JPH01242578A - 変質し易い有機化合物の抽出方法 - Google Patents

変質し易い有機化合物の抽出方法

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JPH01242578A
JPH01242578A JP63071171A JP7117188A JPH01242578A JP H01242578 A JPH01242578 A JP H01242578A JP 63071171 A JP63071171 A JP 63071171A JP 7117188 A JP7117188 A JP 7117188A JP H01242578 A JPH01242578 A JP H01242578A
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JP
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extraction
carbon dioxide
organic compound
supercritical carbon
solvent
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JP63071171A
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Shoji Tan
丹 昭治
Hisashi Ishii
石井 永
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P C C TECHNOL KK
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P C C TECHNOL KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、サルカケミカン[ミカン科 (Rutaceae)、Toddalia asiat
ica(L、)Lam、 CT。
aculeata I’ers、]などに含まれている
成分であって、−数的抽出法では、抽出途上の工程で変
質し易いエポキシド環等の官能基を分子構造中に持つ化
合物を、変質することなく単雛抽出する方法に関する。
 さらに詳しくは、超臨界二酸化炭素を用いて、変質し
やすい有機化合物を含有する物質から、変質させること
なく有機化合物を抽出する方法に関する。
〈従来技術〉 サルカケミカンの根は、インドにて古く力)ら強壮、興
奮、解熱作用を示す民間薬として知られ、我が国では、
沖縄地方で本植物の根皮を゛サラカケ”と呼び民間薬と
して使用している。
このように根皮が有用な薬理作用を示すことか期待され
ることから、サルカケミカンの根皮に含有される成分に
関する化学的研究が数多く行われてきた。 根皮の主成
分は、当初、この植物の根皮をメタノールに温浸して製
造したメタノールエキスより取り出され、その構造式は
、(I)で示されるトダロラクトン(toddalol
actone)であると信じられていた。
このような事情で以後のこの植物の含有成分を対象とす
る研究者らは、上記の方法に従って抽出した抽出物を研
究の対象とし、トダロラク1− ン(toddalol
actone) (I )を主成分として研究を行って
きた。
しかし、後になってジエチルエーテルを抽出溶媒として
用いて本植物の木部を抽出し、トダロラクトン(tod
dalolactone) (I )の代りに、トダロ
ラクトン(toddalolactone) (I )
のグリコール部分がエポキシに閉環したアクレアヂン(
aculeatin)  (II )が得られたことが
報告されており、この報告ではトダロラクトン。
(toddalolactone) (1)は得られな
かった。
〈発明が解決しようとする課題〉 上述のように、現在まで知られている薬用植物の含有成
分の中には、含有成分の抽出法として繁用されてきた溶
媒抽出法や、水蒸気蒸留法では、抽出時に必然的に加熱
下で!A理されることから、真の有効成分が抽出されず
、化学的に加水分解反応、脱水反応重合反応又は空気酸
