СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛА ИЗ СЕМЯН СОФОРЫ ЯПОНСКОЙ И ЕГО СОСТАВ
METHOD OF PRODUCING OIL FROM PAGODA TREE SEEDS AND COMPOSITION THEREOF

Изобретение относится к эфиромасличной промышленности, в частности к способам извлечения масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.).
Известен способ получения эфирного масла из травы тысячелистника азиатского [А.с. №1297279] методом паровой дистилляции, обладающее ранозаживляющей и противовоспалительной активностью.
Известен способ получения эфирного масла из полыни понтийской и якутской [патент РФ №2356567] предусматривающий обработку водяным паром измельченной полыни при определенных условиях.
Известен способ получения эфирного масла лофанта анисового [заявка РФ №2009143766] методом экстракции водяным паром содержащее метилхавикол, а также вещества, обладающие противогрибковым, бактерицидным и дезинфицирующим действием.
Известен способ получения кориандрового масла [патент РФ №2317254], который предполагает отгонку эфирного масла в токе водяного пара из предварительно измельченного и увлажненного сырья.
Известен способ получения эфирного масла из шалфея лекарственного [патент РФ №23 60953], который включает измельчение шалфея и его обработку в среде жидкого диоксида углерода.
Однако перечисленные выше эфирные масла не могут являться аналогами, так как получены из других растений.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является публикация CN 1986759 А, опубликованная 27.06.2007 г.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является получение простым способом масла из семян софоры японской, включающей н-докозановую кислоту, с более высоким выходом масла и одновременным извлечением кроме н-докозановой кислоты 17 других компонентов. Поставленная задача решается с помощью масла из растительного сырья, представляющего семена софоры японской, включающее н-докозановую кислоту. Масло получено методом трехкратной экстракции петролейным эфиром марка х.ч. предварительно измельченных семян софоры японской до частиц размером 3 мм при нагревании в течении 30 минут и объемном соотношении растворителя к сырью 5:1. Предпочтительно используют семена софоры японской {Sophora japonica L.) собранные в октябре месяце (табл.1). Измельчение сырья до размера частиц 3 мм приводит к повышению выхода масла из семян софоры. Одновременно с н-докозановой кислотой извлекаются и другие биологически активные компоненты, которые при другом измельчении не извлекаются в таком количестве. Измельчение сырья менее 3 мм (1 мм) привело к понижению выхода масла с 10,3% до 8,6% (табл.3, пример 11). Сырье, собранное в октябре месяце и измельченное до размера частиц 3 мм, при определенном времени экстракции 30 минут и объемном соотношении растворителя к сырью 5:1, позволяет получить масло из семян софоры с более высоким содержанием и количеством активных компонентов, не нарушая их структуры. При более длительном времени экстракции, более 30 минут, могут проходить нежелательные процессы, что приводит к уменьшению выхода н-эйкозановой и 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновой кислот и ряда других компонентов (табл.2, пример 7). При использовании семян без предварительного измельчения не достигается высокий выход масла (табл.3, пример 8), выход масла составляет 7,5%. Техническим результатом предлагаемого решения является разработка способа получения масла из семян софоры японской, собранных в октябре месяце, включающей н-докозановую кислоту с более высоким выходом с одновременным извлечением 17 других биологически активных компонентов (табл.4).
Способ получения масла из семян софоры японской заключается в следующем.
b
Собранные в октябре месяце семена софоры, так как в этот период содержание масла и н-докозановой кислоты максимально (табл.1), измельченные до необходимого размера частиц, 3 мм, подвергают трехкратной экстракции петролейным эфиром марка х.ч. при нагревании в течении 30 минут и объемном соотношении растворителя к сырью 5:1. После удаления растворителя под вакуумом, температура 50°С, остаточное давление 5 мм ртутного столба, остаток обрабатывают этанолом, охлаждают до -10°С и отфильтровывают, растворитель удаляют под вакуумом. Химический состав полученных образцов масла исследовали методом хромато-масс-спектрометрии на приборе Agilent с библиотекой 40 тыс. химических соединений, количественное определение компонентов 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 - 180C; детектор - 200°С; интерфейс - 210°С; газ-носитель - гелий 1 мл/мин, при делении потока 20:1; термостат 60°С - 1 мин., 2 град/мин. - до 70°С, 5 град/мин. - до 90°С, 10 град/мин. - до 180°С, 20 град/мин. - до 280°С, далее изотерма - 1 мин. Содержание компонентов эфирного масла приведено в масс.%.
