CC BY
20
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПИНОЦЕМБРИНА - СТАНДАРТА
Миртурсунова Ирода Мирмухиддин кизи
магистр, Ташкентский химико-технологический институт,
Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected]
Абдурахманов Бахтиёр Алимович
мл. науч. сотр., Институт химии растительных веществ,
Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected]
Сотимов Гайрат Бахтиёрович
д-р тех.наук, Институт химии растительных веществ,
Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: dr. [email protected]
Маматханов Ахматхон Умарханович
д-р тех. наук, проф., Институт химии растительных веществ,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: amamatkhanov@mail. ru
Маматханова Мунирахон Ахматхон кизи
ст. науч. сотр., Институт химии растительных веществ,
Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected]
Халилов Равшан Муратжонович
д-р тех. наук, Институт химии растительных веществ,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: dr. khalilov@inbox. ru
№ 5 (62)
INVESTIGATION OF THE PROCESS OF OBTAINING OF PINOSEMBRIN-STANDART
Iroda Mirtursunova
Masters degree Tashkent Chemical Technological institute,
Uzbekistan, Tashkent
Baxtiyor Abduraxmanov
Junior researcher Institute of Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
G^ayrat h Sotimov
Doctor of Technical Sciences Institute of Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Axmatxon Mamatxonov
Doctor of Technical Science Prof Institute of Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Muniraxon Mamatxonov
Senior researcher Institute of Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Ravshanjon Halilov
Doctor of Technical Sciences, Senior researcher of the experimental-technological laboratory of the Institute of Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: Изучение процесса получения пиноцембрина - стандарта // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Миртурсунова И.М. [и др.]. 2019. № 5(62). URL:
http://7universum. com/ru/tech/archive/item/72 70
№ 5 (62)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2019 г.
АННОТАЦИЯ
Целью исследований являлось получения стандарта пиноцембрина из суммы флавоноидов, выделенных из надземной части Glycyrrhiza glabra экстракцией хлороформо. Надземную часть солодки голой экстрагировали хлороформом, используя колоночную хроматографию. Определено влияние гидромодуля процесса экстракции сырья и соотношения смеси растворителей хлороформ - бензин на выход пиноцембрина. Процесс получения пиноцембрина оптимизировали методом плана латинский квадрат 3х3. С целью получения стандартного образца пиноцембрина, соответствующего требованиям НТД, был разработан способ очистки технического пиноцембрина методом кристаллизации. Чистоту пиноцембрина контролировали по величине удельного показателя поглощения в метиловом спирте.
ABSTRACT
He aim of the research was to obtain a standard of pinocembrin from the sum of flavonoids isolated from the aerial part of Glycyrrhiza glabra by chloroform extraction. The aerial portion of licorice was extracted with chloroform using column chromatography. The influence of the hydromodule of the extraction process of raw material and the ratio of the solvent concentrations chloroform - gasoline on the yield of pinocembrin is determined. The process of obtaining pino-cembrin was optimized using the plan method of the Latin square 3x3. To obtain a standard sample of pinocembrin, which meets the requirements of NTD, method of purification of technical pinocembrin by a crystallization method was developed. The purity of pinocembrin was controlled by the specific absorption rate in methyl alcohol.
Ключевые слова: Glycyrrhiza glabra, оптимизация, стандартный образец, сумма флавоноидов.
Keywords: Glycyrrhiza glabra, optimization, standard sample, summ flavonoids.
Введение. Как ранее сообщали в Институте химии растительных веществ им. академика С.Ю. Юнусова АН РУз из надземной части солодки голой (Glycyrrhiza glabra L, сем. Fabaceae - бобовых) была выделена сумма флавоноидов, основными из которых являются пиноцембрин, глабранин, пурнетин [1]. Исследования показали, что мажорным флавоноидом в надземной части солодки является пиноцембрин, содержание которого достигает до 0,9% [2].
На основе суммы флавоноидов из надземной части солодки голой создано лекарственное средство «Глацембрин», обладающее противовоспалительным и обезболивающим действием [3].
Субстанция глацембрин представляет собой порошок от зеленовато-желтого до зеленовато-коричневого цвета со специфическим запахом, очень мало растворимый в 96% спирте, практически нерастворимый в хлороформе и воде. Стандартизацию субстанции проводят спектрофотометрическим методом в пересчете на пиноцембрин стандарт.
Целью исследования. С целью получения пино-цембрина надземную часть солодки голой экстрагировали хлороформом. Хлороформные фракции сгущали до сухого остатка.
В хлороформном экстракте помимо флавоноидов содержатся сопутствующие вещества, представляющие собой органические кислоты, хлорофиллы и другие примеси. Поэтому для выделения пино-цемрина из суммы флавоноидов целесообразно использовать хроматографический метод разделения на силикагеле.
Полученные научные результаты и их обсуждение
Надземную часть солодки (7,0 кг) экстрагировали 4 раза хлороформом, настаивая по 6-8 ч. Гидромодуль процесса 1:15. Объединенный хлороформный экстракт упаривают в вакуум-циркуляционном аппарате. Выход хлороформного извлечения 504,0 г.
