НАСТОЙКА ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
ECHINACEA PURPUREA TINCTURE AND METHOD OF PRODUCING SAME

Предшествующий уровень техники
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к настойке из травы, корневищ и корней Echinacea purpurea (L.) Moench, обладающей иммуномодулирующей, иммуностимулирующей, антимикробной, противовоспалительной и противовирусной активностью и способу ее получения. Настойка используется для повышения защитных и иммунных свойств организма и лечения различных вызываемых микробами и вирусами инфекций, гриппа, простудных заболеваний, рецидивирующих инфекций дыхательных путей и других аналогичных заболеваний.
Известен ряд фармакологических препаратов, полученных на основе веществ из различных видов растений рода Echinacea, а также различные способы их изготовления с использованием различных частей растений: корней, соцветий и наземных частей.
Род Echinacea происходит из Северной Америки. Он относится к семейству астровых (Asteracea) и включает девять видов растений, в частности Echinacea purpurea L. Moench, узколистую Echinacea angustifolia D.C., бледную Echinacea Pullida Nutt и другие виды Echinacea.
Химический состав растения:
- трава эхинацеи пурпурной содержит полисахариды (гетероксиланы, арабинорамногалактаны), эфирные масла (0,15-0,50%), флавоноиды, оксикоричные (цикориевая, хлорогеновая, кафтаровая) кислоты, дубильные вещества, сапонины, полиамины, эхинацин, эхинолон, эхинакозид, органические кислоты, смолы, фитостерины;
- корневища и корни - инулин (до 5,9%), глюкозу (7%), эфирные и жирные масла, фенолкарбоновые кислоты, бетаин, смолы.
Все части растения содержат ферменты, макро- (калий, кальций) и микроэлементы (селен, кобальт, серебро, молибден, цинк, марганец и др.).
Фармакологическую активность Echinacea purpurea (L.) Moench определяют следующие биологически активные вещества:
- полисахариды и их мономеры, в частности инулин и фруктаны, содержание которых в корнях может достигать 5,9%;
- фенилпропаноиды: цикориевая кислота (2,3-O-дикофеилвинная), кафтаровая и хлорогеновая кислоты, эхинокозид (глюкозид 2,3-O-дикофеилвинной кислоты), цинарин;
- флавоноиды: лютеолин, лютеолин-7-глюкозид, кемпферол и его 3-глюкозид, и 3-рутинозид, кверцетин и его 3-глюкозид, 3-ксилозид, 3-арабинозид, рутин и другие;
- ненасыщенные углеводы (полиины), входящие в состав эфирного масла: эхинол (10-E-гидрокси-4,10-диметил-4,11-додекадиен-2-он), 1- пентадецен, 1,8 Z-пентадекадиен;
- алкиламиды ненасыщенных кислот, в частности эхинацеин (изобутиламид додека-2E, 6Z, 8E, 1 OE-тетраеновой кислоты), изобутиламиды додека-2E, 4E, 8Z, 10E-тетраеновой и додека-2E, 4E, 8Z, 10Z-тетраеновой кислот.
Фенилпропаноидами богата наземная часть растения Echinacea purpurea (L.) Moench, а корни содержат высокую концентрацию инулина. Установлено, что инулин активирует иммунную систему, усиливая движение белых кровяных клеток к областям, пораженным инфекцией, увеличивая растворимость иммунных комплексов и разрушая бактерии, вирусы и другие микроорганизмы.
Все известные препараты на основе Echinacea обладают различной концентрацией извлеченных из растения веществ, а также различным количественным и качественным составом извлеченных веществ и соединений, что обусловлено не только использованием различных частей растения Echinacea, но и различной технологией их промышленного приготовления, в связи с чем все известные препараты на основе Echinacea обладают различным качественным и количественным составом, различными физико-химическими, фармакологическими свойствами.
При этом известно, что различные технологические приемы и технологические режимы оказывают существенное влияние на содержание и соотношение извлекаемых из растительного сырья веществ и соединений, а также на их фармакологическую активность (Муравьев И.А. Технология лекарств. Изд. 3-е, перераб. и доп. Т. 1, 2. - М.: Медицина, 1980).
