AGRIS - 

2023

Сушкова, Валентина Ивановна

Furfural is a product of the hydrolysis industry. Furfural and its derivatives are widely used in various industries as a selective solvent of high-molecular compounds, as bactericidal and bacteriostatic preparations, for the production of polymers, etc. The level of its production is reflected in the development of many important industries. The purpose of the article is to intensify the production of furfural in Russia and related industries, to determine the main directions for improving the technology of its production. The article analyzes the methods for obtaining furfural, provides recommendations on a waste-free technology for its production and shows the prospects for the development of technology for separating it from condensate using the pervaporation method. | Фурфурол – продукт гидролизной промышленности. Фурфурол и его производные широко используют в различных отраслях промышленности как селективный растворитель высокомолекулярных соединений, как бактерицидные и бактериостатические препараты, для производства полимеров и др. Уровень его производства отражается на развитии многих важнейших отраслей промышленности. Цель работы – активизировать производство фурфурола в России и смежные с ним отрасли промышленности, определить основные направления совершенствования технологии его производства. В статье представлены анализ способов получения фурфурола, рекомендации по безотходной технологии его получения и показаны перспективы развития технологии выделения его из конденсата с использованием метода первапорации.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Сушкова, Валентина Ивановна

Фурфурол – продукт гидролизной промышленности. Фурфурол и его производные широко используют в различных отраслях промышленности как селективный растворитель высокомолекулярных соединений, как бактерицидные и бактериостатические препараты, для производства полимеров и др. Уровень его производства отражается на развитии многих важнейших отраслей промышленности. Цель работы – активизировать производство фурфурола в России и смежные с ним отрасли промышленности, определить основные направления совершенствования технологии его производства. В статье представлены анализ способов получения фурфурола, рекомендации по безотходной технологии его получения и показаны перспективы развития технологии выделения его из конденсата с использованием метода первапорации. | Furfural is a product of the hydrolysis industry. Furfural and its derivatives are widely used in various industries as a selective solvent of high-molecular compounds, as bactericidal and bacteriostatic preparations, for the production of polymers, etc. The level of its production is reflected in the development of many important industries. The purpose of the article is to intensify the production of furfural in Russia and related industries, to determine the main directions for improving the technology of its production. The article analyzes the methods for obtaining furfural, provides recommendations on a waste-free technology for its production and shows the prospects for the development of technology for separating it from condensate using the pervaporation method.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Скурыдина, Евгения Сергеевна | Васильева, Наталья Юрьевна | Кузнецова, Светлана Алексеевна | Титова, Надежда Митрофановна | Кузнецов, Борис Николаевич

Кора березы содержит экстрактивные вещества лупанового ряда, обладающие фармакологической активностью и представляющие интерес для получения новых лекарственных препаратов. Преобладающим компонентом экстрактов внешней коры березы является пентациклический тритерпеновый спирт – бетулин. Аллобетулин (19,28-эпокси-олеанан-3-ол) является изомером бетулина и относится к пентациклическим тритерпеноидам олеананового ряда. Аллобетулин и его производные нетоксичны и обладают противовирусной, противомикробной и противоопухолевой активностями. Разработан новый одностадийный способ получения аллобетулина непосредственно из бересты коры березы путем совмещения стадий экстракции бетулина этанолом и его изомеризации в аллобетулин в присутствии катализатора ортофосфорной кислоты. Установлено влияние продолжительности процесса обработки бересты этанолом и содержания H3PO4 на выход аллобетулина. Наибольший выход неочищенного аллобетулина (35% от массы а.с.б.) достигается при продолжительности процесса 8 ч в присутствии 5% H3PO4, а также при продолжительности 15 ч в присутствии 3% H3PO4. Выход перекристаллизованного аллобетулина составляет около 22% от массы а.с.б. Состав образца аллобетулина после перекристаллизации из изопропанола подтвержден методом элементного анализа, а его строение – методами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии. В экспериментах in vivo и in vitro установлены антиоксидантные свойства аллобетулина. | Birch bark contains extractive substances of the lupan types that have pharmacological activity and are of interest for obtaining new medicines. The predominant component of external birch bark extracts is pentacyclic triterpene alcohol - betulin. Allobetulin (19,28-epoxy-oleanan-3-ol) is an isomer of betulin and belongs to the pentacyclic triterpenoids of the oleanane types. Allobetulin and its derivatives are non-toxic compounds and they have antiviral, antimicrobial and antitumor activities. A new one-step method for producing allobetulin directly from birch bark by combining the stages of betulin extraction with ethanol and its isomerization into allobetulin in the presence of phosphoric acid catalyst was developed. The effect of the duration of birch bark treatment with ethanol and H3PO4 content on the yield of allobetulin was esteblished. The highest yield of crude allobetulin (35% by weight of a.s.b.) is achieved at a process duration of 8 hours in the presence of 5% H3PO4 and also at a duration of 15 hours in the presence of 3% H3PO4. The yield of recrystallized allobetulin is about 22% of the weight of absolutely dry birch bark. The composition of the allobetulin sample after recrystallization from isopropanol was confirmed by elemental analysis and its structure by – IRS and 1H NMR methods. The antioxidant properties of allobetulin were established in vivo and in vitro experiments.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Hajibaev, Temurbek Atahanovich | Ibragimov, Timur Farhadovich | Khalilov, Ravshanjon Muratjanovich

