CC BY
89
Вестник Ка^НЖУ №4-2018
УДК 615.322:635.711
Б.С. Жума^анова1, М. Оразалиева2, А.А. Кесикова1, Г.С. Ибадуллаева1, З.Б. Сакипова1
1 Казахский Национальный медицинский университет имени С.Д. Асфендиярова 2Назарбаев интеллектуальная школа химико-биологического направления
ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЫРЬЯ ТИМЬЯНА (THYMUSL.)
Экспериментально установлены числовые значения фармако-технологических характеристик лекарственного растительного сырья тимьяна (ThymusL.): удельная масса, объемная масса, насыпная масса, пористость, порозность, свободный объем слоя сырья, коэффициент поглощения экстрагента и сумма экстрактивных веществ. Результаты исследования позволяют прогнозировать оптимальный способ и условия экстрагирования биологически активных веществ и нормировать технологический процесс получения экстракта фармакопейного качества.
Ключевые слова: Лекарственное растительное сырье, технологические параметры, биологически активные вещества, тимьян
Введение.
Республика Казахстан обладает большим ресурсом природного сырья. Одним из основных приоритетных направлений в научном обеспечении индустрии республики считается поиск и создание отечественных лекарственных средств растительного происхождения, разработка высокоэффективных технологий их получения и внедрение в промышленное производство. В Национальном медицинском университете им. С.Д. Асфендиярова совместно с учеными Школы фармации и медицинский университет в Люблине ведутся научные исследования некоторых видовтимьяна ThymusL. Лекарственное растительное сырье тимьяна представляет собой особый интерес из-за богатого содержания в нембиологически активных веществ, обуславливающих его широкий спектр фармакологического действия [1].
Для создания фитопрепаратов надлежащего качества, в первую очередь, необходимо обосновать оптимальный способ
экстрагирования целевой группы биологически активных веществ, изучить влияние технологических параметров сырья: удельная масса, объемная масса, насыпная масса, пористость, порозность, свободный объем слоя сырья, коэффициент поглощения экстрагента на выход суммы экстрактивных веществ и
эффективность технологического процесса [2,3,
4].
Целью работы является установление технологических параметров растительного сырья травы тимьяна для разработки оптимальной технологии получения экстракта фармакопейного качества. Материалы и методы.
Объектом исследования служили трава тимьяна, собранные в весенний период (начало мая) в предгорьях Кунгей Алатау на территории Алматинской области. При выполнении экспериментальной работы использованы технологические методы.
Методика определения удельной массы.
Удельная масса ^у) это отношение массы абсолютно измельченного сырья к объему растительного сырья.
Сырье массой 5,0 г (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 100мл, заливают водой очищенной на 2/3 объема и выдерживают на кипящей водяной бане в течение 1,5 - 2 ч., периодически перемешивая для удаления воздуха. После колбу охлаждают до 200С, доводят объем до метки водой очищенной. Колбу взвешивают с сырьем и водой. Предварительно определяют вес колбы с водой, заполненной до метки. Удельную массу определяют по формуле:
d„ =
где Р - масса абсолютно сухого сырья, г; G - масса колбы с водой, г; F - масса колбы с водой и сырьем, г; d - плотность воды, г/см3 ^ = 0.9982 г/см3)
Pd
P + G-F
Методика определения объемной массы.
Объемная масса ^о) это отношение массы недробленого сырья при определенной
влажности к занимаемому объему, который включает поры, трещины и капилляры, заполненные воздухом.
ЮелЪик ХажМММ №4-2018
В мерный цилиндр на 100мл наливают 50мл воды очищенной. 10,0 г (точная навеска) недробленного сырья быстро помещают в мерный цилиндр с жидкостью (вода очищенная) и определяют объем, который
получился. По разнице объемов в мерном цилиндре до помещения сырья и после определяют объем, занимаемый сырьем. Объемную массу определяют по формуле:
где Ро - масса недробленного сырья при определенной влажности, г; Vo - объем, который занимает сырье (разница объемов), см3.