Известны препараты "Эхинацин ликвидум" (серия 518626, Германия) и "Иммунал" (серия 0401195, Словения), получаемые методом прессования свежесобранного растения и добавления 22 или 20%-ного спирта этилового. Техническим недостатком подобных технологий является возможность выделения осадка в свежем соке эхинацеи и необходимость вследствие этого регулирования кислотности pH ниже 6 с помощью кислоты (патент EP 0920871 A1, A61K 35/78, опубл. 09.06.1999).
Известен способ получения иммуномодулирующего препарата "Настойка эхинацеи пурпурной" с использованием этилового спирта, по которому, с целью повышения выхода фенилпропаноидов, проводят трехкратную экстракцию травы эхинацеи 40%-ным этиловым спиртом методом мацерации в трех экстракторах при соотношении сырье: экстрагент, равном 1:8, причем первую экстракцию осуществляют при комнатной температуре и две последующие при нагревании до 70-80°C в течение 30 минут (патент RU 2134584, A61K 35/78, опубл. 20.08.99). Недостатком данного способа является использование повышенных температур, при которых разлагаются ценные биологически активные вещества.
Также известны настойка эхинацеи доктора Тайса (серия 01027, Австрия) и способ ее получения (Bauer R., Wagner Н. Echinacea: Hand-buch fur Artze Apotheker und andere Naturwissenschaftler. - Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagschaft. 1990. - 182 s.; патент RU 2134584, A61K 35/78, опубл. 20.08.99). Сущность данного способа заключается в том, что траву эхинацеи заливают экстрагентом (55%-ным этиловым спиртом), настаивают в течение 7 дней, затем извлечение сливают, остаток несколько раз отжимают и промывают экстрагентом и отжатыми вытяжками до необходимого объема. В результате экстрагирования методом мацерации получают настойку эхинацеи доктора Тайса с содержанием экстрактивных веществ 0,4%, в том числе фенилпропаноидов 0,02%. Техническими недостатками настойки эхинацеи доктора Тайса и способа ее получения являются относительно низкое содержание экстрактивных веществ (0,4%) и целевых компонентов, длительность технологического процесса (более 7 суток стадия экстрагирования), недостаточно высокий выход экстрактивных веществ и неполная экстракция растительного сырья.
Известен способ получения настойки эхинацеи пурпурной полученной водно-спиртовой экстракцией травы Echinacea purpurea L. 40%-ным спиртом этиловым методом пятикратной перколяции при общем соотношении сырье: экстрагент 1:5 и при соотношении сырье: экстрагент на каждом из этапов перколяции 1:1, последующего смешения полученных на каждом из этапов перколяции экстрактов и отстаивания полученной смеси экстрактов в течение 1-5 суток при температуре от 8 до 10°C (см. RU 2163138 C1, 20.02.2001). Техническим недостатком данного способа получения является длительность и сложность технологического процесса, способ не обеспечивает максимальное извлечение всех целевых компонентов эхинацеи пурпурной.
Известен способ получения настойки эхинацеи пурпурной, в котором в качестве экстрагента используют 40%-ный этиловый спирт, экстракцию травы эхинацеи проводят методом модифицированной мацерации, сочетающей экстракцию при комнатной температуре и при нагревании в интервале температур 70-80°C (RU 2288732 C1, 10.12.2006). Недостатками этого метода являются неполная экстракция сырья и, как следствие, невысокий выход целевых веществ, а также использование высокой температуры, при которой разрушаются ценные биологически активные вещества.
Известен способ получения экстрактов из корневищ эхинацеи ангустифолия, заключающийся в экстракции сырья сначала органическим экстрагентом с содержанием воды не более 40% (об/об), затем органическим экстрагентом с содержанием воды 60% (об/об) и выше, смешивание экстрактов, полученных на предыдущих стадиях (RU 2317095 C2, 20.02.2008). Недостатком данного способа получения является недостаточный выход биологически активных веществ.
Известен способ получения средства из корней эхинацеи пурпурной путем экстракции сырья 50% этиловым спиртом методом перколяции в шесть стадий (UA 56832 C2, 15.05.2003). Техническим недостатком данного способа получения является длительность и сложность технологического процесса, недостаточный выход биологически активных веществ.
