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Extraktion der KamillenblUten mit Uberkritischen Gasen.

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992
Stahl und Schutz
Arch. Pharm.
Riickstand wird mit Ather digeriert, der Ather eingedampft und der Riickstand aus Ather/Hexan
umkristallisiert. Farbloses Pulver, Schmp.: 195-201° (unscharf), Ausb.: 80 % d. Th. - C21H1606
(364,4) Ber.: C 69.2 H 4.42; Gef.: C 67.1 H 5.28. - IR (KBr): 3500-2500, 1750-1600,1315,
1070,990, 750, 685 cm-’. ‘H-NMR ([D6]DMSO/D20): 6 (ppm) = 7,41 (mc, 10H, aromat.),
$73 (s, 2H, 5-H, 5‘-H), 3,15 (s, 2H, CH2). - MS (70 eV): m/e = 364 (55 %, Mf).
Die tierexperimentelle Priifung wurde wie iiblich”) durchgefiihrt.
15 K. Rehse, T. Lang und N. Rietbrock, Arch. Pharm. (Weinheim), 310, 979 (1977).
Anschrift: Prof. Dr. K. Rehse, Konigin-Luise-Str. 2+4, 1000 Berlin 33.
[Ph 9441
Arch. Pharm. (Weinheim) 311,992-1001 (1978)
Egon Stahl und Erwin Schutz
Extraktion der Kamillenbluten mit iiberkritischen Gasen
Fachrichtung Pharmakognosie und Analytische Phytochemie der Universitat des Saarlandes
(Eingegangen am 5. Januar 1978)
Es wird ein Verfahren zur Gewinnung von Kamillenwirkstoffen mit iiberkritischen Gasen, insbesondere Kohlendioxid und Distickstoffoxid, beschrieben. Die Wirkstoffe Matricin, (-)*-Bisabolol, die Bisabololoxide A und B sowie die En-In-Dicycloather lassen sich im Druckbereich von
72-500 bar bei 31 bis 80° unzersetzt und in guten Ausbeuten extrahieren. Die Flavonoide,
Schleimstoffe und Ballaststoffe bleiben in der Droge zuriick. Die Wirkstoffgehalte im so gewonnenen Extrakt liegen iiber den mit konventionellen Losungsmitteln erhaltenen. Die Zusammensetzung
der Extrakte I t t sich durch stufenweise Extraktion und Abscheidung verandern.
Extraction of German Chamomile with Supercritical Gases
A method is described for the extraction of the active ingredients of the German Chamomile with
supercritical gases, especially carbon dioxide and nitrous oxide. The active ingredients matricin,
(-)-a-bisabolol and bisabolol oxides A and B as well as the en-ynedicycloethers can be extracted
undemmposed and in good yields in the pressure range from 72 to 500 bar and at 31 to 80 ‘C.
The flavonoids, the mucous substances and roughage material remain in the drug. The percentage
ofthe active ingredients in extracts thus obtained is higher than that of extracts obtained by mnventional solvents. The amposition of the extracts can be varied by stepwise extraction and separation.
a v e r l a g Chemie, GmbH, Weinheim 1978
311 178
Extraktwn mit uberkritischen Gasen
993
Extrakte aus Kamille werden wegen ihrer antiphlogistischen und spasmolytischen Wirkung in grohn Mengen angewandt. Wiihrend man friiher der Meinung war, d d das
blaue Chamazulen, ein Umwandlungsprodukt aus dem Proazulen Matricin, der alleinige Wirkstoff sei, hat man inzwischen hinzugelemt, d d an der Wirkung noch mehrere andere Inhaltsstoffe beteiligt sind. Neben dem bereits genannten Matricin, einem
Sesquiterpenlakton, ist in diesem Zusammenhang der Sesquiterpenalkohol(-)-a-Bisabolol zu nennen. Wirkstoffcharakter kommt moglicherweise auch den Bisabololoxiden A und B und den En-In-Dicycloathern zu. Ziel der Extraktion ist es, die z. T.
thermolabilen Wirkstoffe moglichst schonend anzureichern und Ballaststoffe zu entfernen sowie die Inhaltsstoffe in den Extrakten uber ltingere Zeit unverandert zu halten.