Furostanol saponins from Tribulus terrestris may be separated from ballast substances by liquid-liquid extraction with changing polarity of the extractant, depending on the dynamics of the process. Treatment with chloroform removed the maximum number of lipid-like compounds and showed minimal losses of furostanol saponins, and subsequent treatment with ethyl acetate retrieved low-polarity substances. Fourfold extraction with butanol was used to extract furostanol saponins from an aqueous solution. Optimal conditions were developed for spray drying of furostanol saponins. The greatest yield of “Dry extract Tribulus” was obtained with a solution feed rate of 80 l/h, a spray head rotation speed of 8000 rpm, and a heat carrier velocity of 2000 kg/h. Technology was developed for obtaining “Dry extract Tribulus” from Tribulus terrestris that contained at least 45% furostanol saponins. The reproducibility of the developed technology was shown with the obtaining of 5 series of substances that meet the requirements of regulatory and technical documentation on the lines of the Scientific and Technological Center for GMP Requirements the Institute of Chemistry of Plant Substances.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Горохов, Валерий Юрьевич | Якимова, Ирина Дмитриевна | Стряпунина, Ольга Геннадьевна

The paper considers the antioxidant properties of water and alcohol extractions of fermented and unfermented fireweed of the narrow-leaved fireweed family (Chamerion Angustifolium Onagraceae), St.), bitter wormwood (Artemisia absintium L.), red clover (Trifolium pratense). The effect of the fermentation process, solvent, and extraction time on antioxidant activity (AOA) was studied. A comparative assessment of the antioxidant properties of medicinal plants of the Perm region was carried out. Using the potentiometric method, it was found that the AOA values of water extracts of fireweed angustifolia increase with the time of extraction. Fireweed weakly fermented (finely ground) and fermented (finely ground) have the highest AOA values during extraction within 24 hours. Shoots of young fireweed angustifolia have very low AOA values compared to unfermented and fermented samples. The AOA of aqueous extracts of medicinal plants increases with the time of their extraction. Oregano has the highest AOA value – 2.78×10-2 mol-equiv, and red clover has the lowest value – 0.37×10-2 mol-equiv. The highest value of AOA among mixtures of medicinal plants has a mixture of oregano with fermented fireweed (finely ground) – 2.52×10-2 mol-equiv. It has been established that extracts prepared from 40% ethanol solution for fireweed angustifolia and 20 and 40% for oregano have the highest AOA values. The AOA values for the alcohol extract of oregano increase depending on the time of its extraction. | В работе рассмотрены антиоксидантные свойства водных и спиртовых экстракций ферментированного и неферментированного кипрея узколистного семейства кипрейные (Chamerion Angustifolium Onagraceae), зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.), мяты полевой (Mentha arvensis L. s. L.), душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.), полыни горькой (Artemisia absintium L.), клевера лугового (Trifolium pratense). Изучено влияние процесса ферментации, растворителя и времени экстракции на антиоксидантную активность (АОА). Проведена сравнительная оценка антиоксидантных свойств лекарственных растений Пермского края. Потенциометрическим методом установлено, что значения АОА водных экстрактов кипрея узколистного увеличиваются от времени экстракции. Кипрей слабоферментированный (мелкоизмельченный) и ферментированный (мелкоизмельченный) имеют наибольшие значения АОА при экстракции в течение 24 ч. Побеги молодого кипрея узколистного обладают очень низкими показателями АОА, по сравнению с неферментированными и ферментированными образцами. АОА водных экстрактов лекарственных растений увеличивается от времени их экстрагирования. Наибольшим значением АОА обладает душица обыкновенная – 2.78×10-2 моль-экв, а наименьшим клевер луговой – 0.37×10-2 моль-экв. Наибольшим значением АОА среди смесей лекарственных растений обладает смесь душицы обыкновенной с кипреем ферментированным (мелкоизмельченным) – 2.52×10-2 моль-экв. Установлено, что наибольшими значениями АОА обладают экстракты, приготовленные из 40% раствора этилового спирта для кипрея узколистного и 20 и 40% – для душицы обыкновенной. Значения АОА для спиртового экстракта душицы увеличиваются в зависимости от времени ее экстрагирования.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Bazarnova, Julia | Chernikova, Daria | Sevastyanova, Anna | Đurović, Saša

