專利名稱：制備高純度楝樹籽萃取物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種從楝樹(AzadirachtaindicaJuss)籽萃取和純化殺蟲物質的新方法，含此類萃取物的組合物和作為殺蟲劑的使用方法。
鑒于希望化合物具有較高的殺蟲活性、較好的選擇性、對環(huán)境損害低、生產成本低和對許多公知殺蟲劑具有抗藥性的昆蟲是有效的這樣一些因素的考慮，所以仍在繼續(xù)尋找具有綜合性能(如殺蟲活性優(yōu)異、對動植物的毒性低)好的組合物。
由于楝樹以其防治或殺蟲性著稱，所以它的各個部分長期以來一直在印度使用。這種亞熱帶樹產于印度、巴基斯坦、斯里蘭卡及部分東南亞和非洲的干燥地區(qū)。
雖然楝樹的各個部分都似乎具有天然的抗病蟲害性能，但是其種籽的抗病蟲害性最高。楝樹籽的制劑和萃取物對柿毛蟲、日本甲蟲、蚜蟲、煙草芽蟲和棉子象鼻蟲等多種植物的害蟲業(yè)已呈現出抗蟲效果，例如參見ChemandEngineeringNews，May27，1985，PP.46-51和U.S.Dep，Agric.Rev.Man.，ARM-NE-4，認為楝樹籽取物是一種廣譜殺蟲劑。
印苦楝子素和楝子樹籽的其他殺蟲活性成分可用水、甲醇、乙醇等級性溶劑從研磨的楝樹籽中萃取出來。按干重基計算，此種萃取物含印苦楝子素的量一般低于5%。由于活性成分的分解，這種萃取物作為殺蟲劑的效力就迅速降低了。這樣，此類楝樹籽萃取物作為一種有益的植物保護物質的利用就受到了嚴重限制。
正如U.S4，556，562中所述，把粗萃取物配制為一般含0.3%左右的印苦楝子素的稀的醇溶液，且把此種萃取物的pH調至3.5-6左右，可以獲得較長時期的貯存穩(wěn)定性。此外，U.S4，946，681中也記載了用分子篩除水來穩(wěn)定楝樹籽的醇萃取物的辦法。
還有一些獲得高純度(一般含印苦楝子素10-100%的)萃取物的公知技術。這些技術的共同特點是，要用諸如醇類極性溶劑來獲得粗萃取物，而從此萃取物中分離出印苦楝子素要用液-液萃取、相分離、溶劑反萃、有時還需用硅膠進行色譜分離這樣一連串的操作步驟。一般而言，用己烷等非極性溶劑對干粗萃取物或對溶于50-100%甲醇水溶液中的粗萃取物進行萃取便能除去大部分諸如甘油三酯一類的疏水雜質(JournalofLiquidChromatography，10(6)，1151(1087))。接著將此萃取物分配于水和如乙酸乙酯等同水不混溶的有機溶劑間，對有機相進行反萃便可獲得含印苦楝子素一般為15-25%以下的半純的萃取物，其貯存穩(wěn)定性是有限的。為獲得高純度的印苦楝子素組合物，一般還需進行硅膠色譜，、florasil等分離。
由于需要處理大量的(相對于回收的印苦楝子素的量)可燃性溶劑，所以當此種公知技術用于大規(guī)模生產時既不適用，成本又高。由于甲醇一類極性有機溶劑要萃取許多伴隨的雜質，為防止此萃取物中的印苦楝子素的迅速分解隨后即需對這些雜質進行分離，基于此，所以問題更加嚴重。
如用水代替醇進行萃取，那么對許多疏水雜質的可萃取性則會大大降低，當然燃燒性的問題也消除了。但是，盡管知道水能從研磨的楝樹籽中萃取印苦楝子素，但并未公開利用這一事實的方法。其原因是，如采用慣常的過濾方法，從萃取的楝樹餅中分離出干凈的萃取水液十分緩慢。此外，也進行了種種嘗試來用極性有機溶劑(如乙酸乙酯)從水濾液中萃取出印苦楝子素，但是由于形成了穩(wěn)定的難于破壞的乳液，所以這些嘗試均告失敗。
因此，仍需一種能制備其中印苦楝子素的量超過15%的無溶劑組合物的經濟、實用、能大規(guī)模生產的方法。這樣的組合物將具有足夠的穩(wěn)定性以使之能用于各殺蟲用途，如有需要還可用簡單的化學方法使之進一步穩(wěn)定。
