DE60105396T2

DE60105396T2 - Verfahren zur herstellung von pflanzlichen extrakten, damit erhaltene extrakten, und ihre verwendungen

Info

Publication number: DE60105396T2
Application number: DE60105396T
Authority: DE
Inventors: Daniel Jean
Original assignee: INST SUBSTANCES VEGETALES VIC; Institut Des Substances Vegetales
Current assignee: INST SUBSTANCES VEGETALES VIC; Institut Des Substances Vegetales
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: ATE275412T1; WO2001056584A1; EP1253927A1; FR2804605A1; ES2228803T3; EP1253927B1; DE60105396D1; AU2001231947A1; FR2804605B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pflanzenextrakten, Pflanzenextrakte, die mit diesem Verfahren hergestellt werden können, sowie die Verwendungen dieser Extrakte.
Die Verwendung von Pflanzenmaterialien ist in der Pharmazeutik, Kosmetik und Diätetik von großem Interesse, da sie eine äußerst vielfältige und breite Quelle von Substanzen mit heilsamen Auswirkungen auf die menschliche und tierische Physiologie und insbesondere auf die Gesundheit darstellen.
Bis zum heutigen Tage werden die pflanzlichen Präparate, die am häufigsten für therapeutische Zwecke verwendet werden, mittels extrahierender Verfahren (Mazeration, Infusion, Abkochung, Auslaugen usw.) gewonnen, denen allen gemeinsam ist, daß sie einen Arbeitsschritt umfassen, in dessen Verlauf man ein Lösungsmittel (Wasser, Alkohol, Ether usw.) auf die Pflanze oder auf bestimmte ihrer Teile einwirken läßt, um zu veranlassen, daß die Wirkstoffe, von denen bekannt ist, daß sie in der Pflanze vorhanden sind, von dieser in das Lösungsmittel übergehen. Man unterscheidet hierbei nach dem Zustand (frisch oder trocken), in dem sich die Pflanze oder die zu behandelnden Teile befinden, dem verwendeten Extraktionsverfahren und extrahierenden Lösungsmittel, zwischen Urtinkturen, alkoholischen Tinkturen, Alkoholaturen und Extrakten, wobei diese letzteren aus einem zusätzlichen Arbeitsschritt des Aufkonzentrierens resultieren, der dazu bestimmt ist, ihren Gehalt an Wirkstoffen zu erhöhen. Alle diese Präparate weisen das Merkmal auf, daß sie nur die anfänglich in der Pflanze vorhandenen Substanzen beinhalten, die in dem für den Extrahierschritt verwendeten Lösungsmittel lösbar sind.
Auch wenn eine große Anzahl der im Pflanzenreich existierenden Wirksubstanzen jetzt gut bekannt sind, gibt es dennoch zahlreiche Pflanzenarten, von denen man weiß, daß sie therapeutische Wirkungen besitzen, bei denen aber noch nicht bekannt ist, welche der in ihnen enthaltenen Substanzen diesen Wirkungen zugrundeliegen.
Darüber hinaus stellt es sich heraus, daß in einer bestimmten Anzahl von Fällen Substanzen, von denen bekannt ist, daß sie für die therapeutische Wirkung einer Pflanze verantwortlich sind, bei ihrer vereinzelten Anwendung nicht den gleichen therapeutischen Nutzen erbringen wie den, der von der Gesamtheit der Pflanze zur Verfügung gestellt wird. Insofern könnte diese therapeutische Wirkung zum Teil mit positiven Synergie- bzw. Wechselwirkungsphänomenen zwischen den verschiedenen Bestandteilen der Pflanzen und insbesondere zwischen den Substanzen, die identifizert sind, und denen, die es nicht sind, zusammenhängen.
Schließlich geht eine große Anzahl von traditionellen Heilmitteln auf Pflanzenbasis auf Praktiken aus vergangenen Jahrhunderten zurück, in denen der Begriff eines Wirkstoffes noch unbekannt war, und es gibt eine ganze Literatur, welche die Verwendung von Pflanzen in ihrer Gesamtheit zu medizinischen Zwecken beschreibt.
Aus diesem Grund würden die professionelle Phytotherapeuten gerne bevorzugt über "ganzheitliche" pflanzliche Präparate verfügen, d. h. solche, die bei einer bestimmten Pflanze alle bekannten und unbekannten aktiven Inhaltsstoffe dieser Pflanze enthalten, anstelle von gut identifizierten Wirkstoffen, die sich in einer gereinigten oder teilweise gereinigten Form darstellen.
Dies ist der Grund, warum seit mehreren Jahren eine große Anzahl von Produkten für die Phytotherapie in Form von Pulvern vorgeschlagen wurde, die durch Zerkleinern von trockenen Pflanzen oder durch Gefriertrocknen von frischen Pflanzen erhalten werden, und die unmittelbar in Gelatinekapseln oder Pastillen verarbeitet werden, wenn sie zur Verwendung als Medikamente, kosmetische Produkte oder Nahrungsergänzungsmittel durch die Verbraucher bestimmt sind. Man kennt des weiteren "vollständige" Suspensionen, die durch Kältebehandlung der frischen Pflanzen erhalten werden, um so die enzymatischen Reaktionen zu blockieren. Dennoch weisen alle diese Präparate den schwerwiegenden Nachteil auf, daß sie Verbindungen wie Cellulose, Pflanzengummi, Schleimstoffe oder kondensierte Gerbstoffe enthalten, die nicht nur frei von jeglichem therapeutischen Nutzen sein, sondern durch ihr Vorhandensein die Bioverfügbarkeit der Wirkstoffe verringern können. Darüber hinaus weiß man, daß im Lauf des Trocknens einer Pflanze eine bestimmte Anzahl der in ihr enthaltenen Verbindungen abgebaut werden, wie etwa die Enzyme und Vitamine. Darüber hinaus sind aus trockenen Pflanzen bereitete Pulver nicht dazu geeignet, die Vollständigkeit der anfänglich in diesen Pflanzen vorhandenen Wirksubstanzen wiederherzustellen.
Die Verwirklichung von "ganzheitlichen" pflanzlichen Präparaten mittels Wiederherstellung, d. h. durch Vereinigen der verschiedenen Wirksubstanzen, von denen angenommen wird, daß sie in einer bestimmten Pflanze vorhanden sind, ist insofern nicht durchführbar, als sich herausstellt, daß – obwohl der biochemische Gehalt der Pflanzen zum Großteil durch die Analyse bestimmt werden kann – bestimmte Inhaltsstoffe der Pflanzenmaterialien selbst durch sehr leistungsfähige Analysetechniken wie Flüssigphasen- oder Gasphasenchromatographien in Verbindung mit Massenspektrometrie nicht erfaßt werden können. Dies ist insbesondere bei Substanzen der Fall, die als Spuren vorliegen, und solchen, die sehr komplizierte Strukturen aufweisen, wie Polyphenole, Proteine und Polysaccharide.
Der Erfinder hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das es auf eine allgemeine Weise ermöglicht, Präparate herzustellen, deren Zusammensetzung so nahe wie möglich bei dem biochemischen Gehalt der Pflanzenmaterialien liegt, von denen ausgehend sie angefertigt wurden, und dennoch von den Inhaltsstoffen befreit sind, die keinen Nutzen aufweisen, vom Typ Cellulose, Pflanzengummi, Schleimstoffe und anderen.
Der Erfinder hat es sich insbesondere zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches das Vorhandensein in diesen Präparaten aller Inhaltsstoffe gewährleistet, die an den Vitalfunktionen der Pflanzenmaterialien beteilgt sind, nämlich dem Zellkatabolismus für alle Organe und der Photosynthese für die chlorophyllischen Organe, sowie des Großteils der aus dem "Sekundärmetabolismus" stammenden Inhaltsstoffe, und die meistens diejenigen Wirksubstanzen darstellen, die für Phytotherapeuthen von Interesse sind.