The attention of Russian and foreign scientists is focused on obtaining secondary plant metabolites, including phenolic compounds, due to their pharmacological activity. The Juglans regia L. pellicles are a promising raw source for the production of alkaloids, naphthoquinones (juglone), tannins and organic acids. In modern practice of obtaining biologically active substances from plant raw materials, intensive extraction methods are of particular interest. In this extraction method ultrasonic treatment is used to increase the yield and intensify the process of extracting biologically significant substances. Technological parameters of ultrasonic treatment must be selected individually for each type of plant raw material. The aim of the work was to study the effect of ultrasonic treatment on the yield of polyphenolic substances during extraction from the pellicles of breeding varieties Juglans regia L. It was found that the content of tannins in the pellicle biomass of the studied varieties Juglans regia L. varies from 5.2 to 7.3 g/100 g, phenolic compounds – from 17 to 18.2 mg/100 g. The highest content of these compounds was recorded in the pellicle biomass of the Valentina's Gift variety. It was found that ultrasonic treatment with a power of 200 W for 10 min contributes to the highest yield of polyphenolic substances in the extract from the pellicle biomass of the Valentina's Gift variety. However, the spectral profiles of hydroalcoholic extracts indicate the opposite: 200 W ultrasound reduces the intensity of the extraction of polyphenolic compounds.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Паршина, Анастасия Эдуардовна | Маматмуродов, Хуршед Бегмахмадович | Боголицын, Константин Григорьевич | Поломарчук, Дарья Алексеевна | Попов, Николай Владимирович

Arctic brown algae are a valuable source of a wide range of biologically active compounds, including the lipid-pigment complex, which is composed of pigments (chlorophylls, carotenoids) and fatty acids. The currently used brown algae processing technologies use only a part of the biomass, since they are usually aimed at the selective isolation of individual components or narrow fractions. It complicates the achievement of the requirements for a highly efficient processing of plant materials. The physicochemical nature of the solvent (isopropyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, dimethyl sulfoxide) has a significant effect on the yield of components of the brown algae. Most macroalgae components are polar substances; therefore, it requires usage of solvents with a high polarity index for their extraction. Lipophilic components (pigments) tended to be solubilized by moderately polar solvents. Thus, the aim of this study is to develop a method for obtaining a complex extract of Arctic brown algae using binary systems of organic solvents with water. The advantages of using isopropyl alcohol to obtain extracts of biologically active substances is substantiated. It is shown that the binary system isopropyl alcohol-water (40 : 60) has the best extracting ability with respect to most components of the composition of the Arctic brown algae. | Арктические бурые водоросли – ценный источник широкого спектра биологически активных соединений, в том числе липидно-пигментного комплекса, основу которого составляют пигменты (хлорофиллы, каротиноиды) и жирные кислоты. Используемые в настоящее время схемы переработки бурых водорослей подразумевают использование лишь части биомассы, так как обычно нацелены на селективное выделение индивидуальных компонентов или узких фракций, что осложняет выполнение требований к комплексной высокоэффективной переработке растительного сырья. Физико-химическая природа сольвента (изопропанол, этанол, ацетон, диметилсульфоксид) оказывает большое влияние на выход компонентов состава бурых водорослей. Большинство компонентов макрофитов являются полярными веществами, что определяет необходимость использования для их извлечения сред с высоким показателем индекса полярности. Липофильные компоненты (пигменты) проявляют склонность к выходу в умеренно полярные сольвенты. Таким образом, целью данного исследования является разработка способа получения комплексного экстракта арктических бурых водорослей с использованием систем органических растворителей и воды. Обоснована приоритетность использования изопропанола для получения вытяжек биологически активных веществ. Показано, что бинарная система изопропанол-вода (40 : 60) обладает наилучшей экстрагирующей способностью по отношению к большинству компонентов состава арктических бурых водорослей.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Никонова, Наталья Николаевна | Легкий, Филипп Васильевич | Хуршкайнен, Татьяна Владимировна | Кучин, Александр Васильевич