Наиболее близким к предложенному решению является документ (Гордийчук Г.Н. Изучение кинетики равновесия при экстрагировании травы эхинацеи в системе твердое тело - жидкость // Научный вестник Международного Гуманитарного Университета, №1, 2010, стр. 31-35), в котором раскрыта настойка эхинацеи пурпурной, полученная путем экстракции травы эхинацеи 40% этиловым спиртом, дважды (или трижды), настаивая каждый раз по 10-12 часов, при соотношении сырье: экстрагент 1:6, при 40°C. Недостатком данного способа является недостаточное извлечение всех целевых компонентов эхинацеи пурпурной.
Цель и сущность изобретения
Задачей изобретения является разработка новой технологии получения настойки из травы, корней и корневищ эхинацеи пурпурной и создание лекарственного средства на ее основе.
Технический результат заключается в получении настойки из различных морфологических частей эхинацеи пурпурной - травы, корней и корневищ, при сохранении биологической активности компонентов, входящих в состав настойки, лечебных качеств и свойств.
Технический результат достигается путем осуществления способа, заключающегося в том, что измельченные корни и корневища Echinacea purpurea (L.) Moench обрабатывают паром в течение 3-4 часов, далее экстрагируют 40% этиловым спиртом в соотношении сырье: экстрагент 1:6 при температуре 25-30°C, настаивают 12-24 часа, затем перемешивают в течение не менее 1 часа, настаивают еще 12-24 часа, сливают часть экстракта, равную количеству загруженных корней и корневищ Echinacea purpurea (L.) Moench, после слива части экстракта к обработанному сырью добавляют 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:1, через 12-24 часа весь экстракт сливают; параллельно проводят экстрагирование измельченной травы Echinacea purpurea (L.) Moench 40% этиловым спиртом в соотношении сырье: экстрагент 1:6 при температуре 25-30°C, настаивают 12-24 часа, затем перемешивают в течение не менее 1 часа, настаивают еще 12-24 часа, сливают часть экстракта, равную количеству загруженной травы Echinacea purpurea (L.) Moench, после слива части экстракта к обработанной траве добавляют 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:1, через 12-24 часа весь экстракт сливают; все полученные экстракты объединяют и проводят выхолаживание в течение 5-8 суток при температуре 4-7°C, фильтруют.
С использованием данного способа получают новое иммуномодулирующее, иммуностимулирующее, антимикробное, противовоспалительное и противовирусное средство, в виде настойки из травы и корневищ с корнями Echinacea purpurea (L.) Moench, при одновременном сохранении биологической активности компонентов, входящих в состав заявленного средства, лечебных качеств и свойств.
Получаемая настойка из травы и корневищ с корнями Echinacea purpurea (L.) Moench, содержит экстрактивные вещества Echinacea purpurea (L.) Moench и этиловый спирт, при следующем соотношении компонентов, об.%:
экстрактивные вещества травы и корневищ с корнями
не менее 1,7
Echinacea purpurea (L.) Moench
цикориевая кислота
0,01-0,1
хлорогеновая кислота
следы
кафтаровая кислота
0,01-0,1
инулин
0,05-0,9
этиловый спирт
не менее 30
Экспериментально установлено, что именно в результате этой заявляемой в качестве изобретения технологии получаем извлечение целевых фармакологически активных компонентов - инулина, цикориевой, хлорогеновой и кафтаровой кислот при одновременном сохранении их биологической активности, лечебных качеств и активным действием.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Сущность изобретения поясняется нижеприведенными примерами практической промышленной реализации изобретения.
Экстрагент (40%-ный этиловый спирт) готовят в реакторе с мешалкой. В реактор подают 95%-ный этиловый спирт (ФСП 57127, ФСП 42-9292-08, изм. 1-4, ФС-000490-190213) и туда же подают в необходимом количестве воду очищенную (ФС 42-2619-97).
Измельченную траву или корневища с корнями Echinacea purpurea (L.) Moench (ВФС 42-2371-94, EP7 01/2008:1823, исп. 6.0, EP7 01/2008:1824, исп. 6.0, ТФС 426672) загружают в две стальные корзины с перфорированным верхом и дном, которые помещают в перколятор (по две корзины в каждый перколятор). Перколятор снабжен рубашкой, для возможности поддержания температуры мацерации в пределах от 25 до 30°C, к нижнему патрубку перколятора подводится острый пар, для обеспечения возможности обработки паром растительного сырья, загруженного в перколятор.