Der Erfinder hat es sich des weiteren zur Aufgabe gemacht, ein Extraktionsverfahren zur Verfügung zu stellen, das überdies gewährleistet, daß alle in diesen Präparate vorhandenen Inhaltsstoffe, einschließlich der unbeständigsten, ihre biochemische Integrität und somit ihre gesamte Wirkfähigkeit bewahrt haben.
Der Erfinder hat sich des weiteren das Ziel gesetzt, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die obengenannten Vorteile besitzt und dennoch Durchführungskosten aufweist, die mit den industriellen Erfordernissen vereinbar sind.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Pflanzenextrakts, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Schritte umfaßt:

– Einfrieren der gesamten Pflanze oder der aktiven Teile dieser Pflanze bei einer Temperatur unter oder gleich –10°C,
– Zerkleinern dieser Pflanze oder ihrer aktiven Teile bei einer Temperatur von dieser Pflanze oder von deren aktiven Teilen unter oder gleich –20°C,
– wenigstens einem Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes, wobei das Auspressen bei einer Temperatur des zerkleinerten Gutes zwischen ca. –5 und 0°C durchgeführt wird,
– wenigstens einem Auslaugen des Rückstands des Auspressens mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, dieses Auslaugen bei einer Temperatur des Rückstands von zwischen ca. 0 und 25°C durchgeführt wird, und
– Vereinigen des Saftes und der vom Auslaugen stammenden Extraktionslösungen zu einem Extrakt nach einem eventuellen Aufkonzentrieren der Extraktionslösungen.

Im vorstehenden und im nachfolgenden sind unter den "aktiven Teilen" einer Pflanze diejenigen ihrer Teile zu verstehen, von denen es heißt, daß ihr Gehalt an Wirkstoffen am höchsten ist, und die deswegen bevorzugt für die Herstellung von Extrakten verwendet werden. Je nach den Pflanzenarten können diese Teile oberirdisch (Stiele bzw. Stengel, Blätter, Blüten und Blütenstände, Rinden, Beeren, Fruchtzapfen, Früchte, holzige Teile usw.) oder unterirdisch (Wurzeln, Rhizome, Knollen usw.) sein.
Erfindungsgemäß erfolgt das Einfrieren der Pflanze oder von deren aktiven Teilen mit geringstmöglicher Verzögerung nach ihrer Ernte, bevorzugt nach höchstens 12 Stunden, um die Gefahren eines Austrocknens oder Fermentierens dieser Pflanze oder von deren aktiven Teilen und somit einen Abbau ihrer Inhaltsstoffe einzuschränken.
Aus den gleichen Gründen werden die Pflanze bzw. ihre aktiven Teile, wenn das Einfrieren nicht am Ernteort vorgenommen werden kann, vorteilhaft in einem abgeschlossenen Raum mit einer Innentemperatur von unter oder gleich 15°C, bevorzugt ca. 4°C, wie etwa einem mit einer positiven Kühlung ausgerüsteten Kühllaster zum Ort des Einfrierens transportiert.
Gemäß einer ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Maßnahme des Verfahrens wird das Einfrieren der Pflanze oder von deren aktiven Teilen durchgeführt, indem man sie in flüssigen Stickstoff eintaucht, in welchem Fall die Pflanze oder ihre aktiven Teile in flüssigen Stickstoff getaucht und dort gehalten werden, bis die thermischen Übertragungen zwischen ihnen und dem Stickstoff aufgehört haben, was durch eine Stabilisierung des Aufsprudelns des flüssigen Stickstoffs festgestellt wird.
Jedoch ist es auch möglich, dieses Einfrieren auf andere Weisen durchzuführen, wie z. B. durch Besprengen der Pflanze oder ihrer aktiven Teile mit flüssigem Stickstoff, oder indem sie einfach in einen Gefrierschrank gelegt werden.
Nach dem Gefrieren werden die Pflanze bzw. ihre aktiven Teile entweder unmittelbar oder auf andere Weise einem Zerkleinern unterzogen, das vorgenommen wird, während die Pflanze bzw. ihre aktiven Teile eine Temperature von unter oder gleich –20°C aufweisen, beispielsweise in einer Hammermühle oder einer Messermühle, die wiederum durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, um so jegliche Gefahr des Auftauens des zerkleinerten Gutes zu vermeiden ungeachtet der Erwärmungserscheinungen, die dem Zerkleinern zu eigen sind. Die Temperatur, welche die Pflanze bzw. ihre aktiven Teile zum Zeitpunkt des Zerkleinerns aufweisen, bedingt ihre Starrheit und somit die Leichtigkeit, mit der sie zerkleinert werden können, und ist vorteilhaft so gewählt, daß das Zerkleinern mit einer Schnelligkeit abläuft, die derjenigen vergleichbar ist, mit der es ablaufen würde, wenn es an eben dieser Pflanze oder deren aktiven Teilen im trockenen Zustand vorgenommen würde. Daher können auf eine allgemeine Weise sehr holzige Pflanzen wie Splintholz von Linde und Heidekraut einfach bei Temperaturen von zwischen –20 und –50°C zerkleinert werde, während an Harzen und/oder Fettsubstanzen reiche Pflanzen wie Blätter von Ölbaum und Avocados eher die Verwendung von Temperaturen von unter –100°C erfordern. Was Pflanzen betrifft, die weder besonderes holzig noch insbesondere reich an Harzen und/oder Fettsubstanzen sind, wie Passionsblume und Johanniskraut, so wird ihr Zerkleinern im allgemeinen in einem Temperaturbereich von zwischen –50 und –100°C vorgenommen.
Weiterhin wird das Zerkleinern in dem Maße, in dem das zerkleinerte Gut darauffolgend einem oder mehreren Auslaugschritten unterzogen werden soll, bevorzugt bis zum Erhalt eines Pulvers mit einer Granulometrie von zwischen ca. 0,1 und 2 mm durchgeführt. Ein gröber zerkleinertes Gut ist nämlich mittels Auslaugen schwieriger zu erschöpfen, da die Lösungsmittel zu schnell ablaufen und es nicht schaffen, die im Inneren der zerkleinerten Elemente befindlichen Zellen zu erreichen, wohingegen ein zu feines Pulver in seiner Masse nur übermäßig feine Zwischenräume läßt, in denen die Lösungsmittel zurückgehalten werden und das Ablaufen der gebildeten Lösungen sowie ihr Ersetzen durch neue Extraktionsflüssigkeit behindern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt dieses des weiteren zwischen dem Zerkleinern der Pflanze bzw. von deren aktiven Teilen und dem Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes einen Schritt des Messens des Wassergehaltes des zerkleinerten Gutes, der an einer Probe desselben durchgeführt wird, während der Rest des zerkleinerten Gutes gefroren gehalten wird.
Weiterhin umfaßt das Verfahren, falls erforderlich, die Zugabe einer ausreichenden Menge Wasser zu dem zerkleinerten Gut für den Erhalt einer Mischung mit einem Wassergehalt von zwischen ca. 85 und 95%; hier hat der Erfinder nämlich festgestellt, daß das Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gut umso besser vonstatten geht, wenn das zerkleinerte Gut einen solchen Wassergehalt aufweist. Dieser Wassergehalt kann mit irgendeinem der klassischen Verfahren bestimmt werden, die angewendet werden, um den Flüssigkeitsanteil eines Präparates zu messen, wie etwa demjenigen, das darin besteht, den Gewichtsunterschied des Präparates vor und nach dem Entwässern festzustellen, oder dem KARL-FISCHER-Verfahren.
