Способ экстракции активных молекул из природных смол и их применение - RU2627848C2
Код документа: RU2627848C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к способу экстракции активных молекул из природных смол и/или эфирных масел. В частности, настоящее изобретение относится к способу экстракции активных молекул, выбранных из группы, включающей в себя терпены, флавоноиды, антоцианины и катехины. Кроме того, настоящее изобретение относится к экстракту, предпочтительно в жидкой форме, полученному указанным способом. И наконец, настоящее изобретение относится к применению указанного экстракта, содержащего активные молекулы, выбранные из группы, включающей в себя терпены, флавоноиды, антоцианины и катехины, для приготовления пищевой композиции или добавки или фармацевтической композиции.
Известно, что природные смолы, такие как, например, мирра, ладан и прополис, содержат большие количества активных молекул, таких как, например, терпены и/или флавоноиды. Можно обнаружить, например, монотерпены (2 изопреновых звена и 10 атомов углерода), сесквитерпены (3 изопреновых звена и 15 атомов углерода) или тритерпены (6 изопреновых звеньев и 30 атомов углерода). Можно обнаружить, например, кверцетин и эпикатехин.
В вышеупомянутых природных смолах вместе с вышеупомянутыми активными молекулами присутствуют также сахара, крахмалы, камеди и другие полимерные компоненты, которые связываются с активными молекулами, ограничивая их экстракцию.
Известно, что один из способов экстрагирования активных молекул, содержащихся в природных смолах, представляет собой способ экстракции посредством паровой дистилляции.
Однако способ экстракции посредством паровой дистилляции имеет много ограничений и недостатков, которые ограничивают его применение, такие как, например, низкий выход экстракции, связанный с ограниченным количеством экстрагированных молекул.
Известно также несколько способов экстракции, в которых используют газы, такие как CO2 или N2, в суперкритических условиях (суперкритические газы). Например, диоксид углерода становится суперкритическим при температуре 31°C и давлении 73 атмосферы (7396,725 кПа).
По сравнению со способами экстракции посредством паровой дистилляции указанные способы экстракции с использованием суперкритического CO2 или N2 обеспечивают экстрагирование большого количества активных молекул и с большим выходом в количественном выражении.
Однако указанные способы экстракции, в которых используют суперкритические газы, такие как CO2 или N2, имеют несколько ограничений и недостатков, ограничивающих их применение.
Одним ограничением являются расходы на создание оборудования и его техническое обслуживание.
Еще одно ограничение связано с тем, что в рабочих условиях осуществления экстракции в результате перекрестных реакций между самими молекулами образуются нежелательные реакционные продукты (например молекулярные агрегаты и/или побочные продукты). По этим причинам способ экстракции посредством паровой дистилляции в настоящее время все еще остается наиболее широко применяемым способом экстракции.
Однако способ экстракции посредством паровой дистилляции имеет большое ограничение, которое заключается в том, что для увеличения эффективности экстракции, количества экстрагированных молекул, процента экстракции и выхода экстракта необходимо работать в особых рабочих условиях, избегая таких температур, смесей растворителей и значений давления, которые могут привести к нарушению химической и/или физической природы экстрагированных активных молекул, которые могут лишиться их функциональной активности и, как следствие, коммерческого интереса к ним как к активным молекулам, функциональным для организма.
Например, способ экстракции, который осуществляется при температуре экстракции выше 100°C, может приводить к повреждению (денатурации) экстрагированных термочувствительных активных молекул.
Например, почти полностью флавоноиды разлагаются в диапазоне температур от 52°C до 85°C.
Патент EP 1641903 B1 относится к способу экстракции терпенов и/или терпеноидов из природных смол с использованием полярных растворителей в присутствии вращающегося магнитного поля.
Однако указанный способ экстракции с использованием вращающегося магнитного поля имеет несколько ограничений и недостатков, ограничивающих его применение.
Одним ограничением являются расходы на создание оборудования и его техническое обслуживание. В частности, эксплуатация вращающегося магнитного поля требует очень сложных современных устройств, контролирующих магнитное поле с целью обеспечения точного диапазона магнитного поля. Другое ограничение заключается в том, что необходимо работать в магнитном поле от 1000 до 3500 гауссов. Более того, производительность экстракции зависит от размеров генератора, который создает вращающееся магнитное поле. Следовательно, для того чтобы величина магнитного поля составляла от 1000 до 3500 гауссов, необходимо иметь большой аппарат с большими магнитами, которые нуждаются в соответствующем экранировании.
Таким образом, остается потребность в способе экстракции активных молекул из растительного субстрата, и/или из природных смол, и/или из эфирных масел, который не имеет ограничений и недостатков известных способов.
В частности, остается потребность в способе экстракции активных молекул из растительного субстрата, и/или из природных смол, и/или из эфирных масел, который является простым, экономичным, легким в управлении и практичным и в то же время гарантирует высокую эффективность экстракции, выражающуюся в количестве экстрагированных активных молекул, и высокий выход экстракции, выражающийся в массовом количестве экстрагированных молекул.
В частности, остается потребность в способе экстракции активных молекул из растительного субстрата, и/или из природных смол, и/или из эфирных масел, обеспечивающем экстрагирование большого количества молекул в больших количествах и в рабочих условиях, обеспечивающих сохранение неповрежденной химической и/или физической структуры экстрагированных активных молекул. С практической точки зрения, ощущается потребность в способе экстракции, позволяющем избежать химической и/или физической деструкции/разложения экстрагированных молекул или модификации/потери изначальной химической структуры, следствием которых является потеря их коммерческого значения в качестве активных молекул, которые являются функциональными для организма.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу экстракции молекул из растительного субстрата, и/или из природных смол, и/или из эфирных масел, имеющему отличительные признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения.
Кроме того, настоящее изобретение относится к экстракту, содержащему активные молекулы, экстрагированные из растительного субстрата, и/или из природных смол, и/или из эфирных масел, имеющему отличительные признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения.
Наконец, настоящее изобретение относится к применению указанного экстракта активных молекул для приготовления пищевой композиции или добавочного продукта или фармацевтической композиции, имеющему отличительные признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения.
И наконец, настоящее изобретение относится к устройству для осуществления указанного способа экстракции, имеющему отличительные признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения.
Некоторые предпочтительные воплощения настоящего изобретения изложены ниже в подробном описании изобретения, и они никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения.
Фиг.1 иллюстрирует устройство для осуществления способа экстракции по настоящему изобретению.
В Таблице 1 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на мирре, согласно примеру 1.
В Таблице 2 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на ладане, согласно примеру 2.