業(yè)已發(fā)現，水或醇的楝樹萃取物可吸附于大分子聚合物吸附劑上，此后再用溶劑解吸，所以本發(fā)明提供了一種可獲得其中印苦楝子素的濃度在15%以上的無溶劑組合物的實用、可大規(guī)模生產的、經濟的方法。
把經研磨的楝樹籽或脫油楝樹餅同水一起攪拌，離心分離除去液相，便可從含印苦楝子素的楝樹籽中得到干凈的水萃取物。把經澄清的水楝樹籽萃取物同大孔聚合物吸附劑接觸即能從此澄清的水萃取物中得到富印苦楝子素餾分。本文所說的大孔聚合物吸附劑包括如按Meitzner等人在U.S.4，256，840中披露的方法，在沉淀劑存在下制備的大孔或大網絡樹脂共聚物，和如其中的大孔穴是用其他方法(如US3，122，514中的)得到的共聚物。二乙烯苯聚合物、二乙烯苯/苯乙烯共聚物、丙烯酸(酯)聚合物、苯酚/甲醛共聚物等則是大孔聚合物吸附劑的例子。然后用甲醇等醇、乙酸乙酯等酯、甲異丁酮等酮、其他極性有機溶劑(如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亞砜(DMSO))、甲苯等芳烴、水和其混合物等溶劑把含印苦楝子素的萃取物從樹脂上解吸下來，按此操作步驟得到的萃取物所含的印苦楝子素超過15%。
優(yōu)選的解吸溶劑為醇類、酯類或酮類和其混合物。更優(yōu)選的溶劑為乙酸乙酯。
如用柱子進行操作，使約20-25柱體積的水以每小時6個相柱體積的速度流過柱子以除去解吸的溶劑即可使柱再生。如用乙酸乙酯作解吸溶劑，此再生步驟使洗滌水中乙酸乙酯的水低于100ppm(到能足以開始下一個新的循環(huán))。
具體講，把經從粉碎的楝樹籽進行機械榨油所得的楝樹籽餅研磨后按餅/水＝1/6(重量計)的比例同水一起攪拌，利用離心分離從重固相(濕餅)分去輕液相。濕餅可再按濕餅/水＝約1/3(重量計)的比例用更多的水使此濕餅再漿化，按前述方式分離輕液相。使合并后的一般每升含印苦楝子素低于0.6g的干凈水萃取物以每小時約10個柱(床)體積的速度通大孔聚合物吸附劑柱，最后須讓樹脂飽和(印苦楝子素)，所說吸附劑為聚二乙烯苯合成的樹脂，如Amberlite
XAD-16樹脂，A mberlite XDA-4樹脂，Amberchrom
CG-161樹脂，Amberchrom CG-162樹脂;二乙烯苯/苯乙烯共聚物合成的樹脂，如Amberlite XAD-2樹脂、Duloite
S-861樹脂;丙烯酸(酯)聚合物合成的樹脂，如Amberlite XAD-7樹脂，Amberchrom CG-71樹脂;苯酚/甲醛共聚物合成的樹脂，如Duolite XAD-761樹脂等。1升樹脂Amberlite XAD-16能約吸附20-40g印苦楝子素。飽和后，以每小時約3個柱體積的速度讓約3個柱體積的如乙酸乙酯的溶劑通過樹脂。必要時，干燥溶劑相，減壓除去溶劑，得到其中印苦楝子素超過15%的富印苦楝子素萃取物。
需要的話，可用過氧化氫堿溶液、過氧烷基醚(如過氧二正丁基醚)、酸的過氧化物(過苯甲酸，過碳酸鈉)等溫和氧化劑作進一步處理即可使富印苦楝子素萃取物的穩(wěn)定性進一步提高。用于此反應的優(yōu)選溶劑有如乙酸乙酯或乙酸丁酯等極性有機溶劑。優(yōu)選的氧化劑為過氧化氫。同過氧化氫一道使用的優(yōu)選堿為飽和碳酸氫鈉溶液。
在本發(fā)明的另一實施方案中，用水把按本領域內公知方法所得的楝樹籽的粗甲醇萃取物稀釋到水/甲醇的最終比例為55/45至95/5左右(體積計)，優(yōu)選65/35左右。然后使清潔的液相通過聚合物樹脂(如AmberliteXAD-16樹脂等聚二乙烯苯合成的樹脂)柱，再按上述方法進行解吸，需要的話，可用上述的溫和氧化劑作進一步處理以使所得的富印苦楝子素萃取物的穩(wěn)定性進一步提高。
所得萃取物含印苦楝子素約為1-80%，一般約為15-45%。