Erfindungsgemäß wird das Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes durchgeführt, während sich das zerkleinerte Gut an der Grenze zum Auftauen befindet, d. h. in der Praxis eine Temperatur von zwischen –5 und 0°C aufweist. Nachdem die Temperatur dieses zerkleinerten Gutes zu dem Zeitpunkt, an dem man sich entschließt, den Saft auszupressen, niedriger als diejenige ist, die gewählt wurde, um dieses Auspressen vorzunehmen, sieht die Erfindung daher vor, dieses zerkleinerte Gut vorausgehend zu erwärmen, wobei es bevorzugt bei Umgebungstemperatur (ca. 20–25°C) plaziert und belassen wird, so daß vermieden wird, daß es einen Temperaturschock erfährt, und zwar bis seine Temperatur den gewünschten Wert erreicht.
Gemäß wieder einer anderen bevorzugten Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes durch Pressen desselben durchgeführt, beispielsweise mit einer Spindelpresse (oder COLAS-Presse) oder einer hydraulischen Presse. Als Variante ist es möglich, ein Gewebe zu verwenden, in welchem das zerkleinerte Gut eingeschlossen und eine länger andauernden Auswinden unterzogen wird. Des weiteren kann dieser Schritt auf Wunsch wiederholt werden.
Der dadurch erhaltene Saft enthält den Großteil der Enzyme der Pflanze, und im allgemeinen die wesentlichen, für den "Primärmetabolismus" benötigten Inhaltsstoffe. Des weiteren beinhaltet er in Lösung befindliche Substanzen, aber auch in Suspension befindliche Zellbestandteile, die für diesen Metabolismus nützlich sind, wie etwa Chloroplasten, Mitochondrien und weitere zelluläre Organiten.
Gemäß wieder einer anderen bevorzugten Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieser Saft daraufhin von allen in ihm enthaltenen Bestandteilen befreit, deren Größe gleich oder größer als 200 μm oder sogar 100 μm ist, vorteilhafterweise mittels einer Kaltfiltration, z. B. über ein Sieb mit Maschen mit einer Größe von zwischen 100 und 200 μm. Hierdurch werden die voluminöseren Abfallpflanzenmaterialien und somit die Mehrzahl der Bestandteile wie Cellulose, Pflanzengummis und Schleimstoffe entfernt, welche die Bioverfügbarkeit der Wirksubstanzen behindern könnten, wobei gleichzeitig alle zellulären Organiten bewahrt bleiben. Daraufhin wird der Saft vorteilhaft bei einer Temperatur unter oder gleich –18°C aufbewahrt.
Gemäß der Erfindung wird das, was von dem zerkleinerten Gut nach dem Auspressen seines Saftes übrig ist, wenigstens einem Auslaugen (auch bekannt unter der Bezeichnung Perkolation) mit einem organischen Lösungsmittel unterzogen, das mit Wasser mischbar ist, was geeignet ist, die aus dem "Sekundärmetabolismus" der Pflanze stammenden Inhaltsstoffe (Heteroside, Polyphenole, Alkaloide, Triterpene, Sterine usw.) zu extrahieren, wobei dieses Auslaugen bei einer Temperatur des Rückstands des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes von zwischen 0 und 25°C durchgeführt wird. Beispielhaft für organische Lösungsmittel, die im Verlauf dieses Auslaugens eingesetzt werden können, wären Ethanol, Methanol, Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran, und deren Mischungen zu nennen.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes einem Auslaugen mit einem organischen Lösungsmittel unterzogen, vorteilhaft Ethanol, dessen Titer im Verlauf des Auslaugens progressiv erhöht wird, bevorzugt auf gleichmäßige Weise, beispielsweise durch Anwendung eines linearen Gradienten. Vorteilhaft wird dieses Auslaugen mit Wasser begonnen und dann mit dem organischen Lösungsmittel weitergeführt, bis dessen Titer 100% erreicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes mehreren aufeinanderfolgenden Auslaugungen unterzogen, die sämtlich mit dem selben organischen Lösungsmittel bewirkt werden, vorteilhaft mit Ethanol, wobei aber dieses Lösungsmittel mit von einem Auslaugen zum nächsten zunehmenden Titern verwendet wird.
Als Variante kann der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes auch mehreren aufeinanderfolgenden Auslaugungen unterzogen werden, die mit organischen Lösungsmitteln durchgeführt werden, die von einem Auslaugen zum anderen verschieden sind, mit Titern, die identisch sein können oder auch nicht.
Gemäß der Erfindung können diese Auslaugungen durchgeführt werden, indem entweder der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes bei einer konstanten Temperatur gehalten wird, oder indem die Temperatur dieses Rückstandes progressiv erhöht wird – was bewirkt, daß sich die Geschwindigkeit erhöht, mit der die Substanzen extrahiert werden – und insbesondere, indem man sie von 0 bis 25°C ansteigen läßt, wohlgemerkt aber ohne diesen letzteren Wert zu übersteigen, um die Möglichkeit eines Abbaus dieser Substanzen zu vermeiden.
Um zu vermeiden, daß die im Extrakt vorliegenden aktiven Inhaltsstoffe der Pflanze oder von deren aktiven Teilen nach der Bereitung des Extraktes darauffolgend abgebaut werden, insbesondere im Verlauf der Phasen der Lagerung und des Transportes dieses Extraktes, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, diesen Extrakt derart zu bereiten, daß er in trockener Form vorliegt oder in Lösung in einem nicht-flüchtigen organischen Lösungsmittel, das mit Wasser mischbar und nicht toxisch ist, wasserfrei, oder gegebenenfalls in Verbindung mit einer geringen Menge Wasser, d. h. von höchstens gleich 15%.
Falls die Herstellung eines Trockenextraktes gewünscht ist, sieht die Erfindung vor, bevorzugt ein Aufkonzentrieren der aus dem Auslaugungsvorgang bzw. den Auslaugungsvorgängen stammenden Extraktionslösungen vorzunehmen, wodurch das bzw. die organische(n) Lösungsmitteln entfernt und das Wasservolumen verringert werden, bevor man diese Extraktionslösungen und den aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierenden Saft vereinigt.
In diesem Fall werden die Extraktionslösungen, die wäßrig, hydroorganisch oder rein organisch sein können, vorteilhaft vereinigt, daraufhin unter Varkuum, bei einem verringerten Druck und bei einer Temperatur von höchstens 35°C bis zum Erhalt einer wäßrigen Restlösung aufkonzentriert, deren Volumen in Abhängigkeit von der endgültigen Konzentration an Trockenmaterialien gewählt ist, die mit einem Gefriertrocknen unter guten Bedingungen kompatibel ist, d. h. unter oder gleich 25% Trockenmaterialien.
In der Praxis wird dieses Volumen ausgehend von dem jeweiligen Gehalt an Trockenmaterialien der Extraktionslösungen und an dem aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierenden Saft bestimmt, die zuvor an Proben davon gemessen werden, z. B. indem sie einer Entwässerung unterzogen werden.
Diese wäßrige Restlösung wird dem Saft zugegeben, der aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultiert, gegebenenfalls nach seinem Auftauen, und das Ganze wird, bevorzugt durch Gefriertrocknen, getrocknet und homogenisiert.
Das somit erhaltene Pulver kann als solche beispielsweise als Gelatinekapseln, Säckchen oder Pastillen abgepackt werden, oder auch in einer nicht-wäßrigen Flüssigkeit wie etwa einem Pflanzenöl oder einem Fettlösungsmittel, das ist im Hinblick auf seine Verwendung durch die Verbraucher als Medikament, kosmetisches Produkt oder Nahrungsergänzungsmittel physiologisch unbedenklich ist, suspendiert werden. Es kann weiterhin als Ausgangsmaterial für die Bereitung von komplexeren Formulierungen für medikamentöse, kosmetische oder Ernährungszwecke dienen, und in Form von Gelatinekapseln, Granulaten, Pastillen oder Tabletten vorliegen.