В Таблице 3 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на Tanacetum Parthenium, согласно примеру 3.
В Таблице 4 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на клюкве, согласно примеру 4.
В Таблице 5 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на прополисе, согласно примеру 5.
В Таблице 6 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на клюкве, согласно примеру 6.
В Таблице 7 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на Tanacetum Parthenium, согласно примеру 7.
В Таблице 8 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на ладане, согласно примеру 8.
В Таблице 9 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на мирре, согласно примеру 9.
В Таблице 10 приведены результаты качественных и количественных анализов экстракта, полученного способом экстракции по настоящему изобретению, который проводили на прополисе, согласно примеру 10.
Заявитель создал новый способ экстракции активных молекул, которые естественным образом присутствуют в растительном субстрате, и/или в природных смолах, и/или в эфирных маслах. Этот способ включает в себя по меньшей мере стадию, на которой указанный растительный субстрат приводят в контакт с экстракционной жидкостью, причем указанная экстракционная жидкость получена путем добавления экстракционного газа (который описан ниже) в газообразном состоянии к жидкому растворителю (который описан ниже), выбранному из группы, включающей в себя полярные растворители и/или неполярные растворители.
Способ экстракции по настоящему изобретению предусматривает использование экстракционной жидкости. Экстракционная жидкость содержит экстракционный растворитель (A) и экстракционный газ (Y) или, альтернативно, состоит из экстракционного растворителя (A) и экстракционного газа (Y).
Экстракционный газ (Y) представляет собой вещество, которое при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находится в газообразном состоянии. Газы, переходящие в суперкритическое состояние (так называемые суперкритические газы), не предусмотрены в контексте настоящего изобретения. Например, суперкритический диоксид углерода не имеет действительного применения в контексте настоящего изобретения.
Указанный экстракционный газ (Y) выбран из группы, включающей в себя гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, диоксид углерода, азот и кислород или их смеси или, альтернативно, состоящей из гелия, неона, аргона, криптона, ксенона, диоксида углерода, азота и кислорода или их смесей.
Преимущественно, указанный экстракционный газ выбран из группы, включающей в себя аргон, азот, диоксид углерода или их смеси.
Экстракционный газ (Y) присутствует в количестве, составляющем от 0,1 до 10 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ присутствует в количестве, составляющем от 0,5 до 5 объемных %, предпочтительно от 1 до 2,5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит диоксид углерода CO2, который при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находится в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из диоксида углерода CO2 (Y1). Экстракционный газ, содержащий диоксид углерода или, альтернативно, состоящий из диоксида углерода, присутствует в экстракционной жидкости в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит аргон, который при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находится в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из аргона (Y2). Экстракционный газ, содержащий аргон или, альтернативно, состоящий из аргона, присутствует в экстракционной жидкости в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит азот, который при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находится в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из азота (Y3). Экстракционный газ, содержащий азот или, альтернативно, состоящий из азота, присутствует в экстракционной жидкости в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит аргон и диоксид углерода, которые при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находятся в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из аргона и диоксида углерода (Y4). Экстракционный газ, содержащий смесь аргона и диоксида углерода или, альтернативно, состоящий из смеси аргона и диоксида углерода, присутствует в экстракционной жидкости предпочтительно в соотношении, составляющем от 1:3 до 3:1, 1:1, или присутствует в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит аргон и азот, которые при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находятся в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из аргона и азота (Y5). Экстракционный газ, содержащий смесь аргона и азота или, альтернативно, состоящий из смеси аргона и азота, присутствует экстракционной жидкости предпочтительно в соотношении, составляющем от 1:3 до 3:1, 1:1, или присутствует в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Преимущественно, экстракционный газ содержит азот, аргон и диоксид углерода, которые при температуре 23°C и давлении 1 атмосфера (101,325 кПа) находятся в газообразном состоянии. В предпочтительном воплощении экстракционный газ состоит из азота, аргона и диоксида углерода (Y6). Экстракционный газ, содержащий смесь азота, аргона и диоксида углерода или, альтернативно, состоящий из смеси азота, аргона и диоксида углерода, присутствует в экстракционной жидкости предпочтительно в соотношении, составляющем от 1:3:1 до 1:1:1 (N2:Ar2:CO2), или присутствует в количестве, составляющем от 0,1 до 5 объемных %, предпочтительно 2,5 или 3 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя.
Экстракционный растворитель (A), в жидкой форме, содержит один или более компонентов, проиллюстрированных ниже.
Экстракционный растворитель в жидкой форме содержит или, альтернативно, состоит из полярного растворителя или смеси полярных растворителей, или неполярного растворителя или смеси неполярных растворителей, или смеси полярных растворителей и неполярных растворителей (Группа A1). Указанный экстракционный растворитель может представлять собой растворитель алифатической и/или ароматической природы (Группа A1).
В контексте настоящего изобретения растворители делятся на две категории по значению диэлектрической проницаемости: полярные растворители и неполярные растворители. Вода имеет значение диэлектрической проницаемости примерно от 80 до 20°C (полярный растворитель), а растворители, имеющие значения диэлектрической проницаемости менее 15, обычно классифицируются как неполярные. Полярные растворители можно разделить на протонные полярные растворители и апротонные полярные растворители.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере одно соединение, имеющее по меньшей мере карбоксильную группу и/или сложноэфирную группу (Группа B1). Указанное соединение, когда оно содержит по меньшей мере карбоксильную группу (и не содержит сложноэфирную группу), выбрано из группы, включающей в себя монокарбоксильное, дикарбоксильное, трикарбоксильное и тетракарбоксильное соединение или состоящей из по меньшей мере монокарбоксильного, дикарбоксильного, трикарбоксильного и тетракарбоксильного соединения. Карбоксильная группа может также присутствовать в защищенной форме, в форме сложного эфира (Группа В2).
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере одно алифатическое монокарбоксильное соединение, имеющее формулу (I) [R-COOH], где R означает C1-C10 алкильную группу, предпочтительно C1-C5; группу R1-CH2(OH)-, где R1 имеет такое же значение, как R (Группа В3). Предпочтительно, используемой кислотой является муравьиная кислота или пропионовая кислота или их смеси.
В контексте настоящего изобретения экстракционный растворитель (A) содержит уксусную кислоту или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты. Уксусная кислота может быть 6-молярой уксусной кислотой, 12-молярной уксусной кислотой или ледяной уксусной кислотой с чистотой по меньшей мере 95%, предпочтительно 98%. Экстракционный растворитель содержит раствор уксусной кислоты и воды или, альтернативно, состоит из раствора уксусной кислоты и воды. Предпочтительно, когда кислота представляет собой уксусную кислоту, тогда ее используют в виде 12%-ного водного раствора.