用本發(fā)明方法所得的萃取物也可方便地用于制備制劑和組合物。在美國化學協(xié)會出版物“PesticidalFormulationResearch”(1969)，AdvancesinChemistrySeries，86和“PesticideFormulations”(1973)(WadeVanValkenburg編輯)上可以找到制備組合物和制劑的例子。對于這些組合物和制劑而言，把活性物質和農學上可接受的(即適宜于植物的和/或對殺蟲劑是惰性的)本領域內眾所公知的適用于慣常組合物或制劑的稀釋劑或固形填料進行混合。如需要的話，還可加入表面活性劑、穩(wěn)定劑、抗泡劑和抗漂浮劑等輔助劑。
本發(fā)明的組合物和制劑劑形的例子是本領域普通技術人員所知道的，它們有液劑和液分散劑、油劑和油分散劑、糊劑、撒粉劑、可濕性粉劑、乳油、懸浮劑、粒劑、鉺劑、逆乳劑、氣霧劑和熏蒸蠟燭劑。
本發(fā)明的組合物和制劑是按本領域的普通技術人員所知道的方法制備的。例如，把活性化合物同可分散的慣常液形填料載體和/或可分散的固形載體進行混合。如有必要，可用載體助劑，如慣常的表面活性劑，其中包括乳化劑和/或分散劑，如用水作稀釋劑，可用有機溶劑作為助溶劑。
對于粉劑、粒劑和膠乳劑劑形而言可把羧甲基纖維素及天然和合成的聚合物，如阿拉伯樹膠，聚乙烯醇、聚乙烯纖維素和聚乙酸乙烯酯用于制劑以改進殺蟲劑的粘附性。硬脂酸鈣或硬脂酸鎂等潤滑劑可加到可濕潤的粉中或將予造粒的混合物中。
需要的話，本發(fā)明的萃取物可以單獨使用和/或同固形和/或液形載體和/或同其他已知的可相容的活性成分一道使用，特別是同下述植物保護劑一道使用如其他殺蟲劑，殺節(jié)枝動物劑(arthropodicides)、殺線蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑、殺鼠劑、除草劑、肥料、生長調節(jié)劑、增效劑等，或將其用于配制特殊用途特殊劑量的便于使用的制劑劑形，如液劑、乳劑、懸浮劑、粉劑、糊劑和粒劑。
就制造商業(yè)上銷售的制劑而言，這些制劑一般將為含載體組合物混合物，其中經穩(wěn)定的萃取物的存在量基本介于0.1-99%(混合物重量計)間，優(yōu)選1-75%左右。
可能由于分散、防潮和防陽光照射等原因，某些制劑能對所配劑形中的印苦楝子素起到穩(wěn)定的效果。
萃取物制劑可用公知方法進行噴霧施用，如慣常的高加侖量液壓噴霧、低加侖量的噴霧、超低量噴霧、鼓風噴霧、飛機噴霧和撒粉。
而且，本發(fā)明提供的選擇性殺害、防治有害生物的方法包括相當防治或中毒量(即有效防治或殺蟲量)的經穩(wěn)定的本發(fā)明化合物單獨或同上述的載體(組合物或制劑)一起同昆蟲接觸。這里所用術語“接觸”意為僅把本發(fā)明的活性化合物、作為組合物或制劑成分的本發(fā)明的活性化合物或作為含其他殺蟲劑或殺真菌劑的組合物或制劑的成分的本發(fā)明的活性化合物至少施于(a)和(b)中的一種情形(a)害蟲;(b)其相應的棲息地(即要予保護的場所，如植物生長地或將為作物生長的區(qū)域)。
當然，用于載體混合物中的具體的萃取物濃度取決于許多因素，例如所用設備類型、施用方法、要予處理的區(qū)域、要予防治的有害生物的類型和侵染的程度。除上述成分外，本發(fā)明的制劑還可含一般用于此種制劑中的其他物質。
下面的實施例是用于說明本發(fā)明的，不能認為是對本發(fā)明范圍的限制。另有說明除外，所有份數和百分數均是按重量計的。
實施例1萃取物1(40%印苦楝子素)把1282kg楝樹籽部分去皮并用一般的機械方法(如機械榨油法)進行脫油。用3150kg水對586kg脫油的楝樹籽餅進行研磨，用離心沉淀分去濕餅。用2100kg水對濕餅進行再漿化，重復分離步驟，過濾使合并的液相3618kg再予澄清并以每小時600kg的速度流經含60升AmberliteXAD-16樹脂的不銹鋼柱。隨后用180升乙酸乙酯對柱中的樹脂進行淋洗，把乙酸乙酯相減壓濃縮到25kg。55℃下，把乙酸乙酯濃縮物同10kg飽和碳酸氫鈉水溶液和300ml30%過氧化氫一起攪拌20分鐘。分去上部有機相，Na2SO4干燥，過濾并反萃除去乙酸乙酯得到4.25kg萃取物1(含印苦楝子素40%)。