В первый перколятор загружают две корзины с корневищами и корнями Echinacea purpurea (L.) Moench. Обработку паром проводят в течение от 3 до 4 ч.
После прогревания корневищ с корнями Echinacea purpurea (L.) Moench в перколятор заливают экстрагент 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:6 и настаивают в закрытом аппарате при температуре от 25 до 30°C в течение 12-24 ч, после чего осуществляют перемешивание содержимого перколятора, затем продолжают настаивание в течение 12-24 ч и проводят слив экстракта с перколятора в количестве, равном весу загруженного сырья, в промежуточную емкость. После слива части экстракта, к обработанным корням и корневищам добавляют 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:1. Настаивание проводят в течение 12-24 ч и производят слив всего полученного экстракта в промежуточную емкость.
Во второй перколятор, одновременно с первым, загружают две корзины с травой Echinacea purpurea (L.) Moench., заливают экстрагент 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:6 и настаивают в закрытом аппарате при температуре от 25 до 30°C в течение 12-24 ч, после чего осуществляют перемешивание содержимого перколятора, затем продолжают настаивание в течение 12-24 ч и проводят слив экстракта с перколятора, в количестве, равном весу загруженного сырья, в промежуточную емкость. После слива части экстракта, к обработанной траве добавляют 40% этиловый спирт в соотношении сырье: экстрагент 1:1. Настаивание проводят в течение 12-24 ч и производят слив всего полученного экстракта в промежуточную емкость.
Все полученные экстракты объединяют в сборнике и проводят выхолаживание и осветление при пониженной температуре от 4 до 7°C в течение 5-8 суток. Выхоложенная настойка фильтруется через каскад фильтров с различным диаметром пор.
Готовую эхинацеи настойку подают на фасовку во флаконы из оранжевого стекла с винтовой горловиной типа ФК, ФКМ, ФВ-30-20, ФВ-50-20 или ФВ-100-20 по ОСТ 64-2-71-80, укупоренные пробками полиэтиленовыми по ОСТ 64-2-87-81, ГОСТ 16337-77, ТУ 64-332-83 и навинчиваемыми крышками по ОСТ 64-2-87-81, ОСТ 64-2 218-84, ТУ 9467-003-14552200-2009.
Отработанное сырье подвергают обработке острым паром, с целью регенерации этилового спирта из отработанного сырья, для чего плотно закрывают перколятор, подают водяной пар внутрь аппарата. Спиртовые отгоны конденсируют в холодильнике и собирают для повторного использования в качестве экстрагента.
3
Полученная настойка эхинацеи представляет собой прозрачную жидкость без посторонних включений от желтовато-коричневого до коричневого цвета плотностью 0,9482-0,9622 г/см. При хранении допускается появление хлопьевидного осадка или осадка в виде темного налета на дне и стенках флакона, который при встряхивании разбивается, или образование не разбивающегося налета на дне и стенках флакона. Наличие осадка является следствием использования натурального сырья и не влияет на качество продукта.
Концентрация экстрактивных веществ Echinacea purpurea (L.) Moench в настойке в объемных %: не менее 1,7, в том числе содержание цикориевой кислоты 0,01-0,1, хлорогеновой кислоты - следы, кафтаровой кислоты 0,01-0,1, инулина 0,05-0,9 и содержание этилового спирта не менее 30. Срок годности настойки 4 года.
Определение количественных и качественных показателей полученной настойки проводят следующим образом.
Испытание 1: 3 мл препарата переносят в пробирку вместимостью 10 мл, прибавляют 1 мл раствора железа окисного хлорида 1% и встряхивают: раствор окрашивается в темно-зеленый цвет, при стоянии выпадает черный осадок (фенольные соединения).
Испытание 2: 1 мл препарата помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят спиртом этиловым 40% до метки.
10 мл полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят спиртом этиловым 40% до метки. Содержимое колбы тщательно перемешивают (испытуемый раствор).
Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют на спектрофотометре в максимуме поглощения при длине волны 328 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
УФ-спектр приготовленного раствора препарата в области от 200 до 400 нм должен иметь максимум поглощения при длине волны (328±2)нм, минимум поглощения при (265±2) нм и перегиб в области (300-310) нм.
Испытание 3: Содержание сухого остатка в настойке определяют по методике, описанной в ГФ XI, вып. 2, стр. 149. Содержание сухого остатка должно быть не менее 1,7%.
Испытание 4: К 10 мл настойки прибавляют растворы Каррез1 и Каррез2 по 200 мкл. Пробу центрифугируют при 3000 об./мин, отбирают над осадочную жидкость и 10 мкл вводят в инжектор хроматографа Varian-920 LC с диодноматричным детектором, температура термостата колонки 35°C, скорость элюента 1 мл/мин в режиме градиентного элюирования в соответствии с ФС. Содержание цикориевой кислоты 0,01-0,1%, хлорогеновой кислоты - следы, кафтаровой кислоты 0,01-0,1%.
Испытание 5: 20 мл настойки упаривают при 70°C с помощью вакуумного испарителя до 10 мл, добавляют 150 мкл концентрированной HCl до pH=2 и проводят гидролиз в течение 40 мин. Затем добавляют 300 мкл насыщенного раствора КОН до pH=7. К полученному раствору добавляют растворы Каррез1 и Каррез2 по 200 мкл, раствор центрифугируют при 3000 об./мин. Полученную надосадочную жидкость разводят водой в 2 раза и 10 мкл вводят в инжектор хроматографа Varian-920 LC с диодноматричным детектором, температура термостата колонки 35°C, скорость элюента 1 мл/мин. Контрольная проба готовиться аналогично без добавления HCl. Содержание инулина 0,05-0,9%.
Испытание 6: Содержание этилового спирта в настойке определяют по методике, описанной в ГФ XL, вып. 1, стр. 26. Содержание этилового спирта в настойке должно быть не менее 30%.
Способ применения эхинацеи настойки осуществляется следующим образом.
Внутрь. Перед употреблением взбалтывать. Взрослым и детям старше 12 лет по 25-35 капель 3 раза в день до еды. Средняя продолжительность лечения 2-3 недели.
Учет и интерпретация результатов
Экспериментально установлено, предлагаемая настойка не обладает раздражающим и сенсибилизирующим действием и не токсична.
Иммуномодулирующий, иммуностимулирующий, противомикробный противовирусный и противовоспалительный эффект предлагаемого средства, характеризующегося способом его получения, обусловлен наличием компонентов экстрактивных веществ, в частности фенилпропаноидов (цикориевой, феруловой, кумаровой, кофейной кислот, эхтинацина, эхинокозида и др.), дубильных веществ, сапонинов, флавоноидов, углеводов (инулина, глюкозы) и других биологически активных соединений.
Изучение влияния настойки эхинацеи, полученной на основе предлагаемого способа, на фагоцитоз in vitro и in vivo показало, что она стимулирует на 45% хемотоксическую подвижность гранулоцитов в камере Бойдена, усиливает на 30-45% процесс поглощения дрожжеподобных грибов Candida albicans гранулоцитами и моноцитами здоровых доноров, однако не влияет на внутриклеточный киллинг фагоцитированных грибов, а следовательно, проявляет иммуностимулирующие свойства.
Также настойка уменьшает интенсивность воспаления, вызванного аппликацией кротонового масла на кожу уха крыс - уменьшается интенсивность отека и инфильтрации тканей гранулоцитами.
Биологически активные вещества настойки усиливают фагоцитарную активность гранулоцитов и клеток РЭС, индуцируют синтез цитокинов и белков острой фазы, стимулируют активность естественных киллеров (NK-клеток), что позволяет говорить о наличии опосредованной антимикробной, противовоспалительной и противовирусной активности. Также при клиническом применении настойки эхинацеи пурпурной установлено повышение активности лизоцима и комплемента в сыворотке крови пациентов.
Таким образом, предлагаемая нами технология получения настойки из различных морфологических частей эхинацеи пурпурной - травы, корней и корневищ, позволяет получить лечебное средство с сохранением биологической активности компонентов, входящих в состав настойки.