuum bis zu einer TS Konzentration von ca. 60% eingedampft. Das Adsorberharz kann mehrfach wiederbenützt werden.
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ci Trockbbfnuna
Die obige erhaltene Lösung mit einem TS Gehalt von ca. 60% wurde auf übliche Weise auf einem Sprühtrocknungsturm mit einer Zulufttemperatur von 180°C bis 200°C zu einem Pulver getrocknet. Man erhielt 1000 g eines braunen Pulvers.
Der Gehalt an Salicin [Bestimmt nach B. Meier und O. Sticher, Pharm. Acta Helv. ßQ, 269 (1985)] kann mit über 30% ermittelt werden.
Beispiel 5
Beschreibung zur Herstellung eines hochgehaltiqen Ginseng Extraktes ai Extraktion
40,0 kg Ginseng radix wurden in den Extraktor eingefüllt und im Perkulationsverfahren mit der 10-fa-chen Menge einer Mischung von 30% m/m Ethanol-Wasser bei einer Temperatur von 70°C bis zur Erschöpfung extrahiert.
Man erhielt als Zwischenprodukt 400 kg eines Primärextraktes.
Das Ethanol wurde unter Vakuum bis auf einen Restgehalt von 15% m/m abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Wasser auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 10% verdünnt.
bi Adsorbtion
Das erhaltene Gemisch wurde über eine Säule, die mit 60 kg Adsorberharz Amberlite XAD 7 von Rohm und Haas beladen war, gepumpt. Die Temperatur der Lösung lag zwischen 15 und 25°C. Die Durchströmmenge betrug zwischen 100-240 Liter pro Stunde.
Die Pflanzeninhaltsstoffe wurden nun vom Harz adsorbiert und die abströmende Restlösung wurde verworfen.
Nach einer Zwischenspülung mit ca. 55 Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur wurde mit 20 Liter Ethanol desorbiert.
Nachfolgend wurde mit 55 Liter destilliertem Wasser nachgewaschen.
Die Ethanolphase und das Spülwasser enthielten nun die desorbierten Pflanzeninhaltsstoffe. Die Lösung wurde nun unter Vakuum bis zu einer TS Konzentration von ca. 60% eingedampft. Das Adsorberharz kann mehrfach wiederbenützt werden.
cl Trocknung
Die obige erhaltene Lösung mit einem TS Gehalt von ca. 60% wurde auf übliche Weise auf einem Sprühtrockungsturm mit einer Zulufttemperatur von 180°C bis 200°C zu einem Pulver getrocknet. Man erhielt 1000 g eines gelbbraunen Pulvers.
Der Gehalt an Ginsengosiden, bestimmt nach DAB 10, wurde mit über 70% ermittelt.
Es wurden folgende Gehalte an Fungiziden im Ausgangsmaterial und im erhaltenen Produkt ermittelt.
Quintozen
Pentachloranilin
(Mikrogramm/kg)
(Mikrogramm/kg)
Radix Ginseng (Ausgangsmaterial)
4900
1600
Extrakt aus Radix Ginseng (erhaltenes Produkt)
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Obige Zahlen zeigen, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren die unerwünschten Rückstände von Pestiziden stark reduziert werden können.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, dass man
- in einem ersten Schritt Pflanzen oder Teile davon, welche im frischen oder getrockneten Zustand eingesetzt werden können, mit wenigstens einem Lösungsmittel derart extrahiert, dass im erhaltenen Primärextrakt hauptsächlich die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe, begleitet von nicht gewünschten Pflanzeninhaltsstoffen und Begleitstoffen, enthalten sind,
- in einem zweiten Schritt den genannten Primärextrakt derart mit Adsorberharz(en) in Kontakt bringt, dass einerseits die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe daran adsorbiert werden, und andererseits die Lösung mit den nicht gewünschten Pflanzeninhaltsstoffen und den Begleitstoffen vom beladenen Harz separiert wird,
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- in einem dritten Schritt die gewünschten Pflanzeninhaltsstoffe vom genannten Harz mit wenigstens einem Lösungsmittel desorbiert werden, und
- in einem vierten Schritt das (die) Lösungsmittel entweder teilweise oder vollständig entfernt und so ein Wirkstoffkonzentrat erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel zur Herstellung des Primärextraktes ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus
- Wasser,
- einem Alkohol, insbesondere einem Cr bis C4-Alkohol, vorzugsweise Äthanol oder Methanol, und