Falls es gewünscht wird, einen Extrakt in Lösung in einem organischen Lösungsmittel herzustellen, das nicht flüchtig, mit Wasser mischbar und nicht toxisch ist, sieht die Erfindung vor, den aus diesem Auslaugeschritt bzw. diesen Auslaugeschritten stammenden Extraktionslösungen dieses Lösungsmittel zuzugeben, das vorteilhaft unter Glycerin, Monopropylenglycol, und Glucose- und Fructosesirups ausgewählt ist. Das Volumen des nicht-flüchtigen organischen Lösungsmittels, das diesen Extraktionslösungen zugegeben wird, wird in Abhängigkeit von der endgültigen Konzentration an aktiven Inhaltsstoffen, die dem Extrakt verliehen werden soll (da dieses Lösungsmittel nicht-flüchtig ist, wird es im Verlauf der Aufkonzentrierschritte nicht entfernt), zugegeben und wird auch hier ausgehend von den Gehalten an Trockenmaterialien in den Extraktionslösungen und dem aus dem Auspressens des zerkleinerten Gutes resultierenden Saft bestimmt.
Daraufhin werden die Extraktionslösungen und der aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierende Saft vereinigt, gegenenfalls nach dem Auftauen des letzteren, und das Ganze wird so aufkonzentiert, daß die organischen Lösungsmittel außer dem genannten nicht-flüchtigen Lösungsmittel sowie das Wasser entfernt werden, oder das Wasservolumen reduziert wird, bis man das Wasservolumen erhält, das in dem Extrakt belassen werden soll. Auch hierbei werden diese Aufkonzentrierschritte unter Vakuum, bei reduziertem Druck und bei einer Temperatur von höchstens 35°C durchgeführt.
Gegebenenfalls nach einer Filtration kann der somit erhaltene flüssige Extrakt beispielsweise in Ampullen, Fläschchen oder Kapseln für seine Verwendung durch die Verbraucher als Medikament, kosmetisches Produkt oder Nahrungsergänzungsmittel abgepackt werden. Er kann auch als Ausgangsmaterial für die Bereitung von komplexeren Formulierungen für medikamentöse, kosmetische oder Ernährungszwecke dienen, die in Form von Lösungen, Suspensionen, Emulsionen oder Mikroemulsionen vorliegen.
Falls die Pflanze oder ihre aktiven Teile reich an lipophilen Produkten vom Typ Terpene, Fettsäuren, Lipide, ätherische Öle oder Wachse sind, kann der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes nach Abschluß des Auslaugschrittes bzw. der Auslaugschritte mit dem bzw. den mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel(n) wenigstens einem zusätzlichen Auslaugen unterzogen werden, das mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels durchgeführt wird, das nicht mit Wasser mischbar ist, aber mit dem organischen Lösungsmittel mischbar ist, das im Verlauf des vorausgegangenen Auslaugens verwendet wurde, oder, falls mehrfaches Auslaugen vorgenommen wird, mit dem organischen Lösungsmittel mischbar ist, das im Verlauf des letzten Auslaugens verwendet wurde, wobei die Temperatur dieses Rückstandes zwischen 0 und 25°C liegt. Als Beispiele für organische Lösungsmittel, die im Verlauf dieses zusätzlichen Auslaugens verwendet werden können, lassen sich Butanol, Ether, Ethylacetat, Dichlormethan, Hexan und deren Mischungen nennen.
Als Variante kann das nach Abschluß des Auslaugschrittes bzw. der Auslaugschritte mit dem bzw. den mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel(n) verbleibende zerkleinerte Gut wenigstens einer Mazeration in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel vom Typ Butanol, Ether, Ethylacetat, Dichlormethan, Hexan und deren Mischungen unterzogen werden. Diese Mazeration wird bevorzugt vorgenommen, nachdem der Rückstand des Auslaugschrittes bzw. der Auslaugschritte einem Auspreßschritt vorteilhaft mittels Pressen unterzogen wurde, der es gestattet, das bzw. die in diesem Rückstand verbliebene(n) organische(n) Lösungsmittel (sowie die darin enthaltenen Substanzen) zurückzugewinnen.
Auf jeden Fall werden die erhaltenen Extraktionslösungen (Auslaugungsprodukte oder Mazerate) einem Verdampfen bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur in der Größenordnung von 45°C unterzogen, was zum Erhalt eines trockenen Rückstands im Fall von Auslaugungsprodukten, oder eines pastösen Extraktes im Fall von Mazeraten, führt, der dann dem trockenen oder flüssigen Extrakt beigemischt werden kann, der aus dem Auslaugschritt bzw. den Auslaugschritten stammt, die mit dem bzw. den mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel(n) durchgeführt wurden, um einen "ganzheitlichen" Extrakt zu erhalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dieses darüber hinaus vor, eine Probe des erhaltenen Extraktes mindestens einem metabolischer Funktionstest zu unterziehen, mit dem bestätigt werden kann, daß die biochemische Integrität der aktiven Inhaltsstoffe der Pflanze bzw. von deren aktiven Teilen im Verlauf ihrer Extraktion bewahrt wurde.
Auf vorteilhafte Weise umfaßt dieser metabolischer Funktionstest die Messung der dem Extrakt innewohnenden katabolischen Atmungsaktivität. Im Fall eines Extraktes, der aus einer chlorophyllhaltigen Pflanze bereitet wurde, kann er durch eine Messung der dem Extrakt innewohnenden photosynthetischen metabolischen Aktivität ergänzt sein.
Die einem Extrakt innewohnende katabolische Atmungsaktivität kann gemessen werden durch Bestimmen der Zeit (t₁), die eine in einem mit Sauerstoff gesättigten destillierten Wasser angeordnete Probe dieses Extraktes braucht, um den Sauerstoffgehalt dieses Wassers um 50% zu senken, und der Zeit (t₀), welche dieses gleiche Wasser unter den gleichen Bedingungen spontan braucht, damit es 50% seines Sauerstoffgehaltes verliert, und Berechnen des Verhältnisses zwischen (t₁–t₀) und dem Gewicht (P) der getesteten Extraktprobe.
Was die dem Extrakt innewohnende photosynthetische metabolische Aktivität betrifft, so kann diese gemessen werden durch Bestimmen der Zeit (t_p), die eine in einem destillierten Wasser mit einem Sauerstoffgehalt von 30% angeordnete Probe des Extraktes braucht, um in Gegenwart von Licht den Sauerstoffgehalt dieses Wassers auf einen Wert von 50% ansteigen zu lassen, und Berechnen des Verhältnisses zwischen (t_p) und dem Gewicht (P) der getesteten Extraktprobe.
Dieser metabolischer Funktionstest kann auch späterhin verwendet werden, um den Erhaltungszustand des Extraktes im Verlauf der Zeit zu bewerten, und somit für diesen Extrakt ein Ablaufdatum festzulegen.
Die Erfindung hat weiterhin einen Pflanzenextrakt zum Gegenstand, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er durch ein Verfahren gemäß der vorstehenden Definition herstellbar ist.
Gemäß der Erfindung besitzt ein solcher Extrakt eine nachweisbare metabolische Aktivität.
Die Erfindung hat auch diesen Pflanzenextrakt als Medikament, kosmetisches Produkt oder Nahrungsergänzungsmittel zum Gegenstand.
