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Technologisches Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der forstwirtschaftlichen
und Chemie-Industrie,
und insbesondere auf Verfahren zum umfassenden Verarbeiten von pflanzlichen
Rohmaterialien, um eine Reihe von wertvollen Produkten zum Gebrauch
in der pharmazeutischen und Kosmetik-Industrie und in der Landwirtschaft
sowie allgemeine chemische Produkte herzustellen.
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Pflanzliche
Rohmaterialien umfassen grüne
Nadeln von den folgenden Koniferenarten: Gemeine Kiefer (Pinus silvestris),
Sibirische Kiefer (Pinus sibirica), Gemeine und Europäische Fichte
(Picea obovata, Picea abies (L) Karst), sibirische Tanne (Abies
sibirica), China-Tanne (Cunninghamia lanceolata) und Baumlaub von Laub
abwerfenden Arten: Gingko biloba.
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Das Niveau
der technologischen Erfindung
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Gegenwärtig gibt
es bestimmte bekannte Verfahren zum Verarbeiten von grünen Nadeln
von Nadelbaumarten, die zum Erhalt von Produkten mit einem breiten
Anwendungsbereich führen.
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Es
gibt ein bekanntes Verfahren zum Verarbeiten von Tannennadeln (RU
N° 2183630,
C 07 D 309/40, C 09 F 1/00, 2000). Dieses Verfahren umfasst das
Extrahieren von grünen
Tannennadeln, Absetzenlassen des Extrakts, Separieren der kristallinen
Fraktion von dem Grünnadelextrakt
mit nachfolgendem Verarbeiten des letzteren zu Futtermehl. Dieses
Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Absetzenlassen des
Extrakts bei 0–24°C für 16 bis
24 Stunden ausgeführt
wird. Nach dem Separieren wird der kristalline Anteil mit niederpolarem
organischem Lösungsmittel
gespült
mit einem Verhältnis
Substanz : Lösungsmittel
von mindestens 1 : 4. Dann wird das niederpolare Lösungsmittel
aus der kristallinen Fraktion entfernt, und es werden Maltolkristalle
unter Anwendung der Sublimierung bei 95–105°C bei verringertem atmosphärischem
Druck isoliert. Die Extraktion der grünen Tannennadeln wird unter
Verwendung von flüssigem
CO2 durchgeführt. Das erhaltene Maltol ist
zu 98–99,9%
rein. Dieses Verfahren ermöglicht
den Gewinn nicht nur von Maltol, sondern auch von Kohlendioxid-Extrakt,
Futtermehl oder kompostierten Grünnadeln
aus grünen
Tannennadeln.
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Ein
bekanntes Verfahren zum tiefgreifenden Verarbeiten von grünen Nadelbaum-Nadeln (RU N° 2015150,
C 09 F 1/00, C 11 B 1/10, 1991) umfasst das Extrahieren von grünen Nadeln
unter Verwendung organischer Lösungsmittel,
Separieren von Nadelwachs durch Absetzenlassen und Filtern unter
Kühlung,
Verseifen der erhaltenen Lösung
von extrahierten Bestandteilen mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Verwendung
einer alkalischen Lösung;
Separieren der verseiften Lösung
in eine Fraktion, die eine Lösung neutraler
Bestandteile in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel enthält, und
eine Fraktion, die eine wässrig-alkalische Lösung von
Salzen organischer Säuren
enthält,
die dann fraktioniert wird, indem sie in Chlorophyllsäuren und
eine Mischung von Fett- und Harzsäuren abgesetzt wird. Die letztere
wird zum Herstellen von Insektiziden verwendet. Die neutralen Bestandteile
werden einer Destillation unterzogen, die zum Erhalt von Isoabienol
führt.
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Ein
bekanntes Verfahren zum Verarbeiten von extrahierten Bestandteilen
aus grünen
Nadelbaum-Nadeln (RU N° 2156785,
C 09 F 1/00, 1999) umfasst das Isolieren von Wachs, Vakuum-Destillation
der erhaltenen Lösung
mit Separierung von Sesquiterpenoiden, Diterpenoiden des Labdan-Typs
und Destillation von Restfraktio nen; Verseifung des Destillationsrestes
unter Verwendung einer Alkohol-Alkali-Lösung;
Behandlung der Verseifungsprodukte mit organischem Lösungsmittel
und Wasser; Separieren der nicht verseifbaren Verbindungen durch
Absetzen mit darauf folgender Isolierung von Sterinen, Polyprenolen,
Di- und Triterpenen unter Verwendung einer Extraktion mit einem
flüssigen
Lösungsmittel.
Ein kennzeichnendes Merkmal dieses Verfahrens ist, dass die Vakuum-Destillation
unter Bedingungen einer turbulenten Filmströmung der Lösung über eine erhitzte Oberfläche ausgeführt wird,
wobei Fraktionen von Sesquiterpenoiden und Labdan-Typ-Diterpenoiden innerhalb
eines vorbestimmten Temperaturbereiches aus der destillierten Flüssigkeit
separiert werden, unter Zugabe einer Lösung, die in dem Schritt einer
zusätzlichen
Rekristallisation isolierten Wachses erhalten wird, zu dem Vakuum-Destillationsschritt.
Die Verseifung des Destillationsrests wird bei 65–70°C durchgeführt. Die
zusätzliche
Wachs-Rekristallisation wird ausgeführt, indem Wachs in einem organischen
Lösungsmittel aufgelöst wird
und hernach die Lösung
auf eine bestimmte Temperatur gekühlt wird, die dabei gebildete
feste Fraktion durch Filtern abgeschieden und das Lösungsmittel
aus dem Filtrat entzogen wird.
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Alle
bekannten Verfahren haben einen Nachteil darin, dass sie nur einen
Teil der extrahierten Bestandteile, die in niederpolaren Extraktions-Wirkstoffen
(Petroleum, Petroleumether) oder in Wasser gelöst werden können, isolieren und verwenden
können – natürlicher
Koniferenextrakt. Die anderen extrahierten Bestandteile, die in
Wasser oder niederpolaren Lösungsmitteln
nicht gelöst
werden können,
bleiben nach dem Extrahieren in den grünen Nadeln zurück.
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Das
in Technologie und Ergebnissen nächstkommende
Verfahren ist ein Verfahren zum Verarbeiten von grünen Koniferennadeln
(RU N° 2017782,
C 09 F 1/00, C 11 B 1/10, 1991). Dieses Verfahren umfasst das Extrahieren
von grünen
Nadeln durch Behandlung mit einem Extraktions-Wirkstoff (organisches
Lösungsmittel);
Isolieren, Absetzenlassen und Filtern des Koniferen-Wachses mit
einem Schmelzpunkt von 72–76°C; Verseifen
der erhaltenen Lösung
extrahierter Verbindungen in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
unter Verwendung einer 20–40%igen
wässrigen
Alkali-Lösung;
Separieren der verseiften Lösung
in eine Lösung
neutraler Verbindungen in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und eine wässrig-alkalische
Lösung
von Salzen organischer Säuren;
Säuerung
der erhaltenen wässrig-alkalischen
Lö sung
von Salzen durch anorganische oder organische Säure auf einen pH-Wert von 1–3 und Isolieren
von Chlorophyll- und der Gesamtheit von höheren Fett- und Harzsäuren (mit
darauf folgender Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und Nagetier-Abwehrmitteln);
Entfernen des Lösungsmittels
aus der Lösung
der neutralen Verbindungen und darauffolgende Fraktionierung mittels
Absetzen von Wachsen mit Schmelzpunkt von 52–56°C und Vakuum-Destillation mit
einem Restdruck von nicht mehr als 1300 Pa in 3 Fraktionen mit Siedepunkten
von 90–120°C, 120–210°C und Destillationsrest.