Die bisherigen Extraktionsmethoden reichen von der Wasserdampfdestillation zur
Gewinnung des atherischen Oles uber die Extraktion mit lipophilen Losungsmitteln
bis zur Extraktion mit Wasser-Alkoholgemischen.
Nachdem wir im analytischen Bereich mit der Extraktion von Drogeninhaltsstoffen mit uberkritischen Gasen in Kopplung mit der DC') ein neues Anwendungsgebiet
erschlossen und Gesetzmaigkeiten ermittelt hatten, lag es nahe, sich nun im praparativen Mdstab mit der Extraktion von Drogen mit uberkritischen Gasen zu beschiiftigen.
Die Extraktion mit uberkritischen Gasen bietet ja eine Reihe von Vorteilen gegeniiber den bisherigen Verfahren. Diese gehen letztendlich auf die variierbaren Losungsmitteleigenschaften von uberkritischen Gasen zuriick. Wiihrend z. B. fliissiges Kohlendioxid unterhalb der kritischen Temperatur von 31" ein gewisses Lijsungsvermogen
hat, das in geringem Ma& vom Druck abhiingt, nimmt das Losungsvermogen im uberkritischen Bereich, d. h. bei Temperaturen uber 31" und bei einem Druck von uber
72 bar rapide zu. In diesem Bereich erfolgt parallel nit dem Anstieg des Losungsvermogens ein Anstieg der Dichte und der Dielektrizitatskonstante. Man hat also das
Phbomen, dai3 man durch Verandern des Drucks und/oder der Temperatur das
Lasungsvermogen des Extraktionsmittels in gewiinschter Weise variieren kann.
Ein weiterer Vorzug des Verfahrens liegt in der Moglichkeit der fraktionierten
Extraktion und der einfachen Abtrennung des Extraktionsgases, sowie der fraktionierten Abscheidung von Inhaltsstoffen. Die Vorteile des vorzugsweise verwendeten
Kohlendioxids sind beachtlich: Es ist riickstandsfrei, femer im lebensmittelrechtlichen
Sinne vollig unbedenklich, und es ist zudem krisenunabhiingig, da es allenorts in unbeschrankter Menge zur Verfiugung steht.
AUgemeines zur Kamillenextraktion
Die Extrahierbarkeit von Wirkstoffen wird von einer Reihe von Parametern beeinflu5t.
Unter anderem spielt die Lage der Wirkstoffe und deren ,,Verpackung" in der Droge
eine wichtige Rolle.
994
Arch. harm.
Stahl und Schutz
Wahrend bei Wurzel- oder Rindendrogen der Zerkleinerungsgrad oft f& die Extraktionsausbeute ein wichtiger Faktor ist, lassen sich die Karmllenbluten unzerkleinert
extrahieren. Dies hingt sicherlich eng damit zusammen, dai3 die lipophilen Wirkstoffe
in subepidermalen Driisen lokalisiert sind.
Von Bedeutung f&die Ausbeute ist ferner die Loslichkeit der Wirkstoffe im Extraktionsmittel und deren Gehalt in der Droge. In seltenen Fallen liegen sie in hohen
Gehalten und in begrenzter Loslichkeit im Extraktionsgas vor. Die Extraktionskurven,
d. h. die Ausbeute gegen die Extraktionsmittelmenge, verlaufen in diesen F d e n anfangs
linear, da die gleichbleibende Loslichkeit der Inhaltsstoffe die Ausbeute bestimmt.
Bei dem ublicherweise geringen Gehalt an zu extrahierenden Inhaltsstoffen und
bei guter Loslichkeit betragt die theoretisch maximal erreichbare Konzentration im
Ldsungsmittel die gesamte Menge an Inhaltsstoff dividiert durch die im gefdten Extraktionsbehdter vorliegende Losungsmittelmenge. Unter Beriicksichtigungder zweifellos stattfindenden Verteilungsvorgange sowie der die Extraktion kinetisch hemmenden Diffusionsvorgangeverliiuft die Extraktionskurve mehr oder weniger exponentiell
gekriimmt.
