СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА ИЗ ЛОФАНТА АНИСОВОГО
METHOD FOR PRODUCTION OF ESSENTIAL ANISE HYSSOP OIL AND ITS COMPOSITION

Изобретение относится к медицине, в частности к фармации, и касается способа получения из растительного сырья эфирного масла, содержащего метилхавикол, и веществ, обладающих противогрибковым, бактерицидным, дезинфицирующим действием.
Наиболее близким техническим решением является способ получения эфирного масла [Любченко В.В. «Разработка добычи эфирных масел из нетрадиционного сырья» Автореф. дис. канд. техн. наук. Нац. политех. ин-т. Харьков. 2004, 20 с.]. Способ получения эфирного масла заключается в обработке растительного сырья водяным паром, в качестве растительного сырья используют листья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), включающей метилхавикол, а обработку ведут 6-8 часов.
Недостатком эфирного масла, полученного по этому способу, является то, что способ его получения отличается повышенной длительностью - 6-8 часов, что приводит к потере метилхавикола, и способ не позволяет получать эфирное масло с более высоким выходом и одновременным извлечением других биологически активных компонентов (количество извлекаемых компонентов 10).
Нами было найдено, что измельчение сырья из лофанта, включающего метилхавикол, до частиц размера 1,0-3,0 мм, приводит к увеличению выхода масла, при проведении экстракции водяным паром в течение 4-6 часов (табл.2). При этом увеличивается одновременно извлечение других компонентов, которые способствуют проявлению фармакологического действия полученного масла (табл.4). При длительном извлечении при перегонке с водяным паром происходят потери ценных соединений, в частности метилхавикола и других компонентов (табл.3).
Потеря части ценных соединений является недостатком способа извлечения эфирных масел из растительного сырья перегонкой с водяным паром в течение более длительного времени.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является получение простым способом эфирного масла из лофанта анисового, включающей метилхавикол, с более высоким выходом масла и одновременным извлечением кроме метилхавикола 16 других компонентов (чертеж). Поставленная задача решается с помощью эфирного масла из растительного сырья, представляющего лофант анисовый, включающего метилхавикол. Масло получено обработкой сырья водяным паром из надземной части лофанта (листья, соцветия), измельченного до частиц размером 1,0-3,0 мм, с последующей экстракцией водяным паром в течение 4-6 часов. Предпочтительно используют лофант анисовый (Lophantus anisatus Benth.), собранный в фазу цветения. Измельчение сырья из лофанта до размера частиц 1,0-3,0 мм приводит к повышению выхода масла из лофанта. Одновременно с метилхавиколом извлекаются и другие ценные биологически активные компоненты, которые при другом измельчении не извлекаются в таком количестве. Измельчение сырья менее 1,0 мм (0,7 мм) привело к понижению выхода масла с 2,6% до 2,3% (табл.2, пример 9). Сырье, измельченное до размера частиц 1,0-3,0 мм, при определенном времени экстракции, 4-6 часов, позволяет получить масло из лофанта с более высоким содержанием и количеством активных компонентов, не нарушая их структуры, и соответственно с сохранением фармакологической активности масел из лофанта, содержащей метилхавикол. При более длительном времени экстракции, более 6 часов, могут проходить нежелательные реакции, что приводит к уменьшению метилхавикола и ряда других компонентов (табл.3, пример 13).
При измельчении сырья до частиц размером 9 мм не достигается высокий выход эфирного масла (табл.1, выход эфирного масла составляет 1,5-1,8%). При степени измельченности сырья 0,7 мм уменьшается количество метилхавикола с 63,08% (табл.2, пример 8) до 34,1% (табл.2, пример 9).
Ниже показано содержание компонентов в полученном масле по заявляемому способу, фармакологическое действие которых известно из многочисленных литературных источников. Сведения о фармакологическом действии полученных масел из лофанта, содержащих метилхавикол в качестве основного компонента, приведены в таблице 4.
Отличием предлагаемого изобретения от ранее известного заключается в том, что в качестве сырья используют всю надземную часть растения, измельченную до частиц размером 1,0-3,0 мм, экстракцию проводят 4-6 часов. Техническим результатом предлагаемого решения является получение эфирного масла из лофанта, включающего метилхавикол, с более высоким выходом с одновременным извлечением 16 других биологически активных компонентов (табл.5), разработка упрощенного способа его получения, с сохранением его физиологической активности.
Способ получения эфирного масла из лофанта заключается в следующем. Высушенную траву (всю надземную часть) лофанта, собранную в период цветения, так как в этот период содержание эфирного масла и метилхавикола максимально (табл.6, 7), измельченную до необходимого размера частиц, 1,0-3,0 мм, помещают в установку для получения эфирного масла и экстрагируют водяным паром в течение 4-6 часов, с последующим отделением эфирного масла.