化等を受けて変質したものが抽出される例が相当存在す
る。
このため、変質し易い有機化合物を含む物質より、変質
させることなく有効成分を適切に抽出する方法が望まれ
ている。
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、超臨界
二酸化炭素を用いた抽出法で変質し易い有機化合物を変
質させることなくしかも、その抽出効率を向上させて抽
出する方法を提供しようとする。
く課題を解決するための手段〉 本発明は、変質し易い有機化合物を含む物質より、超臨
界二酸化炭素を用いて、前記変質し易い有機化合物を変
質させることなく抽出することを特徴とする変質し易い
有機化、金物の抽出方法を提供する。
ここで、前記変質し易い有機化合物が、エポキシ環をそ
の構造中に持つ天然有機化合物であり、前記変質させる
ことなく抽出する工程が、エポキシ環を保存しながら抽
出するものであるのが好ましい。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の抽出方法に用いる超臨界二酸化炭素は、相平衡
図中で臨界点を越えた超臨界状態にある二酸化炭素をい
う。
臨界温度(31,1℃)および臨界圧力(72,9気圧
)を越えた領域では、液体と気体の区別がなくなり一相
となり特異な溶解力を示すことが知られている。
本発明はこのような超臨界二酸化炭素を用いて、変質し
易い有機化合物を含む混合物より、変質させることなく
有機化合物を抽出することを特徴とする。
変質しやすい有機化合物は、いかなるものでもよく、限
定されない。
特に抽出時に、加水分解反応、脱水反応、重合反応、酸
化反応を受けやすい官能基を有する有機化合物が良い。
使用される超臨界二酸化炭素の温度、圧力は抽出される
有機化合物の種類によって適宜窓めればよい。
超臨界二酸化炭素を用いると、植物含有成分の抽出法と
して従来繁用されている溶媒抽出法や水蒸気蒸留法とは
異なって次の利点を備えている。
(1)  抽出時に熱エネルギーを与える必要がない、 +rI11  抽出後、抽出溶媒の除去に際しても熱エ
ネルギーを与える必要がない、 +iii+  抽出時に、抽出物は抽出溶媒である超臨
界二酸化炭素中に溶存し、空気から遮蔽される結果、空
気酸化を受は難い、 二酸化炭素自体は、溶媒抽出法で極く一般的に用いられ
るアルコール類、ケトン類、エステル類、ハロゲン化炭
化水素類に比して化学反応性に乏しいので、抽出物と反
応することによる人工的生成物を生じ難い。
二酸化炭素自体は毒性を示さないため に、抽出成分を医薬品として供する際にも残留溶媒によ
る毒性を考慮する必要が無い。
本発明は、必要により超臨界二酸化炭素にエントレナー
(抽出助剤としての第3成分)を併用してもよい。
エントレナーとしては、1例としてアセトン、メチルエ
チルケトン、メタノール、エタノールおよびn−ヘキサ
ン等の溶媒を挙げることができる。
次に、本発明に係る超臨界二酸化炭素を用いる抽出方法
を、第1図を参照して具体的に説明するが、本発明方法
はこれに限定されるものではない。
第1図は、所定の圧力、温度に調節が可能な抽出槽1と
分離槽5を備えた、導管16によって連通された循環路
を示し、この循環路の1方の供給側経路には二酸化炭素
供給源9とエントレナー貯槽11が設けられ、それぞれ
二酸化炭素とエントレナーが循環路中に供給され、循環
路の他方の回収側経路は、抽出槽1と分#槽5を連通ず
る構成を持つ。
二酸化炭素供給源9は、分11槽5から耐圧逆止バルブ
8を介した供給側の循環路に連通され、さらに昇圧ポン
プ10、熱交換器15を介して抽出槽1に連通される。
エントレナー貯槽11は、昇圧ポンプ13とストップバ
ルブ14を介して、昇圧ポンプ1゜と熱交換器15との
間の供給側の循環路に連通される。
一方抽出槽1は、減圧バルブ2、熱交換器3およびスト
ップバルブ4を介して、下端にストップバルブ6を有す
る回収管7を備える分離槽5と連通され、これが回収側
の循環路を形成する。
以下に、抽出される化合物を含む物質としてサルカケミ
カンを例にとり、サルカケミカン中の変質し易い有機化
合物としてのエポキシ環を有する化合物を抽出する場合
を例にとり、第1図に示した装置の作用を説明する。
抽出槽1中にサルカケミカンを、好ましくは粉砕した状
態で充填する。 この抽出槽1は、所定の圧力、温度に
調節可能とされており、この底部には、導管16が接続
され、この導管16から超臨界二酸化炭素または、エン
トレナーとしてのメタ、ノールまたはアセトン等を含む
超臨界二酸化炭素を、熱交換器15を介して導入する。
 エントレナーは、エントレナー貯槽11から導管12
、昇圧ポンプ13およびストップバルブ14を介して供
給される。 そして、この抽出WIl内で、抽出される
化合物を含む物質と超臨界二酸化炭素ま起はエントレナ
ーを含む超臨界二酸化炭素(以下単に抽出剤ということ
がある。)とを接触させて抽出剤中にエポキシ環を有す
る化合物を抽出する。
次に、エポキシ環を有する化合物を溶解した抽出剤を抽
出槽1の上部から抜ぎ出し、減圧バルブ2で低圧化した
後に熱交換器3およびストップバルブ4を介して、分離
槽5へ入れる。
分離槽5内で、抽出剤と二酸化炭素を降圧または/およ
び昇温により分離して二酸化炭素を、導管16から耐圧
逆止バルブ8を介して循環路に回収する。
エポキシ環を有する化合物、またはエントレナーを使用
する場合はエントレナーとエポキシ環を有する化合物が
回収管7からストップバルブ6を経て回収される。
エントレナーを回収して循環使用する場合は、ストップ
バルブ6を介して、エントレナー貯槽11の連通する導
管12との間に第2の分流槽(図示せず)を設け、ここ
で、エントレナーからエポキシ環を有する化合物を分離
して取り出し、エントレナーを導管12へ回収して再使
用するとよい。
一方、分離された二酸化炭素は、耐圧逆止バルブ8を経
て供給側循環路へ回収され、昇圧ポンプ10および熱交
換器15によって昇圧されて再び超臨界流体となった後
に、導管16により循環路に再循環される。 循環させ
る二酸化炭素に一部損失が生じた場合には、二酸化炭素
供給源9から二酸化炭素を補給する。
このように、サルカケミカンから、エポキシ化合物を超
臨界二酸化炭素で抽出するかまたは、超臨界二酸化炭素
で抽出した後、エントレナーとして、好ましくはアセト
ン、ヘキサンまたはメタノール等を共存させた超臨界二
酸化炭素で抽出する。 抽出条件は好ましくは以下の条
件を用い、る。
抽出圧力は、好ましくは80〜400Kgf/cTr1
′ゲージ、より好ましくは、120〜300Kgf/ば
ゲージ、抽出温度は、好ましくは35〜100℃より好
ましくは35〜60℃である。
エントレナーとしては、好ましくはアセトン、メチルエ
チルケトン、メタノール、エタノールおよびn−ヘキサ
ン等を挙げることができる。 エントレナーとしてのこ
れらの溶媒は抽出剤中に通常0.5〜20mo 1%、
より好ましくは3〜f Omo 1%の量で含ませるの
が良い。
エントレナーとしての溶媒は、例えば減圧乾燥により抽
出物から除去される。
上記のようにして超臨界二酸化炭素で抽出することによ
り、化学的に変質を受は易い化合物を変質させることな
く、シかも木分野においては格段といえる抽出効率の向
上を実現することができる。
〈実施例〉 以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例) 第1図に示した装置を用いて、粉砕したサルカケミカン
の根皮21.6gを抽出槽1に充填した。 抽出剤とし
て、超臨界二酸化炭素のみを用い、抽出圧力を表1に示
すように120にg f / cnf、200 Kgf
/c+f、300 Kgf/crIfに順次高め各々7
時間、8時間、2,5時間、淡黄色粘性固体の抽出物が
ほとんど見られなくなるまで抽出した(実験番号1)。
次に、超臨界二酸化炭素にエントレナーとして、アセト
ンを加えてさらに7時間抽出を行った。 抽出圧力は2
00 Kgf/cnfとした(実験番号2)。
引続いて超臨界二酸化炭素にエントレナーとしてメタノ
ールを加えて、抽出圧力200にg f / crrf
、7時間、300 Kgf/cnf 5時間で抽出を行
った(実験番号3)。
これらの抽出における抽出条件および抽出量、溶解度を
表1に示した。
なお、表1において、溶解度は以下の意味を有している