100-
----
-
hRf
80.
Front-
- - - -
:In--
1
2
BB--
6 0 -6
4o a
d
20 -
-5
m 6 S m - - - .
70
80
85
9 0 100
Druck
120
140
160 bar
Abb. 1 :DC der mit iiberkritischem Kohlendioxid in den verschiedenen Druckbereichen extrahierten Kamillenbliteninhaltsstoffe:1 Terpenkohlenwasserstoffe,2 En-In-Dicycloather, 3 Bisabolol,
4 Herniarin, 5 Matricin. Schicht: Kieselgel F 254, Chloroform-Benzol(75 + 25), 2 x 12 cm, KS.
Nachweis: a) W 365 (Herniarin blaue Fluoreszenz); b) EP-Reagens,10 min 110" (Matricin griinblau), a d ) .
Die Kamillenbliiten gehoren mit einem Gehalt von bis zu 0,2 % an Einzelwirkstoff
zur zweiten Kategorie der genannten Drogen. Versuche im analytischen MaDstab'),
die in Abb. 1 nochmals wiedergegeben sind, ergaben eine gute Loslichkeit der interes1 E. Stahl und W. Schilz, Z. Anal. Chem. 280. 99 (1976)
2 E. Stahl und W. Schilz, Chem. 1%. Tech. 1%. Tech. 48, 773 (1976).
31 1/78
Extraktwn rnit iiberkritischen Gasen
995
sierenden Wirkstoffe in uberkritischem Kohlendioxid. Wahrend Bisabolol (Zone 3)
und Herniarin (Zone 4) sowie Terpenkohlenwasserstoffe (Zone 1) bereits von 70 bar
aufwarts in ansteigender Menge extrahiert werden, gehen die En-In-Dicycloather
(Zone 2) ab 80 bar und Matricin (Zone 5) ab 85 bar uber. Die bei weiterer Druckerhohung zu beobachtende Abnahme der extrahierten Substanzmengen ist hauptsachlich auf die Erschopfung der eingesetzten Drogen zuriickzufiihren. Da die maximal
erreichbare Konzentration somit durch den relativ geringen Gehalt dieser Stoffe in
der Droge begrenzt wird, lag es nahe, die Extraktion bei niedrigem Druck durchzuWren, um auf diese Weise evtl. schwerer losliche Ballaststoffe nicht mit zu extrahieren.
Rinzip und Funktion der Extraktionsanlage
Das Extraktionsgas, vonugsweise Kohlendioxid oder Distickstoffoxid, wird in der im Eigenbau erstellten Anlage prinzipiell ahnlich einer Soxhletextraktion im Kreisprozefi eingesetzt. Dieser Kreislauf W t sich in mehrere Stufen untergliedern, die sich hauptsichlich durch den unterschiedlichen
Verdichtungsgrad des Gases unterscheiden (Abb. 2). Das Gas wird im Kompressor (K) aufden
Extraktionsdruck ( p l ) verdichtet, der 72 bis 500 bar betragt. Die Extraktionstemperatur (T1)
liegt zwischen 31 und 80'. Das fluide Gas durchstromt den Extraktionsbehalter (E) und beladt
sich dabei mit den Inhaltsstoffen im Sinne einer ,,uberkritischen Losung". Die Trennung des Extraktes w m Extraktionsgas erfolgt nun anders als bei einer Soxhletextraktion, nicht etwa durch
Abb. 2: Prinzip der Extraktionsanlage fb Drogen mit
iiberkritischen Gasen: K Verdichter, E Extraktionsbehalter, A 1 Vorabscheider, A 2 Endabscheider.