Пример 1.
Точную навеску (100 г) измельченных до необходимого размера семян софоры японской {Sophora japonica L.) 3 мм, собранных в сентябре месяце, помещают в круглодонную стеклянную колбу, снабженную обратным водяным холодильником, приливают 500 мл петролейного эфира марки х.ч. и подвергают трехкратной экстракции, нагревая в течении 10 минут. Объединенные вытяжки петролейного эфира уаривают под вакуумом, температура 50°С, остаточное давление 5 мм ртутного столба, остаток обрабатывают 20 мл этанола, охлаждают до - 10°С и отфильтровывают, растворитель удаляют под вакуумом. Масло представляет собой легкоподвижную жидкость светло-желтого цвета, показатель преломления изменялся в незначительных пределах и равен
1,4446-1,4457. Относительная плотность изменялась в пределах
0,849-0,855. Выход масла приведен в таблице 1.
Пример 2.
Аналогичен примеру 1, только используют семена софоры, собранные в октябре месяце (выход масла приведен в таблице 1).
Пример 3.
Аналогичен примеру 1, только используют семена софоры, собранные в ноябре месяце (выход масла приведен в таблице 1).
Пример 4.
Аналогичен примеру 1, только используют семена софоры, собранные в декабре месяце (выход масла приведен в таблице 1). Таким образом, в процессе поиска зависимости выхода масла из семян софоры японской, содержащих н-докозановую кислоту, от сроков вегетации, установлено, что оптимальным для достижения поставленной задачи является использование семян, собранных в октябре месяце, так как в данном случае более высокий выход масла сочетается с более высоким содержанием н-докозановой кислоты и других биологически активных компонентов (таблица 1).
Пример 5.
Аналогичен примеру 2, только экстракцию масла петролейным эфиром проводят в течение 20 минут (выход и состав масла приведен в таблице 2).
Пример 6.
Аналогичен примеру 2, только экстракцию масла петролейным эфире проводят в течение 30 минут (выход и состав масла приведен в таблице 2).
Пример 7.
Аналогичен примеру 2, только экстракцию масла петролейным эфире проводят в течение 45 минут (выход и состав масла приведен в таблице 2).
Пример 8.
Семена (Sophora japonica L.) (100 г), собранные в октябре месяце, не измельчают и помещают в круглодонную стеклянную колбу для получени масла экстракцией петролейным эфиром. Экстракцию масла проводя трехкратно в течение 30 минут (выход и состав масла приведен в таблице 3).
Пример 9.
Аналогичен примеру 8, только семена (Sophora japonica L.) (100 г) собранные в октябре месяце, предварительно измельчали до частиц размеров 5 мм (выход и состав масла приведен в таблице 3).
Пример 10.
Аналогичен примеру 8, только семена {Sophora japonica L.) (100 г), собранные в октябре месяце, предварительно измельчали до частиц размером 3 мм (выход и состав масла приведен в таблице 3).
Пример 11.
Аналогичен примеру 8, только семена (Sophora japonica L.) (100 г), собранные в октябре месяце, предварительно измельчали до частиц размером 1 мм (выход и состав масла приведен в таблице 3). Таким образом, в процессе поиска оптимальной степени измельченности семян софоры яонской, собранных в октябре месяце, содержащих н-докозановую кислоту установлено, что оптимальным для достижения поставленной задачи является использование частиц размером 3 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход масла сочетается с более высоким содержанием н-докозановой кислоты и других биологически активных компонентов (табл.3).
Предлагаемый способ получения масла из растительного сырья - семен софоры японской, включающий н-докозановую кислоту, отличается простотой и позволяет получать масло с более высоким выходом и одновременным извлечением 17 биологически активных компонентов. Масло из семян софоры японской {Sophora japonica L.) за счет присутствия ряда биологически активных компонентов оказывает противогрибковое действие (табл.5, пример 12).