Der Destillationsrest wird mit einer Alkohol-Alkali-Lösung behandelt, dann wird der
Alkohol entfernt; der Rest wird in organischem Lösungsmittel aufgelöst, und
dann wird Wasser hinzugegeben. Die Lösung wird durch Absetzenlassen
separiert in eine Lösung
von Fettsäuren
und eine Lösung
nicht verseifbarer Verbindungen, mit nachfolgender Isolierung der
Fettsäuren
von den Salzen durch Säuerung
des Fettsäurenkonzentrats
auf einen pH-Wert von 1 bis 3. Unverseifbare Bestandteile werden
zur Isolierung von Sterinen, Polyprenolen, Di- und Triterpenoiden
durch ein Verfahren mit Extraktion durch flüssiges Lösungsmittel verwendet.
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Dieses
Verfahren hat einige Nachteile wie: die Vakuum-Destillation neutraler
Verbindungen oder Bestandteile bei hohen Temperaturen (bis zu 240°C) erlaubt
es nicht, alle Polyprenole zu bewahren, da sie teilweise (10–15% des
Gesamtgehalts) zu Kohlehydraten dehydrieren; die Isolierung der
Labdan-Fraktion während
der Destillation der neutralen, aus Wachsen separierten Verbindungen
führt zu
teilweiser Isomerisation der Labdanoide, ihrer Polymerisation und
entsprechend zu verringertem Ausbringen. Isomerisation und Polymerisation
einiger Labdanoide führt
zur Bildung künstlicher
Verbindungen. Andere Nachteile dieses Verfahrens sind sein vielstufiger
Charakter und die Erzeugung von Produkten, die infolge ihrer künstlichen
Natur (Polymer-Fraktionen) nicht brauchbar sind.
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Die
oben umrissenen Argumente werden durch Ergebnisse bestätigt, die
beim Verarbeiten von grünen Koniferennadeln
erzielt wurden. Sie sind Spezialisten auf dem Gebiet der Verarbeitung
roher Pflanzenmaterialien bekannt und erlauben es festzustellen,
dass bis zur heutigen Zeit keine wirksamen Verfahren / Prozesse zum
Erhalten von aus Blattwerk von Nadelbäumen oder Laub abwerfenden
Bäumen
extra hierten Materialien mit maximiertem Ertrag hochwertiger Produkte
entwickelt worden sind.
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Beschreibung
der Erfindung
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Technische
Zielpunkte der Erfindung sind:
- – erhöhte Prozesseffizienz
beim Verarbeiten von extrahierten Bestandteilen aus grünen Koniferennadeln und
Blattwerk von Laub abwerfenden Arten;
- – erhöhte Erträge von Hauptprodukten:
Labdanoid-Konzentrat, Fette und höhere Fettsäuren; Polyprenol-Konzentrat;
erhöhter
Ertrag von Chlorophyllsäure
und Nager-Abwehrmittel. Dieses Ziel ist wie folgt erreicht worden:
Die
Erfindung beruht auf einem Verfahren zum Verarbeiten von pflanzlichen
Rohmaterialien aus grünen
Koniferennadeln und Laub von Laub abwerfenden Arten, welches folgendes
umfasst: Extrahieren mittels organischer Lösungsmittel; darauf folgendes
Isolieren durch Absetzen, Kühlen
und Filtern von Wachsen; Separieren von freien Säuren aus der erhaltenen Lösung extrahierter
Bestandteile in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit Alkali-Lösung; Fraktionierung
der erhaltenen neutralisierten Lösung
in eine Lösung
von neutralen Verbindungen in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und eine wässrig-alkalische
Lösung
von Salzen organischer Säuren; Säuerung der
wässrig-alkalischen
Lösung
von Salzen durch organische und anorganische Säuren, und danach Separieren
durch Absetzen von Chlorophyllsäuren
und der Fraktion von Fett- und Harzsäuren; darauf Fraktionierung
der Gesamtmenge an Diterpen und höheren Fettsäuren; Destillieren des Lösungsmittels
aus den neutralen Verbindungen und Separieren der neutralen Verbindungen.
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Dieses
Verfahren unterscheidet sich von anderen darin, dass : die vereinigten
Diterpene und höheren Fettsäuren mit
niedermolekularem Alkohol unter Zugabe von Schwefelsäure als
Katalysator behandelt werden; der Alkohol abdestilliert wird und
die Diterpensäuren
und der Katalysator durch eine anorganische Base neutralisiert werden;
Ester der höheren
Fettsäuren
durch ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
extrahiert werden; die wässrig-alkalische
Lösung
gesäuert
wird, und isolierte Diterpensäuren
durch ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
extrahiert werden; das Lösungsmittel
abdestilliert wird, bis die Konzentration der Diterpensäuren 30–50% ist,
und ein Nager-Abwehrmittel erhalten wird.
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Neutrale
Bestandteile werden durch Aceton extrahiert und dann durch Alkohol
C1-C3. Das Massenverhältnis 1 : 2 bis 1 : 5 von neutralen
Bestandteilen zu Lösungsmittel
wird erreicht durch Aceton-Behandlung von Konzentraten der Ester
höherer
Fettsäuren,
Triterpen-Alkoholen, Sterinen und höheren Fettalkoholen, und löslichem
Rest. Der Rest wird dann mittels Alkohol weiterbehandelt, wobei
die Gesamt-Diterpenalkohol-Fraktion von
den nicht in Alkohol löslichen
Bestandteilen separiert wird, welche dann durch Alkohol-Alkali-Lösung verseift
werden, um Polyprenol-Konzentrat zu erhalten, das sodann auf Kieselgel
chromatographiert wird mit einem Verhältnis von Substanz zu Lösungsmittel
von 1:10, unter Verwendung von Hexan, und Hexan unter Beigabe von
5 Vol.-% Diethylester und Hexan mit einem Zusatz von 10 Vol.-% Diethylester
mit einem Sorptionsmittel/Lösungsmittelverhältnis von
1:1, um Polyprenole zu isolieren.
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Beispiele
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung
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Das
Verfahren umfasst die nachstehende Folge von Maßnahmen und Prozeduren: pflanzliches
Rohmaterial – grüne Koniferennadeln
und Laub von Laub abwerfenden Arten (Birke, Gingko biloba) – wird mittels organischen
Lösungsmittels
extrahiert, mit nachfolgender Behandlung der erhaltenen extrahierten
Bestandteile durch eine wässrige
NaOH-Lösung,
wodurch sowohl Salze von höheren
Fettsäuren,
Harz- und Chlorophyllsäuren
erhalten werden (wässrig-alkaline
Phase), als auch von neutralen Verbindungen, die unter den Bedingungen
des ausgeführten
Prozesses nicht verseifbar sind (in organischem Lösungsmittel
lösbare
Bestandteile).