Ruckdestillation des Extraktionsmittels, sondern wrzugsweise durch Entspannen auf unterkritische Driicke. Eine wllstandige Abscheidurg der extrahierten Stoffe erreicht man durch Reduzierung
des Drucks auf den unterkritischen Bereich, etwa auf 30 bis 65 bar. Eine fraktionierte Abscheidung ist durch eine stufenweise Verminderung des Drucks moglich. So kann man z. B. eine erste
Abscheidung in den Behalter A1 durch eine Druckminderung auf 75 bis 90 bar vornehmen und
in der zweiten Stufe bei 30 bis 65 bar die Restabscheidung in den Behalter A2 erreichen. Das so
w m Extrakt befreite Gas wird wieder dem Verdichter (K) zugefuhrt,und der Kreislauf ist geschlossen. Weitere Einzelheiten sind im experimentellen Teil ausgefuhrt.
Extraktionsexgebnisse
Im folgenden Abschnitt wird die Abhingigkeit der Extraktionsausbeuten von den
Verfahrensparametern Druck, Extraktionszeit, DurcMuBmenge und Gasart besprochen. Besondere Aufmerksamkeit wird den Moglichkeiten zur Anreicherung der Wirk-
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Stahl und Schutz
Arch. harm.
stoffe im Extrakt durch Variation dieser Parameter geschenkt. Die Beurteilung erfolgt
anhand der gravimetrisch ermittelten Ausbeute und der Analyse der Extrakte, sowie
der Untersuchung der Extraktionsriickstande.
Die Extraktionstemperatur ist bei Verwendung von Kohlendioxid nach unten durch
die kritische Temperatur von ca. 31" und nach oben durch die Thermolabilitat insbesondere des Matricins, begrenzt. In den nachfolgenden Versuchen wird vorzugsweise
bei einer mittleren Temperatur von 40" gearbeitet. Der Extraktionsdruck kann prinzipiell von etwa 72 bar aufwarts beliebig gesteigert werden. In Tab. 1 sind die Extraktionsausbeuten bei verschiedenem Druck und sonst gleichen Bedingungen wiedergegeben. Man erkennt, dai3 im Bereich von 90 bis etwa 160 bar die Ausbeute stark zunimmt.
Tab. 1: Ausbeuten nach 2 Std. in Abhangigkeit vom Extraktionsdruck bei Vetwendung yon Kohlendwxid und einer Durchflu$menge yon 12 N l l g (= mreb s. unten)
~
Extraktionsdruck
90 bar
100 bar
160 bar
~~~
~~
Ausbeute
0,41 %
0,89 %
1,36%
Im nachfolgenden wird der EinfluD der Gasart und der Gasmenge a d die Ausbeute untersucht
(Abb. 3). Fiir die DurcMuDmenge wurde als relatives MaD (mrel) verwendet:
Normalliter Extraktionsgas
= Einwaage Droge in g
2p
t
Abb. 3: Extraktionsverlauf unter verschiedenen Extraktionsbedingungen :
1 Kohlendioxid, m,,l= 9; 2 Kohlendioxid, mrel= 30; 3 Kohlendioxid,
rn,,l= 130; 4 Distickstoffoxid. m,,l = 30.
Die Extraktionskurven 1-3 verlaufen bei zunehmender Gasstromung starker gekriimmt.