Преимущественно, экстракционная жидкость содержит или, альтернативно, состоит из экстракционного растворителя (A), который содержит или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты или раствора уксусной кислоты и воды и экстракционного газа, выбранного из группы, включающей в себя или, альтернативно, состоящей из Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 и Y6.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере одно алифатическое дикарбоксильное соединение, имеющее формулу (II) [HOOC-(CnH2n+2)-СООН], где "n" может быть равно нулю или может составлять от 1 до 10, предпочтительно n=0 (Группа B4). Преимущественно, экстракционный растворитель содержит оксалиновую кислоту или малоновую кислоту или их смеси.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель имеет ароматическую химическую структуру и содержит по меньшей мере одну карбоксильную группу (Группа B5).
Преимущественно, экстракционный растворитель содержит бензойную кислоту (Ph-COOH) или бензойную кислоту, замещенную в орто-, мета- или пара-положении алифатической алкильной группой R, представляющей собой C1-C4 короткоцепочечный алкил, имеющую формулу (III) [R-Ph-COOH].
Преимущественно, экстракционный растворитель содержит бензойную кислоту, замещенную метильной группой в орто-положении.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере одно трикарбоксильное соединение (Группа B6). Преимущественно, экстракционный растворитель содержит лимонную кислоту.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере одно тетракарбоксильное соединение (Группа B7). Преимущественно, растворитель содержит пиромеллитиновую кислоту (CAS 89-05-4).
Как упомянуто выше, экстракционный растворитель может содержать по меньшей мере одно соединение, имеющее по меньшей мере карбоксильную группу и/или сложноэфирную группу (Группа B1).
В случае если указанный растворитель содержит по меньшей мере одно соединение, имеющее по меньшей мере сложноэфирную группу (и не содержит карбоксильную группу), то указанное соединение выбрано из группы, включающей в себя сложные эфиры, имеющие формулу (IV) R-C(O)O-R1, где группа R может быть такой же, как R1, или может отличаться от R1; группы R и R1 могут представлять собой C1-C5 короткоцепоченые алкильные группы. Предпочтительно, R представляет собой метильную группу, и R1 представляет собой метильную, этильную или пропильную группу (Группа B8).
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A), когда он содержит по меньшей мере одно соединение, имеющее по меньшей мере карбоксильную группу и по меньшей мере спиртовую группу, имеет формулу (VII) [R-CH(OH)-COOH], где R выбран из C1-C4 короткоцепочечных алифатических групп (Группа B9). Преимущественно, R представляет собой метил.
Все охарактеризованные выше соединения (Группы В2-В9) относятся к группе соединений B1.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A) содержит по меньшей мере одно соединение, имеющее по меньшей мере спиртовую группу (Группа C1).
Указанное соединение, имеющее по меньшей мере спиртовую группу, содержит первичный, вторичный или третичный алифатический спирт или, альтернативно, состоит из первичного, вторичного или третичного алифатического спирта (Группа C2).
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере первичный алифатический спирт, имеющий формулу (V) R-OH, где R представляет собой C1-C10 алкильную группу, предпочтительно C1-С5 (Группа C3). Преимущественно, спирт выбран из группы, включающей в себя этанол, гексанол и октанол.
В одном из воплощений настоящего изобретения экстракционный растворитель содержит уксусную кислоту и этиловый спирт или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты и этилового спирта в соотношении, составляющем от 1:2 до 2:1; предпочтительно, он представляет собой водный раствор уксусной кислоты и этилового спирта.
Экстракционная жидкость может содержать или, альтернативно, состоять из уксусной кислоты и этилового спирта или водного раствора уксусной кислоты и этилового спирта, и экстракционного газа, выбранного из группы, включающей в себя или, альтернативно, состоящей из Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 и Y6.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере вторичный алифатический спирт, выбранный из изопропилового и изобутилового спирта (Группа C4).
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит по меньшей мере третичный алифатический спирт. Преимущественно, спирт представляет собой трет-бутиловый спирт (Группа С5).
Преимущественно, соединение, имеющее по меньшей мере спиртовую группу (С1), может быть выбрано из соединений, имеющих формулу (VI) [Н-(O-СН2-СН2-)nOH], где n может составлять от 1 до 25, предпочтительно от 2 до 20, еще более предпочтительно от 4 до 15 (Группа C6).
Все охарактеризованные выше соединения (Группы C2-С6) относятся к группе соединений C1.
Ниже приведены некоторые примеры (1) неполярных растворителей, (2) апротонных полярных растворителей и (3) протонных полярных растворителей вместе с их значениями диэлектрической проницаемости: (1) пентан, 1,84; гексан, 1,88; диэтиловый эфир, 4,3; (2) этилацетат, 6,02; (3) муравьиная кислота, 58; н-бутанол, 18; изопропанол, 18; н-пропанол, 20; этанол, 30; уксусная кислота, 6,2; вода, 80.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A) содержит или, альтернативно, состоит из по меньшей мере одного соединения, относящегося к Группе A1 в смеси с водой.
В еще одном предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A) содержит или, альтернативно, состоит из по меньшей мере одного соединения, относящегося к Группе B1, в смеси с водой.
В еще одном предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A) содержит или, альтернативно, состоит из по меньшей мере одного соединения, относящегося к Группе C1, в смеси с водой.
В еще одном предпочтительном воплощении экстракционный растворитель (A) содержит или, альтернативно, состоит из по меньшей мере одного соединения, относящегося к Группе B1, и по меньшей мере одного соединения, относящегося к Группе C1, в смеси с водой.
Способ экстракции по настоящему изобретению предусматривает использование экстракционной жидкости. Экстракционная жидкость содержит или, альтернативно, состоит из экстракционного растворителя (A) и экстракционного газа (Y), как определено выше.
Экстракционный растворитель может содержать полярный и/или неполярный растворитель алифатической и/или ароматической природы (Группа A1) в количестве от 1 до 60 массовых % относительно общей массы растворителя, и воду в количестве от 99 до 40 массовых % относительно общей массы растворителя.
Экстракционный растворитель может содержать по меньшей мере одно соединение, относящееся к Группе B1, в количестве, составляющем от 1 до 60 массовых % относительно общей массы растворителя, и воду в количестве, составляющем от 99 до 40 массовых % относительно общей массы растворителя.
Экстракционный растворитель может содержать по меньшей мере одно соединение, относящееся к Группе C1, в количестве, составляющем от 1 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя, и воду в количестве, составляющем от 99 до 80 массовых % относительно общей массы растворителя.