實施例2萃取物2(印苦楝子素27%)用新制的甲醇(每份200升)連續(xù)萃取脫油楝樹餅(200kg)三次制備144kg含印苦楝子素的粗甲醇萃取物，合并甲醇萃取物并進行部分反萃，向所得濃縮物中加入280kg水，除沉淀，讓所得甲醇水萃取物以每分2升的速率流過AmberlitXAD-16樹脂(30升)柱，然后用90升甲醇淋洗樹脂，解吸甲醇，把所得殘余物放于乙酸乙酯中，按實施例1的方法，用含過氧化氫的飽和碳酸氫鈉水溶液進行處理得到含印苦楝子素27%的萃取物2(1.66kg)。
實施例3生物活性實驗實施例制得的含印苦楝子素40%的萃取物的生物活性。
此實驗中，用實驗溶液對2-3周齡的利馬豆植物(phaseoluslimensisvar.woodsprolific)進行噴藥，干后，離脫去經處理的葉并用Mexican豆科甲蟲(MBBEpilachnaVarivestis)的第二齡期幼蟲和Southern粘蟲(SAWSpodophteraeridania)進行感染(劑量為20，10，5和2，5ppm，每劑5個昆蟲)，在3天和6天時測定百分死亡率。
所得結果列于下表百分死亡劑量ppmMBBMBBSAWSAW(3天)(6天)(3天)(6天)
2023671001001067393735154693932.56465360當然，本說明書及其實施例是用于說明的，而不是用于限制的，可對其作各種修改和變更，但這些并不背離本發(fā)明的精神和不超出本發(fā)明申請待批的權利要求所限定的范圍。
權利要求
1.一種制備含印苦楝子素在15%以上的萃取物的方法，該方法包括(a)使澄清的楝樹籽水萃取物同吸附印苦楝子素的大孔聚合物吸附劑接觸和(b)用溶劑從大孔聚合物吸附劑上除去印苦楝子素。
2.一種權利要求1的方法，其中所說的大孔聚合物吸附劑為二乙烯苯聚合物、二乙烯苯/苯乙烯共聚物、丙烯酸聚合物或苯酚/甲醛共聚物。
3.一種權利要求2的方法，其中所說的大孔聚合物吸附劑是二乙烯苯聚合物。
4.一種權利要求1的方法，其中所說澄清的水萃取物含(體積計)甲醇5-45%左右。
5.一種權利要求4的方法，其中所說甲醇的水平約為35%(體積計)。
6.一種權利要求1的方法，其中所說溶劑是醇、酯或酮。
7.一種權利要求6的方法，其中所說溶劑是乙酸乙酯、甲醇或甲異丁酮。
8.一種權利要求7的方法，其中所說極性溶劑是乙酸乙酯。
9.一種權利要求1的方法，該方法還包括c)用氧化劑處理所得萃取物。
10.一種權利要求9的方法，其中所說氧化劑是過氧化氫的堿性溶液。
11.一種權利要求10的方法，其中使用碳酸氫鈉溶液。
12.一種權利要求9的方法，該方法使用一種溶劑于步驟c)。
13.一種權利要求12的方法，其中所說溶劑是乙酸乙酯。
14.一種用權利要求1的方法制備的楝樹籽萃取物。
15.一種權利要求14的萃取物，其中所說萃取物含印苦楝子素約為1-80%。
16.一種權利要求15的萃取物，其中所說萃取物含印苦楝子素約為15-45%。
17.一種包含農學上可接受的載體和有效殺蟲量的權利要求1的萃取物的殺蟲組合物。
全文摘要
研制的一種把含印苦楝子素的楝樹籽取物水溶液吸附于大孔聚合物吸附劑上，接著再用溶劑解吸來制備高純度楝樹籽萃取物的方法。所得萃取物(進行任意配制)適宜作防治害蟲的殺蟲劑。
文檔編號A61K36/58GK1082051SQ9310902
公開日1994年2月16日 申請日期1993年7月27日 優(yōu)先權日1992年7月27日
發(fā)明者Z·利德特, C·G·歐沃勃格, J·S·克羅維斯 申請人:羅姆和哈斯公司