Durch eine Erhohung der Stromungsgeschwindigkeit (Kurve 2 und 3) la& sich hauptsichhch der anfangliche ,,Auswaschvorgang" der Inhaltsstoffe beschleunigen, warend
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Extraktwn mit iiberkritischen Gasen
sich die Ausbeutekurven im weiteren Verlauf der Extraktion wieder anniihern. Betrachtet man die Extraktion als diskontinuierliches Fullen und Entleeren des ExtraktionsbeMters mit Extraktionsgas, d a m lassen sich anhand der Extraktionskumen qualitative
Aussagen uber den Sattigungsgrad der Extraktionslosung machen. Verliefe die Extraktionskurve uber mehrere Teilschritte linear, so wiirde dies auf eine Sattigung des Gases
mit Inhaltsstoffen hinweisen. Aus der Kurve 1 l d t sich aber entnehmen, d d die Konzentration im Extraktionsgas bereits nach dem ersten Teilschritt, der nach 75 min
beendet ist, absinkt. Interessant ist, d d Distickstoffoxid (Kurve 4) unter gleichen Bedingungen deutlich hohere Ausbeuten d s Kohlendioxid (Kurve 2) liefert. Der Vergleich der Wirkstoffgehalte der Ausgangsdroge mit den extrahierten Drogen (Tab. 2)
zeigt zunachst einmal, d d die prozentualen Ausbeuten an Matricin (bestimmt uber
das Chamazulen), Bisabolol und En-In-Dicycloather mit 80-95 % uber den Ausbeuten
an atherischem 01 (40-65 %) liegen. Eine Erhohung der DurcMuflmengen von 10
auf 70 Nl/g (s. Tab. 2, a und b) ergibt bei gleichzeitig erhohter Extraktionszeit eine
hohere Ausbeute besonders an Bisabolol und En-In-Dicycloather. Dagegen sind die
Wirkstoffausbeuten der mit Distickstoffoxid durchgefirhrten Extraktionen (Tab, 2, c
und d), die sich hauptstichlich in der Extraktionszeit unterscheiden, nahezu identisch;
lediglich die Ausbeute an atherischem 01 liegt bei d) hoher. Der Vergleich der mit
beiden Gasen erhaltenen Ausbeuten ergibt eine anniihernde Ubereinstimmung der
Wirkstoffausbeuten. Jedenfalls kann aus den Analysen nicht gesclilossen werden, d d
das hohere Gesamtausbeuten liefernde Distickstoffoxid (Abb. 3, Kurve 4) auch die
hier interessierenden Wirkstoffe schneller extrahiert.
Tab. 2: Wirkstoffgehalt der extrahierten Drogen (mgJ100g Kamille) im Vergleich zur Ausgangsdroge
Extraktions- p1
mittel
m,,l
Extraktions- dither.
61
zeit
~~
a) COz
290bar10 240min
120bar70 600min
b) COz
160 bar 30 300 min
c) NzO
d) NzO
180bar40 780min
Werte fiir die Ausgangsdroge
~
~
540
375
465
327
874
(-)-aChamazulen
(= Matricin rel) Bisabolol
~
10,2
9 95
82
974
50,O
cis-En-InDicycloather
~~
43,7
13,9
25,l
21,9
206
55,l
149
5,6
18
143
Anreicherung der Wirkstoffe im Extrakt
Im allgemeinen Ted wurden bereits zwei Mijglichkeiten zur Gewinnung von Extrakten mit unterschiedlichem Wirkstoffgehalt angedeutet, Eine Moglichkeit besteht in
der selektiven Extraktion eines Teils der Wirkstoffe bei relativ niedrigem Druck, d. h.
geringem Lijsungsvermogen des Extraktionsgases. In Tab. 3 sind die Wirkstoffgehalte
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Stahl und Schutz
Arch. h a r m .
von Extrakten, die bei verschiedenem Extraktionsdruck mit Kohlendioxid erhalten
wurden, nebeneinandergestellt. Bei 300 bar erhdt man einen Extrakt mit einem relativ geringen Wirkstoffgehalt zugunsten eines hohen Anteils an Ballaststoffen. Bei 85
bar sinkt der Anteil der extrahlerten Ballaststoffe erheblich. Der Matricin- und Bisabololgehalt im Extrakt hat sich dadurch mehr als verdoppelt. Interessanterweise tritt
bei der Extraktion bei 80 bar eine Fraktionierung innerhalb der Wirkstoffe auf. W5hrend der Bisabololgehalt im Extrakt weiter ansteigt, bleibt der Gehalt an En-In-Dicycloather weitgehend konstant, und der Matricingehalt geht stark zuriick. Diese Ergebnisse bestatigen die bereits erwahnten Arbeiten im analytischen Ma5stab (Abb. l),
bei denen die Wirkstoffe ebenfalls in dieser Reihenfolge extrahiert wurden. Naturgemii5 liegen die im niederen Druckbereich erhaltenen Gesamtausbeuten bei gleichen
Durchflu5mengen unter den bei hoheren Drucken erzielbaren.