Экстракционный растворитель может содержать по меньшей мере одно соединение, относящееся к Группе B1, в количестве, составляющем от 1 до 60 массовых % относительно общей массы растворителя, по меньшей мере одно соединение, относящееся к Группе C1, в количестве, составляющем от 1 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя, и воду в количестве, составляющем от 98 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя.
Экстракционный растворитель имеет pH, составляющий от 1 до 7, предпочтительно от 2 до 6, еще более предпочтительно от 3 до 4, в зависимости от типа используемого растворителя.
Экстракционная жидкость, содержащая экстракционный растворитель и экстракционный газ, имеет значение pH, составляющее от 1 до 7, предпочтительно от 2 до 6, еще более предпочтительно от 3 до 4, в зависимости от типа используемого растворителя и количества добавленного экстракционного газа.
Экстракционный растворитель содержит или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты в количестве, составляющем от 1 до 80 массовых % относительно общей массы растворителя, и воды в количестве, составляющем от 99 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода, или аргон, или азот, или диоксид углерода и аргон, или аргон и азот, или диоксид углерода и аргон и азот и присутствует в концентрации от 0,1 до 10% или от 0,5 до 5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя. Преимущественно, уксусная кислота присутствует в количестве 20%, или 40%, или 80 массовых %, и диоксид углерода, или аргон, или азот, или диоксид углерода и аргон, или аргон и азот, или диоксид углерода и аргон и азот присутствуют в количестве, равном 2,5% или 3 объемных %.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит или, альтернативно, состоит из этилового спирта в количестве, составляющем от 1 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя, и воды в количестве, составляющем от 99 до 80 массовых % относительно общей массы растворителя. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода и присутствует в концентрации от 0,5 до 5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя. Преимущественно, этиловый спирт присутствует в количестве 10 массовых %, и диоксид углерода присутствует в количестве 3 объемных %.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты в количестве, составляющем от 1 до 60 массовых % относительно общей массы растворителя, и этилового спирта в количестве, составляющем от 1 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя, и воды в количестве, составляющем от 98 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя.
Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода, или аргон, или азот, или диоксид углерода и аргон, или аргон и азот, или диоксид углерода и аргон и азот и присутствует в концентрации от 0,1 до 10% или от 0,5 до 5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя. Преимущественно, уксусная кислота присутствует в количестве 20%, или 40%, или 80 массовых %, этиловый спирт присутствует в количестве 10 массовых %, и диоксид углерода или аргон присутствует в количестве 3 объемных %, или диоксид углерода и аргон вместе присутствуют в количестве 2,5% каждый.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит или, альтернативно, состоит из уксусной кислоты в количестве, составляющем от 1 до 60 массовых % относительно общей массы растворителя, этилового спирта в количестве, составляющем от 1 до 10 массовых % относительно общей массы растворителя, этилэтаноата в количестве, составляющем от 1 до 10 массовых % относительно общей массы растворителя, и воды в количестве, составляющем от 97 до 20 массовых % относительно общей массы растворителя. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода и присутствует в концентрации от 0,5 до 5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя. Преимущественно, этиловый спирт присутствует в количестве 10 массовых %, и диоксид углерода присутствует в количестве 3 объемных %.
В предпочтительном воплощении экстракционный растворитель содержит или, альтернативно, состоит из этилового спирта в количестве, составляющем от 1 до 10 массовых % относительно общей массы растворителя, этилэтаноата в количестве, составляющем от 1 до 10 массовых % относительно общей массы растворителя, и воды в количестве, составляющем от 98 до 80 массовых % относительно общей массы растворителя. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода и присутствует в концентрации от 0,5 до 5 объемных % относительно 100 объемных частей используемого экстракционного растворителя. Преимущественно, этиловый спирт присутствует в количестве 10 массовых %, и диоксид углерода присутствует в количестве 3 объемных %.
Уксусная кислота предпочтительно представляет собой 12%-ный раствор уксусной кислоты, и этиловый спирт или этанол предпочтительно представляет собой этанол 96%-ной чистоты, известный специалистам в данной области, имеющий максимальное содержание примесей приблизительно 0,058 мг/л. Вода представляет собой дважды дистиллированную воду.
Способ экстракции по настоящему изобретению проводят при температуре экстракции, составляющей от 20 до 90°C. Предпочтительно, температура экстракции составляет от 25 до 65°C. Еще более предпочтительно, температура экстракции составляет от 40 до 60°C.
Способ экстракции по настоящему изобретению проводят за время экстракции, составляющее от 1 до 8 часов. Предпочтительно, время экстракции составляет от 1,5 до 6 часов. Еще более предпочтительно, время экстракции составляет от 3 до 5 часов.
В предпочтительном воплощении температура, при которой осуществляют способ экстракции по настоящему изобретению, составляет от 25 до 65°C, предпочтительно от 30 до 50°C, и время экстракции составляет от 2 до 6 часов, предпочтительно от 4 до 5 часов.
Способ экстракции по настоящему изобретению осуществляют при давлении, составляющем от 1 до 5 атмосфер (от 101,325 до 506,625 кПа) в фазе равновесия, предпочтительно от 1,5 до 3 атмосфер (от 151,987 до 303,975 кПа).
Неожиданно, способ экстракции по настоящему изобретению дает возможность экстрагировать большое количество активных молекул в высокой концентрации из растительного субстрата, выбранного из соединений, перечисленных ниже, в соответствии с используемыми рабочими условиями.
Растительный субстрат (экстракционный субстрат) выбран из группы, включающей в себя или содержащей природные смолы, ископаемые смолы, семена, кору, листья, водоросли, эфирные масла, корни, овощи и фрукты, без какого-либо ограничения, что будет продемонстрировано в экспериментальной части ниже.
В контексте настоящего изобретения "природная смола" означает природную смолу растительного происхождения, или растительную смолу, или органическую смолу. Растительная смола представляет собой полученную из растения смесь липорастворимого типа, содержащую летучие и нелетучие терпеновые соединения и/или фенольные соединения.