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Die
Lösung
von Salzen aus Harz-, höheren
Fett- und Chlorophyll-Säuren
wird unter Verwendung einer wässrigen
Lösung
einer mineralischen oder organischen (C1-C3)
Säure mit
einer Lösungsdichte
von 1.100–1.200
kg/m3, unter Zugabe von mit Wasser nicht
mischbarem organischem Lösungsmittel
und Aufheizen der Mischung auf 55–65°C unter Durchmischen der Phasen
behandelt. Die Lösung
wird für
mindestens 3 Stunden ohne Mischen auf der angegebenen Temperatur
gehalten.
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Die
Schicht des organischen Lösungsmittels
mit höheren
Fett- und Harzsäuren
wird abgegossen oder abgeschöpft.
Das organische Lösungsmittel
wird wieder hinzugefügt
und unter Mischen erhitzt und stehengelassen für mindestens 3 Stunden. Das
organische Lösungsmittel
mit dem Rest an höheren
Fett- und Harzsäuren
wird noch einmal abgegossen oder abgeschöpft. Nach dem Separieren der
Schicht des organischen Lösungsmittels
mit den gelösten
Säuren
wird die wässrige
Lösung
mit dem gelösten
Natriumsalz abgegossen.
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Verbleibende
Chlorophyllsäuren,
die in Wasser und organischem Lösungsmittel
unlöslich
sind, werden mit Frischdampf behandelt, um Lösungsmittelspuren zu beseitigen
und Natriumsalze abzuspülen.
Dann wird die flüssige
Chlorophyll-Schmelze
in einen Behälter
abgegossen. Das Lösungsmittel
wird aus der Lösung
von Harz- und höheren
Fett-Säuren
mit organischem Lösungsmittel
ausdestilliert. Der Rest wird in niedermolekularem Alkohol (C1-C2) aufgelöst, auf
mindestens 45°C
erhitzt, ein Katalysator wird hinzugegeben und die Mischung umgerührt.
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Nach
der Veresterung wird der saure Katalysator mit NaOH oder einer anderen
Base neutralisiert, das Lösungsmittel
destilliert, und Wasser und Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
werden zugesetzt. Diterpen, trizyklische und Labdan-Säuren, die
unter diesen Bedingungen nicht verestert werden, und Ester von höheren Fettsäuren gehen
in das organische Lösungsmittel über. Dann
wird eine wässrig-alkalische
Lösung
unter Rühren hinzugegeben
bei 50–65°C und dann
zum Absetzen stehen gelassen.
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Labdan-
und trizyklische Säuren
gehen als Salze in die wässrig-alkalische
Phase über,
während
Ester der höheren
Fettsäuren
in dem organischen Lösungsmittel
bleiben. Das organische Lösungsmittel
mit den Estern der höheren
Fettsäuren
wird von der wässrig-alkalischen
Phase der Diterpensäuren
separiert. Das Lösungsmittel
wird aus der Lösung
der Säureester
ausdestilliert, und die Ester der höheren Fettsäuren (Fettanaloge) werden erhalten.
Die wässrig-alkalische
Lösung
wird mittels einer wässrigen
Säurelösung auf
einen pH-Wert von 1–3
gesäuert,
und isolierte Diterpensäuren
werden mit Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
extrahiert. Die wässrige
Lösung
wird von der organischen Lösungsmittel-Phase
separiert. Das Lösungsmittel
wird destilliert, wodurch die gesamte Fraktion der Diterpensäuren erhalten
wird (diese wird genutzt als Abwehrmittel gegen Obstbaumnager, das
wirksamer als bekannte Nager-Abwehrmittel ist, gegen in Obstbaumrinden überwinternde
Insekten, und gegen pathogene Mikroorganismen).
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Das
Lösungsmittel
wird aus den neutralen Bestandteilen nach der Separation der Säuren destilliert. Der
Rest wird mit Aceton bei 40–50°C unter Rühren behandelt,
dann auf 0°C
bis +10°C
für mindestens
3 Stunden gekühlt,
um den Rest sich absetzen zu lassen. Das Verhältnis von Substanz zu Aceton
ist 1 : 4–1
: 8. Bei einem Verhältnis
von weniger als 1 : 4 füllt
der produzierte volumetrische Rest das Gesamtvolumen des Extraktionswirkstoffs
auf, was sein weiteres Separieren durch Filtern erschwert. Verhältnisse
von Substanz zu Aceton von mehr als 1 : 8 erlauben es nicht, die
Ester der höheren
Fettsäuren
und Sterine enthaltende Fraktion zu separieren, möglicherweise
wegen des Volumenzuwachses des Extraktionswirkstoffs gegenüber diesen Verbindungen,
während
auch größere Gefäße und ein
höherer
Energieverbrauch zum Entfernen der Lösungsmittelspuren benötigt werden.
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Aus
Kohlenwasserstoffen gebildete Ablagerungen, Ester höherer Fettsäuren und
Fettsäuren
oder mit höheren
Fettalkoholen und Triterpenoiden und Fettalkoholen werden von den
in Aceton löslichen
Bestandteilen getrennt. Der Rest wird mit auf –5°C bis –10°C gekühltem Aceton gewaschen, und
das Lösungsmittel
wird mit der Hauptacetonlösung
vereinigt. Dann wird das Aceton abdestilliert, und der Rest wird
mit niedermolekularem Alkohol (C1-C3) behandelt. Das Verhältnis Substanz : Alkohol ist
1 : 2–1
: 5. Mit Ethanol ist die Alkoholkonzentration 86–90 Vol.-%. Reduzieren des
Substanz-Alkohol-Verhältnisses
unter 1 : 4 erhöht
die Anzahl der Extraktionsschritte für Diterpenalkohole wegen ihrer
schlechten Löslichkeit
in Alkohol, während
Erhöhen
des Verhältnisses
zur Zunahme der benötigten
Gefäßvolumina
und des Energieverbrauchs für
die folgende Destillierung des Alkohols führt. Die Temperatur während der
Alkohol-Behandlung ist mindestens 40–50°C, bei der die meisten Diterpenalkohole
in Alkohol übergehen,
und annähernd
die Hälfte
der Polyprenole und ihre Acetate aufgelöst werden. Wird die Mischung
unter 30°C
abgekühlt,
so fallen die Polyprenole und ihre Acetate aus der Lösung aus
und bilden ein öliges,
langsam sich bewegendes Sediment.
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Nach
dem Kühlen
und Absetzen über
1–2 Stunden
wird die Alkohol-Lösung
separiert, und die Prozedur wird wiederholt. Der Abschluss der Extraktion
der Diterpenalkohole wird durch TLC-Methode in einem Lösungsmittelsystem
von Petroleumether mit Beigabe von 8–12% Diethylester bestimmt.
Die Abwesenheit eines Flecks, der auf dem Chromatogramm während dessen
Entwicklung durch konzent rierte oder 50% wässrige Lösung von Schwefelsäure den
Labdan-Alkoholen entspricht, und während des folgenden Erhitzens
des Chromatogramms auf 100–120°C ist ein
Indikator der vollständigen
Extraktion der Labdan-Alkohole – die
Basis für einen
antiseptischen Wirkstoff (fungizide, bakterizide und Anti-Virus-Aktivität). Nach
der Extraktion der Labdan-Alkohole werden Alkohol mit dem Substrat-Lösungsmittel-Verhältnis von
1 : 2–1
: 3 und Alkali (50–55
g/1 kg Trockenmaterial) hinzugefügt,
auf 50–60°C aufgeheizt
und bei dieser Temperatur während
30 Minuten gerührt.
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Das
Lösungsmittel
wird ausdestilliert, der Rest von nicht verseifbaren Bestandteilen
und Salzen höherer
Fettsäuren
wird mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel (Petroleumether,
Hexan oder Diethylester) vermischt. Dann wird die organische Schicht
zweimal mit Wasser gewaschen. Die Wasserextrakte werden separiert
und vereinigt. Das mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel wird hinzugegeben,
erhitzt, gerührt
und mit der wässrigen
Lösung
einer Mineralsäure
auf einen pH-Wert von 2–3
gemischt. Die erhaltenen Säuren
gehen in organische Phase über,
während
die wässrige
Lösung
mit dem erhaltenen Natrium- und Kalium-Salzen der mineralischen Säure von
der organischen Phase separiert werden. Das organische Lösungsmittel
wird von der Lösung
der nicht verseifbaren Bestandteile ausdestilliert, und Polyprenol-Konzentrat
mit dem Gesamtgehalt der Hauptsubstanz von mindestens 80% wird erhalten.