The present study is devoted to the analysis of extracts obtained from pine tree greens by the emulsion method and to increasing the efficiency of extraction of extractive substances. Coniferous tree greens are a rich source of compounds that have surface-active properties (resin and fatty acid salts, phospholipids, glycerides, etc.), which makes it possible to obtain emulsion extracts. The influence of the concentration of an aqueous solution of alkali, hydromodulus and duration of extraction on the formation of an emulsion and its quality (particle size of the dispersed phase and their distribution) was determined. Extracts were analyzed by optical microscopy. It has been established that the concentration of an aqueous solution of alkali is 3%, the hydromodulus is 1/8, and the duration of extraction is 30 min, which contributes to the formation of an oil-in-water emulsion with an average particle size of the dispersed phase of 2.5 μm, uniformly distributed throughout the volume of the dispersion medium. In the set parameters, a high-quality emulsion is formed and the lipophilic neutral components of the studied raw materials are effectively extracted. | Представленное исследование посвящено анализу экстрактов, полученных из древесной зелени сосны эмульсионным методом и повышению эффективности извлечения экстрактивных веществ. Хвойная древесная зелень является богатым источником соединений, которые обладают поверхностно-активными свойствами (соли смоляных и жирных кислот, фосфолипиды, глицериды и т.д.), благодаря чему появляется возможность получать эмульсионные экстракты. Определено влияние концентрации водного раствора щелочи, гидромодуля и продолжительности экстракции на формирование эмульсии и ее качество (размер частиц дисперсионной фазы и их распределение). Анализ экстрактов проведен методом оптической микроскопии. Установлено, что концентрация водного раствора щелочи 3%, гидромодуль 1/8 и продолжительность экстракции 30 мин способствует образованию эмульсии типа «масло в воде» со средним размером частиц дисперсной фазы 2.5 мкм, равномерно распределенных по всему объему дисперсионной среды. В установленных параметрах образуется качественная эмульсия и происходит эффективное извлечение липофильных нейтральных компонентов исследуемого сырья.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Фарманова, Нодира Тахировна | Нуруллаева, Дилобар Хамид кизи | Жохова , Елена Владимировна | Лукашов, Роман Игоревич | Повыдыш, Мария Николаевна

В современной медицинской практике особое место занимают растительные сборы, ассортимент которых постоянно увеличивается, а перечень показаний к применению расширяется. Однако для пациентов есть ряд неудобств при их применении: наличие дополнительной технологической стадии получения водного извлечения; отсутствие точности при дозировании такой формы и небольшой срок хранения в домашних условиях. Все это делает актуальным поиск новых более рациональных лекарственных форм на основе сборов. К таким лекарственным формам можно отнести сухие экстракты, которые получают в промышленных масштабах. Данный тип суммарных препаратов может использоваться как полупродукт при получении готовых лекарственных форм (таблеток, капсул и др.), которые удобны в применении, хорошо дозируются и имеют продолжительный срок годности. Цель: разработка технологии получения экстрактов сухих из растительных сборов – урологического, нефролитического и гипогликемического. Материалы и методы. На основании применения лекарственных растений в народной и научной медицине были разработаны различные составы сборов: «Сбор урологический», «Сбор нефролитический», «Сбор гипогликемический». В состав фитокомпозиций было включено лекарственное растительное сырье, разрешенное к медицинскому применению. При получении сухих экстрактов использованы методы мацерации и реперколяции. Установлены технологические параметры изучаемых фитокомпозиций. Определены оптимальные условия экстрагирования: измельченность сырья – 2–3 мм, экстрагенты: 50% этиловый спирт («Сбор урологический») и вода очищенная («Сбор гипогликемический» и «Сбор нефролитический»), оптимальное соотношение сырья и экстрагента – 1 : 30, температура – 70–80 °С («Сбор урологический» и «Сбор нефролитический») и 90–100 °С («Сбор гипогликемический»). Экспериментально подобран оптимальный метод получения сухих экстрактов из растительных сборов – мацерация. Разработана технология получения сухих экстрактов из растительных сборов, в частности, исследовано влияние условий экстракции в зависимости от температуры, степени измельчения сырья, типа экстрагента, соотношения сырья и экстрагента. | In modern medical practice, a special place is occupied by herbal mixtures, the range of which is constantly increasing, and the list of indications for use is expanding. However, there are a number of inconveniences for patients when using them: the presence of an additional technological stage for obtaining an aqueous extract; lack of accuracy when dosing this form and a short shelf life at home. All this makes the search for new, more rational dosage forms based on fees relevant. Such dosage forms include dry extracts, which are obtained on an industrial scale. This type of total preparations can be used as an intermediate in the preparation of finished dosage forms (tablets, capsules, etc.), which are easy to use, well dosed and have a long shelf life. Purpose: development of technology for obtaining dry extracts from herbal mixtures - urological, nephrolytic and hypoglycemic. Materials and methods. Based on the use of medicinal plants in folk and scientific medicine, various compositions of herbal mixtures have been developed. On the basis of pharmacological screening, the most effective formulations were selected, which were chosen as objects of study: "Urological collection"; "Nephrolytic collection"; "Hypoglycemic collection". When obtaining dry extracts, the methods of maceration and repercolation were used. The quality of the obtained extracts was assessed according to the following indicators: appearance, authenticity, moisture content, heavy metals, microbiological purity, quantitative content of biologically active substances (polyphenolic compounds and polysaccharides). The technological parameters of the studied phytocompositions have been established. The optimal extraction conditions were determined: raw material fineness – 2–3 mm, extractants: 50% ethyl alcohol (“Urological”) and purified water (“Hypoglycemic” and “Nephrolytic”), the optimal ratio of raw materials and extractant is 1 : 30, temperature – 70–80 °С ("Urological" and "Nephrolytic") and 90–100 °С ("Hypoglycemic"). The optimal method for obtaining dry extracts from herbal mixtures, maceration, was experimentally selected. A technology for obtaining dry extracts from herbal mixtures has been developed, in particular, the influence of extraction conditions depending on temperature, the degree of grinding of raw materials, the type of extractant, the ratio of raw materials and extractant has been studied.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Воробьева, Елена Валерьевна