Tab. 3: Wirkstoffgehalte im Extrakt bei unterschiedlichen Driicken und COz-Durchflupmengen
p1
m,,l
Extraktionszeit
Matricin
or-Bisabolol
En-In-Dicycloather
300
85
80
2,7
10
13
60 min
90 min
180 min
7s%
17,0%
ca. 3 3 %
9,2 %
21,0%
27,O %
11,7 %
16,7 %
ca. 14,O %
Tab. 4: Wirkstoffgehalte in den Extrakten nach Auftrennung in zwei Abscheidungsstufen
Extrak- Abscheidungstionsgas bedingungen
1) COz
2) COz
3) N 2 0
Extraktmengenverteilung
Matricin
(-)-a-
Bisabolo1
cis-En-In-Dicy cloather
1. Stufe76-79 bar,4O0
2. Stufe45 bar,
25'
3
1
2,3 %
3,7 %
> 20,O %
8,l %
12,6 %
2 . Stufe50bar,
1. Stufe 85-80 bar, 40'
40'
1
7
0.6 %
7s%
0,5 %
8,8 %
6,3 %
11,7 %
1. Stufe 80-81 bar,4O0
2. Stufe45 bar,
25'
2
1
4s%
3,3 %
2,o %
7,7 %
4,3 %
13,5 %
1,l %
Der bei der Extraktion beobachtete Fraktionierungseffekt tritt bei der Abscheidung der Extrakte ebenfalls auf und wurde durch stufenweise Abscheidung untersucht. In Tab. 4 sind Ergebnisse wiedergegeben, die mit einer Zweistufentechnik erhalten wurden. In diesem Fall bestimmen die Bedingungen der Vorabscheidung in der
1. Stufe die Verteilung der Wirkstoffe bzw. des Extraktes auf beide Stufen. Eine Druckerhohung von wenigen bar in der 1. Abscheidungsstufe bewirkt, wie der Vergleich zwischen Beispiel 1 und 2 zeigt, eine stark unterschiedliche Mengenverteilung des Extrak-
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Extraktwn mit iiberkritischen Gasen
tes auf beide Stufen. Das Bisabolol l%t sich so in der 2. Stufe stark anreichern, wtihrend die Verteilung des Matricins und des En-In-Dicycloathersauf beide Stufen ausgeglichener ist. Unter den Bedingungen im 2. Beispiel erfolgt eine Abtrennung von Ballaststoffen in der l . Abscheidungsstufe; der hier erhaltene Extrakt besteht zu einem
hohen Prozentsatz aus Pflanzenfarbstoffen und Lipiden. Wie aus Beispiel 3 zu entnehmen ist, laf3t sich auch mit Distickstoffoxid eine Fraktionierung erzielen.
Wir danken den Herren Doktoren 0. Isaac und R . Kunde des Chemiewerkes Homburg, Zweigniederlassung der DEGUSSA, fiir die Durchfiihrung der Analysen der Kamilleextrakte. Dem Fonds
der Chemischen Industrie sind wir fiir die finanzielle Unterstutzung, die uns den Aufbau der Hochdruckapparatur ermoglichte, dankbar. Fiir den Aufbau der Apparatur danken wir Herrn Werkstattleiter Hiibgen.