Химический состав полученных образцов эфирного масла исследовали методом хромато-масс-спектрометрии на приборе Agilent с библиотекой 40 тыс. химических соединений, количественное определение компонентов эфирного масла проводили методом газожидкостной хроматографии на хроматографе Shimadzu QP 2010 с масс-селективным детектором. Для идентификации использовали библиотеку масс-спектров NIST 02. Хроматографирование осуществляли на колонке MDN-1 (метилсиликон, твердосвязанный) 30 м, диаметр - 0,25 мм. Режим хроматографирования: инжектор - 180°C; детектор - 200°C; интерфейс - 210°C; газ-носитель - гелий 1 мл/мин при делении потока 20:1; термостат 60°C - 1 мин, 2 град/мин - до 70°C, 5 град/мин - до 90°C, 10 град/мин - до 180°C, 20 град/мин - до 280°C, далее изотерма - 1 мин. Содержание компонентов эфирного масла приведено в масс.%.
Пример 1.
4
20
Точную навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченную до размера частиц 9 мм, помещают в установку для получения эфирного масла перегонкой с водяным паром. Перегонный куб присоединяют к парообразователю через патрубок, расположенной в нижней части перегонного куба. Горячий водяной пар из парообразователя нагревается и передается в перегонный куб в течение 2 часов и, поднимаясь через сырье, увлекает с собой эфирное масло, при этом происходит экстракция эфирного масла водяным паром. Пары воды и эфирного масла, проходя через холодильник, конденсируются и скапливаются в сборнике. Эфирное масло легче воды, поэтому накапливается на ее поверхности. Эфирное масло отделяют от воды, сушат безводным натрия сульфатом и взвешивают. Эфирное масло представляет собой легкоподвижную жидкость от светло-желтого до желтого цвета, показатель преломления изменялся в незначительных пределах и равен  1,4700-1,5200. Относительная плотность изменялась в пределах d  0,9360-1,0070. Выход и состав основных компонентов эфирного масла приведены в таблице 1.
Пример 2.
Аналогичен примеру 1, только экстракцию эфирного масла водяным паром проводят в течение 4 часов (выход и состав приведены в таблице 1).
Пример 3.
Аналогичен примеру 1, только экстракцию эфирного масла водяным паром проводят в течение 6 часов (выход и состав приведены в таблице 1).
Пример 4.
Сырье (Lophantus anisatus Benth.) измельчено до частиц размером более 10 мм. Экстракцию эфирного масла водяным паром проводили 6 часов (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 5.
Точную навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до частиц размером 10 мм, помещают в установку для получения эфирного масла перегонкой с водяным паром. Экстракцию водяным паром проводят 6 часов (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 6.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 7,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 7.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 3,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 8.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 1,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 9.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 0,7 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 10.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 1,0 мм. Экстракцию водяным паром проводят 2 часа (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 11.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 4 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 12.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 6 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 13.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 8 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Таким образом, в процессе поиска оптимальной степени измельченности сырья из наземной части лофанта анисового, содержащей метилхавикол, установлено, что оптимальным для достижения поставленной задачи является использование частиц размером 1,0-3,0 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход эфирного масла сочетается с более высоким содержанием метилхавикола и других биологически активных компонентов (табл.2).
Эфирное масло из лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) за счет биологически активных компонентов - метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена оказывает противогрибковое действие (табл.4, пример 14).
Пример 14.
Противогрибковую активность эфирного масла лофанта анисового изучали в условиях in vitro в соответствии со стандартом М 27 методом серийных разведений NCCLS [Espenel-Ingroft A., Boyle К., Sheehan D.J. Mycopathologia, 2001, 150, P.101-115] в жидкой и плотной среде Сабуро [Сергеев Ю.В., Шпигель Б.И., Сергеев А.Ю. Фармакотерапия микозов. Медицина для всех. Москва, 2003, С.199]. В качестве тест-культур использовали микроорганизмы Candida albicans шт. 1029/13, Microsporum canis шт. 1173 и Trichophyton rubrum шт. 1220. Степень чувствительности исследуемых микроорганизмов к данным препаратам определяли визуально по зоне отсутствия роста вокруг носителя исследуемого препарата (фунгистатическое действие) или по подавлению роста микроорганизмов на 50% [Герхард Ф. Методы общей бактериологии. Т.2, Москва, Мир, 1983, С.29] (фунгицидное действие). Препаратом сравнения служил флуконазол, обладающий широким спектром антигрибкового действия. Исследование состояло из пяти серий экспериментов, к серийно разведенному препарату в диметилсульфоксиде в пробирках добавляли микробную взвесь, пробирки термостатировали при 24°C±3°C в течение 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis и Trichophyton rubrum) и определяли минимальную концентрацию вещества, способную задерживать рост тест-культуры. С целью изучения характера действия (фунгистатическое или фунгицидное) производили высевы на чашке Петри с суслом-агаром из всех пробирок. Чашки помещали в термостат на 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis и Trichophyton rubrum) при 24°C±3°C. Результаты действия эфирного масла приведены в таблице 4. Таким образом, оптимальным для достижения поставленной цели является использование частиц размером 1,0-3,0 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход эфирного масла сочетается с более высоким содержанием метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена. Результаты о содержании метилхавикола и других компонентов в эфирном масле от степени измельченности сырья представлены в таблице 2.