Das erhaltene Konzentrat wird unter Verwendung einer Kieselgel-Säule chromatographiert.
Ein Lösungsmittel-System
aus einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
mit wachsenden Beigaben eines höher
polaren Lösungsmittels
(Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
mit Beigabe von 8–10%
Diethylester) wird als Auswaschmittel verwendet. Hierunter folgen
Beispiele für
die Anwendung der Erfindung.
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Beispiel 1
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2.950,0
g Grünfichtennadeln,
mit 90% grünen
Nadeln (50,0% Feuchtigkeitsgehalt) werden im Soxhlet-Gerät mittels
Petroleumether mit einem Siedebereich von 70–100°C für 6 Stunden extrahiert. 118
g (8,0% trockenes Rohmaterialgewicht) extrahierter Bestandteile
werden erhalten. Der Extrakt wird gekühlt und bei 10–12°C für 6 Stunden
absetzen gelassen. Die extrahierten Wachse werden von der Lösung durch
Filtern separiert. 3,2 g Wachse mit einem Schmelzpunkt von 70–76°C (2,7% des
Gewichts der extrahierten Bestandteile) werden erhalten.
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Die
wachsfreie Lösung
der extrahierten Bestandteile in Petroleumether wird auf 60–65°C aufgeheizt, unter
Beigabe von 100 ml einer 30prozentigen wässrigen Lösung von NaOH (pH-Wert = 10),
und für
1 Stunde bei 65–70°C gerührt. Dann
wird die Wasserschicht von dem organischen Lösungsmittel getrennt. Das Lösungsmittel
wird zweimal mit 0,25 1 warmem (50–60°C) Wasser gespült und nach
jeder Spülung
für 1 Stunde stehengelassen.
Wässrige
Lösungen
werden abgegossen und mit der wässrig-alkalischen
Hauptlösung
von Salzen organischer Säuren
zusammengebracht. Nach dem Separieren von Wachsen und Säuren hat
die Lösung
der extrahierten Bestandteile einen pH von 7 und eine orange Farbe.
Petroleumether wird von der Lösung der
neutralen Bestandteile abdestilliert und 66,8 g (56,6% des Gesamtgehalts
an extrahierten Bestandteilen) neutraler Bestandteile werden erhalten.
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Die
wässrig-alkalische
Lösung
von Salzen organischer Säuren
wird mit dem Spülwasser
zusammengegeben, auf 60–65°C erhitzt,
unter Beigabe von 200 ml Petroleumether (Siedebereich 70–100°C) und von 100
ml einer 15prozentigen wässrigen
Schwefelsäure-Lösung. Nach
10 Minuten Rühren
wird der pH-Wert der wässrigen
Lösung
gemessen. Der pH-Wert der Lösung
ist 1–2.
Wenn der pH-Wert mehr als 3 ist, werden 10 ml wässriger Schwefelsäure-Lösung hinzugegeben
und der Rührvorgang
für weitere
10 Minuten fortgesetzt. Dann wird das Rührwerk abgeschaltet, und die
Mischung für
0,5 bis 1 Stunde stehen gelassen.
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Nach
dem Absetzen sind 3 Schichten gebildet. Die untere Schicht ist eine
wässrige
Lösung
aus Natriumsulfat, die obere eine Lösung von höheren Fettsäuren und Harzsäuren und
die mittlere Schicht eine Emulsion von Chlorophyll-Säuren, die
unlöslich
in Wasser oder Petroleumether sind.
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Die
obere Schicht der organischen Säuren
in Petroleumether wird durch Absaugen separiert, die Bodenschicht
wird abgegossen. In Wasser oder Petroleumether unlösliche Chlorophyll-Säuren werden
mit Frischdampf behandelt und als viskoses oder zähflüssiges Öl in einen
Behälter
abgegossen und bei Raumtemperatur (20–25°C) getrocknet, woraus sich 7,4
g Chlorophyll-Säuren
mit 20% Feuchtegehalt (5% des Gesamtgehalts der extrahierten Bestandteile)
ergeben.
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Das
Lösungsmittel
wird aus der Lösung
der organischen Säuren
in Petroleumether (höhere
Fett- und Harzsäuren)
ausdestilliert, und es werden insgesamt 40,7 g Säuren erhalten (34,5% des Gesamtgehaltes
an extrahierten Bestandteilen). Die erhaltenen Säuren werden in 250 ml Ethanol
in einem Behälter
mit einem Umkehr-Wärmetauscher
aufgelöst,
dann erhitzt, bis das Ethanol zu sieden beginnt, und dann werden
0,5 ml konzentrierter Schwefelsäure
beigegeben. Der Wärmetauscher
wird auf den Direktmodus geschaltet und das Ethanol wird ausdestilliert.
Zum Rest werden 200 ml Petroleumether (Siedebereich 70–100°C) beigegeben,
die Lösung
wird mit 50 ml unter Rühren
gewaschen, dann wird das Wasser abgegossen.
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Dann
wird die Lösung
auf 60–65°C erhitzt,
und 15 ml einer 30prozentigen wässrigen
NaOH-Lösung werden
beigefügt.
Die Lösung
wird für
30 Minuten gerührt,
15 ml Wasser werden hinzugegeben, für 10 Minuten gerührt und
für 1 Stunde
stehengelassen. Die wässrig-alkalische
Lösung
wird abgegossen. Die Lösung
der Ethylester höherer
Fettsäuren
wird mit Wasser (15 ml) unter Rühren
gespült
und für
30 Minuten stehengelassen; die wässrige
Lösung
wird abgegossen und zu der wässrig-alkalischen Lösung von
Salzen von tri- und bizyklischen Diterpensäuren hinzugegeben. Das Lösungsmittel
wird von der Lösung
der Ethylester höherer
Fettsäuren
in Petroleumether ausdestilliert, und 13,3 g Rest werden erhalten
(11,2% des Gesamtgehalts extrahierter Bestandteile).
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Die
wässrig-alkalische
Lösung
von Diterpensäure-Salzen
wird mittels einer 30prozentigen wässrigen Schwefelsäurelösung auf
einen pH-Wert von 1–2
gesäuert,
und isolierte organische Säuren
werden mit 100 ml Petroleumether (Siedebereich 70–100°C) unter
Rühren
bei 60–65°C extrahiert.
