專利名稱：一種植物性滅螺劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從茶粕廢棄物中提取茶皂素藥用活性成分，制備用于螺害防治的環(huán)境友好型植物性滅螺劑的方法。
背景技術(shù)：
目前，螺害已成為危害我國生態(tài)環(huán)境的一個主要問題，有效控制螺害是保障我國農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)和水產(chǎn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以及血吸蟲病防治事業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
螺害防治是一項復(fù)雜的綜合治理工程，主要包括化學(xué)防治(如農(nóng)藥滅螺)、生物防治(如放養(yǎng)鴨子)和人工挑揀滅螺等手段。在目前的螺害防治工作中，化學(xué)防治被廣泛使用，化學(xué)滅螺劑已成為解決這一問題的主要手段。
常用的化學(xué)滅螺劑有五氯酚鈉和煙酰苯胺等。由于有機氯農(nóng)藥五氯酚鈉對人畜高毒，對環(huán)境污染嚴重，國家已經(jīng)明令禁止使用。煙酰苯胺是以煙酸和苯胺為主要原料合成的一種白色或灰色粉末的滅螺劑，但對皮膚有強烈刺激，使用時要避免與裸露皮膚接觸。因此，急需發(fā)展安全有效、易降解、對環(huán)境低殘留、無污染、價格低廉、使用方便的滅螺劑。
植物性滅螺劑的主要活性成分是茶皂素，不但能殺死福壽螺、釘螺等螺蚌，而且能滅殺野雜魚、蛙卵、蝌蚪、螞蝗、致病寄生蟲和一部分水生昆蟲。自然環(huán)境中，茶皂素能被微生物降解，其活性3～5天后完全消失，有望開發(fā)成一種高效、低殘留、低毒的環(huán)境友好型植物性滅螺劑，用于螺害防治。
茶皂素是從山茶科植物油茶中提取的一類五環(huán)三萜類皂甙化合物，是一種天然非離子型表面活性劑，具有一定的毒魚、滅螺、抗菌、抗病毒和殺蟲等生物活性，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥和食品等行業(yè)。由于茶皂素易溶于熱水以及甲醇、乙醇、丙酮等親水性溶劑中，因此，可采用甲醇、丙酮等親水性溶劑進行提取。
膜分離技術(shù)是指以外界能量或化學(xué)位差為推動力，依靠膜的選擇性透過作用進行物質(zhì)的分離、純化與濃縮的一種技術(shù)，其實質(zhì)近似于篩分過程。作為一種新興的高效分離手段，膜分離技術(shù)被視為是21世紀最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、生物技術(shù)等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種植物性滅螺劑的制備方法，該制備方法具有工藝簡單、提取效率高、生產(chǎn)能耗小、生產(chǎn)成本低、便于實施的特點。
本發(fā)明一種植物性滅螺劑的制備方法為以茶粕為原料，采用5～15倍茶粕干重(W/W)的30～50％親水性溶劑水溶液，于50～80℃條件下提取1～3次，每次提取時間為1～3小時，合并提取液，過濾；濾液在0.1～0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜后，再將濾液在0.6～1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。
本發(fā)明有如下顯著優(yōu)點1.較之已有的制備方法而言，本發(fā)明采用甲醇、丙酮等親水性溶劑水溶液，提取茶粕中茶皂素藥用活性成分，其優(yōu)點在于甲醇、丙酮等親水性溶劑的溶解性能好，對茶粕的穿透能力強，更容易滲透到茶粕內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)中，大大提高了茶皂素的溶出速率和提取效率。
2.本發(fā)明優(yōu)先選用甲醇或丙酮的優(yōu)點是甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮等親水性溶劑的提取效果相當，但相對于其它親水性溶劑而言，甲醇或丙酮的沸點更低、能耗更小，能顯著降低產(chǎn)品的制備成本。
3.本發(fā)明采用膜分離技術(shù)進行除雜與濃縮的優(yōu)點是提取液通過膜分離除雜后，再經(jīng)過膜分離濃縮，可高效率、低能耗地去除茶皂素提取液中蛋白質(zhì)、多糖等大分子雜質(zhì)成分和單寧、無機鹽等小分子雜質(zhì)，能明顯提高茶皂素原藥的純度和品質(zhì)。
4.本發(fā)明利用植物性滅螺劑控制害螺數(shù)量，是螺害防治過程中的一大創(chuàng)新，具備高效、低殘留、對環(huán)境無污染、對天敵和非靶動物無傷害的優(yōu)點。
具體實施例方式
以茶粕為原料，采用5～15倍茶粕干重(W/W)的30～50％親水性溶劑水溶液，于50～80℃條件下提取1～3次，每次1～3小時，合并提取液，過濾；濾液優(yōu)先選用截留分子量為50000～80000的聚砜膜、聚丙烯腈膜或聚偏氟乙烯膜，在0.1～0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液優(yōu)先選用截留分子量為500～6000的芳香聚酰胺膜、磺化聚砜膜或聚砜膜，在0.6～1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。還可以進一步添加可溶性淀粉，使添加有可溶性淀粉的滅螺劑濃度達到11～18波美度(60℃)，噴霧干燥成固體劑型的植物性滅螺劑。
噴霧干燥條件為進料液濃度達11～18波美度(60℃)，PG-5型噴霧干燥機進口溫度160～250℃，出口溫度60～110℃，離心轉(zhuǎn)頭工作壓力1.6～3.0kgf/cm2。
上述膜分離除雜和膜分離濃縮均采用三達膜科技(廈門)有限公司的1810型納濾設(shè)備進行。
上述親水性溶劑可以是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇和異丙醇中的一種或幾種混合溶劑，優(yōu)先選用甲醇或丙酮。
茶皂素含量采用香蘭素-濃硫酸比色法測定。取已經(jīng)稀釋適當倍數(shù)的樣品液1ml，加入0.5ml香蘭素，再加2.5ml濃硫酸，反應(yīng)10min后，于580nm波長下測定其吸光度值。以試劑為空白對照，以人參皂苷Re為標準對照。經(jīng)測定，實驗所用的湖南產(chǎn)茶粕(含水量4.1％)中茶皂素含量為8.5～11.2％。
本發(fā)明制備方法的實施例陳述如下實施例1將過16～24目篩的茶粕粉末2.6kg放入提取罐中，用10倍茶粕粉末干重(W/W)的40％的甲醇-丙酮(3∶1)水溶液，于70℃條件下回流提取3次，每次2小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為50000的聚砜膜，在0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為3000的聚砜膜，在1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為91.3％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達71.3％。
實施例2將過16～24目篩的茶粕粉末2.4kg放入提取罐中，用15倍茶粕粉末干重(W/W)的30％甲醇水溶液，于50℃條件下提取2次，每次3小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為60000的聚砜膜，在0.25MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為500的芳香聚酰胺膜，在1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為90.7％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達69.2％。
實施例3將過16～24目篩的茶粕粉末3.2kg放入提取罐中，用5倍茶粕粉末干重(W/W)的50％甲醇水溶液，于80℃條件下回流提取1小時，過濾，濾液選用截留分子量為80000的聚砜膜，在0.1MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為500的磺化聚砜膜，在1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為92.9％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達67.5％。
實施例4
將過16～24目篩的茶粕粉末3.3kg放入提取罐中，用5倍茶粕粉末干重(W/W)的50％乙醇水溶液，于80℃條件下提取1小時，過濾，濾液選用截留分子量為80000的聚偏氟乙烯膜，在0.1MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為6000的聚砜膜，在0.6MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為91.3％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達68.5％。
實施例5將過16～24目篩的茶粕粉末3.1kg放入提取罐中，用8倍茶粕粉末干重(W/W)的45％甲醇-乙醇(2∶1)水溶液，于56℃條件下提取2次，每次2小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為70000的聚偏氟乙烯膜，在0.2MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為800的芳香聚酰胺膜，在0.9MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為91.4％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達69.2％。
實施例6將過16～24目篩的茶粕粉末2.4kg放入提取罐中，用15倍茶粕粉末干重(W/W)的30％乙醇水溶液，于50℃條件下提取3次，每次3小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為50000的聚偏氟乙烯膜，在0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為800的磺化聚砜膜，在0.75MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為92.2％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達68.4％。
實施例7將過16～24目篩的茶粕粉末2.6kg放入提取罐中，用15倍茶粕粉末干重(W/W)的30％丙酮水溶液，于50℃條件下提取3次，每次3小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為60000的聚丙烯腈膜，在0.35MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為5000的聚砜膜，在0.65MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為92.4％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達67.1％。