溶解度 (mg/Nu) 抽出操作において、仕込原料重量、抽出物重量は天秤に
より秤量して決定し、エントレナーを用いた場合の抽出
物重量は、減圧乾燥後、抽出物を秤量して決定した。 
また二酸化炭素量は、湿式ガスメーターにより測定した
上記の一連の操作で得られた実験1.2および3の抽出
物をそれぞれシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフ
ィーおよび再結晶法によって繰返し分離し、アクレアチ
ン(aculeatin)(II)、トダロラクトン 
(todalolactone)(I)、ならびに下記
式(IV )で示す6−(3−クロロ−2−ヒドロキシ
−3−メチルブチル)−5,7−シメトキシクマリン(
IV )を得た。 各成分の収率を表2(実験番号1〜
3)に示す。
(IV) なお、本発明でいう収率は、以下の意味を有している。
収率(%) ×100 表    1 上記実施例の結果に、さらに下記の比較例を検討するこ
とにより、本発明者は、以下の事実を発見した。
沖縄塵のサルカケミカン根皮を研究し、植物体内に実在
する主成分はトダロラクトン(toddalolact
one) (1)ではなく、アクレアチン(acule
atin)  (II )であることを発見した。
従来多くの研究者が得ているトダロラクトン(todd
alolactone) (1)は、メタノールで抽出
する際に植物中に含有される有機酸が共に溶出されて、
抽出時の溶媒の液性が酸性になる結果、アクレアチン(
aculeatin)  (II )のエポキシ環が開
環してグリコールを生じたためであることを確認した。
また同時に同じサルカケミカンの含有成分として知られ
ている、トダロラクトンメチルエーテル(toddal
olactone methylether)下記式(
III )もまた、溶媒として、メタノールを用いた際
に同様の機構でエポキシ環が開裂する際に、親核試薬と
しての溶媒として使用したメタノールが作用して生成し
た人工的生成物であることを確認した。
(III ) (比較例) (1)従来法 第2図のフローチャートに示すように、サルカケミカン
の根皮■を細切し、メタノール■を加え8時間温浸した
。 冷却後、メタノール抽出液を濾取し、残存する根皮
には、新たにメタノールを加え8時間温浸し、ふたたび
メタノール抽出液を濾取した。 この操作を繰返した後
、メタノール抽出液を集め減圧下メタノールを留去して
メタノールエキス■を製した。
上記の方法で製したメタノールエキス■は、5%酢酸水
溶液に可溶部(塩基成分含有部)■と不溶部■に分離し
た。 5%酢酸可溶部をアンモニアアルカリ性とし、ク
ロロホルムで抽出した後、クロロホルム溶液を、水酸化
ナトリウムの5%水溶液で抽出し、フェノール性塩基含
有部(5%水酸化ナトリウム水溶液)■と非フエノール
性塩基含有部(クロロホルムm ?7Ii)■とに分離
した。
フェノール性塩基を含有する水酸化ナトリウムの5%水
溶液■は、塩酸酸性とした後、アンモニアアルカリ性と
し、クロロホルムで抽出した。 ここに得られたクロロ
ホルム抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を
留去してフェノール性塩基部■を得た。
非フエノール性塩基含有部であるクロロホルム溶液■は
、そのまま無水炭酸カリウムにて、乾燥した後、溶媒を
留去して非フエノール性塩基部■を得た。
別に、メタノールエキスのうち、5%酢酸水溶液に不溶
の部分■は、少量のクロロホルム・メタノール混液に溶
解し、商品名セライト545 (Johns−Manv
ille社商標)と混和し充分に風乾した後、ソックス
レー抽出器で、ヘキサン、つづいてベンゼンを用いて抽
出し、夫々溶媒を留去してヘキサン溶出部[相]とベン
ゼン溶出部0とを得た。
得られた4種の分画■、■、[相]、■は、それぞれシ
リカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー処理と再結
晶操作とを繰返して、各成分に単離し、トダロラクトン
(toddalolactone)(1)、トダロラク
トンメチルエーテル(toddalolactone 