Предлагаемый способ получения эфирного масла из растительного сырья - лофанта анисового, включающего метилхавикол, отличается простотой и позволяет получать эфирное масло с более высоким выходом и одновременным увеличением других биологически активных компонентов с 10 до 16.
Приложения
Таблица 1
Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до размера частиц 9 мм и содержания в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от продолжительности экстракции
№ примера
Продолжительность экстракции, часы
Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья)
Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла)
метилхавикол
изоэвгенилметиловый эфир
лимонен
1
2
1,5
15,8
10,5
4,8
2
4
1,7
31,2
6,9
2,1
3
6
1,8
54,6
5,2
1,7
Таблица 2
Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) и содержание в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от степени измельченности (время экстракции 6 часов)
№ примера
Степень измельченности, мм
Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья)
Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла)
метилхавикол
изоэвгенилметиловый эфир
лимонен
4
более 10
0,7
17,1
10,3
4,2
5
10,0
1,2
17,3
10,1
4,3
6
7,0
1,8
22,7
14,1
5,0
7
3,0
2,4
54,2
15,2
4,7
8
1,0
2,6
63,08
24,05
8,15
9
0,7
2,3
34,1
12,8
4,6
Таблица 3
Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до размера частиц 3,0 мм, и содержание в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от продолжительности экстракции
№ примера
Время экстракции, часов
Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья)
Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла)
метилхавикол
изоэвгенилметиловый эфир
лимонен
10
2
2,3
35,43
10,28
2,90
11
4
2,6
62,51
22,47
6,12
12
6
2,6
63,08
24,05
8,15
13
8
2,5
61,17
21,16
7,74
Таблица 4
Фунгистатическая (ФС), фунгицидная (ФЦ) активность эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) по отношению к ряду микроорганизмов в сравнении со стандартом флуконазолом
Действие эфирного масла
Микроорганизмы
Концентрация, мкг/мл
Candida albicans шт. 1029/13
Microsporum canis шт. 1173
Trichophyton rubrum шт. 1220
ФС
40
80
40
ФЦ
80
160
80
Флуконазол (ФЦ)
40
40
40
Таблица 5
Количественный состав эфирного масла лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) по данным газовой хроматографии
№ пика
Время выхода
Содержание, %
Идентифицированное соединение
1
7,566
0,32
Амилвинилкарбинол
2
7,965
0,06
β-мирцен
3
9,182
8,14
Лимонен
4
11,421
0,07
Линалол
5
11,749
0,50
1-октенилацетат
6
13,584
63,08
Метилхавикол (n-аллиланизол)
7
14,246
1,07
1,3,5-триэтильензол
8
14,749
0,12
Хавикол
9
16,530
0,09
Изоэвгенол
10
17,232
24,01
Изоэвгенилметиловый эфир
11
17,907
0,90
Кариофиллен
12
18,771
0,55
Гермакрен D
13
18,992
0,34
γ-Элемен
14
19,301
0,15
Δ-кадинен
15
19,955
0,12
Гермакрен D-4-ол
16
20,629
0,24
τ-мууролол
17
20,756
0,24
α-кадинол
Таблица 6
Содержание эфирного масла в надземной части лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) в зависимости от фазы развития растения (в % от массы абсолютно сухого сырья)
Номер образца
Фаза развития растения
Содержание масла
1
фаза развития
1,1
2
фаза бутонизации
2,3
3
фаза цветения
2,6
4
фаза плодоношения
0,6
Таблица 7
Содержание эфирного масла в надземных органах лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) в зависимости от фазы развития растения (в % от массы абсолютно сухого сырья)
Фаза развития
Стебель
Листья
Соцветия
Фаза развития
0,03
0,75
-
Фаза бутонизации
0,04
1,54
2,46
Фаза цветения
0,04
1,32
2,81
Фаза плодоношения
0,03
0,66
-