По данным научной литературы, таллом трутовика окаймленного Fomitopsis pinicola достаточно богат вторичными метаболитами с выраженными антиокислительными свойствами. Однако по результатам проведенных экспериментов, этанольные экстракты F. pinicola по сравнению с экстрактами высших растений (например, чистотел большой Chelidonium majus) характеризовались низкими антиокислительными свойствами, как в составе полимера, так и по данным биохимического анализа. Индукционный период окисления полиэтиленовых пленок с экстрактами F. pinicola был в 3.25 раза ниже, чем индукционный период окисления аналогичных полимерных пленок с экстрактами C. majus. Предположено, что полученный результат является следствием локализации большинства фенольных соединений F. pinicola в составе меланинов. В составе этих пигментов фенольные соединения малоподвижны и не имеют возможности диффундировать в расплаве полимера, кроме того, ряд реакционноспособных функциональных групп не проявят своих антиокислительных свойств из-за пространственных затруднений. В ходе исследований экспериментально определены условия экстракции (экстрагент, время), при которых получаемые экстракты F. pinicola показывают высокие антиокислительные свойства в составе полиэтиленовых пленок, значительно превышая антиокислительные свойства экстрактов C. majus. Показано, что для получения высокоэффективных антиокислительных экстрактов F. pinicola для стабилизации полимера наиболее рационально использование ацетона в качестве экстрагента, рекомендованное время экстракции не менее 5 суток. | Scientific literature shows that the thallus of Fomitopsis pinicola is sufficiently rich in secondary metabolites with pronounced antioxidant properties. However, the experiments showed that ethanol extracts of F. pinicola compared with extracts of higher plants (for example, Chelidonium majus) were characterized by low antioxidant properties, both in the polymer composition and according to biochemical analysis. The induction period of oxidation of polyethylene films with extracts of F. pinicola was 3.25 times lower than the induction period of oxidation of similar polymer films with C. majus extracts. It is assumed that this result is a consequence of the presence of most phenolic compounds of F. pinicola within melanins. In the composition of these pigments, phenolic compounds are sedentary and cannot diffuse in the polymer melt. In addition, a number of reactive functional groups will not exhibit their antioxidant properties because of spatial difficulties. Extraction conditions (extractant, time), under which the obtained F. pinicola extracts confirm high antioxidant properties in polyethylene films, significantly exceeding the antioxidant properties of C. majus extracts, were experimentally determined during the studies. It is shown that to obtain highly effective antioxidant F. pinicola extracts for polymer stabilization it is most rational to use acetone as an extractant. The recommended extraction time is at least 5 days.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation