СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ФЛАВОНОИДОВ ИЗ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
METHOD FOR SEPARATE ISOLATION OF TANNING SUBSTANCES AND FLAVONOIDS FROM MEDICINAL PLANT MATERIAL

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакогнозии и фармации.
Несмотря на то, что в фармакогнозии известно множество способов экстракции биологически активных веществ (БАВ) из лекарственного растительного сырья (ЛРС), избирательное выделение отдельных групп соединений остается актуальной задачей. Очищенные фракции БАВ используются при создании ряда лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище.
Перспективным методом, позволяющим существенно повысить выход БАВ из растительного сырья, является экстракция под действием электрического поля. Этот вид экстракции особенно актуален в случае использования в качестве экстрагента воды - самой физиологичной жидкости, так как увеличивает выход даже малорастворимых соединений [Пономарев В.Д. Экстрагирование лекарственного сырья.: Медицина, 1976, с.123-125; I. Sensoy and S.K. Sastry. Extraction using moderate electric fields // J. Food Sci, 2004. 69 (1)].
Известны способы повышения эффективности экстракции полифенолов под действием электрического поля [Nadia Bousettaet al. Electrically assisted extraction of soluble matter from chardonnay grape skins for polyphenol recovery // J. Agric Food Chem., 2009, Feb 25, 57(4): 1491-1497; Казуб B.T. Кинетика и основы аппаратурного оформления процессов электроразрядного экстрагирования биологически активных соединений: дис…д-ра техн. наук: 05.17.08/ Пятигорская гос.фарм. акад. - Пятигорск, 2002. - 345 с.].
Однако в литературе отсутствуют данные по изучению возможностей выделения флавоноидов и дубильных веществ в воду отдельно друг от друга в условиях комнатной температуры при минимальной силе тока.
Известен также способ приготовления экстракта из прополиса путем пропускания электрического тока через воду до достижения экстрактом рН 7.
Пропускание электрического тока через воду осуществляют посредством помещенных в воду противоположно заряженных электродов, причем прополис размещают в катодной зоне, которую отделяют от анодной с помощью фильтрующей перегородки, а содержание восковых соединений в нем не более 1 мас. от растворяемого прополиса. [RU РФ 2090089, 2002. Способ приготовления экстракта прополиса и экстракт прополиса] Однако этот способ позволяет перевести в водную среду весь комплекс соединений прополиса.
Описан способ холодной водной экстракции флавоноидов под действием переменного электрического поля, не предусматривающий разделение флавоноидов и дубильных веществ (RU 2453322 «Способ холодной водной экстракции флавоноидов из лекарственного растительного сырья»).
Описан способ экстракции антиоксидантов из листьев толокнянки под действием постоянного электрического тока. Авторами установлено, что наиболее полно природные антиоксиданты извлекаются методом мацерации в постоянном электрическом поле (U=35 В, I=250 мА) в течение 2 ч при температуре 303 K и постоянном перемешивании [Николаевский А.Н. и др. Получение антиоксиданта из листьев толокнянки экстракцией под действием постоянного электрического тока. // Хим.-фарм. журнал, 2008. - N3. - C.25-27], где в качестве экстрагента использовался 1% раствор кислоты уксусной с добавлением в качестве поверхностно-активного вещества твина-80.
Из известного уровня техники не следует возможность раздельного выделения флавоноидов и дубильных веществ из лекарственного сырья холодной водой.
Задача изобретения - раздельное выделение дубильных веществ и флавоноидов из лекарственного растительного сырья посредством холодной водной экстракции под действием постоянного и переменного электрического поля.
Поставленная задача решается способом раздельного выделения дубильных веществ и флавоноидов из лекарственного растительного сырья, заключающимся в том, что сырье сначала экстрагируют очищенной водой при комнатной температуре при постоянном напряжении электрического поля 9-12 В, в течение 30-40 мин, полученный экстракт, содержащий сумму дубильных веществ, сливают, а экстракцию обработанного сырья ведут новой порцией воды при переменном напряжении электрического поля 4 В с частотой 77-100 Гц в течение 30-40 мин с получением экстракта, содержащего флавоноиды.
Практически это осуществляется следующим образом: между двумя сетчатыми электродами из нержавеющей стали помещается навеска ЛРС. Электроды с навеской погружаются в стакан с очищенной водой. К внешним контактам электродов подводится напряжение 9-12 В от генератора постоянного напряжения с частотой, равной 0. Раствор перемешивается магнитной мешалкой с целью облегчения процесса диффузии БАВ в раствор. Время экстракции составляет 30-40 мин. При этом в экстракт переходит сумма дубильных веществ.
Затем экстракт, содержащий сумму дубильных веществ, сливают, а экстракцию обработанного сырья ведут новой порцией воды при переменном напряжении электрического поля 4 В с частотой 77-100 Гц в течение 30-40 мин с получением экстракта, содержащего флавоноиды.
Поскольку электропроводность дистиллированной воды практически равна нулю, то и ток (I) практически равен нулю, то есть в соответствии с законом Джоуля-Ленца процесс экстракции не сопровождается разогревом раствора.
Пример. Экстракция флавоноидов и дубильных веществ из цветков бессмертника, травы полыни, цветков ромашки.
Измельченное сырье массой около 1 г (точная навеска) помещали между двумя сетчатыми электродами из нержавеющей стали. Электроды с навеской погружали в стакан с очищенной водой. К внешним контактам электродов подводили напряжение 9-12 В от генератора постоянного напряжения с частотой, равной 0. Раствор перемешивался магнитной мешалкой с целью облегчения процесса диффузии БАВ в раствор. Время экстракции составляло 30-40 мин. При этом в экстракт переходила сумма дубильных веществ.
Затем экстракт, содержащий сумму дубильных веществ, сливали в стакан с обработанным сырьем, приливали новую порцию воды объемом 150 мл. К внешним контактам электродов подводили напряжение 4 В от генератора переменного напряжения частотой 77-100 Гц. Раствор перемешивался магнитной мешалкой в течение 30-40 мин. При этом в воду экстрагировались флавоноиды.
Для сравнения получали также контрольный экстракт без наложения электрического поля при перемешивании экстрагента в течение 1 ч. Для этого навеску сырья массой около 1 г (точная навеска) помещали между электродами в стакан с дистиллированной водой объемом 150 мл и перемешивали магнитной мешалкой в течение 30-40.
Сумму дубильных веществ определяли перманганатометрическим титрованием с индикатором индигосульфокислотой. К 20 мл извлечения прибавляли 300 мл воды и 25 мл индигосульфокислоты, затем перемешивали и титровали раствором калия перманганата с концентрацией 0,02 моль/л. Сумму флавоноидов в пересчете на рутин устанавливали спектрофотометрическим методом (прибор - Specord UV-VIS) после реакции с избытком алюминия хлорида.
К 20 мл извлечения добавляли 2 мл 5% спиртового раствора алюминия хлорида и доводили объем в мерной колбе до 25 мл 70% этанолом. В качестве раствора сравнения использовали 20 мл извлечения, разбавленного до 25 мл 70% этанолом. Спектры снимали через 20 мин после начала реакции.
Количественное содержание флавоноидов и дубильных веществ в экстрактах цветков бессмертника, травы полыни и цветков ромашки указано в табл.1, 2 и 3 соответственно.
Таблица 1
n=5; f=0,95
Показатель
Экстракт, полученный при постоянном напряжении
Экстракт, полученный при переменном напряжении
Контрольный опыт (без напряжения)
Содержание дубильных веществ в пересчете на танин, %
1,87±0,03
не обнаружено
0,25±0,01
Содержание флавоноидов в пересчете на рутин, %
0,012±0,002
0,39±0,03
0,014±0,004
Таблица 2
n=5; f=0,95
Показатель
Экстракт, полученный при постоянном напряжении
Экстракт, полученный при переменном напряжении
Контрольный опыт (без напряжения)
Содержание дубильных веществ в пересчете на танин, %
1,25±0,03
не обнаружено
0,37±0,01
Содержание флавоноидов в пересчете на рутин, %
0,004±0,001
0,026±0,002
0,008±0,003
Таблица 3
n=5; f=0,95
Показатель
Экстракт, полученный при постоянном напряжении
Экстракт, полученный при переменном напряжении
Контрольный опыт (без напряжения)
Содержание дубильных веществ в пересчете на танин, %
1,18±0,02
не обнаружено
0,22±0,01
Содержание флавоноидов в пересчете на рутин, %
0,003±0,001
0,023±0,002
0,006±0,002
Как видно из представленных данных, при постоянном напряжении, равном 9-12 В, извлекается сумма дубильных веществ, причем эффективность их экстракции выше, чем в контрольном опыте. Сумма флавоноидов, обнаруженная в экстракте, полученном в этих условиях меньше, чем в контрольном опыте и очень мала по сравнению с содержанием дубильных веществ.
При воздействии переменного напряжения извлекается сумма флавоноидов, причем эффективность их экстракции выше, чем в контрольном опыте. Дубильные вещества в данном экстракте не обнаруживаются.
Таким образом возможно избирательно экстрагировать сумму дубильных веществ и сумму флавоноидов из растительного сырья в одном аппарате, существенно повышая выход БАВ в воду.