Пример 12.
Противогрибковую активность масла софоры японской изучали в условиях in vitro в соответствии со стандартом М 27 методом серийных разведении 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, Candida tropicalis шт.239, Microsporum cams 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°±3°С в течение 7 суток (Candida albicans, Candida tropicalis) 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, Candida tropicalis} и 30 суток {Microsporum cams и Trie hophyton rubrum) при 24°±3°C. Результаты действия масла приведены в таблице 5. Таким образом, оптимальным для достижения поставленной цели является использование сырья, собранного в октябре месяце, измельчение частиц до размера 3 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход масла сочетается с более высоким содержанием н-докозановой, н-эйкозановой и 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновой кислот.
Приложения.
Таблица 1.
Выход масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.), измельченных до размера частиц 3 мм в зависимости от срока вегетации (время экстракции 10 мин)
№ примера
Срок вегетации растения, месяц
Выход масла, %
1
сентябрь
8,2
2
октябрь
10,3
3
ноябрь
7,7
4
декабрь
7,1
Таблица 2.
Выход масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.), собранных в октябре месяце и содержание в нем н-докозановой, н-эйкозановой и 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновой кислот в зависимости от времени экстракции (степень измельчения 3 мм)
№ примера
Время экстракции, мин
Выход масла, %
Количество основных компонентов масла (масс.% от цельного масла)
н-докозановая кислота
н-эйкозановая кислота
3-(4-метоксифенил)-2-пропеновая кислота
5
20
7,5
17,45
20,72
10,23
6
30
10,3
21,32
19,25
11,45
7
45
9,5
20,16
15,06
10,72
Таблица 3.
Выход масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.), собранных в октябре месяце и содержание в нем н-докозановой, н-эйкозановой и 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновой кислот в зависимости о степени измельчения (время экстракции 30 минут)
№ примера
Степень измельчения, мм
Выход масла, %
Количество основных компонентов масла (масс.% от цельного масла)
н-докозановая кислота
н-эйкозановая кислота
3-(4-метоксифен ил)-2-пропеновая кислота
8
не измельчают
7,5
20,75
14,18
10,42
9
5 мм
8,1
21,05
12,4
10,64
10
3 мм
10,3
21,32
19,25
11,45
11
1 мм
8,6
14,15
12,82
4,66
Таблица 4.
Количественный состав компонентов масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.) по данным газовой хроматографии
№ пик а
Индекс удерживания RI
Содержание %
Идентифицированное соединение
1
1255
0,11
Гераниол
2
1461
0,15
Линалилизовалериат
3
1600
3,46
н-Додекановая кислота
4
1790
11,45
3-(4-Метоксифенил)-2-пропеновая кислота
5
1800
2,01
н-Тетрадекановая кислота
6
1923
4,15
н-Гексадекановая кислота
7
1962
0,23
Ди-н-бутилфталат
8
2097
5,54
цис, цис-Октадекадиен-9,12-овая кислота
9
2098
8,26
цис, цис, цис-Октадекатриен-9,12,15-овая кислота
10
2100
1,13
н-Генэйкозановая кислота
11
2121
5,76
н-Октадекановая кислота
12
2324
19,25
н-Эйкозановая кислота
13
2500
1,72
н-Пентакозановая кислота
14
2524
21,32
н-Докозановая кислота
15
2740
6,27
н-Тетракозановая кислота
16
2918
4,21
цис, цис, цис-Эйкозатриен-8,11,14-овая кислота
17
2943
0,66
н-Церотиновая кислота
18
3112
4,32
н-Октакозановая кислота
Таблица 5.
Фунгистатическая (ФС), фунгицидная (ФЦ) активность масла из семян софоры японской ((Sophora japonica L.) по отношению к ряду микроорганизмов в сравнении со стандартом флуконазолом
Действие масла
Микроорганизмы
Концентрация, мкг/мл
Candida albicans шт.1029/13
Microsporum cams шт.1173
Trichophyton rubrum шт.1220
Candida tropicalis шт.239
ФС
80*
80
80
80
ФЦ
160*
160
160
160
Флуконазол (ФЦ)
40*
40
40
40
* различия между повторами достоверны при p=0,95