Die Natriumsulfat enthaltende Bodenschicht wird abgegossen und das
Lösungsmittel
wird ausdestilliert, bis der Gesamtgehalt an Diterpensäuren in
Petroleumether 38–40%
erreicht. Die Lösung
von Diterpensäuren
in Petroleumether hat nagerabwehrende Eigenschaften (Mäuse, Hasen),
ebenso wie bakterizide und fungizide Eigenschaften gegen pathogene
Mikroorganismen. Der Ertrag von Abwehrstoffen ist 70,0 g, mit einem
Trockensubstanzgewicht von 27,0 g.
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250
ml Aceton werden zu 66,6 g neutraler Bestandteile beigegeben, auf
40°C erhitzt
und gerührt,
bis sich eine homogene Suspension bildet, und für 4 Stunden auf t < –5°C gekühlt. Die
Acetonlösung
wird durch Filtern in 2 Teile separiert: kristalline (feste) Phase
und die Matrixflüssigkeit.
Die kristalline Phase (auf dem Filter abgelagert) wird mit 100 ml
auf t = –5°C gekühltem Aceton
gespült.
Das auf der festen Phase verbleibende Aceton wird bei verringertem
Druck abgesaugt. Dann wird der Rest in einen Behälter verbracht und bei verringertem
Druck und t = 50–60°C getrocknet.
Der Ertrag der festen Phase ist 18,5 g oder 15,7% der gesamten extrahierten
Bestandteile. Nach der Filterung wird das Spülaceton mit der Aceton-Hauptlösung zusammengegeben;
das Aceton wird ausdestilliert, und eine ölige Masse (48 g oder 40,7%
der gesamten extrahierten Bestandteile) wird erhalten.
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Nach
der Aceton-Destillation wird der Rest mit Ethanol (250 ml, Wassergehalt
der Lösung
liegt bei 12 Vol.-%) zusammengebracht, die Mischung wird unter Rühren mit
einem Gegenstrom-Kondensator auf 50°C erhitzt. Dann wird die Mischung
auf 20–25°C abgekühlt und
für 3 Stunden
stehen gelassen. Die Ethanol-Lösung
mit vorherrschendem Anteil gelöster
Diterpenalkohole wird separiert. Der Rest wird wieder mit 250 ml 88prozentigen
Ethanols zusammengebracht, auf 50°C
erhitzt, und dann wird die oben beschriebene Prozedur zum Trennen
einer alkoholischen Lösung
von den Diterpenalkoholen angewendet.
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Die
Separation von Diterpenalkoholen von dem öligen Rest durch 88prozentiges
Ethanol wird vier Mal durchgeführt.
Nach der vierten Behandlung mit 88prozentigem Ethanol wird der Rest
mittels TLC auf den Gehalt von Diterpen-Bestandteilen analysiert. Ein Fleck
mit der Rest-Probe wird auf eine Silufol- oder Sorbitol-Platte aufgebracht;
die Platte wird mit Hexan ausgewaschen unter Beigabe von 10% Diethylester.
Das Chromatogramm wird mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt
und auf 120°C
erhitzt. Das Erscheinen eines lilafarbigen Flecks mit Rf = 0,48
zeigt die Anwesenheit von Diterpenalkoholen des Labdan-Typs in der
Mischung an. Abwesenheit eines lilafarbigen Flecks mit Rf = 0,48
auf dem Chromatogramm zeigt die Abwesenheit von Labdan-Alkoholen
in dem Rest an. Wenn der Labdanoid-Fleck vorhanden ist, wird eine
fünfte
Extraktion von Diterpenalkoholen aus dem Rest wie oben beschrieben
ausgeführt.
Dann werden die Alkoholextrakte zusammengeführt, der Alkohol wird ausdestilliert,
und 31,2 g Diterpenalkohol- Konzentrat
werden erhalten (26,4% der Gesamtmenge der extrahierten Bestandteile).
-
Das
Diterpenalkohol-Konzentrat enthält
etwa 5% Mono- und Sesquiterpene. Sie werden aus den Diterpenalkoholen
durch Behandeln des Konzentrats mit Frischdampf separiert. Ölessenzen
mit Wasserdämpfen
werden in einen Wärmetauscher
geleitet; die kondensierte Flüssigkeit
wird in einem Sammler gegossen. In dem Sammler wird die Wasserschicht
von dem Ölessenz-Produkt
separiert, wobei 1,7 g Ölessenz
erhalten werden. Der Rest nach dem Ausdestillieren der Ölessenz,
der Diterpenalkohole enthält,
wird durch indirekten Dampf getrocknet und gesammelt. Der Ertrag
der Diterpenalkohol-Fraktion ist 29,5 g oder 24,6% der Gesamtmenge
der extrahierten Bestandteile.
-
Der
Rest nach der Extraktion mittels 88prozentigem Ethanol war 17,1
g, als Trockengewicht berechnet. Zu dem Rest, der Ester und freie
Polyprenole enthält,
werden 50 ml Ethanol und 1,1 g trockenes NaOH zugegeben. Die Lösung wird
erhitzt, und der Alkohol wird nach und nach abdestilliert. Der erhaltene
Rest wird unter Rühren
mit 70 ml Hexan zusammengegeben, auf 50°C erhitzt, und 10 ml Wasser
werden beigefügt. Nachdem
alles Wasser beigefügt
ist, wird der Rührer
abgeschaltet, und die Mischung wird für 1 Stunde stehen gelassen.
Die wässrig-alkalische
Schicht wird von den nicht verseifbaren Bestandteilen in dem Hexan
getrennt. Das Lösungsmittel
wird ausdestilliert, und 14,7 g Rest werden erhalten. Die wässrig-alkalische Lösung wird
zu einem Teil der Wasser-Alkali-Lösung freier Säuren von
der nächsten
Charge extrahierter Koniferen-Nadeln beigegeben, vor seiner Säuerung durch
15% Schwefelsäure,
oder wird gesondert behandelt. Im letzteren Fall wird die wässrig-alkalische
Lösung
von Salzen höherer
Fettsäuren
mit Hexan zusammengegeben und unter Rühren auf 50°C erhitzt; dann wird eine 15prozentige
wässrige
Lösung
von Schwefelsäure
hinzugegeben, um einen pH-Wert von 2 einzustellen. Die Lösung wird
für 15
Minuten gerührt
und für
1 Stunde stehen gelassen. Die wässrige
Natriumsulfat-Lösung
wird abgegossen, das Hexan wird ausdestilliert, und 1,9 g höherer Fettsäuren werden
erhalten.
-
Nicht
verseifbare Bestandteile (14,7 g) werden in eine Säule mit
150 g Kieselgel (Säulenlänge 0,80
m, Durchmesser 0,03 m) verbracht, und aufeinander folgend mit tels
300 ml Hexan, 300 ml Hexan mit 5 Vol.-% Diethylester und abschließend 500
ml Hexan mit 10 Vol.-% Diethylester extrahiert. Die letzte Fraktion
enthält Polyprenole.
Die Abscheidung der Fraktion wird mit TLC kontrolliert. Das Lösungssystem
ist Hexan mit 10 Vol.-% Diethylester. Konzentrierte Schwefelsäure wird
benutzt, um das Chromatogramm zu entwickeln. Der Polyprenol-Fleck
ist von rotbrauner Farbe mit Rf = 0,50 – 0,52. Das Lösungsmittel
wird aus der Polyprenole enthaltenden Fraktion ausdestilliert, und
11,8 g Polyprenole oder 10% der gesamt extrahierten Bestandteile werden
erhalten.