Die Erfindung hat darüber hinaus die Verwendung eines solchen Extraktes für die Bereitung eines Medikamentes, einer kosmetischen Zusammensetzung oder eines Nahrungsergänzungsmittels zum Gegenstand.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich unter Zuhilfenahme der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Pflanzenextrakts, der Durchführung des metabolischer Funktionstest an auf diese Weise bereiteten Extrakten, und ausgehend von diesen Extrakten erstellten Formulierungen bezieht. Es dürfte dabei verständlich sein, daß diese Beispiele einzig zur Veranschaulichung der Erfindung gegeben werden und keinesfalls eine Einschränkung darstellen.
BEISPIEL 1: Herstellung eines Extraktes von oberirdischen Teilen von Passiflora incarnata
10 kg blühende oberirdische Teile der Passionsblume (Passiflora incarnata) werden geerntet und dann innerhalb von 12 Stunden bei einer Temperatur von 4°C zur Anlage für die Herstellung des Extraktes transportiert, oder werden sofort mittels Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren.
Daraufhin werden diese oberirdischen Teile sofort einem Zerkleinern bei einer Temperatur von –70°C in einer Hammermühle unterzogen, die selbst durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, bis zum Erhalt eines Pulvers mit einer Granulometrie von zwischen 1 und 2 mm.
Man bestimmt ihren Wassergehalt an einer Probe von 10 g, während das aus dem Zerkleinern resultierende Pulver bei –18°C gefroren gehalten wird. Dieser Gehalt beträgt 82%. Dem gefrorenen Pulver werden 3 Liter destilliertes Wasser zugegeben, so daß man einen Wassergehalt von 85% erhält.
Das Ganze läßt man spontan bei der Umgebungstemperatur wieder aufwärmen, bis es eine Temperatur von –5°C hat, und unterzieht es dann einem Auspressen in einer Spindelpresse, um den Saft daraus auszupressen. Man erhält 6,2 Liter konzentrierten Saft mit 8,4% Trockenmaterialien, was ein Gesamtgewicht der Trockenmaterialien von 521 g darstellt.
Der durch Pressen erhaltene Saft wird über ein 100 μm-Sieb filtriert. Anschließend wird er auf Platten mit –40°C schnell gefroren und bei –18°C aufbewahrt.
Der Preßrückstand wird einem Auslaugen unterzogen, das durchgeführt wird, indem die Temperatur dieses Rückstands progressiv von 0 auf 25°C erhöht wird und indem ein linearer Gradient von Ethanol mit einem von 0% bis 100% zunehmenden Titer verwendet wird, der mittels zweier Dosierpumpen erhalten wird, welche das Wasser und das Ethanol in einen Pufferspeicher von 1 Liter zudosieren, der stromaufwärts vom Auslaugungstank angeordnet ist.
Zu diesem Zweck wird der Preßrückstand in einem Siebkorb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von 200 μm angeordnet, der wiederum in einem Tank aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 50 Litern angeordnet ist, mit einem mittigen Auslaß durch den Boden und thermostatiert durch eine Doppelhülle, die mit einem Heizsystem versehen ist. Dieser Tank wird ständig unter Rühren gehalten. Der Rückstand des zerkleinerten Gutes wird in 50 Liter destilliertes Wasser mit einer Temperatur von 1°C eingetaucht, woraufhin dem Tank bei einem gleichbleibenden Pegel, der durch eine Niveausonde geregelt wird, welche mit einem am Auslaß im Tankboden angeordneten Elektroventil verbunden ist, mit einer Rate von 1 Liter/h der lineare Gradient von Wasser/Ethanol zugeführt wird. Dieser Arbeitsschritt wird derart geregelt, daß der Gradient innerhalb von 48 Stunden 100% Ethanol erreicht. Während dieser Zeit werden 48 Liter Lösungsmittel zugeführt. Des weiteren ist das Heizsystem der Doppelhülle des Tanks so geregelt, daß die Innentemperatur des Tanks während dieser Zeitdauer progressiv von 0 bis 25°C ansteigt.
Die aufgefangenen Extraktionslösungen werden kontinuierlich bei –18°C gehalten. Dann, nach dem Auftauen, werden sie vereinigt und unter reduziertem Druck (ca. 45 mbar) und bei einer Temperatur von 30°C bis zum Erhalt von 5 Litern einer wäßrigen Restlösung aufkonzentriert.
Der Saft wiederum wird aufgetaut, dann dieser wäßrigen Restlösung zugegeben, und das Ganze gefriergetrocknet. Man erhält auf diese Weise 853 g eines Pulvers, das 4,4% Wasser enthält.
BEISPIEL 2: Metabolischer Funktionstest eines Extraktes von oberirdischen Teilen von Passiflora incarnata
Der Extrakt von oberirdischen Teilen der Passionsblume, der gemäß Beispiel 1 erhalten wurde, wird einem metabolischen Funktionstest unterzogen.
Hierzu werden in einer durchsichtigen zylindrischen Zelle mit Doppelwänden und einer Höhe von 5 cm und einem Durchmesser von 3 cm (Gesamtvolumen: ca. 35 ml) 20 ml destilliertes Wasser eingesetzt, dessen Temperatur auf 30°C gehalten wird durch Zirkulation eines thermostatischen Fluids in der doppelten Wand des Behälters, das permanent ohne Erzeugung von Turbulenzen oder Strudeln durch einen magnetisierten Stab gerührt wird.
Der Gehalt an Sauerstoff, der in diesem Wasser gelöst ist, wird mittels einer galvanischen Sonde zur Messung des gelösten Sauerstoffs gemessen, die mit einer daran angepaßten Meßapparatur verbunden ist, und der Wert dieses Gehalts wird aufgezeichnet.
In das Wasser wird Luft mit einem Durchsatz von 50 ml/min eingeperlt, bis der Gehalt von gelöstem Sauerstoff einen stabilen Maximalwert erreicht, welcher einer Sättigung unter experimentellen Bedingungen entspricht. Nach der Stabilisierung wird die Zuführung von Luft unterbrochen und die progressive Verminderung des Anteils an gelöstem Sauerstoff registriert. Es wird die Zeit bestimmt, die für eine 50%-ige Verminderung dieses Anteils nötig ist. Die Zeit t₀, welche diese Bezugszeit darstellt, beträgt 3,65 Minuten.
Es wird erneut Luft eingeperlt, bis der anfängliche Sättigungsanteil erreicht wird. Die Luftzufuhr wird unterbrochen. Dann wird 1 g gefriergetrockneter Passionsblumenextrakt zugegeben, und die progressive Verminderung des Anteils an gelöstem Sauerstoff registriert.
Es wird die Zeit t₁ bestimmt, die für eine Verminderung dieses Anteils um 50% benötigt wird. Ihr Wert beträgt 1,05 Minuten.
Der Unterschied t_r zwischen t₁ und t₀ ist gleich 2,60 Minuten.
Die dem Extrakt innewohnende katabolische Atmungsaktivität wird bestimmt durch das Verhältnis: t_r/P, das gleich 2,60 min/g ist.
Man läßt den Gehalt an gelöstem Sauerstoff bis auf 30% der Sättigung absinken und setzt dann den Behälter einer starken Bestrahlung mit einer VHO-Fluoreszenzlampe von 15 W aus, die 25 cm von der Zelle entfernt angeordnet ist und einen kalten weißen Lichtstrom von 3000 Lux erzeugt.
Daraufhin wird der Wiederanstieg des Gehalts an gelöstem Sauerstoff registriert. Es wird die Zeit t_p registriert, die nötig ist, um erneut 50% des Sättigungswertes an gelöstem Sauerstoff zu erreichen. Diese Zeit beträgt 6,80 Minuten.
Die dem Extrakt innewohnende photosynthetische metabolische Aktivität wird definiert durch das Verhältnis t_p/P, das gleich 6,80 min/g ist.