Предпочтительно, способ по настоящему изобретению имеет действительное применение с использованием субстратов, перечисленных ниже, которые могут быть, например, в форме коры, листьев, семян, корней или смолы: мирра, ладан (название, обычно относящееся к олеосмолам, выделяемым различными кустарниками, например Boswellia sacra), дакриодес (например Dacryodes belemensis, buettneri, edulis, excelsa, occidentalis, olivifera, peruviana, pubescens), даммаровая смола (добываемая из растений семейства Dipterocarpaceae, главным образом рода Shorea, Balanocarpus или Нореа), бензойная смола (Styrax benzoin Dryander или Styrax benzoides Craib, семейства Styracaceae, благоухающее дерево или кустарник из многоплодных), гуарана (Paullinia cupana), грифония (Griffonia simplicifolia, Griffonia salicifolia), мандарин, лакричник, мята (Aquilaria malaccensis), сенна (Cassia angustifolia), имбирь, ревень, женьшень, ягодник (клюква, голубика, черника), ежевика, хризантема (Tanacetum parthenium), Frankincense (высококачественный ладан) (Boswellia carterii), ива (растения рода Salix, семейство Salicaceae), янтарь, прополис (европейский прополис, бразильский прополис, индийский прополис), чай, артемизия (род растений семейства Asteraceae), корица (Cinnamomum zeylanicum, Cinnamomum aromaticum), акация (род растений семейства Mimosaceae) и валериана (Valeriana officinalis).
Способ экстракции по настоящему изобретению обеспечивает экстрагирование присутствующих в указанных растительных субстратах молекул, выбранных из группы, включающей в себя терпены, флавоноиды, антоцианы и катехины.
В контексте настоящего изобретения под терпенами (или изопреноидами) подразумеваются молекулы, состоящие из множества изопреновых звеньев, которые могут быть линейными, циклическими или и теми и другими. Различные терпеноиды часто указывают также словом "терпен".
Исходя из количества содержащихся изопреновых звеньев (С5Н8) классификация следующая: гемитерпены (1 звено, количество атомов углерода 5); монотерпены (2 звена, количество атомов углерода 10); сесквитерпены (3 звена, количество атомов углерода 15); дитерпены (4 звена, количество атомов углерода 20); сестерпены (5 звеньев, количество атомов углерода 25); тритерпены (6 звеньев, количество атомов углерода 30) и тетратерпены (8 звеньев, количество атомов углерода 40).
В контексте настоящего изобретения под флавоноидами (или биофлавоноидами) подразумеваются полифенольные соединения. В частности, различные подклассы следующие: флавоны, производные 2-фенил-хромен-4-она (2-фенил-1,4-бензопирон); изофлавоны, производные 3-фенил-хромен-4-она (3-фенил-1,4-бензопирон) и неофлавоны, производные 4-фенилкумарина (4-фенил-1,2-бензопирон).
В контексте настоящего изобретения под антоцианами (или антоцианинами) подразумевается класс водорастворимых растительных соединений, относящихся к семейству флавоноидов. Антоцианины являются производными их соответствующих агликонов (антоцианидинов), от которых они отличаются добавлением гликозидной группы. В природе существует примерно двенадцать агликонов, тогда как количество производных составляет в 15-20 раз больше. Первые, наиболее часто встречающиеся в природе, включают, например, дельфинидин, петунидин, цианидин, антоцианин, мальвидин, пеонидин, трицетинидин, апигенинидин, пеларгонидин и проантоцианин, чьи названия происходят от растений, богатых ими.
В контексте настоящего изобретения под катехином подразумевается большое семейство полифенольных соединений, которое включает в себя флаван-3-олы (катехины и их эпикатехиновые изомеры), выбранные из следующих соединений: эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), эпигаллокатехин (EGC), эпикатехин-3-галлат (ECG), эпикатехин (ЕС), галлокатехин и катехин.
Смесями разных энантиомеров являются: (+/-) катехин или DL-катехин и (+/-)-эпикатехин или DL-эпикатехин. Эпигаллокатехины, например эпигаллокатехина галлат (EGCG), также охвачены.
Способ по настоящему изобретению предусматривает стадию, на которой растительный субстрат, и/или природные смолы, и/или эфирные масла (сырьевые материалы) в форме порошков или гранул, имеющих размер, составляющий от 10 до 200 микрон, предпочтительно от 20 до 100, еще более предпочтительно от 40 до 80, загружают в контейнер, например резервуар, оснащенный входными и выходными патрубками, перемешивающими устройствами, например вращающимися лопатками, и нагревательными устройствами, например нагревательной рубашкой. В случае если растительный субстрат и/или природные смолы (сырьевые материалы) имеют размерность, не подходящую для экстракции, или находятся в физической форме, не подходящей для экстракции, например в форме сухих смол, растительный субстрат и/или природные смолы подвергают механическому измельчению и/или размалыванию, чтобы их можно было трансформировать в порошок или гранулы с размером частиц, подходящим для экстракции.
Впоследствии осуществляют стадию, на которой, например, природные смолы, находящиеся в указанном контейнере для экстракции, приводят в контакт с экстракционной жидкостью, которая состоит из экстракционного растворителя и экстракционного газа, как описано выше. Экстракция активных молекул происходит в условиях температуры, времени, давления и pH, которые описаны выше.
Массовое соотношение экстракционного растворителя и растительного субстрата и/или природных смол составляет от 1:1 до 30:1, предпочтительно от 5:1 до 25:1, еще более предпочтительно от 10:1 до 15:1.
Предпочтительно, экстракционный растворитель добавляют к растительному субстрату и/или природным смолам, а затем экстракционный газ вводят в экстракционный растворитель, например, путем вдувания или барботирования экстракционного газа в экстракционный растворитель с получением экстракционной жидкости, и затем экстракционная жидкость начинает циркулировать в течение времени экстракции, которое указано выше, в растительном субстрате и/или природных смолах, вызывая экстракцию.
В процессе экстракции экстракционная жидкость циркулирует в аппарате за счет использования насосных устройств и фильтруется посредством использования фильтрующих средств, например с использованием многосекционного фильтр-пакета.
Впоследствии экстракционную жидкость, содержащую экстракционный газ, экстракционный растворитель и активные молекулы, экстрагированные из указанного растительного субстрата и/или природных смол, собирают в резервуар-сборник. Способ можно проводить в непрерывном или периодическом режиме. Полученный экстракт может быть в жидкой форме или в форме плотной жидкости с высокой вязкостью.
Объектом настоящего изобретения является жидкий экстракт, полученный способом экстракции, описанным выше.
Экстракт, например в жидкой форме, содержащий указанные выше активные молекулы, имеет значение pH, которое будет зависеть от типа используемой экстракционной жидкости. Обычно pH экстракта составляет от 1 до 7, например от 1,5 до 5,5.