-
Die
Separation extrahierter Bestandteile, die in Fichtennadeln enthalten
sind, führt
zum Erhalt folgender Bestandteile (Gew.-% der gesamt extrahierten
Bestandteile):
Chlorophyllsäuren | –5,0 |
Ethylester
höherer
Fettsäuren | –11,2 |
Harzsäuren gesamt | –24,6 |
Wachs,
Schmelzpunkt 70–76°C | –2,7 |
Diterpenalkohol-Konzentrat | –22,9 |
Ölessenz | –1,4 |
komplexe
Ester | –15,7 |
einschließlich: | |
Ester
höherer
Fettsäuren
und Triterpenoide | –9,0 |
Ester
höherer
Fettsäuren
und höherer
Fettalkohole | –4,7 |
Polyprenole | –10,0 |
höhere Fettsäuren | –1,6. |
-
Beispiel 2
-
3.580
g grüner
Kiefernnadeln mit 85% Nadeln, Feuchtegehalt 50,5%, werden in einem
Extraktor des Rückflussverdichter-Typs
mit Hexan für
4 Stunden extrahiert. 249,9 g extrahierter Bestandteile, oder 14,1% Rohmaterial-Trockengewicht
werden erhalten.
-
Die
in Hexan extrahierten Bestandteile werden wie in Beispiel 1 erörtert in
folgende Produkte separiert (Gew.-% der insgesamt extrahierten Bestandteile):
-
Die
neutralen Bestandteile werden mit 500 ml Aceton bei 50°C für 30 Minuten
behandelt und in einem Umkehrwärmetauscher
gerührt.
Der Rührer
wird abgeschaltet, sein Inhalt auf 0°C abgekühlt und bei dieser Temperatur
für 1 Stunde
stehen gelassen. Die obere Flüssigkeitsschicht
wurde abgesaugt. Der Rest wurde mit 250 ml Aceton zusammengegeben,
auf 0°C
gekühlt,
und dann für
10 Minuten gerührt.
Der Mischer wurde abgeschaltet, und die Mischung bei 0°C für 30 Minuten
stehen gelassen. Die obere Flüssigkeitsschicht
wurde von der Ablagerung durch Absaugen entfernt und mit der Aceton-Hauptlösung zusammengegeben.
Die Ablagerungen wurden auf einen Vakuumfilter überführt, der Acetonrest wurde abgesaugt
und mit der Hauptlösung
zusammengegeben. Aceton (430 ml) wurde von der kombinierten Acetonlösung ausdestilliert;
der Rest der Acetonlösung
(300 ml) wurde auf –10°C abgekühlt. Die
gekühlte
Lösung
wurde bei –10°C für eine Stunde
stehen gelassen, dann in einen Vakuumfilter abgegossen und von den
Ablagerungen getrennt. Die Ablagerungen wurden zusammengegeben und
von Acetonspuren getrocknet. Der Ertrag der Fraktion komplexer Ester
ist 48,7 g.
-
Das
Lösungsmittel
wurde von den acetonlöslichen
Bestandteilen ausdestilliert; der Ertrag an öligem Rest war 77,9 g. Dann
wurde der Rest wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die folgenden
Produkte wurden nach dem Separieren neutraler Bestandteile erhalten:
-
Beispiel 3
-
3.900
g gemulchter kleiner Zweige von Cunninghamia lanceolata (85% Nadelgehalt
und Feuchtegehalt von 52%) wurden in einem Soxhlet-Extraktor für 5 Stunden
mit Petroleumether, Siedebereich 70–100°C, extrahiert. 134,8 g extrahierter
Bestandteile, oder 7,2% Rohmaterial-Trockengewicht, wurden erhalten.
Nach Kühlen
und Absetzenlassen der Lösung
der extrahierten Bestandteile in Petroleumether bei 10°C für 12 Stunden
wurden 1,6 g Wachs erhalten (12% der gesamten extrahierten Bestandteile).
Die folgenden Produkte wurden als Ergebnis einer Behandlung der
extrahierten Bestandteile wie in Beispiel 1 beschrieben nach der
Abtrennung der Wachse erhalten:
-
Die
Gesamtheit der Säuren
wurden in Ester höherer
Fettsäuren
(–3,0g,
2,2%) separiert, welche die folgenden Bestandteile als Hauptbestandteile
enthielten: Myristinsäureester –15% der
Gesamtmenge an Estern höherer
Fettsäuren;
Palmitinsäureester –19%; Ölsäureester –19%; Leinölsäureester –18%; Linolensäureester –8%; sowie
Diterpenharzsäure –10,1 g
oder 7,5%. Diterpensäuren
bestehen aus einer Komponente-4-epi-trans-communic acid.
-
Die
neutralen Bestandteile wurden mit 550 ml Aceton unter Rühren bei
45–50°C für 30 Minuten
mit einem Rückfluss-Verdichter
behandelt. Der Mischer wurde abgeschaltet, die Mischung auf 0°C gekühlt und
bei dieser Temperatur für
5 Stunden stehengelassen. Das Aceton wurde abgesaugt, die Ablagerungen
auf einen Filter überführt und
mit 200 ml auf 0°C
gekühltem
Aceton gespült.
Die Aceton-Extrakte wurden kombiniert. Das Aceton wurde ausdestilliert;
die in Aceton löslichen
Bestandteile erbrachte 68,4 g, oder 59,0% der neutralen Bestandteile.
Die komplexen Ester höherer
Fettsäuren
von Triterpenoiden und aliphatischen Alkoholen, die in Aceton nicht
löslich
sind, erbrachten 46,7 g, 41%.
-
Nach
dem Destillieren des Acetons wurden die in Aceton löslichen
Bestandteile mit 350 ml von 86prozentigem Ethanol behandelt, wie
in Beispiel 1 beschrieben, wodurch 20,2 g an in Ethanol löslichen
Diterpenbestandteilen erhalten wurden, die bestanden aus : 75% 4-epi-trans-communol;
4-epi-trans-communol (6%) und Methylester der 4-epi-trans-communic
acid (4%), mit Spuren von Triterpenalkoholen und beta-Sitosterol.
-
In
86prozentigem Ethanol bei 20–30°C unlösliche ölige Ablagerungen
wurden in 150 ml Ethanol mit 3,0 g NaOH in einem Rotationsverdampfer
bei gleichzeitigem Ausdestillieren des Lösungsmittels verseift. Nach
Behandlung des Restes nach der Ethanol-Destillation wie in Beispiel
1 beschrieben wurden 2,5 g höherer Fettsäuren und
42,5 g unverseifbarer Komponenten erhalten. Die unverseifbaren Komponenten
wurden chromatographiert unter Verwendung einer Säule mit
400 g Kieselgel; und ausgewaschen mit Hexan, das 10% Diethylester
enthielt, wodurch 33,7 g Polyprenole erhalten wurden.
-
Als
Ergebnis des Separierens der extrahierten Bestandteile wurden die
folgenden Produkte erhalten:
-
Beispiel 4
-
2.580
g Blätter
des Gingko biloba mit einem Feuchtegehalt von 52% wurden gemulcht
und in einem Verdichter des Rückfluss-Typs
mit Hexan mit einem Verhältnis
von 1 : 1 von Blättern
zu Lösungsmittel
5 Stunden lang extrahiert. 58,2 g extrahierter Bestandteile wurden
erhalten (4,7% des Laub-Trockengewichts). Nach dem Abgießen der
extrahierten Bestandteile in Hexan aus dem Extraktor wurde die Lösung auf
4,0°C gekühlt; die
gebildeten Wachs-Ablagerungen wurden aus dem Lösungsmittel gefiltert, woraus
sich 0,9 g Wachse (15% der extrahierten Bestandteile) ergaben.
