一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法
2023-04-28 16:58:11 1
專利名稱：：一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法
技術領域：
：本發明涉及一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，屬農藥提取製備
技術領域：
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背景技術：
：我國是使用農藥最早的國家之一。1950年開始生產六六六；1957年建成了第一家有機磷殺蟲劑生產廠，開始了有機磷殺蟲劑的生產。在60年代和70年代，主要發展有機氯、有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑品種，同時殺菌劑和植物生長調節劑也得到了發展。1973年，我國停止使用汞製劑，並開發了稻瘟淨、多菌靈等殺菌劑以替代汞製劑。自70年代後期到80年代，高效、安全的農藥新品種不斷得到開發。1983年，我國停止使用了高殘留有機氯殺蟲劑六六六、滴滴涕等品種，替代農藥品種不斷發展，擴大了有機磷和氨基甲酸酯類農藥的產量，並開發了擬除蟲菊酯類及其他殺蟲劑。同時，殺菌劑農藥和除草劑農藥也得到發展和應用。1995年我國農藥原藥品種發展到218個，製劑839種。到2005年我國農藥原藥品種發展到260多個品種，製劑產品3000多個。在這麼多的產品中只有不到三分之一的品種屬於是"一高兩低"(高效、低毒、低殘留)的生物農藥。但是，隨著人們食品安全意識和環境保護意識的日益提高，研製及使用高效、低毒、低殘留的生物農藥必將成為未來農藥市場的主流。1994年我國將生物農藥研製和環境保護列入《中國21世紀議程》白皮書，農業部專門成立了中國綠色食品發展中心，從政府角度規範綠色農業的發展，同時制定了AA級綠色食品生產中應用生物農藥防治病蟲草害的標準，促進了生物農藥的發展。苦參鹼也叫苦參素、苦參殺蟲劑等，英文通用名稱matrine。其作為一種重要的生物農藥，已成為國家政策優先支持的產品。它是由中草藥植物苦參的根、莖葉、果實經乙醇等有機溶劑提取製成的，其成分主要是苦參鹼、氧化苦參鹼等多種生物鹼。純品為白色粉末，無致突變作用，無胚胎毒性，無致畸作用，有弱蓄積性。苦參鹼屬於廣譜高效的植物殺蟲劑，害蟲接觸藥劑後可使神經中樞麻痺，蛋白質凝固堵塞氣孔窒息而死；同時可與常用的化學合成農藥復配，可表現出顯著的增效作用，能夠大大降低化學農藥的使用量；對人畜低毒，具觸殺和胃毒作用，對各種作物上的菜青蟲、蚜蟲、紅蜘蛛等有明顯防治效果，也可防治地下害蟲。目前市場上以苦參鹼為主要原料的製劑有0.2%、0.26%、0.3%、0.36%、0.5%苦參鹼水劑，0.36%、0.38%、1%苦參鹼可溶性液劑，0.38%苦參鹼乳油，1.1%苦參鹼粉劑等；苦鹼產品登記在植物農藥中也屬於熱點產品，參與企業、產品登記數量均列於首位。據對農藥產品登記動態資料統計，自1993年以來，全國已有16個省、區、市51家企業登記產品61個以上。雖然苦參鹼作為生物殺蟲劑在農業生產上取得了應用，但是其複雜的提取工藝造成了苦參鹼原藥的市場價格一直居高不下，所以改善其提取工藝成為相關農藥產品開發中的關鍵一環。目前，苦參鹼的提取工藝主要有溶劑提取法、離子交換法、樹脂吸附法、超臨界液體萃取技術等。苦參鹼的溶劑提取法，常採用水、酸水及乙醇等作為提取溶媒，提取方法多為浸漬、滲漉、煎煮、回流等。上述提取苦參鹼的工藝主要有浸泡超聲提取法生產工藝步驟和高溫浸泡提取法生產工藝步驟，其提取率(出膏率和苦參總鹼的含量)低，工藝複雜，需用設備多，故而成本卨，難以實現工業化生產和推廣應用。