Хлороформное извлечение хроматографировали на колонке (6х120 см) с силикагелем (4 кг) марки КСК с размерами частиц 0,1-0,25 мм. Для очистки от липофильных и смолистых веществ колонку последовательно промывали смесью растворителей:
хлороформ - бензин в соотношении 1:1, р=1.095; хлороформ - бензин 3:1, р=1.290; Опыты проводили следующим образом: в колонку с силикагелем наносили сгущенный хлороформный экстракт. Фракции элюата по 500 мл проверяли качественно методом тонкослойной хроматографии на пластинках «8ПиРэ1» в системе растворителей хлороформ - бензол - метанол (19:1:1). Проявитель - пары аммиака.
Сопутствующие вещества с колонки смывали 8 л смеси бензин - хлороформ 1:1, (элюат удаляют из технологического цикла). Далее колонку промывали системой бензин - хлороформ 1:3, при этом получили технический пиноцембрин (30,0 г). Затем технический пиноцембрин кристаллизовали из смеси растворителей хлороформ - гексан 3:2 и выделили пиноцембрин - стандарт (25,0 г). Кристаллы отделяли и сушили в сушильном шкафу при 70°С. Выход пиноцембрина составил 0,35% к массе сырья. Фракции, содержащие пиноцембрин, объединяли и сушили в вакууме. Чистота продукта составила 96,0%.
Влияние условий экстракции на выход продукта иллюстрируется в таблице 1.
№ 5 (62)
AUNl
ТЕ)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2019 г.
Таблица 1.
Влияние гидромодуля процесса экстракции сырья и соотношения смеси растворителей хлороформ -
бензин на выход пиноцембрина
Вес сырья, кг Гидромодуль процесса экстракции сырья Выход суммы экстрактивных веществ, г Объемное соотношение элюента (хлороформ-бензин) Выход пиноцембрина
г % от массы сырья
7 1:12 480 4:1 39,7 0,66
7 1:13 500 3:1 52,1 0,87
7 1:14 504 3:1 55,0 0,91
7 1:15 504 3:1 55,3 0,92
7 1:16 504 2:1 28,5 0,47
Из данных таблицы 1 видно, что максимальный выход экстрактивных веществ получен при соотношении сырья к растворителю 1:15. Оптимальное соотношение смеси растворителей хлороформ - бензин при элюации пиноцембрина из колонки - 3:1.
Далее найдено оптимальное соотношение смеси растворителей для удаления сопутствующих веществ из суммы экстрактивных веществ. Для этого по 100г сгущенного хлороформного экстракта загружали в колонку с 800 г силикагеля, и сопутствующие вещества элюировали органическими растворителями и их смесями. Элюат упаривали досуха и взвешивали. При этом максимальное извлечение сопутствующих веществ достигается при промывании колонки смесью растворителей хлороформ-бензин1:1.
Используя литературные данные и получив априорную информацию, влияющую на процесс, далее оптимизировали условия разделения пиноцембрина из суммы флавоноидов с помощью плана типа латинский квадрат 3х3 [4].
Для чего исследовали влияние на процесс следующих факторов:
План и
А - соотношение высоты сорбционного слоя к диаметру колонки на уровнях: А1 =6:1; А2=4:1; А3=2:1;
В - скорость элюирования: В1=20 л/час м2; В^=40л/час м2; В$= 60 л/час м2;
С - соотношение суммы, наносимой в колонку, и сорбента: С1=1:2,5; С2=1:5 С3=1:7,5.
Каждый опыт проводили следующим образом: сгущенный хлороформный экстракт, полученный из 0,1 кг надземной части солодки голой, хроматогра-фировали в колонке с силикагелем смесью растворителей хлороформ-бензин 1:1. Хроматографическое разделение пиноцембрина проводили под влиянием параметров, приведенных в табл. 2. Фракции элюата, содержащие пиноцембрин, объединяли, сгущали, сушили при температуре 50-60 °С и вакууме 0,6-0,8 кгс/см2. Далее определяли выход технического пино-цембрина от массы сырья.
Проведено 9 опытов, повторяя дважды, и брали средний результат из двух значений (N=9, 1=2). Результаты опытов приведены в табл. 2.
Таблица 2.
эксперимента
План эксперимента Результаты эксперимента (среднее из двух значений)
А1 А2 A3
В: С1 С3 С2 0,28 0,52 0,60
В2 С3 С2 С1 0,36 0,93 0,48
Вэ С2 С1 С3 0,30 0,34 0,29
Результаты суммы показателей каждого фактора Ту, а также исходные данные для дисперсионного анализа представлены в таблице 3.
Таблица 3.