BEISPIEL 3: Herstellung eines Extraktes von Wurzeln von Arctium lappa
2 kg Wurzeln der Klette (Arctium lappa) werden geerntet, zum Entfernen von Abfällen und Erde gewaschen, und dann innerhalb von 5 Stunden bei einer Temperatur von 10°C zur Verarbeitungsanlage transportiert, wo sie durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren werden.
Diese Wurzeln werden sofort bei einer Temperatur von –100°C in einer Hammermühle zerkleinert, die selbst durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, bis man ein Pulver mit einer Granulometrie von zwischen 0,5 und 2 mm erhält.
Man bestimmt daraufhin ihren Wassergehalt an einer Probe von 10 g, während das aus dem Zerkleinern resultierende Pulver bei –18°C gefroren gehalten wird. Dieser Wassergehalt beträgt 87%.
Man läßt das Pulver spontan bei der Umgebungstemperatur wieder aufwärmen, bis es eine Temperatur von –5°C hat, und unterzieht es dann einem Auspressen in einer Spindelpresse, um den Saft daraus auszupressen.
Man erhält 0,85 Liter konzentrierten Saft mit 12,2% Trockenmaterialien, was ein Gesamtgewicht der Trockenmaterialien von 104 g darstellt.
Dieser Saft wird über ein 100 μm-Sieb filtriert. Anschließend wird er auf Platten mit –40°C schnell gefroren und bei –18°C aufbewahrt.
Der Preßrückstand wird aufeinanderfolgend dreimal einem Auslaugen unterzogen, das jeweils bei einer Temperatur dieses Rückstands von 0°C und mittels 3 × 5 Litern Ethanol mit 15%, 35% bzw. 80% durchgeführt wird. Diese Auslaugeschritte werden in einem Glaszylinder mit einem Fassungsvermögen von 5 Litern vorgenommen, der an seinem Unterteil durch ein Filter aus Glasfritten verschlossen ist. Die aufgefangenen Extraktionslösungen werden sofort bei –18°C aufbewahrt.
Diese Extraktionslösungen werden aufgetaut, daraufhin vereinigt, und unter reduziertem Druck (ca. 45 mbar) und bei einer Temperatur von 30°C bis zum Erhalt von 1 Liter einer wäßrigen Restlösung aufkonzentriert.
Der Saft wird wiederum aufgetaut, dann dieser wäßrigen Restlösung zugegeben, und das Ganze gefriergetrocknet. Man erhält hierdurch 182 g Pulver, das 6,6% Wasser enthält.
BEISPIEL 4: Metabolischer Funktionstest eines Extraktes von Wurzeln von Arctium lappa
Der gemäß Beispiel 3 erhaltene Extrakt von Klettenwurzeln wird einem metabolischen Funktionstest unterzogen.
Dieser Test wird unter den gleichen Bedingungen vorgenommen wie der in Beispiel 2 beschriebene Test, mit der Abweichung, daß das Gewicht (P) von verwendetem Extrakt 0,5 g beträgt.
Die Zeit t₀ beträgt 3,25 Minuten, während die Zeit t₁ 2,92 Minuten beträgt.
Der Unterschied t_r zwischen t₁ und t₀ beträgt 0,33 Minuten.
Die dem Extrakt innewohnende katabolische Atmungsaktivität wird bestimmt durch das Verhältnis: t_r/P, das gleich 0,66 min/g ist.
BEISPIEL 5: Herstellung eines Extraktes aus Blättern von Olea europea
200 kg Blätter des Olivenbaums (Olea europa) werden geerntet und dann innerhalb von 12 Stunden bei einer Temperatur von 4°C zur Verarbeitungsanlage transportiert, wo sie durch Besprengen mit flüssigem Stickstoff eingefroren werden.
Die Blätter werden sofort bei einer Temperatur von –120°C in einer Hammermühle, die selbst durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, bis zum Erhalt eines Pulvers mit einer Granulometrie von zwischen 1 und 2 mm zerkleinert.
Man bestimmt ihren Wassergehalt an einer Probe von 10 g, während das aus dem Zerkleinern resultierende Pulver bei –18°C gefroren gehalten wird. Dieser Gehalt beträgt 71%. Daraufhin werden dem gefrorenen Pulver 26 Liter destilliertes Wasser zugegeben, um einen Wassergehalt von 85% zu erhalten.
Das Ganze läßt man spontan bei der Umgebungstemperatur wieder aufwärmen, bis es eine Temperatur von –5°C hat, und unterzieht die Pflanzenmasse dann einem Auspressen in einer Spindelpresse, um den Saft daraus auszupressen.
Man erhält 82 Liter konzentrierten Saft mit 8,9% Trockenmaterialien, was ein Gesamtgewicht der Trockenmaterialien von 7,3 kg darstellt.
Dieser Saft wird über ein 100 μm-Sieb filtriert. Er wird anschließend auf Platten mit –40°C schnell gefroren und bei –18°C gefroren aufbewahrt.
Der Preßrückstand wird einem Auslaugen unterzogen, das durchgeführt wird, indem die Temperatur dieses Rückstands progressiv von 0 auf 25°C erhöht wird und indem ein linearer Gradient von Ethanol mit einem von 0% bis 100% zunehmenden Titer verwendet wird, der mittels zweier Dosierpumpen erhalten wird, welche das Wasser und das Ethanol in einen Pufferspeicher von 1 Liter zudosieren, der stromaufwärts vom Auslaugungstank angeordnet ist.
Zu diesem Zweck wird der Preßrückstand in einem Siebkorb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von 200 μm angeordnet, der wiederum in einem Tank aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 350 Litern angeordnet ist, mit einem mittigen Ablaß im Boden, und thermostatiert durch eine Doppelhülle, die mit einem Heizsystem versehen ist. Dieser Tank wird ständig unter Rühren gehalten. Der Rückstand des zerkleinerten Gutes wird in 700 Liter destilliertes Wasser mit einer Temperatur von 1°C eingetaucht, woraufhin dem Tank bei einem gleichbleibenden Pegel, der durch eine Niveausonde eingeregelt wird, welche mit einer am Auslaß am Tankboden angeordneten Elektroventil verbunden ist, mit einer Rate von 12 Liter/h der lineare Gradient von Wasser/Ethanol zugeführt wird. Dieser Arbeitsschritt wird derart geregelt, daß der Gradient innerhalb von 48 Stunden 100% Ethanol erreicht. Während dieser Zeit werden 576 Liter Lösungsmittel zugeführt. Des weiteren ist das Heizsystem der Doppelhülle des Tanks so geregelt, daß die Innentemperatur des Tanks während dieser Zeitdauer progressiv von 0 bis 25°C ansteigt.
Die aufgefangenen Extraktionslösungen werden kontinuierlich bei –18°C gehalten.
Nach abgeschlossenem Auslaugen wird der Rückstand dieses Auslaugens aus dem Tank herausgenommen und dann einem Auspressen in einer Spindelpresse unterzogen. Das in diesem Rückstand verbliebene Ethanol läßt man an der freien Luft abdampfen.
Es werden daraufhin nacheinander zwei Mazerationen dieses Rückstands in jeweils 600 Litern Methylenchlorid vorgenommen. Die aus diesen Mazerationen resultierenden Extraktionslösungen werden vereinigt und dann bei Atmosphärendruck bei 45°C verdampft. Man erhält 13 kg eines pastösen Extraktes.
Parallel dazu werden die vom Auslaugen stammenden Extraktionslösungen und der Saft aufgetaut und dann vereinigt. Das Ganze wird unter reduziertem Druck (ca. 45 mbar) und bei einer Temperatur von 30°C bis zum Erhalt einer wäßrigen Restlösung von 100 Litern aufkonzentriert.
Diese Restlösung wird gefriergetrocknet. Man erhält 18 kg eines Pulvers, das 5,3% Wasser enthält.