發明內容為克服現有技術的缺陷，本發明提供一種提取棺物源農藥苦參總鹼的方法，以實現牛產工藝簡單、成本低、苦參總鹼提取率高的目的。本發明以鹼性醇提取法為主導工藝，在提取率、出膏率、浸膏總鹼量和大幅度降低成本方面取得了重要突破，為促進苦參鹼生物農藥的普及提供了成熟的工藝。本發明的技術方案如下一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，包括粉碎、提取、過濾和蒸千，具體步驟如下，所述百分比均為重量百分比a)將苦參根乾燥粉碎，與含有0.01-0.04%氨水的60%乙醇溶液混合，加熱至75—85。C，攪拌16—18小時；其中，苦參根與溶液的重量比為1:610。b)將上述混合液過濾除i不溶物得到提取液，該提取液在75—85'C溫度蒸乾水份，得苦參總鹼浸膏乾粉。優選的，步驟a)中的苦參根粉碎成粒度為60目的細粒。為了測定所製得的膏狀苦參總鹼中苦參總鹼的含量，可以繼續以下操作c)向苦參總鹼浸膏乾粉中加入氯仿和濃氨水搖勻，稱重，室溫下放置16-20小時上，再稱重，用氯仿補足損失的重量，振搖後放置，然後過濾取濾液；其中，苦參總鹼浸膏乾粉、氯仿和濃氨水的比例為a-2)g:(50-100)ral:(0.5-1.5)ml;d)將獲取的濾液在75—85。C水浴蒸乾，獲取乾物質(該殘渣的主要成分是苫參總鹼)，向乾物質中加乙醚和0.01mol1—'硫酸滴定液，搖勻，其中，乾物質、乙醚和硫酸滴定液的比為(100-200)mg:(10-30)m丄:(15-50)ml;e)將歩驟d)獲取的乾物質混合液置75—85。C水浴上加熱使乾物質完全溶解，同時除去乙醚，室溫下放置，得冷卻液，加蒸餾水與甲基紅指示液，用0.02raol'r'氫氧化鈉滴定液滴定至黃色，即得到苦參總鹼的含量。其中，每消耗量1ml硫酸滴定液(O.01mol1—')相當於4.967毫克的苦參鹼。優選的，步驟e)中的蒸餾水溫度為常溫。優選的，歩驟e)中的上述冷卻液、蒸餾水和甲基紅指示液的比為(10-30)ml:(20-60)ml:(0.5-5)ml。本發明方法為鹼性醇提取法，實驗比較苦參總鹼的提取量，濃縮乾燥後其出膏率和苦參總鹼的含量如表l所示。由表1可見，鹼性醇提取法的出膏率最高(19.5%)，高溫浸泡提取法的出膏率居中(18%)，浸泡超聲提取法的出膏率最低(13.2%)。此外，以苦參總鹼的提取率和其在浸膏中所佔的比例為指標，鹼性醇提取法均最高。由於提取時加入的氨水能夠將以鹽的形式存在的苦參鹼類轉換為游離的苦參鹼類，從而增加了苦參總鹼的提取率。相對於現有技術中的浸泡超聲提取法和高溫浸泡提取法而言，本發明方法能夠更好的提高出膏率和苦參總鹼的提取率(參見表l)。鹼性醇提取法的出膏率較平均的苦參總鹼出膏率(15°/。)高4-5個百分點；而且其浸膏乾粉中苦參總鹼的含暈可達13.3%。因此該工藝能夠應用於提取農藥用苦參總鹼。此外，因為該法的操作簡單，僅需要粉碎、提取、過濾和蒸乾；所需的實驗設備也很少，僅需攪拌器和加熱設備即可，所以對於擴大到工業化生產也非常方便。表2是三種提工藝方法成本對比表，顯示了各種不同提取方法的主要成本核算結果。比較得知，鹼性醇提取法的提取成本最低。每提取lkg苦參總鹼僅需要38.5kg苦參根，根據目前苦參根的市場售價(3元/kg)計算，每提取lkg苦參總鹼所需要購買苦參根的原料成本為115.5元。外加輔料成本和製造成本，通過估算，每提取lkg苦參總鹼的成本約為150元。與目前其它工藝提取苦參總鹼的成本(350元/kg)相比，該法的使用能夠大大降低苦參總鹼的生產成本。以年產1000噸0.3%苦參鹼水劑農藥的規模計算，每年需要消耗3000kg苦參總鹼。若採用傳統工藝提取苦參鹼原藥，其費用為105萬元，而使用鹼性醇提取法自主製備則僅需45萬元的提取費即可，每年可節省近60萬元的成本費。由此可見，該工藝社會效益十分顯著。本發明採用鹼性醇提取法不僅大幅度提高了苦參鹼的提取率、出膏率和浸膏總鹼量，而且使生產成本也得到了有效控制，為苦參鹼生物農藥的工業化生產和在農業生產上廣泛應用創造了條件。本發明方法的優良效果如下1、推動了我國傳統中藥在農業病蟲害防治上的工業化生產和推廣應用，拓寬了農藥生產原料的來源，使農業標準化生產、無公害生產更現實地向前推進了一步。2、生產過程採用純物理法提取，無化學反應，不產生化學汙染。產品無毒、無公害、無殘留。3、有效地提高了苦參鹼的提取率、出膏率和浸膏總鹼量。4、大幅度降低了生產成本，為苦參鹼生物農藥的工業化生產和在農業生產上廣泛應用提供了先進工藝、創造了基礎條件。具體實施例方式以下實例是對本發明的進一步說明，但本發明不限於此。實施例l:一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，包括粉碎、提取、過濾和蒸乾，具體步驟如下，所述百分比均為重量百分比a)將苦參根25Kg乾燥粉碎粒度為60目的細粒，加入150Kg的60%乙醇(其中含0.02%的氨水)，加熱至8(TC，攪拌16小時；得混合液。