Если экстракционная жидкость состоит из экстракционного растворителя, который содержит одно или более кислотных веществ, которые описаны выше, то жидкий экстракт будет иметь pH ниже 7. В таком случае экстракт будут нейтрализовать с использованием вещества-основания, выбранного из карбоната магния и гидроксида натрия, до достижения нейтральности. После нейтрализации, если это было необходимо, жидкий экстракт будет иметь pH примерно 7.
Жидкий экстракт по настоящему изобретению может быть подвергнут процедуре выпаривания растворителя или процедуре сушки или лиофилизации для получения экстракта в твердой форме (или очень плотного/вязкого экстракта), предпочтительно в форме порошка, гранул или в лиофилизированной форме. Этот экстракт в твердой форме используют для приготовления пищевой композиции, добавочного продукта, нутрицевтической композиции или фармацевтического продукта для внутреннего или наружного применения, предпочтительно для местного или перорального введения.
1) Пищевая добавка в таблетках
Одна таблетка содержит:
- Noxamicina® 50 мг (флавоноиды прополиса), водно-спиртовый раствор прополиса, титрованный до содержания биофлавоноидов 2,58% (равно 1,3 мг на таблетку), полученный способом экстракции по настоящему изобретению;
- антиагломеранты: диоксид кремния и стеарат магния, оксид магния;
- корригент: клубничный.
2) Пищевая добавка в таблетках
Одна таблетка содержит:
- Noxamicina® 50 мг (флавоноиды из прополиса), полученный способом экстракции по настоящему изобретению;
- экстракт из клюквы 90 мг, титрованный до содержания проантоцианидинов 80%, что равно 72 мг, полученный способом экстракции по настоящему изобретению;
- антиагломеранты: диоксид кремния и стеарат магния, оксид магния;
- корригент: клубничный.
3) Пищевая добавка в таблетках Одна таблетка содержит:
- гриффония 25 мг (Griffonia simplicifolia), полусухой экстракт (титрованный до содержания 5-гидрокситриптофана 99%), полученный способом экстракции по настоящему изобретению;
- мелатонин 5 мг;
- антиагломеранты: диоксид кремния и стеарат магния.
4) Пищевая добавка в каплях
- вода и фруктоза;
- загуститель: растительный глицерин;
- корень валерианы (Valeriana officinalis), сухой экстракт (до содержания валериановых кислот 0,8%, мальтодекстрин), полученный способом экстракции по настоящему изобретению;
- мелатонин 5 мг (каждые 40 капель);
- лимонная кислота;
- сорбат калия.
Объектом настоящего изобретения также является аппарат для осуществления способа экстракции по настоящему изобретению (Фиг.1).
Фиг.1 иллюстрирует аппарат 1, который содержит резервуар 01 для содержания в нем заданного количества экстракционного растворителя. Растворитель перемешивают с использованием перемешивающего устройства 02. Экстракционный растворитель перекачивают из резервуара 01 в резервуар 05 через соединительное устройство 04, используя насос 03. Резервуар 05 оснащен нагревательным устройством 06 и перемешивающим устройством 09.
Субстрат, предназначенный для экстракции, вводят в резервуар 11 и перемешивают с использованием перемешивающего устройства 12 во избежание засорения.
Резервуар 05 нагревают с помощью нагревательного устройства 06. Затем включают насосы 10 и 20, и экстракционный растворитель начинает циркулировать из резервуара 05 в резервуар 11 через соединительное устройство, включающее в себя насос 10. Экстракционный растворитель внутри резервуара 11 контактирует с экстракционным субстратом, находящимся в нем, образуя суспензию, которую перемешивают с использованием перемешивающего устройства 12. В этой точке экстракционный газ, находящийся в резервуаре 07, подают через трубопровод 08. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода CO2 (P=1 атм (101,325 кПа) и T=23°C), и его вводят в предварительно определенном количестве. Экстракционный газ вводят в экстракционный растворитель, находящийся в резервуаре 05, используя объемный расходный фильтр 10 для газа, с получением экстракционной жидкости. Сразу после введения всего экстракционного газа объемный расходный фильтр 10 отключают, и аппарат приводят в равновесное состояние по температуре и давлению. На практике воздух, присутствующий в трубопроводах, удаляют (проводят дегазацию), и ожидают, когда температура экстракции становится неизменяемой и постоянной. Кроме того, устанавливают значение давления, при котором следует осуществлять экстракцию. Аппарат герметично закрывают. В этой точке начинается процесс экстракции. Резервуар 15 соединен с контейнером 11 посредством соединительного устройства 13, содержащего фильтрующее устройство 14. Кроме того, резервуар 15 соединен с резервуаром 05 посредством соединительного устройства 22, включающего в себя насос 20 и фильтрующее устройство 21. Резервуар 15 оснащен перемешивающим устройством 16. И наконец, резервуар 15 соединен с резервуром-сборником 19 посредством соединительного устройства 18, включающего в себя насос 17. Экстракционная жидкость непрерывно фильтруется через фильтры 14 и 21. Жидкость, находящуюся в резервуаре 15, перекачивают в резервуар-сборник 19 посредством насоса 17. После фильтрования экстракта и выпаривания экстракта при низком давлении получают концентрированный гель. Фильтрующая установка 21 состоит фильтр-пакета, который содержит сетчатый фильтр металлического типа (REP), имеющий размер пор от 200 до 400 микрон, предпочтительно от 250 до 300 микрон, и от двух до четырех фильтров из полипропиленовой или полиэтиленовой ткани с пропускной способностью 5 микрон. Например, фильтр 14 содержит только один или несколько металлических фильтров. Отличительные признаки и преимущества способа экстракции по настоящему изобретению станут более понятными из следующего далее подробного описания, изложенного посредством иллюстрации некоторых примеров, которые никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения. Номера относятся к тем номерам, которые указаны на графической иллюстрации аппарата для экстракции (Фиг.1).