w2
A1
Abb. 4.: Schematische Abbildung der kompletten Extraktionsanlage: G Gaswrrat, K Verdichter,
E Extraktionsbehdter, A1 Vorabscheider, A2 Endabscheider, S Durchflufimesser, W1 -W3 Wiirme
tauscher, V1 -V8 Ventile, RV 1, RV 3 Druckhalteventile, RV 2 Feindosierventil
Experimenteller Ted
Aufbau der Extraktionsanlage
Der schematische Aufbau sowie die funktionellen Einzelteile der Anlage sind aus Abb. 4 ersichtlich. Das Extraktionsgas wird einer handelsublichen Druckflasche G uber einen Druckminderer
entnommen. Zur Verdichtung wird ein einstufiger elektrisch betriebener Membrankompressor K
eingesetzt, der einen Saugdruck von minimal 25 bar benotigt. Hiermit sind etwa 1200 N1 Kohlendioxid pro Std. von 60 auf 200 bar bzw. 600 N1 Kohlendioxid pro Std. von 60 auf 400 bar zu
verdichten. Verdichter und Extrakti0nsbeh;ilter E sind in einem luftthermostatisierten w a r n - und
gerauschisolierten Gehiuse eingebaut. Die W&meaustauscher W 1-W 3 und die Urnmantelungen
der Abscheider A 1 und A 2 werden mit Wasser aus einem Umwdzthermostaten betrieben.
1000
Stahl und Schutz
Arch. Pharm.
Gase: Als Extraktionsgas dient entweder Kohlendioxid reinst (50 I-Stahlflasche) oder Distickstoffoxid (20 I-Flasche); Fiillung jeweils Messer Griesheim GmbH.
Steuerung der Anlage
Die Forderleistung des Kompressors ist grob uber die Einstellung des Saugdruckes moglich. Zur
exakten Regulierung dienen die Stellglieder RV 1-3. Zunachst wird am Druckhalteventil RV 1
der Extraktionsdruck p1 festgelegt. Die uberschiissige Fordermenge des Kompressors wird abgezwejgt und in die Gasflasche zuriickgeleitet. Der Druck wird auf diese Weise auf f 1 bar genau eingestellt. Der DurcMuD durch den Extraktionsbehalter wird am Feindosierventil RV 2 eingestellt,
an dem gleichzeitig die Entspannung des mit Extrakt beladenen Extraktionsgases stattfindet. Die
Einstellgenauigkeit wird durch die im Ventil freiwerdende Entspannungskalte und durch das Ausfallen des Extraktes beeintrachtigt; der mittlere Durchfld uber lingere Zeitraume hinweg W t
sich auf etwa f 10 % genau einstellen.
Die Konstanthaltung des Druckes bei der Vorabscheidung erfolgt ebenfalls mit einem Druckhalteventil (RV 3).
Die Messung des Durchflusses erfolgt im extraktfreien Gasstrom hinter den Abscheidern durch
den MassendurchfluDmesser S.
Die Abscheidung des Extraktesgeschieht aus der Gasphase, d. h. die im Abscheider herrschende Temperatur liegt uber der Verflussigungstemperatur des Gases. Der im Abscheidungsteil herrschende Druck entspricht bei geoffnetem Ventil V 6 dem am Druckminderer der Gasflasche eingestellten Druck.
Ablauf einer Extraktion
In den Extraktionsautoklaven werden 100,O g Kamillenbliiten eingefullt und leicht festgestopft.
Die Anlage wird zunachst von Luft freigespult; dies geschieht durch mehrmahges Fiillen mit Kohlendioxid uber V 6 bis auf etwa 10 bar (Vl, V2, RV 2, V7, RV 3, V 5 geoffnet, V8, V3, V4 geschlossen) und Ablassen uber V 3 (V6 geschlossen).
Nachdem der Extraktionsbehalter und die Abscheider die gewunschte Temp. angenommen
haben, wird die Anlage in mehreren Schritten mit Kohlendioxid gefiillt. Zunachst wird der am
Druckminderer der Gasflasche eingestellte Druck durch 6ffnen von V 6 und V 4 hergestellt. Dieser
B u c k entspricht spater dem Abscheidungxhuck der zweiten Stufe. Dann werden die Ventile V 1
und V 2 geschbssen; nach Anfahren des Kompressors wird der Forderdruck am Druckhalteventil
RV 1 bis zum Extraktionsdruck gesteigert. Durch affnung von V 1 beginnt die Fiillung des Extraktionsbehiilters. Bei zweistufiger Abscheidung bleiben V2, RV 2 und V l zunachst geoffnet und an
RV 3 wird der Druck der Vorabscheidung eingestellt. Sobald dieser erreicht ist, wirdV2geschlossen.