Der aus den Mazerationen stammende pastöse Extrakt in Methylenchlorid wird progressiv diesem Pulver beigemischt, um einen "ganzheitlichen" Extrakt von Ölbaumblättern zu erhalten.
BEISPIEL 6: Metabolischer Funktionstest eines Extraktes von Blättern von Olea europea
Der gemäß Beispiel 5 erhaltene Extrakt von Ölbaumblättern wird einem metabolischen Funktionstest unterzogen.
Dieser Test wird unter den gleichen Bedingungen wie der in Beispiel 2 beschriebene Test vorgenommen.
Die Zeit t₀ beträgt 3,35 Minuten, die Zeit t₁ beträgt 2,55 Minuten, während die Zeit t_p 8,90 Minuten beträgt.
Die dem Extrakt innewohnende katabolische Atmungsaktivität ist somit gleich 0,80 min/g, während die ihm innewohnende photosynthetische metabolische Aktivität gleich 8,90 min/g ist.
BEISPIEL 7: Herstellung eines Extraktes von oberirdischen Teilen von Hypericum perforatum
10 kg blühende oberirdische Teile von Johanniskraut (Hypericum perforatum) werden geerntet und daraufhin bei einer Temperatur von 4°C innerhalb von 12 h zur Verarbeitungsanlage transportiert, wo sie durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren werden.
Diese blühenden oberirdischen Teile werden sofort bei einer Temperatur von –70°C in einer Hammermühle zerkleinert, die selbst durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, bis man ein Pulver mit einer Granulometrie von zwischen 1 und 3 mm erhält.
Man bestimmt ihren Wassergehalt an einer Probe von 10 g, während das aus dem Zerkleinern resultierende Pulver bei –18°C gefroren gehalten wird. Der gefundene Wert ist 88% Wasser.
Man läßt das Pulver spontan bei der Umgebungstemperatur wieder aufwärmen, bis es eine Temperatur von –5°C hat, und unterzieht es dann einem Auspressen in einer Spindelpresse, um den Saft daraus auszupressen.
Man erhält hierbei 0,5 Liter konzentrierten Saft mit 12% Trockenmaterialien, was einem Gesamtgewicht der Trockenmaterialien von 660 g entspricht.
Dieser Saft wird über ein 100 μm-Sieb filtriert, dann auf Platten mit –40°C schnell gefroren und bei –18°C aufbewahrt.
Der Preßrückstand wird einem Auslaugen unterzogen, das unter den gleichen Bedingungen wie den in Beispiel 1 beschriebenen durchgeführt wird, mit der Abweichung, daß dem Auslaugtank der lineare Gradient von Ethanol in einem Verhältnis von 1,5 Liter/h zugeführt wird. Somit werden während der 48 Stunden, die das Auslaugen dauert, 72 Liter Lösungsmittel zugeführt. Die aufgefangenen Extraktionslösungen werden kontinuierlich bei –18°C gehalten.
Nach dem Auftauen werden diese Extraktionslösungen vereinigt und unter reduziertem Druck (ca. 45 mbar) und bei einer Temperatur von 30°C bis zum Erhalt von 5 Litern einer wäßrigen Restlösung aufkonzentriert.
Der Saft wiederum wird aufgetaut und dieser wäßrigen Restlösung zugegeben, und das Ganze gefriergetrocknet. Man erhält auf diese Weise 1350 g eines Pulvers, das 6,4% Wasser enthält.
BEISPIEL 8: Metabolischer Funktionstest eines Extraktes von oberirdischen Teilen von Hypericum perforatum
Der Extrakt von oberirdischen Teilen von Johanniskraut, der gemäß Beispiel 7 erhalten wurde, wird einem metabolischer Funktionstest unterzogen.
Dieser Test wird unter den gleichen Bedingungen vorgenommen wie der in Beispiel 2 beschriebene Test.
Die Zeit t₀ beträgt 3,55 Minuten, die Zeit t₁ beträgt 2,05 Minuten, während die Zeit t_p 7,50 Minuten beträgt.
Die dem Extrakt innewohnende katabolische Atmungsaktivität ist somit gleich 1,50 min/g, während die ihm innewohnende photosynthetische metabolische Aktivität gleich 7,50 min/g ist.
BEISPIEL 9: Herstellung von Gelatinekapseln aus einem Extrakt von oberirdischen Teilen von Hypericum perforatum
Eine Charge von 100.000 Gelatinekapseln Nr. 0 wird vorbereitet durch einheitliches Befüllen mit 300 mg eines Pulvers mit der folgenden Zusammensetzung:
Der Extrakt, das Maltodextrin und die Kieselsäure werden in einem Würfelmischer gemischt, woraufhin die resultierende Mischung zum Befüllen der Gelatinekapseln auf einer halbautomatischen Befüllmaschine mittels eingeschränktem Abstreichen verwendet wird.
BEISPIEL 10: Herstellung von Pastillen aus einem Extrakt von oberirdischen Teilen von Passiflora incarnata
Eine Charge von 100.000 Pastillen wird vorbereitet durch granulation humide einer Mischung mit der folgenden Formel:
Die verschiedenen Inhaltsstoffe werden in einem Würfelmischer bis zur vollständigen Homogenität gemischt, woraufhin die resultierende Mischung mit 10 kg von 96%-igem denaturiertem Ethanol benetzt wird. Sie wird einem Feuchtgranulieren unterzogen. Das Granulat wird in einer Wirbelbettvorrichtung getrocknet und dann pulverisiert.
Das Verpressen wird mit einer alternativen Pastillenmaschine durchgeführt, um ca. 100.000 Pastillen von jeweils 150 mg herzustellen, die 50 mg Extrakt von oberirdischen Teilen der Passionsblume enthalten.
BEISPIEL 11: Herstellung eines Extraktes in wasserfreier Lösung von Blüten von Calendula officinalis
50 kg Blüten der Ringelblume (Calendula Officinalis) werden geerntet und dann bei einer Temperatur von 4°C innerhalb von 6 h zur Verarbeitungsanlage transportiert, wo sie mittels Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren werden.
Die Blüten werden sofort bei einer Temperatur von –90°C in einer Hammermühle zerkleinert, die selbst durch eine Zuleitung von flüssigem Stickstoff an der Brechwalze gekühlt ist, bis man ein Pulver mit einer Granulometrie von zwischen 0,2 und 1 mm.
Man bestimmt ihren Wassergehalt an einer Probe von 10 g, während das aus dem Zerkleinern resultierende Pulver bei –18°C gefroren gehalten wird. Der gefundene Wert beträgt 92% Wasser.
Man läßt das Pulver spontan bei der Umgebungstemperatur wieder aufwärmen, bis es eine Temperatur von –5°C hat, und unterzieht es dann einem Auspressen in einer Spindelpresse, um den Saft daraus auszupressen.
Man erhält 22 Liter konzentrierten Saft mit 9% Trockenmaterialien, was ein Gesamtgewicht der Trockenmaterialien von 1980 g darstellt.
Dieser Saft wird über ein 100 μm-Sieb filtriert, daraufhin auf Platten mit –40°C schnell gefroren, und bei –18°C gefroren gehalten.
Der Preßrückstand wird anschließend einem Auslaugen unterzogen, das durchgeführt wird, indem die Temperatur progressiv von 0°C auf 95°C erhöht wird und indem ein linearer Gradient von Ethanol mit einem von 0% bis 100% zunehmenden Titer verwendet wird, der mittels zweier Dosierpumpen erhalten wird, welche das Wasser und das Ethanol in einen Pufferspeicher von 1 Liter zudosieren, der stromaufwärts vom Auslaugungstank angeordnet ist.
