專利名稱：超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提取分離植物中殺蟲有效成分的方法，尤其是一種超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法。
背景技術：
植物源農藥是高毒、高殘留的化學農藥的替代品，多種植物組成的復方植物農藥具有殺蟲效果好，廣譜性強等單一植物提取的殺蟲劑所不具備的優(yōu)點。植物中殺蟲有效成分的傳統(tǒng)提取方法一般為溶劑提取法。主要采用有機溶劑或有機溶劑的水溶液作為萃取劑進行萃取，并經(jīng)分離、濃縮、乳化等步驟制備為各種劑型。溶劑萃取方法需要使用大量的有機溶劑，生產流程比較復雜，易對環(huán)境造成污染，并可能使部分有效成分失活。
超臨界流體萃取技術，是上世紀70年代開始興起的新型萃取技術，萃取溶劑為溫度和壓力在臨界點以上的超臨界流體，此狀態(tài)下的流體具有密度高、粘度低、穿透能力強、對多種物質溶解能力強等特性。采用性質不同的超臨界流體，可有選擇的萃取性質不同的物種。改變溫度或壓力，萃取物即可與萃取溶劑分離。
超臨界流體萃取分離與傳統(tǒng)的溶劑萃取分離過程相比工藝簡捷高效，易于操作調節(jié)，萃取產物易與溶劑分離，不需要加入化學試劑和復雜的工藝過程進行分離，且無污染，它的分離效能優(yōu)于傳統(tǒng)分離方法。所以，超臨界流體萃取分離逐漸被人們認識和利用。但是，目前采用超臨界流體技術提取分離植物中殺蟲有效成分的生產工藝尚未見利用和報道。
CO2的臨界溫度低，作為超臨界流體萃取的萃取劑，可有效地保持萃取物的活性，因此，超臨界CO2萃取分離技術非常適合提取分離植物中殺蟲有效成分。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，是利用超臨界流體對植物中有效成分的溶解能力，和在臨界點附近流體的溶解度隨壓力或溫度的微小變化而迅速變化的特點，提供一種超臨界流體技術制備植物源農藥的方法。
本發(fā)明的基本構思是，以超臨界CO2為萃取劑，以有機溶劑作提攜劑，萃取植物原料中的殺蟲有效成分，改變流體的溫度和壓力，將萃取物與溶劑分離。
其工藝過程如下
(1)將被萃取的植物原料經(jīng)過烘干、粉碎、過篩后加入提攜劑或不加提攜劑，并充分混合均勻；(2)超臨界流體萃取分離裝置為并聯(lián)一級萃取、串聯(lián)兩級分離循環(huán)式系統(tǒng)，將植物原料裝入經(jīng)干燥后的萃取器I、萃取器II，打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取壓力范圍8.0MPa至50.0MPa，萃取溫度范圍25℃至65℃，分離壓力范圍4-12MPa，分離溫度范圍25-50℃，萃取時間范圍0.5小時至10小時，萃取結束后，打開分離釜，取出萃取物，洗滌內壁和中心管，收集全部萃取物。
選用醇類或酮類為提攜劑，根據(jù)所萃取目的物的性質和被萃取的植物原料量的不同確定加入量，每100g被萃取的植物原料加入0-60ml提攜劑。
氣源為食品級CO2，可循環(huán)凈化使用。
在萃取物中分別加入多種溶劑或它們的混合物，將萃取物全部溶解后制備殺蟲劑乳油。所加入的有機溶劑是醇類、酮類、苯類和氯代烷類物質。
在萃取物溶液中加入乳化劑，乳化4小時，得到由植物萃取物制備的殺蟲劑乳油。乳化劑加入量為萃取物的5-10％。
用恒溫水浴控制溫度分別為10℃、30℃、50℃，進行殺蟲劑乳油分散效果試驗。所得到殺蟲劑乳油在三個溫度下分散效果優(yōu)良。
有益效果與傳統(tǒng)的溶劑萃取分離工藝相比該方法工藝簡捷高效，易于操作調節(jié)，工作溫度低，萃取效率高。CO2臨界溫度低，可有效地保持萃取物的活性，能保證植物源農藥萃取物的質量。萃取產物易與溶劑分離，無溶劑殘留；萃取分離過程全封閉循環(huán)進行，對環(huán)境無污染。
超臨界CO2萃取所得萃取物與溶劑萃取相比，雜質明顯減少，易于溶解。溶解后可直接乳化，不需要復雜的中間過程。
具體實施例方式實施實例1取干燥、粉碎、過篩的苦楝、苦參、煙葉、商陸、百部五種植物，按既定比例混合，加入丙酮為提攜劑，加入量為每100g物料加入丙酮30ml，將植物與提攜劑充分混合均勻。將與提攜劑混合后的植物裝入經(jīng)過干燥的萃取器I、萃取器II。按設備操作規(guī)程，檢查、開動超臨界設備，打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取器I和萃取器II壓力20MPa、溫度40℃；分離器I溫度35℃，壓力10MPa；分離器II溫度30℃，壓力5MPa，持續(xù)萃取3.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，收集全部萃取物。
在萃取物中加入溶劑使萃取物完全溶解。每100ml萃取物溶液加入7.0g乳化劑，高速攪拌恒溫乳化4小時，制得殺蟲劑乳油。在10℃、30℃、50℃的自來水中，檢測乳油的分散效果，結果證明，在三個溫度下分散效果優(yōu)良。