Die Extraktion beginnt nach Erreichen des Extraktionsdruckes in E durch Offnen von V 2 und
Einstellung des Durchflusses an RV 2. V 2 ist als Absperreinheit RV 2 vorgeschaltet, um die empfindliche Spindel des Dosierventils nicht iibermaig zu beanspruchen.
Der Extrakt wird in vorher gewogenen Reagenzgbsern in den Abscheidungsbehaltern aufge
fangen. Bei zweistufiger Abscheidung ist V 7 geoffnet und V 8 geschlossen, so daD die Vorabscheidung in A1 und die Restabscheidung in A2 erfolgt.
Zur Kontrolle des Extraktionsverlaufes wird der Extrakt in mehreren Fraktionen aufgefangen.
Hierzu wird die Extraktion durch Schliefien von V1 und V2 unterbrochen. Nach SchlieDen von V5
werden die Abscheider vorsichtig geffnet und die Reagenzglaser entnommen und durch neue ersetzt. Die Abscheider werden durch loses Verschliefien und vorsichtiges Offnen von V5 mehrmals
gespiilt und schlieDlich fest verschlossen. Die Unterbrechungszeit betr@t bei einstufiger Abscheidung etwa 4-5 min, so daD keine wesentliche Beeinflussung des Extraktionsablaufes anzunehmen
ist.
311178
Glycyrrhetinsaure und siiper Geschmack
1001
Nach beendeter Extraktion wird V1 geschlossen, der Forderdruck des Kompressors aufden
Flaschendruck gesenkt und das in der Anlage befindliche Gas bis auf einen Restdruck von 25-30
bar in die Flasche zuruckgepumpt. Der Restdruck wird nach SchlieDen von V1 und V5 abgeblasen.
Bei Verwendung von NzO als Extraktionsmittel wird das an die Atmosphiire gelangende Gas uber
eine spezielle Absaugevorrichtung abgepumpt.
Behandlung der Extrakte
Die in den Reagenzgkern aufgefangenen Extrakte werden nach kurzem Evakuieren mit Luft gespult und gewogen. Wasserhaltige Extrakte werden gefriergetro cknet. Die Aufbewahrung erfolgt
unter Licht- und LuftabschluD bei Oo.
Analyse der Extrakte
Die Analyse der Extrakte wurde im Laboratorium des Chemiewerkes Homburg, Zweigniederlassung der DEGUSSA, durchgefiihrt.
Anschrift: Prof. Dr. Dr. hc. Fgon Stahl, Im Stadtwald, D 6600 Saarbrucken.
[Ph 9451
Arch. Pharm. (Weinheim)311,1001-1009 (1978)
Carl Heinz Brieskorn und Joachim Lang')
18 PGlycyrrhetinsiiure und saer Geschmack
Aus dem Institut f~ Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universitat D8700 Wiirzburg
(Eingegangen am 9. Januar 1978).
Zum Verstindnis des siiDen Geschmacks des Glycyrrhizins werden von 18pGlycyrrhetinsawe
und einigen ihrer Derivate Glykoside der Glucose, der Glucuronsaure und der Lactose hergestellt.
Ein SiiDer Geschmack ist vorhanden, sobald der Zucker selber siil3 schmeckt und sich am Aglykon
in entgegengesetzter Stellung zur Glykosidbindung eine hydrophile Gruppe befindet.
Glycyrrhetic Acid Glycosides and their Sweet Flavour
To understand the sweet flavour of glycyrrhizin, some glycosides of 18pglycyrrhetic acid with
glucose, glucuronic acid and lactose were prepared. A sweet flavour occurs, when the sugar itself
tastes sweet and when the aglycon carries a hydrophilicgroup in a position opposite t o that of
the glymsidic linkage.
1 Teil der Dissertation J. Lang, Wiirzburg 1976.
Overlag Chemie, GmbH, Weinheim 1978
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