-
Nach
dem Separieren der Wachse wurden die extrahierten Bestandteile in
Hexan mit einer 30prozentigen wässrigen
NaOH-Lösung
behandelt. Dann wurde die wässrige
Lösung
von Säure-Salzen
aus der Lösung
neutraler Bestandteile separiert, wie in Beispiel 1 gezeigt. Das
Lösungsmittel
wurde von der Lösung
der neutralen Bestandteile in Hexan separiert, wobei 42,3 g neutraler
Bestandteile (72,7% der extrahierten Bestandteile) erhalten wurden.
-
Die
wässrige
Lösung
von Säure-Salzen
wurde mit 10% wässriger
Schwefelsäure-Lösung behandelt, wie in Beispiel
1 gezeigt, wobei die folgenden Produkte erhalten wurden:
Höhere Fettsäuren | –12,8 g,
22,0% der extrahierten Bestandteile |
Chlorophyllsäuren | –2,1 g,
3,5% der extrahierten Bestandteile. |
-
Nach
Behandlung der neutralen Bestandteile mit Aceton, wie in Beispiel
1 gezeigt, wurden erhalten 8,2 g (19,4% der neutralen Bestandteile)
komplexer Ester höherer
Fettsäuren
von Triterpen und aliphatischen Alkoholen, nicht löslich in
Aceton; 34,1 g der neutralen Bestandteile gingen in das Aceton über.
-
Nachdem
dem Ausdestillieren des Acetons wurden die in Aceton löslichen
neutralen Bestandteile mit 86prozentiger Ethanollösung behandelt,
wie in Beispiel 1 gezeigt, wodurch 4,6 g (10,9% der neutralen Bestandteile)
an Bestandteilen erhalten wurden, die vornehmlich aus Phytosterinen
(Hauptbestandteil beta-Sitosterol) und Triterpen-Alkoholen bestanden,
die in Ethanol löslich
sind, sowie 29,5 g von in Ethanol unter den in Beispiel 1 angegebenen
Bedingungen nicht in Ethanol löslichen
Bestandteilen. Bestandteile, die in 86prozentigem Ethanol bei 20–30°C unlöslich sind,
wurden mit 100 ml Ethanol mit 1,5 g NaOH auf einem Rotationsverdampfer
behandelt, wie in Beispiel 3 beschrieben, wodurch 0,5 g Säuren (1,2%
der neutralen Bestandteile) und 27,5 g öliger Flüssigkeit erhalten wurden, die
zu 94,5% aus Polyprenolen bestand. Die Reinigung durch Säulenchromatographie
mit Kie selgel erlaubte es, 26,0 g Polyprenole (61,5 Gew.-% der neutralen Bestandteile)
zu erhalten.
-
Beispiel 5
-
2.400
g Birkenstamm-Sägemehl
mit einem Feuchtegehalt von 27% wurden unter Verwendung von Petroleumether
extrahiert (Siedebereich: 80–120°C in einem
Soxhlet-Extraktor). Das Lösungsmittel
wurde teilweise ausdestilliert, bis das Verhältnis der trockenen Substanzen
in dem Extrakt 1 : 1 war (26,3 g extrahierter Bestandteile in 270
ml Lösungsmittel)
und bei 0°C
für 12
Stunden stehen gelassen. Die gebildeten Ablagerungen, 1,1 g (4,2%
der insgesamt extrahierten Bestandteile) wurden durch Filterung
abgeschieden.
-
Unter
Rühren
bei 65–70°C wurde das
Filtrat mit 20 ml einer 30prozentigen wässrigen NaOH-Lösung zusammengebracht
und für
30 Minuten gerührt.
Dann wurden 50 ml Wasser unter Rühren
hinzugegeben, und dann für
4 Stunden stehen gelassen. Die eine wässrige Lösung von Säure-Salzen enthaltende Bodenschicht wurde
abgegossen, und weitere 50 ml Wasser wurden unter Rühren beigemischt.
Die Lösung
wurde für
30 Minuten gemischt, dann für
4 Stunden bei 60–65°C stehen
gelassen, dann wurde die Wasserschicht abgegossen und der Hauptlösung von
Säure-Salzen
beigemischt. Der Petroleumether wurde von der Lösung der extrahierten Bestandteile
ausdestilliert, wonach 8,3 g (31,5% der insgesamt extrahierten Bestandteile)
an neutralen Bestandteilen erhalten wurden.
-
Die
wässrige
Lösung
von Säure-Salzen
(120 ml) wurde mit einer 15prozentigen wässrigen Schwefelsäure-Lösung auf
einen pH-Wert von 2 behandelt; 50 ml Petroleumether wurden hinzu
gegeben; die Lösung wurde
bei 50–52°C für 10 Minuten
gemischt. Dann wurde die Lösung
für 30
Minuten stehen gelassen, und die obere Schicht von Petroleumether
wurde durch Absaugen von der Wasserphase abgenommen. Dreißig ml Petroleumether
wurden der Wasserphase beigegeben, die Lösung wurde für 10 Minuten
gemischt und für
30 Minuten stehen gelassen; dann wurde die untere Wasserschicht
abgegossen. Die höhere
Fettsäuren
enthaltende Petroleumether-Lösung
wurde mit der Hauptlösung
zusammengegeben. Der Petroleumether wurde ausdestilliert und 16,5
g höherer
Fettsäuren
(63,1% der insgesamt extrahierten Bestandteile) wurden erhalten.
-
Die
Fraktion der höheren
Fettsäuren
wurde mit 100 ml Ethanol zusammengegeben, bis zum Sieden unter Rühren erhitzt,
und 4 Tropfen konzentrierter Schwefelsäure wurden hinzugegeben. Das
Ethanol wurde ausdestilliert und der Rest mit 100 ml Petroleumether
zusammengegeben. Die Lösung
wurde zweimal unter Rühren
mit 30 ml Wasser gespült,
dann wurde der Petroleumether ausdestilliert, wodurch 18,0 g Ethylester höherer Fettsäuren erhalten
wurden.
-
Die
neutrale Fraktion – 8,3
g – wurde
mit 50 ml Aceton behandelt, gekühlt
auf 0°C,
und bei dieser Temperatur für
4 Stunden stehen gelassen. Die gebildeten Ablagerungen wurden ausgefiltert
und wie in Beispiel 1 behandelt. Das Filtrat wurde wieder auf –10°C gekühlt, und
die Prozedur zum Trennen der Ablagerungen wurde wiederholt. Die
Ablagerungen wurden zusammengegeben und ergaben zusammen 4,0 g (15,2
Gew.-% extrahierter Bestandteile.
-
Die
Ablagerung bestand aus komplexen Estern, deren Säurefraktion höhere Fettsäuren enthielt
(80% Palmitin-, Linolen- und Oleinsäure), während die alkoholische Fraktion
aliphatische Alkohole normaler Zusammensetzung enthielt-C12-C26, Triterpen-Alkohole und Sterole.
-
Nach
dem Ausdestillieren des Acetons wurden die in Aceton löslichen
Bestandteile (2 g) mit Methanol (25 ml) durch Erhitzen und Mischen
in einem Rückfluss-Verdichter bis zum
Siedepunkt des Methanols (50–53°C) behandelt.