實施實例2取干燥、粉碎、過篩的苦楝，不加提攜劑。將植物裝入經(jīng)干燥后的萃取器I、萃取器II。打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取器I、萃取器II壓力35MPa、溫度45℃；分離器I溫度35℃，壓力10MPa；分離器II溫度30℃，壓力5MPa，持續(xù)萃取6.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，收集全部萃取物。
取干燥、粉碎、過篩的苦參，加入乙醇為提攜劑，每100g植物加入20ml提攜劑，將植物與提攜劑充分混合均勻。將與提攜劑混合后的植物裝入經(jīng)過干燥的萃取器I、萃取器II。充入CO2氣體，控制萃取器I、萃取器II壓力25Mpa，溫度50℃，分離器I溫度35℃，壓力10MPa；分離器II溫度30℃，壓力5MPa，持續(xù)萃取2.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，收集全部萃取物。
取干燥、粉碎、過篩的百部，加入乙醇為提攜劑，每100g植物加入20ml提攜劑，將植物與提攜劑充分混合均勻。將與提攜劑混合后的植物裝入經(jīng)過干燥的萃取器I、萃取器II。打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取器I、萃取器II壓力25MPa、溫度50℃；分離器I溫度35℃，壓力10MPa；分離器II溫度30℃，壓力5MPa，持續(xù)萃取2.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，收集全部萃取物。
取干燥、粉碎、過篩的狼毒，加入乙醇為提攜劑，每100g植物加入30ml提攜劑，將植物與提攜劑充分混合均勻。將與提攜劑混合后的植物裝入經(jīng)干燥過的萃取器I、萃取器II。打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取器I、萃取器II壓力20MPa、溫度40℃；分離器I溫度35℃，壓力8MPa；分離器II溫度30℃，壓力5MPa，持續(xù)萃取2.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，洗滌內壁和中心管，收集全部萃取物。
將上述各萃取物中的不溶物全部溶解，按苦楝∶苦參∶百部∶狼毒＝4∶2∶1∶1的比例混合。每100ml萃取物溶液加入10.0g乳化劑，恒溫高速攪拌乳化4小時，制得殺蟲劑乳油。分別在10℃、30℃、50℃的自來水中檢測所制得殺蟲劑乳油的分散效果，在各條件下，分散效果良好。
實施實例3取干燥、粉碎、過篩的苦楝、苦參、煙葉、商陸、百部五種植物，按既定比例混合，不加提攜劑。檢查、開動超臨界設備，將五種混合植物裝入經(jīng)干燥后的萃取器I、萃取器II。打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取器I、萃取器II壓力28MPa、溫度50℃；分離器I溫度33℃，壓力8MPa；分離器II溫度25℃，壓力4MPa，持續(xù)萃取4.0小時。萃取結束時，打開分離釜，從分離釜中取出萃取物，收集全部萃取物。
收集全部萃取物，加入溶劑使萃取物全部溶解。每100ml萃取物溶液加入10.0g乳化劑，高速攪拌恒溫乳化4小時，制得殺蟲劑乳油。分別在10℃、30℃、50℃的自來水中檢測所制得殺蟲劑乳油的分散效果，在各條件下，分散效果良好。
權利要求
1.超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法，其特征為以超臨界CO2為萃取劑，以有機溶劑作提攜劑，萃取植物原料中的殺蟲有效成分，改變流體的溫度和壓力，將萃取物與溶劑分離，其工藝過程如下(1)將被萃取的植物原料經(jīng)過烘干、粉碎、過篩后加入提攜劑或不加提攜劑，并充分混合均勻；(2)超臨界流體萃取分離裝置為并聯(lián)一級萃取、串聯(lián)兩級分離循環(huán)式系統(tǒng)，將植物原料裝入經(jīng)干燥后的萃取器I、萃取器II，打開萃取器進氣閥，充入CO2氣體，控制萃取壓力范圍8.0MPa至50.0Mpa，萃取溫度范圍25℃至65℃，分離壓力范圍4-12Mpa，分離溫度范圍25-50℃，萃取時間范圍0.5小時至10小時，萃取結束后，打開分離釜，取出萃取物，洗滌內壁和中心管，收集全部萃取物。
2.根據(jù)權利要求1所述的超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法，其特征為，選用醇類或酮類為提攜劑，每100g被萃取的植物原料加入0-60ml提攜劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法，其特征為氣源為食品級CO2，可循環(huán)凈化使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及提取分離植物中殺蟲有效成分的方法，尤其是一種超臨界流體萃取制備植物源農藥的方法。該方法是以超臨界CO
文檔編號A01N65/08GK1754431SQ20041003577
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權日2004年9月28日
發(fā)明者杜愛玲, 王威強, 管從勝, 杜愛琴 申請人:山東大學