methylether) (Tlr )ならびに、6
−(3−クロロ−2−ヒドロキシ−3−メチルブチル)
−5,7−シメトキシクマリン(IV)の3種のクマリ
ン類を得た。 各分画から得られた上記(I)、(II
I )、(rV)の3種のクマリン類のそれぞれの合計
収率を表2(実験番号4)に示す。 なお上記クマリン
を単離した4種の粗製分画を薄層クロマトグラフィーを
用いて検定したがアクレアチン(aculeatin)
(II )は全く検出されなかった。
(2)ソックスレー抽出法←() サルカケミカンの根皮を細切し、メタノールを溶媒とし
て、ソックスレー抽出器で抽出した。 メタノール抽出
液から、減圧下で溶媒を留去し、残漬を得た。 得られ
た残漬は、何等の有機化合物の化学的性質に基づく分離
法を用いることなく、ただちにシリカゲルを用いたカラ
ムクロマトグラフィー処理と再結晶操作を繰返して、ア
クレアチン(aculeatin)  (II ) 、
トダロラクトン(toddalolactone) (
I ) 、)−ダロラクトンメチルエーテル(todd
alolactonemethylether) (I
II ) 、および6−(3−クロロ−2−ヒドロキシ
−3〜メチルブチル)−5,7−シメトキシクマリン(
rv )を単離した。 これら4種のクマリン類のそれ
ぞれの合計収率を表2(実験番号5)に示す。
上記のメタノールを溶媒を用いたソックスレー抽出法(
実験番号5)の結果を従来法(実験番号4)の結果と比
較すると、両者ともメタノールを抽出溶媒に用いている
にもかかわらず従来法では、トダロラクトン(todd
alolactone)(I)が主成分として得られ、
アクレアチン(aculeatin)  (II )は
全く得られていない。
これに反して、ソックスレー抽出法では、トダロラクト
ン(Toddalolactone)  (1)が主成
分として得られているにもかかわらず、アクレアチン(
If )も可成りの収率で得られている。
この事実は、従来法で行なったメタノール抽出物を有機
化合物、の化学的性質に基づいた分離の途上、アクレア
チン(II )が分解して、トダロラクトン(I)を生
じたことを示唆している。
(3)ソックスレー抽出法→i11 サルカケミカンの根皮を細切し、n−ヘキサンを溶媒゛
とし、8時間ソックスレー抽出器を用いて抽出した(実
験番号6)。 次いでエーテル(実験番号7)、さらに
ベンゼン(実験番号8)を用いてそれぞれ8時間抽出し
た。 各溶媒による抽出液は、個別に溶媒を留去し、各
」漬は、シリカゲルクロマトグラフィー法と再結晶法を
繰返して、アクレアチン(IX)、トダロラクトン(■
)、ならびに6−(3−クロロ−2−ヒドロキシ−3−
メチルブチル)−5゜7−シメトキシクマリン(IV 
)を!#離した。
それぞれの溶媒から得られた各クマリン類の収率を表2
(実験番号6〜8)に示す。
なお、従来法(実験番号4)ならびにメタノールを抽出
溶媒に用いたソックスレー抽出法(実験番号5)で得ら
れたトダロラクトンメチルエーテル(III )は、実
験番号6〜8のいずれの抽出溶媒より得られる抽出物中
にも検出されなかった。
メタノール以外の溶媒を抽出に用いると、トダロラクト
ンメチルエーテル(III )が得られないという事実
は、この化合物がメタノールを溶媒として抽出を行なっ
た場合には、抽出中にアクレアチン(II )が溶媒の
メタノールと反応して、生成したものであると結論でき
る。
一般に、アクレアチン(TI )の構造中のエポキシ環
は酸性で開環し、グリコールや、溶媒中に存在する求核
試薬と反応したα置換アルコールを与えることが知られ
ている。 サルカケミカンが比較的多種類の有機酸を含
有することが知られているので、これらの酸が抽出中に
溶出して、抽出液が酸性になりアクレアチン(II )
のエポキシ環が加水分解を受けたトダロラクトン(I)
や、溶媒のメタノールと反応して生成したトダロラクト
ンメチルエーテル(Ill )を与えたものと結論され
る。
また、ヘキサン、エーテル、ベンゼンを用いたソックス
レー抽出法(実験番号6〜8)で得られたアクレアチン
(II )ならびにトダロラクトン(I)のそれぞれの
和を求めると、抽出溶媒として、メタノールを用いた従