ПРИМЕР 1 - МИРРА
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстракции активных молекул, содержащихся в мирре. В экстракционный аппарат загружали 1500 мл экстракционного растворителя, содержащего уксусную кислоту (12%-ный водный раствор), 58 массовых %, и дистиллированную воду, 42 массовых %. Массовое соотношение растворитель:мирра составляло 15:1; 100 г мирры были тонкоизмельченными (размер частиц составлял 100-120 микрон). Диоксид углерода использовали в количестве 30 мл (2 объемных % относительно общего объема экстракционного растворителя). Предварительно определенное количество экстракционного растворителя (1500 мл) вводят в резервуар 01 и перемешивают при 50 об/мин в течение 15 минут, используя перемешивающее устройство 02. Экстракционный растворитель перекачивают из резервуара 01 в резервуар 05, используя насос 03 и соединительное устройство 04. Резервуар 05 оснащен нагревательным устройством 06 и перемешивающим устройством 09. 100 г мирры отвешивают и измельчают (размер частиц составлял 40-100 микрон), вводят в резервуар 11 и перемешивают, используя перемешивающее устройство 12, во избежание засорения. Контейнер 05 нагревают до 45°C (+/-0,5°C) с использованием нагревательного устройства 06. Затем включают насосы 10 и 20, и экстракционный растворитель начинает циркулировать из резервуара 05 в резервуар 11 через соединительное устройство, включающее в себя насос 10. Экстракционный растворитель внутри резервуара 11 контактирует с измельченной миррой, находящейся в нем, образуя суспензию, которую перемешивают с использованием перемешивающего устройства 12. В этой точке экстракционный газ, находящийся в резервуаре 07, перекачивают через трубопровод 08. Экстракционный газ представляет собой диоксид углерода CO2 (P=1 атм (101,325 кПа) и T=23°C), и его вводят в количестве, равном 2 объемных % относительно объема экстракционного растворителя, а затем в количестве, равном 30 мл. Экстракционный газ вводят в экстракционный растворитель, находящийся в резервуаре 05, используя объемный расходный фильтр 10 для газа, с получением экстракционной жидкости. Сразу после введения всего экстракционного газа объемный расходный фильтр 10 отключают, и аппарат приводят в равновесное состояние по температуре и давлению. На практике воздух, присутствующий в трубопроводах, удаляют (проводят дегазацию), и ожидают, когда температура экстракции станет неизменяемой и постоянной. Кроме того, устанавливают значение давления, при котором следует осуществлять экстракцию. Аппарат работает в герметичных условиях. В этой точке начинается процесс экстракции; он продолжается 5 часов при температуре 45°C. Резервуар 15 соединен с резервуаром 11 посредством соединительного устройства 13, включающего в себя фильтрующее устройство 14. Кроме того, резервуар 15 соединен с резервуаром 05 посредством соединительного устройства 22, включающего в себя насос 20 и фильтрующее устройство 21. Резервуар 15 оснащен перемешивающим устройством 16. И наконец, резервуар 15 соединен с резервуаром-сборником 19 посредством соединительного устройства 18, включающего в себя насос 17. По истечении 5 часов жидкость, находящуюся в резервуаре 15, перекачивают в резервуар-сборник 19 посредством насоса 17. Фильтрование экстракта и упаривание экстракта при низком давлении приводит к получению концентрированного геля. Экстракционная жидкость (жидкий экстракт) или концентрированный гель подвергают качественному анализу газовой хроматографией методом GC/MS (газовая хроматография/масс-спектрометрия), и проводят количественный анализ методом GC/FID (газовая хроматография с пламенно-ионизационным детектированием), используя Hewlett-Packard HP 6890 и Hewlett-Packard HPLC Agilent 1100 (Таблица 1). Как можно видеть из Таблицы 1, из мирры была экстрагирована 51 активная молекула. Массовый выход экстракции составил 105000 млн-1 относительно общей массы экстрагируемых веществ, изначально присутствующих в 100 г мирры, что соответствует 10,5% для 100 г мирры.
ПРИМЕР 2 - ЛАДАН
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в ладане. В Примере 2 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 1, с единственной разницей, описанной ниже. В экстракционный аппарат загружали 1500 мл экстракционного растворителя, содержащего уксусную кислоту (12%-ный водный раствор), 58 массовых %, 99%-ный этанол, 20 массовых %, и дистиллированную воду, 22 массовых %. Массовое соотношение растворитель:ладан составляло 15:1; 100 г ладана были тонкоизмельченными (размер частиц составлял 100-120 микрон). Диоксид углерода использовали в количестве, равном 30 мл (2 объемных % относительно общего объема экстракционного растворителя). Как можно видеть из Таблицы 2, из ладана было экстрагировано 46 активных молекул. Массовый выход экстракции составил 125000 млн-1 относительно общей массы экстрагируемых веществ, изначально присутствующих в 100 г ладана, что соответствует 12,5% для 100 г ладана.
ПРИМЕР 3 - ПИРЕТРУМ ДЕВИЧИЙ (Tanacetum parthenium)
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в Tanacetum Parthenium (сокращенно TP). В Примере 3 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 1, с единственной разницей, описанной ниже. В экстракционный аппарат загружали 1500 мл экстракционного растворителя, содержащего уксусную кислоту (12%-ный водный раствор), 40 массовых %, и дистиллированную воду, 60 массовых %. Массовое соотношение растворитель:TP составляло 15:1; 100 г TP были тонкоизмельченными (размер частиц составлял 100-120 микрон). Диоксид углерода использовали в количестве, равном 45 мл (3 объемных % относительно общего объема экстракционного растворителя). Как можно видеть из Таблицы 3, из ладана было экстрагировано 49 активных молекул. Массовый выход экстракции составил 85000 млн-1 относительно общей массы экстрагируемых веществ, изначально присутствующих в 100 г TP, что соответствует 8,5% для 100 г TP.
ПРИМЕР 4 - КЛЮКВА
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в клюкве. В Примере 4 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 1, с единственной разницей, описанной ниже. В экстракционный аппарат загружали 1500 мл экстракционного растворителя, содержащего уксусную кислоту (12%-ный водный раствор), 40 массовых %, и дистиллированную воду, 60 массовых %. Массовое соотношение растворитель:клюква составляло 15:1; 100 г клюквы были тонкоизмельченными (размер частиц составлял 80-100 микрон). Диоксид углерода использовали в количестве, равном 45 мл (3 объемных % относительно общего объема экстракционного растворителя). Как можно видеть из Таблицы 4, из клюквы были экстрагированы 43 активные молекулы. Массовый выход экстракции составил 270000 млн-1 относительно общей массы экстрагируемых веществ, изначально присутствующих в 100 г клюквы, что соответствует 27% для 100 г клюквы.
ПРИМЕР 5 - ПРОПОЛИС
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в прополисе. В Примере 5 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 1, с единственной разницей, описанной ниже. В экстракционный аппарат загружали 1500 мл экстракционного растворителя, содержащего уксусную кислоту (12%-ный водный раствор), 40 массовых %, и дистиллированную воду, 60 массовых %. Массовое соотношение растворитель:прополис составляло 15:1; 100 г прополиса были тонкоизмельченными (размер частиц составлял 80-120 микрон). Диоксид углерода использовали в количестве, равном 45 мл (3 объемных % относительно общего объема экстракционного растворителя). Как можно видеть из Таблицы 5, из прополиса были экстрагированы 44 активные молекулы. Массовый выход экстракции составил 125000 млн-1 относительно общей массы экстрагируемых веществ, изначально присутствующих в 100 г прополиса, что соответствует 12,5% для 100 г прополиса.