Dann wurde die Mischung auf 20–22°C gekühlt. Die
in Methanol löslichen
Bestandteile wurden von dem öligen
Rest durch Absaugen abgenommen. Der Prozess wurde noch zwei Mal
wiederholt. Die Vollständigkeit
der Methanol-Extraktion wurde mittels TLC entsprechend einer Abnahme
der Konzentration des Flecks der aliphatischen Alkohole überwacht,
die Rf-Werte ähnlich
denen der Polyprenole haben (typisch für aus Birken extrahierte Bestandteile).
Die TLC-Platte wurde in Joddämpfen
entwickelt. Die Ausbringung des öligen,
Polyprenole enthaltenden Rests war 3,0 g (11,4% der gesamten extrahierten
Bestandteile), während die
von in Methanol löslichen
Bestandteilen 1,2 g (4,6% der gesamten extrahierten Bestandteile)
betrug.
-
Der ölige Rest
(3,0 g) wurde mit 25 ml Ethanol und 0,2 g NaOH zusammengegeben.
Die Lösung
wurde bis zum Siedepunkt erhitzt, und das Ethanol wurde ausdestilliert.
Der Rest wurde mit 30 ml Wasser und 30 ml Petroleumether zusammenge bracht,
für 10
Minuten bei 50–55°C gemischt.
Die Mischung setzte sich für
30 Minuten ab, dann wurde die obere, unverseifbare Bestandteile
enthaltende Schicht durch Absaugen entfernt. Die wässrige Lösung von
Säure-Salzen
wurde mit 1,5 ml einer 15prozentigen wässrigen Schwefelsäurelösung und 30
ml Petroleumether zusammengebracht. Die erhaltene Mischung wurde
gerührt,
stehengelassen, und die extrahierten höheren Fettsäuren in organischem Lösungsmittel
wurden durch Absaugen separiert. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert,
wodurch man 0,2 g höherer
Fettsäuren
(0,7% der extrahierten Bestandteile) und 2,7 g unverseifbarer Bestandteile
(10,3% der extrahierten Bestandteile) erhielt.
-
Die
unverseifbaren Bestandteile wurden durch Chromatographie separiert,
und Polyprenole wurden isoliert zu 2,5 g (9,5% der extrahierten
Bestandteile).
-
Das
Verarbeiten extrahierter Bestandteile aus Birkenholz (Sägemehl)
führte
zum Erhalt folgender Produkte (in % der Gesamtheit der extrahierten
Bestandteile, extrahiert durch Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel):
Wachse,
Schmelzpunkt 70–76°C | –4,2 |
Ethylester
höherer
Fettsäuren | –68,4 |
Komplexe
Ester von höheren
Fettsäuren, | |
Triterpen-Alkoholen
und Sterinen | –15,2 |
Triterpene
und höhere
Fettalkohole, Sterine | –4,6 |
Höhere Fettsäuren | –0,7 |
Polyprenole | –9,5 |
-
Beispiel 6
-
1.550
g grüner
Tannennadeln (in Trockengewicht umgewandelt) wurden durch Hexan
für 8 Stunden
in einem Soxhlet-Extraktor extrahiert, auf gleiche Weise wie in
Beispiel 1 behandelt, und 13,8 g extrahierter Bestandteile (8,9%
des Trockengewichts der Nadeln) wurden erhalten. Die extrahierten
Bestandteile wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt,
und die folgenden Produkte wurden erhalten:
der Gesamtheit
der extrahierten Bestandteile.
-
Die
Gesamtmenge der höheren
Fett- und der Harzsäuren
betrug 56,6 g oder 40,9% der Gesamtheit der extrahierten Bestandteile.
-
Die
neutralen Bestandteile werden wie in Beispiel 1 behandelt, und die
folgenden Produkte werden erhalten:
der Gesamtheit
der extrahierten Bestandteile.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die
vorgeschlagene Erfindung ist ein effizientes Verfahren zum Verarbeiten
von extrahierten Bestandteilen aus pflanzlichem Laub, das die Ausbringung
der Hauptprodukte erhöht:
Labdanoid-Konzentrat, höhere Fettsäuren, Polyprenol-Konzentrat,
sowie einen erhöhten
Gehalt an Chlorophyllsäuren
und Nagetier-Abwehrmitteln.
-
Wesen der Erfindung (Zusammenfassung)
-
Das
Wesen der Erfindung bezieht sich auf das Verfahren zum Verarbeiten
von pflanzlichen Rohmaterialien, die aus grünem Laub von Koniferen und
Laub abwerfenden Bäumen
bestehen, und basiert auf dem Extrahieren von Pflanzenmaterial mit
einem organischen Lösungsmittel;
darauf folgend Separieren von Wachsen unter Anwendung von Absetzenlassen
mit Kühlen
und Filterung; Separieren freier Säuren von der erhaltenen Lösung der
extrahierten Bestandteile in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
durch eine alkalische Lösung; Separieren
der erhaltenen neutralisierten Lösung
in eine Lösung
von neutralen Bestandteilen in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und eine wässrig-alkalische
Lösung
von Salzen organischer Säuren;
Säuerung
der wässrig-alkalischen
Lösung
von Salzen durch eine nicht-organische oder organische Säure; Separieren
von Chlorophyllsäuren
und der Fraktion von Fett- und Harzsäuren durch Absetzen; nachfolgend
Separieren der Gesamtmenge an Diterpen und höheren Fettsäuren; Ausdestillieren des Lösungsmittels
aus den neutralen Bestandteilen und Separieren der neutralen Bestandteile.
-
Das
Verfahren unterscheidet sich von bekannten Verfahren darin, dass:
die Gesamtmenge an Diterpen und höheren Fettsäuren mit einem niedermolekularen
Alkohol unter Beigabe von Schwefelsäure als Katalysator behandelt
wird; Alkohol ausdestilliert wird und die Diterpensäuren und
der Katalysator durch eine anorganische Base neutralisiert werden;
Ester höherer
Fettsäuren
durch Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
extrahiert werden; die wässrig-alkalische
Lösung
gesäuert
wird und die separierten Diterpensäuren durch ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
extrahiert werden; das Lösungsmittel
ausdestilliert wird, bis die Diterpensäure-Konzentration 30–50% beträgt und ein Nagetier-Abwehrmittel
erhalten wird.
-
Die
neutralen Bestandteile werden sodann durch Aceton und Alkohol C1-C3 extrahiert,
wobei das Massenverhältnis
zwischen neutralen Bestandteilen und dem Extraktionswirkstoff 1
: 2 bis 1 : 5 beträgt;
dann werden nach der Behandlung mit Aceton Konzentrate von komplexen
Estern höherer
Fettsäuren
mit Triterpenalkoholen, Sterolen und höheren Fettalkoholen, und der
in Aceton lösliche
Rest erhalten. Während
der Behandlung des Restes mit Alkohol wird die Gesamtmenge der Diter penalkohole
von den in Alkohol unlöslichen
Bestandteilen separiert, welche mit einer Alkohol-Alkalilösung verseift
werden, um Polyprenolkonzentrat zu erhalten, welches chromatographiert
wird auf Kieselgel mit einem Substanz-Sorptionsmittel-Verhältnis von
1 : 10 und Hexan, Hexan mit 5 Vol.-% Diethylester und Hexan mit
10 Vol.-% Diethylester bei einem Sorptionsmittel-Lösungsmittel-Verhältnis von
1 1, um Polyprenole zu erhalten.