- einem Keton, insbesondere einem C3- bis Cs-Keton, vorzugsweise Aceton, einschliesslich beliebige Gemische davon.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Adsorberharz in Kontakt zu bringende Primärextrakt von 0 bis 40 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf den Primärextrakt, an Alkohol(en) und/oder Keton(en) enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärextrakt bei einer Temperatur von 5°C bis 50°C, insbesondere von 15°C bis 30°C, mit dem Adsorberharz in Kontakt gebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorberharze unpolare oder schwach polare Harze sind, insbesondere Polystyrol- und Acrylester-Harze, vorzugsweise mit einer Oberfläche von 100 bis 1000 m2 pro Gramm an Adsorberharz, und mit einer Korngrösse von 0,2 mm bis 1,5 mm.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das beladene Harz zwischen dem zweiten und dem dritten Schritt mit wenigstens einem Lösungsmittel gewaschen wird, insbesondere mit Wasser oder mit wässrigen Mischungen, welche bis zu 40 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Menge an Lösungsmittel, an Alkohol(en), insbesondere ein Cr bis C4-Alkohol, vorzugsweise Äthanol oder Methanol, und/oder Keton(en), insbesondere ein C3- bis Cö-Keton, vorzugsweise Aceton, enthalten.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschen zwischen dem zweiten und dem dritten Schritt bei einer Temperatur von 5°C bis 50°C, insbesondere von 15°C bis 30°C, erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Schritt das Lösungsmittel zur Desorbtion der gewünschten Stoffe ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus
- einem Alkohol, insbesondere einem Cr bis C6-Alkohol, vorzugsweise Äthanol oder Methanol, und
- einem Keton, insbesondere einem C3- bis Cs-Keton, vorzugsweise Aceton,
einschliesslich beliebige Gemische davon mit einem Wasseranteil von 0 bis 60 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Menge an Lösungsmittel.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Desorbtionsmit-tel Wasserdampf ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorbtion der gewünschten Stoffe bei einer Temperatur von 5°C bis 160°C, insbesondere von 15°C bis 100°C, vorzugsweise von 15°C bis 30°C, erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im vierten Schritt das (die) Lösungsmittel mittels Destillation entfernt wird (werden), vorzugsweise unter reduziertem Druck.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen ausgewählt sind aus Alkaloide und/oder Flavanoide und/oder Saponine und/oder Bitterstoffe und/oder Terpene enthaltenden Pflanzen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
Boldo folia Spartii radix, herba Chinae cortex Chelidonii herba Rauwolfiae radix Betulae folia Crataegi folia Solidaginis herba Passiflorae herba Tiliae flores Violae tricol. herba Ginkgo folia Ginseng radix Senegae radix Hippocastani semen Hederae helic. herba Liquiritiae radix Gentianae radix Salicis cortex.
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13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das am Ende des vierten Schrittes erhaltene Wirkstoffkonzentrat in ein Pulver übergeführt wird, beispielsweise mittels Sprühtrocknung.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt gegebenenfalls vorhandene organische Lösungsmittel wenigstens teilweise entfernt, insbesondere mittels Destillation unter reduziertem Druck.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH5393A CH685673A5 (de) | 1993-01-09 | 1993-01-09 | Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH5393A CH685673A5 (de) | 1993-01-09 | 1993-01-09 | Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH685673A5 true CH685673A5 (de) | 1995-09-15 |
Family
ID=4178247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH5393A CH685673A5 (de) | 1993-01-09 | 1993-01-09 | Verfahren zur Herstellung von Wirkstoffkonzentraten aus Pflanzen. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH685673A5 (de) |
-
1993
- 1993-01-09 CH CH5393A patent/CH685673A5/de not_active IP Right Cessation
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