Заявитель осуществлял Пример 1 (мирра) и Пример 2 (ладан), которые описаны выше, способом экстракции по настоящему изобретению с использованием и без использования диоксида углерода CO2. Результаты, полученные с использованием способа экстракции по настоящему изобретению в присутствии диоксида углерода, демонстрируют значительно более высокий выход экстракции по сравнению со способом экстракции по настоящему изобретению без использования газообразного диоксида углерода при 23°C и давлении 1 атмосфера (101, 325 кПа), что продемонстрировано значениями, приведенными ниже.
Сравнение общего количества активных молекул, экстрагированных способом, описанным в патенте EP 1641903 B1, и общего количества активных молекул, экстрагированных способом экстракции по настоящему изобретению, представлено ниже.
Кроме того, по сравнению со способом, описанным в патенте EP 1641903 B1, способ по настоящему изобретению обеспечивает экстрагирование молекул, имеющих молекулярную массу вплоть до 4000 дальтон, тогда как способ предшествующего уровня техники был способен достигать 650 дальтон.
Экстракт, полученный способом по настоящему изобретению, подвергали анализу методом светорассеяния с использованием рубинового лазерного луча, имеющего длину волны 5500-7500 Å. Было замечено, что лазерный луч не вызывает эффект Тиндаля. Это подтверждает, что экстракт "раствор" является экстрактом, где экстрагированные молекулы являются свободными и обособленными. Следовательно, эти экстрагированные молекулы являются очень активными биологически, поскольку они демонстрируют лучшую молекулярную кинетику и высокую способность к диффузии в липидной среде или через клеточные барьеры.
Преимущественно, молекулы, экстрагированные способом по настоящему изобретению, экстрагируются в свободной форме (не в форме молекулярных агрегатов) и не содержат полимерных компонентов, присутствующих в растительных субстратах, как, например, в природных смолах, таких как смолистые компоненты, крахмалистые компоненты, сахара и белки.
ПРИМЕР 6. КЛЮКВА - Сравнительный тест
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в клюкве. В Примере 6 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 4, с единственной разницей, описанной ниже.
Сравнение растворителей (S1-S4):
- S1: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (AA+CO2).
- S2: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 2,5% диоксида углерода и 2,5% аргона (AA+CO2+Ar2).
- S3: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% аргона (AA+Ar2).
- S4: Этанол 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (EtOH+CO2).
Параметры экстракции: Т 40°C, время экстракции 60 минут и непрерывная фильтрация.
ПРИМЕР 7. ПИРЕТРУМ ДЕВИЧИЙ (Tanacetum parthenium) - Сравнительный тест
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в Tanacetum parthenium. В Примере 7 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 3, с единственной разницей, описанной ниже.
Сравнение растворителей:
- S1: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (AA+CO2).
- S2: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 2,5% диоксида углерода и 2,5% аргона (AA+CO2+Ar2).
- S3: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% аргона (AA+Ar2).
- S4: Этанол 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (EtOH+CO2).
Параметры экстракции: T 45°C, время экстракции 60 минут и непрерывная фильтрация.
ПРИМЕР 8. ЛАДАН - Сравнительный тест
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в ладане. В Примере 8 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 2, с единственной разницей, описанной ниже.
Сравнение растворителей:
- S1: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (AA+CO2).
- S2: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 2,5% диоксида углерода и 2,5% аргона (AA+CO2+Ar2).
- S3: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% аргона (AA+Ar2).
- S4: Этанол 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (EtOH+CO2).
Параметры экстракции: T 70°C, время экстракции 60 минут и непрерывная фильтрация.
ПРИМЕР 9. МИРРА - Сравнительный тест
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в ладане. В Примере 9 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 1, с единственной разницей, описанной ниже.
Сравнение растворителей:
- S1: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (AA+CO2).
- S2: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 2,5% диоксида углерода и 2,5% аргона (AA+CO2+Ar2).
- S3: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% аргона (AA+Ar2).
- S4: Этанол 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (EtOH+CO2).
Параметры экстракции: T 70°C, время экстракции 60 минут и непрерывная фильтрация.
ПРИМЕР 10. ПРОПОЛИС - Сравнительный тест
Способ экстракции по настоящему изобретению использовали для экстрагирования активных молекул, содержащихся в ладане. В Примере 10 проводили такие же рабочие процедуры, как в Примере 5, с единственной разницей, описанной ниже.
Сравнение растворителей:
- S1: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (AA+CO2).
- S2: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 2,5% диоксида углерода и 2,5% аргона (AA+CO2+Ar2).
- S3: Уксусная кислота 80%, вода 20% и 5% аргона (AA+Ar2).
- S4: Этанол 80%, вода 20% и 5% диоксида углерода (EtOH+CO2).
Параметры экстракции: T 40°C, время экстракции 120 минут и непрерывная фильтрация.
Реферат
Изобретение относится к способу экстракции активных молекул из растительного субстрата. Способ экстракции активных молекул из растительного субстрата согласно изобретению включает стадию, на которой указанный субстрат приводят в контакт с экстракционной жидкостью, причем указанная экстракционная жидкость содержит: экстракционный газ, который находится в газообразном состоянии при температуре 23°С и давлении 1 атм (101,325 кПа), и экстракционный растворитель в жидком состоянии, содержащий или состоящий из уксусной кислоты самой по себе или в смеси с по меньшей мере одним из: воды и первичного алифатического спирта, имеющего формулу (V) R-OH, где R представляет собой С1-С10 алкильную группу, предпочтительно С1-С5, где указанный экстракционный газ выбран из группы, состоящей из гелия, неона, аргона, криптона, ксенона, диоксида углерода и азота или их смесей; где указанный экстракционный газ вводят в указанный экстракционный растворитель в концентрации, составляющей от 0,1 до 10 объемных % относительно 100 массовых частей экстракционного растворителя. Экстракт активных молекул из растительного субстрата. Применение экстракта для приготовления пищевой композиции для внутреннего применения. Применение экстракта для приготовления пищевой добавки для внутреннего применения. Применение экстракта для приготовления нутрицевтической композиции для внутреннего применения. Применение экстракта для приготовления фармацевтического продукта для наружного или внутреннего применения. Вышеописанный способ позволяет получить экстракт с высоким выходом биологически активных веществ, позволяет избежать химической деструкции экстрагированных молекул или модификации изначальной химической структуры. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл., 10 пр.