Результаты эксперимента (среднее из двух значений)
Сумма Ту для фактора А Среднее значения Ai А2 Аз
0,94 0,313 1,79 0,597 1,37 0,457
Сумма Т для фактора В Среднее значения В1 В2 В3
1,40 0,467 1,77 0,590 0,93 031
Сумма Т для фактора С Среднее значения С1 С2 С3
1,1 0,367 1,83 0,610 1,170 0,390
№ 5 (62)
ikuNr
ТЕ)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2019 г.
Показатели факторов рассчитали по формуле: Т = ЕТу = 4,1
Для установления значимости влияния факторов провели дисперсионный анализ результатов эксперимента. Результаты расчета представлены в таблице 4.
Таблица 4.
Дисперсионный анализ латинского квадрата
Источник дисперсии Сумма квадратов каждого фактора Сумма квадратов группы факторов Средний квадрат каждого фактора Дисперсия каждого фактора
А В С Остаток (ошибка) Общая сумма 8а2 = 1,99 8ь2 = 1,99 8с2 = 1,98 88л = 0,12 88Б = 0,12 88с = 0,11 88ост = 0,01 88общ = 0,36 8а2 = 0,06 8ь2 = 0,06 8с2 = 0,05 82ст = 2,22 Бл = 13,55 ББ = 13,29 Бс = 12,17
Табличное значение критерия Фишера
Бтабл.(2,9)=4,3.
Таким образом, значимы факторы А, В и С, так как значения Б а, Бв, Бс больше чем Бтабл.
Наибольший выход пиноцембрина 0,93% получен при условиях А2В2С2, т.е. соотношение высоты сорбционного слоя к диаметру колонки на уровнях -4:1, скорость элюирования - 40л/час м2, соотношение суммы, наносимой в колонку -1:5.
С целью получения стандартного образца пино-цембрина, соответствующего требованиям НТД, был разработан способ очистки технического пиноцем-брина методом кристаллизации.
Для этого были проведены эксперименты по выявлению необходимого времени для полной кристаллизации пиноцембрина. По 3 г технического пино-цембрина растворяли при нагревании на водяной бане в смеси растворителей хлороформ-гексан 1:1 до полного растворения, одновременно добавляли активированный уголь в количестве по 0,2 г. Полученные растворы фильтровали, сгущали до половины от первоначального объема и оставляли в кристаллизаторах на: 4 ч, 8 ч, 12 ч, 24 ч.
Выпавший во всех случаях осадок отделяли, сушили и анализировали, при этом для полной кристаллизации пиноцембрина необходимо не менее 8 часов.
По результатам исследований определены условия процесса кристаллизации, заключающиеся в следующем: кристаллизацию технического пиноцем-брина следует проводить из смеси хлороформ-гексан 1:1 с одновременным добавлением активированного угля, сгущая раствор пиноцембрина до половины от первоначального объема, с последующим выдерживанием в кристаллизаторе не менее 8 часов.
Пиноцембрин представляет собой мелкокристаллический порошок серого цвета, растворимый в 95% -ном спирте, умеренно растворимый в хлороформе, практически нерастворимый в воде, очень мало и медленно растворимый в метиловом спирте.
Чистоту пиноцембрина контролировали по величине удельного показателя поглощения в метиловом спирте (Е1%1см=446±5), что согласуется с данными литературы.
Состав пиноцембрин-стандарта: С15Н12О4, т.пл, 194-196 0С.
УФ-спектр (МеОН, ^мах, нм) 292, 324 (рис. 1).
В ИК-спектре (КБг, V, см-1) (ОН) 3439, (СНз) 2924, (С=0) 1632 (С=С) 1604, 1487, (С-О) 1168, 1086, 1060 (рис. 2.).
Рисунок 1. УФ-спектр пиноцембрина
№ 5 (62)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2019 г.
Рисунок 2. ИК-спектр пиноцембрина
Полученный нами пиноцембрин используют для определения содержания флавоноидов в субстанции глацембрина в качестве стандарта.
Выводы: 1. Таким образом, на основании полученных данных, провели процесс разделения суммы флавоноидов хлороформного экстракта из надземной
части Glycyrrhiza glabra с целью выделения пиноцембрина.
2. Перекристаллизацией технического пиноцембрина из смеси растворителей хлороформ-гексан 1:1 выделили пиноцембрин-стандарт, выход которого составил 0,35% от массы сырья.
Список литературы:
1. Ботиров Э.Х., Киямитдинова Ф., Маликова В.М., Флавоноиды надземной части Glycyrrhiza glabra // Химия природ. шед. - 1986. - № 1. - С. 111 - 112.
2. Юлдашев М.П., Нигматуллаев А.М., Султанов С. Флавоноидов из надземной части солодки голой произрас-табщей в Узбекистане.\\ Растительные ресурсы, - 2000. - Т. 36, вып. 4, - С.56-59
3. Хасанова Р.Х., А.Н.Набиев, Вахабов А.А., Пинацембрин препарат из солодки голой .// Научно-практический журнал. «Гастроэнтерология Санкт-Петербурга». - 2003. - №2-3. - С .180.
4. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. - М.: Высшая школа, 1978.- С. 319.