b)將上述混合液用板框式壓濾機過濾除去不溶物，8(TC蒸乾水份得苦參總鹼乾粉。苦參總鹼含量0.65Kg。以下是測定苦參總鹼含量的操作步驟c)取苦參總鹼浸膏乾粉0.5g，置具塞錐形瓶中，加入氯仿25ml，濃氨試液0.3ml，搖勻，稱定重量，室溫下放置16小時，再稱定重量，補足損失的氯仿約3ml，振搖後放置，用濾紙濾過後獲取濾液；d)取上述濾液10ml，置水浴蒸乾，水溫在75—85。C，向蒸乾後的乾物質中加乙醚5ml放置，加0.01mol1_1硫酸滴定液10ml，搖勻，置水浴上加熱使乾物質完全溶解，水溫在75—85。C,除盡乙醚(水溫在75—85'C乙醚會自動揮發)，放置室溫下冷卻；加新沸後放冷的蒸餾水(約l(TC)15ml與甲基紅指示液2滴，用0.02molr'氫氧化鈉滴定液滴定至黃色，即得到苦參總鹼的含量。每消耗量lml硫酸滴定液(0.01mol1—》相當於4.967毫克的苦參鹼。實施例2.—種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，包括粉碎、提取、過濾和蒸乾，具體步驟如下，所述百分比均為重量百分比-將苦參根100Kg乾燥粉碎粒度為60目的細粒，加入1000Kg的60%乙醇(其中含0.03%的氨水)，加熱至8(TC，攪拌17小時；得混合液。將混合液用板框式壓濾機過濾除去不溶物，8(TC蒸乾水份得苦參總鹼乾粉。苦參總鹼含量2.8Kg。表l.三利tableseeoriginaldocumentpage6表2.三種提工藝取法成本對比表tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1.一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，包括粉碎、提取、過濾和蒸乾，具體步驟如下，所述百分比均為重量百分比a)將苦參根乾燥粉碎，與含有0.01-0.04％氨水的60％乙醇溶液混合，加熱至75-85℃，攪拌16-18小時；其中，苦參根與溶液的重量比為1∶6～10。b)將上述混合液過濾除去不溶物得到提取液，該提取液在75-85℃溫度蒸乾水份，得苦參總鹼浸膏乾粉。2.如權利要求1所述的一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，其特徵在於所述的步驟a)中的苦參根粉碎成粒度為60目的細粒。3.如權利要求1所述方法製得的苦參總鹼乾粉，其苦參總鹼含量的測定方法，步驟如下c)向苫參總鹼浸膏乾粉中加入氯仿和濃氨水搖勻，稱重，室溫下放置16-20小時上，冉稱重，用氯仿補足損失的重量，振搖後放置，然後過濾取濾液；其中，乾粉、氯仿和濃氨水的比例為(1-2)g:(50—丄OO)ml:(0.5-1.5)ml;d)將獲取的濾液在75—85'C水浴蒸乾，獲取乾物質(該殘渣的主要成分是苦參總鹼)，向乾物質中加乙醚和0.01mol1—'硫酸滴定液，搖勻，其中，乾物質、乙醚和硫酸滴定液的比為(100-200)mg:(10-30)ml:(15-50)ml;e)將步驟d)獲取的乾物質混合液置75—85'C水浴上加熱使乾物質完全溶解，同時除去乙醚，室溫下放置，得冷卻液，加蒸熘水與甲基紅指示液，用0.02mol，r'氫氧化鈉滴定液滴定至黃色，即得到苦參總鹼的含量。4.如權利要求3所述苦參總鹼含量的測定方法，其特徵在於步驟e)中所述的蒸餾水溫度為常溫。5.如權利要求3所述苦參總鹼含量的測定方法，其特徵在於步驟e)中所述的冷卻液、蒸餾水和甲基紅指示液的比為(10-30)ral:(20-60)ml:(0.5-5)ml。全文摘要一種提取植物源農藥苦參總鹼的方法，屬農藥提取製備
技術領域：
，包括粉碎、提取、過濾和蒸乾。本發明方法採用純物理法提取，生產過程無化學汙染，產品無毒、無害、無殘留；有效地提高了苦參鹼的提取率、出膏率和浸膏總鹼量。可大幅度降低生產成本，為苦參鹼生物農藥的工業化生產和在農業生產上廣泛應用提供了先進工藝、創造了基礎條件。文檔編號A01N43/90GK101283690SQ200810016399公開日2008年10月15日申請日期2008年5月28日優先權日2008年5月28日發明者傑劉,凱吳,麗宋,張素芬,剛李,杜李,熵李,玲李,李紅雲,李紅英,王少偉,王玉軍,田純華申請人:山東美羅福農化有限公司