Dieses Auslaugen wird unter den gleichen Bedingungen wie das in Beispiel 1 beschriebene durchgeführt, mit der Abweichung, daß dem Auslaugtank der lineare Gradient von Ethanol in einem Verhältnis von 2 Liter/h zugeführt wird. Somit werden während der 48 Stunden, die das Auslaugen dauert, 96 Liter Lösungsmittel zugeführt. Die aufgefangenen Lösungen werden kontinuierlich bei –18°C gehalten.
Nach dem Auftauen werden die Extraktionslösungen vereinigt und zu 25 kg Glycerin hinzugemischt. Daraufhin wird diese Mischung unter reduziertem Druck (ca. 5 mbar) und bei einer Temperatur von 30°C bis zum Ende des Abdestillierens des restlichen Wassers aufkonzentriert. Hierdurch erhält man 29 kg einer Lösung, die 6% Wasser enthält.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Pflanzenextrakts, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt: – Einfrieren der gesamten Pflanze oder der aktiven Teile dieser Pflanze bei einer Temperatur unter oder gleich –10°C, – Zerkleinern dieser Pflanze oder ihrer aktiven Teile bei einer Temperatur der Pflanze oder von deren aktiven Teilen unter oder gleich –20°C, – wenigstens einem Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes, wobei das Auspressen bei einer Temperatur des zerkleinerten Gutes im Bereich zwischen –5 und 0°C durchgeführt wird, – wenigstens einem Auslaugen des Rückstands des Auspressens mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wobei dieses Auslaugen bei einer Temperatur des Rückstands im Bereich zwischen 0 und 25°C durchgeführt wird, und – Vereinigen Saftes und der vom Auslaugen stammenden Extraktionslösungen zu einem Extrakt nach einem eventuellen Aufkonzentrieren der genannten Extraktionslösungen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfrieren der Pflanze oder von deren aktiven Teilen mit geringstmöglicher Verzögerung nach der Ernte erfolgt, bevorzugt nach höchstens 12 Stunden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenn das Einfrieren der Pflanze oder von deren aktiven Teilen nicht am Ernteort bewirkt werden kann, dieselben in einem abgeschlossenen Raum zum Ort des Einfrierens transportiert werden, dessen Innentemperatur unter oder gleich 15°C ist, bevorzugt etwa 4°C.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfrieren der Pflanze oder von deren aktiven Teilen durch Eintauchen derselben in flüssigen Stickstoff bewirkt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinern der Pflanze oder von deren aktiven Teilen bis zum Erhalt eines Pulvergranulats im Bereich zwischen 0,1 und 2 mm durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen dem Zerkleinern der Pflanze oder von seinen aktiven Teilen und dem Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes ein Messen des Wassergehalts des zerkleinerten Gutes anhand einer Probe desselben umfaßt, wobei der Rest des zerkleinerten Gutes beim Einfrieren gehalten wird und dann, wenn erforderlich, die Zugabe einer ausreichenden Menge Wasser zu dem zerkleinerten Gut zum Erhalt einer Mischung mit einem Wassergehalt im Bereich zwischen 85 und 95% erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es, vor dem Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes, ein Erwärmen desselben umfaßt, wobei es bevorzugt bei Umgebungstemperatur plaziert und belassen wird, bis es die zum Auspressen gewählte Temperatur aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auspressen des Saftes des zerkleinerten Gutes durch Pressen desselben bewirkt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Saft von sämtlichen Elementen befreit wird, die er enthält und deren Größe gleich oder größer als 200 μm ist und, bevorzugt, 100 μm, vorteilhafterweise mittels einer Kaltfiltration.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes einem Auslaugen mit einem organischen Lösungsmittel unterworfen wird, dessen Titer im Verlauf des Auslaugens progressiv ansteigt, bevorzugt auf gleichmäßige Weise.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaugen mit Wasser begonnen wird, nachfolgend mit dem organischen Lösungsmittel bis das letztere einen Titer von 100% erreicht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes mehreren aufeinanderfolgenden Auslaugungen unterworfen wird, die sämtlich mit dem selben organischen Lösungsmittel bewirkt werden, man aber das Lösungsmittel mit von einem Auslaugen zum andern zunehmenden Titern verwendet.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Rückstands des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes im Verlauf der oder der genannten Auslaugungen progressiv erhöht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verlauf der einen oder mehreren Auslaugungen verwendete organische Lösungsmittel ausgewählt ist aus Ethanol, Methanol, Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran und deren Mischungen.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der einen oder den mehreren Auslaugungen stammenden Extraktionslösungen zum Herstellen eines Trockenextrakts vor der Vereinigung mit dem aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierenden Saft aufkonzentriert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Aufkonzentrieren der genannten Extraktionslösungen und der aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierenden Saftes resultierende wäßrige Lösung, einmal vereinigt, einer Dehydratation unterworfen werden, bevorzugt einem Gefriertrocknen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Extrakts in Lösung in einem nicht-flüchtigen, mit Wasser mischbaren und nicht toxischen organischen Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von mehr als 15% das Lösungsmittel zu den aus dem einen oder mehreren Auslaugungen stammenden Extraktionslösungen gegeben wird, wobei diese Extraktionslösungen und der aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes stammende Saft vereinigt werden und das Ganze zum Entfernen von dem (den) anderen organischen Lösungsmittel(n) als dem genannten nicht-flüchtigen Lösungsmittel und Wasser zum Reduzieren des Wasservolumens bis zum Erhalt eines wäßrigen Volumens, welches man im genannten Extrakt belassen wünscht, konzentriert.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes mit dem (den) aus dem einen oder mehreren Auslaugungen stammenden, mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel(n) wenigstens einem zusätzlichen Auslaugen unterworfen wird, das mit einem nicht mit Wasser, aber mit einem im Verlauf des vorhergehenden Auslaugens oder, wenn mehrere Auslaugungen durchgeführt wurden, mit dem im Verlauf des letzten Auslaugens mischbaren organischen Lösungsmittel, wobei die Temperatur des Rückstands in dem Bereich zwischen 0 und 25°C enthalten ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand des Auspressens des Saftes des zerkleinerten Gutes mit dem (den) aus der einen oder mehreren Auslaugungen stammenden, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel(n) wenigstens einer Mazeration in einem nicht mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel unterworfen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Extraktionslösungen (Auslaugungen oder Mazerate) einem Verdampfen bei Atmosphärendruck und einer Temperatur in der Größenordnung von 45°C unterworfen werden, um im Fall der Auslaugungen einen Trockenrückstand zu erhalten oder, im Fall der Mazerate einen pastösen Extrakt, der mit dem Trocken- oder Flüssigextrakt, der aus der einen oder mehreren Auslaugungen, die mit dem (den) mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel(n) durchgeführt wurden, gemischt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stufe umfaßt, die aus dem Unterwerfen des Extrakts unter einen metabolischen Funktionstest besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Test der metabolischen Funktion die Messung der dem Extrakt innewohnenden katabolischen Atmungsaktivität umfaßt.
Pflanzenextrakt, erhalten durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Vereinigung, in einem Extrakt, des aus dem Auspressen des zerkleinerten Gutes resultierenden Saftes und der aus dem Auslaugen stammenden Extraktionslösungen besteht und daß der genannte Saft zelluläre Organite umfaßt.
Pflanzenextrakt nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß er eine nachweisbare metabolische Aktivität zeigt.
Pflanzenextrakt nach Anspruch 23 oder Anspruch 24 als Medikament, kosmetisches Produkt oder Nahrungsergänzungsmittel.
Verwendung eines Pflanzenextrakts nach Anspruch 13 oder Anspruch 14 zur Herstellung eines Medikaments, einer kosmetischen Zusammensetzung oder von einem Nahrungsergänzungsmittel.