實施例8將過16～24目篩的茶粕粉末3.3kg放入提取罐中，用5倍茶粕粉末干重(W/W)的50％丙酮水溶液，于80℃條件下回流提取2次，每次1小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為50000的聚丙烯腈膜，在0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為6000的芳香聚酰胺膜，在0.6MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為91.7％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達67.3％。
實施例9將過16～24目篩的茶粕粉末2.4kg放入提取罐中，用9倍茶粕粉末干重(W/W)的50％異丙醇水溶液，于80℃條件下提取3次，每次2小時，合并提取液，過濾；濾液選用截留分子量為80000的聚丙烯腈膜，在0.1MPa操作壓力條件下膜分離除雜；去除蛋白質(zhì)和多糖等大分子雜質(zhì)后，濾液選用截留分子量為6000的磺化聚砜膜，在0.6MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。經(jīng)測定，茶粕中茶皂素的收率為90.4％，液體劑型植物性滅螺劑中茶皂素含量達64.2％。該液體劑型的植物性滅螺劑還可以進一步添加可溶性淀粉，使添加有可溶性淀粉的滅螺劑濃度達到11～18波美度(60℃)，噴霧干燥成固體劑型的植物性滅螺劑。噴霧干燥條件為進料液濃度達11～18波美度(60℃)，PG-5型噴霧干燥機進口溫度160～250℃，出口溫度60～110℃，離心轉(zhuǎn)頭工作壓力1.6～3.0kgf/cm2。
以上實施例旨在進一步舉例描述本發(fā)明，而不是以任何方式限制本發(fā)明。
本發(fā)明構(gòu)思新穎，工藝簡單，提取效率高，生產(chǎn)成本低，具有較大的推廣性。
權(quán)利要求
1.一種植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于以茶粕為原料，采用5～15倍茶粕干重(W/W)的30～50％親水性溶劑水溶液，于50～80℃條件下提取1～3次，每次提取時間為1～3小時，合并提取液，過濾；濾液在0.1～0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜后，再將濾液在0.6～1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的液體劑型的植物性滅螺劑中進一步添加可溶性淀粉，使添加有可溶性淀粉的滅螺劑濃度達到11～18波美度(60℃)，噴霧干燥成固體劑型的植物性滅螺劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的噴霧干燥條件為進料液濃度達11～18波美度(60℃)，PG-5型噴霧干燥機進口溫度160～250℃，出口溫度60～110℃，離心轉(zhuǎn)頭工作壓力1.6～3.0kgf/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述親水性溶劑是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇和異丙醇中的一種或幾種混合溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的膜分離除雜過程選用截留分子量為50000～80000的分離膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的膜分離除雜過程的分離膜為聚砜膜、聚偏氟乙烯膜或聚丙烯腈膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的膜分離濃縮過程選用截留分子量為500～6000的分離膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的膜分離濃縮過程的分離膜為芳香聚酰胺膜、磺化聚砜膜或聚砜膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述茶粕來源于山茶科植物油茶的果實、茶殼、茶葉、茶籽或茶餅廢料中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物性滅螺劑的制備方法，其特征在于所述的植物性滅螺劑具有防治螺害的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供一種植物性滅螺劑的制備方法，其方法為以茶粕為原料，采用5～15倍茶粕干重(W/W)的30～50％親水性溶劑水溶液，于50～80℃條件下提取1～3次，每次提取時間為1～3小時，合并提取液，過濾；濾液在0.1～0.5MPa操作壓力條件下膜分離除雜后，再將濾液在0.6～1.5MPa操作壓力條件下膜分離濃縮成9～15波美度(60℃)的濃縮液；添加濃縮液重量0.5～1.3％的食鹽和0.3～0.9％的氫氧化鈣(W/W)，制成液體劑型的植物性滅螺劑。本發(fā)明構(gòu)思新穎，工藝簡單，提取效率高，生產(chǎn)成本低，所制植物性滅螺劑具有防治螺害、對人畜低毒、對環(huán)境友好等優(yōu)點，具有較大推廣性。
文檔編號A01P9/00GK1973633SQ200610135330
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者陳劍鋒 申請人:福州大學(xué)