来法(実験番号4)や、メタノールを用いたソックスレ
ー抽出法(実験番号5)の場合とは異なり、アクレアチ
ン(II )が主成分として得られ、しかもトダロラク
トン(I)の収率と比較すると約10倍弱の値を示して
居り、従来法(実験番号4)や、メタノールを用いたソ
ックスレー抽出法(実験番号5)では、アクレアチン(
II )が、トダロラクトン(I)やトダロラクトンメ
チルエーテル(Ill )に変質していることが明らか
である。
上記のように、比較例の実験番号4〜8において、サル
カケミカンの主成分は、アクレアチン(II )である
ことが明示されたが、実施例に示されるように超臨界二
酸化炭素を用いた結果は(実験番号1〜3)、比較例に
示した抽出法に比較して、主成分であるアクレアチン(
II )の抽出効率において非常に優れていることを示
している。
さらにメタノールをエントレナーとして用いた場合(実
験番号3)の結果を溶媒としてメタノールを用いた従来
法(実験番号4)や、メタノールを用いたソックスレー
抽出法(実験番号5)の結果を比較すると、後二者では
、エポキシ環の開裂により生成したトダロラクトンメチ
ルエーテル(III )が生成しているが、超臨界二酸
化炭素抽出では、メタノールをエントレナーとして用い
た場合でも、トダロラクトンメチルエーテル(Ill 
)が全く得られないことから、エポキシ環を開裂させる
ことなく含有成分を抽出することができることを確認し
た。
〈発明の効果〉 本発明方法によれば、エポキシ環をその構造中に持った
化合物のように、一般に用いられている溶媒抽出法で抽
出すると変質を受けやすい含有成分を、変質させること
なく抽出することができ、しかもその抽出効率を格段に
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の抽出方法を実施する装置の1例を示
す線図である。 第2図は、従来法の抽出法を説明するフローチャートで
ある。 符号の説明 1・・・抽出槽、    2・・・減圧バルブ、3・・
・熱交換器、   4・・・ストップバルブ、5・・・
分m槽、   7・・・回収管、8・・・耐圧逆止バル
ブ、 9・・・二酸化炭素供給源、 10・・・昇圧ポンプ、 11・・・エントレナー貯槽、 12・・・導管、    13・・・昇圧ポンプ、14
・・・ストップバルブ、 15・・・熱交換器、  16・・・導管、17・・・
ドレン 特許出願人 株式会社ピーシーシー テクノロジー FIG、1 第2図 従来法 ■サルカケミカンの根皮 ■メタノール 塩基含有部     塩基含有部 (5%;NaOH*溶液)   (クロロホルム溶液)
塩基部       塩基部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)変質し易い有機化合物を含む物質より、超臨界二
    酸化炭素を用いて、前記変質し易い有機化合物を変質さ
    せることなく抽出することを特徴とする変質し易い有機
    化合物の抽出方法。
  2. (2)前記変質し易い有機化合物が、エポキシ環をその
    構造中に持つ天然有機化合物であり、前記変質させるこ
    となく抽出する工程が、エポキシ環を保存しながら抽出
    するものである請求項1記載の変質し易い有機化合物の
    抽出方法。
JP63071171A 1988-03-25 1988-03-25 変質し易い有機化合物の抽出方法 Pending JPH01242578A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6737254B2 (en) 1991-07-05 2004-05-18 Bristol-Myers Squibb Company Supercritical extraction of taxanes
WO2006064974A1 (ja) * 2004-12-17 2006-06-22 Shiseido Company, Ltd. 美白用皮膚外用剤、美白剤、美白方法および美白用皮膚外用剤の製造方法

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