В мерный цилиндр помещают измельченное сырье, слегка встряхивая для выравнивания сырья, и определяют полный объем, который оно занимает. После определяют массу. Насыпную массу определяют по формуле:
где Рн - масса неизмельченного сырья при определенной влажности, г; Vн - объем, который занимает сырье, см3.
Методика определения пористости. (полностью) и объемной массой к удельной
Пористость (Пс) характеризует величину пустот массе. Пористость сырья рассчитывают по
внутри частиц сырья и определяют как формуле:
отношение разницы между удельной массой
Методика определения насыпной массы.
Насыпную массу ^н) определяют, как отношение массы измельченного сырья при естественной влажности к занимаемому сырьем полному объему, который включает поры частиц и пустоты между ними.
где dy - удельная масса сырья, г/см3; do - объемная масса сырья, г/см3.
йу
Методика определения порозности.
Порозность (Пж) характеризует величину пустот между частицами растительного материала, определяют как отношение разницы
между объемной и насыпной массами к объемной массе.Порозность сырья
рассчитывают по формуле:
П _ йо -
где do - объемная масса сырья, г/см3; dн - насыпная масса сырья, г/см3.
Методика определения свободного объема слоя сырья.Свободный объем (V) слоя характеризует относительный объем пустот в единице слоя сырья (пустоты внутри частиц и между ними) и определяют как отношение
V _
где dy - удельная масса сырья, г/см3; dн - насыпная масса сырья, г/см3.
между удельной массой и насыпной массой к удельной массе.
Свободный объем слоя рассчитывали по формуле:
Методика определения коэффициента поглощения экстрагента.
По 5,0 г измельченного сырья (точная навеска) помещают в мерные цилиндры и заполняют экстрагентом (спирт 30%, 50%, 70%, 96% и вода
очищенная) таким образом, чтобы сырье было покрыто полностью, и оставляют на несколько часов. Затем сырье фильтруют через бумажный фильтр в другой мерный цилиндр и фиксируют количество полученногоэкстрагента.
Вестник Ка^ЖМУ №4-2018
Коэффициент поглощения экстрагента
X _
определяют по формуле:
V - V,
где V - объем экстрагента, которым заполняли сырье, см3; VI - объем экстрагента, получили после поглощения сырья, мл; Р - масса сухого сырья.
Определение экстрактивных веществ. Изучение влияние степени измельчения сырья на выход экстрактивных веществ.
В качестве экстрагента использовали воду очищенную и спирт этиловый в различных концентрациях: 30%, 50%, 70% и 96%. Высушенное сырье измельчали до размеров, мм: 1,0-3,0, 3,0-5,0 и 5,0-7,0.
Эксперимент проводили на пяти сериях исследуемого сырья.
Около 1,0 (точная навеска) определенного размера измельченного сырья, помещают в коническую колбу емкостью 200-250 мл, добавляют 50мл растворителя (воды, этилового спирта разной концентрации), колбу закрывают пробкой, взвешивают (с точностью до 0,01г) и оставляют на один час. После, колбу соединяют с обратным холодильником, нагревают на
водяной бане, поддерживая слабое кипение в течение 2ч. После охлаждения колбу снова взвешивают, закрыв заранее той же пробкой, и потерю в массе заполняют растворителем. Содержимое колбы взбалтывают и фильтруют через сухой бумажный фильтр в сухую колбу емкостью 150-200 мл. 25 мл фильтрата пипеткой переносят в заранее высушенную до постоянной массы и точно взвешенную фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане досуха. Чашку с остатком сушат при температуре 100-105С до постоянной массы, затем охлаждают в течение 30 мин в эксикаторе с безводным кальция хлоридом и немедленно взвешивают.
Содержание экстрактивных веществ (Х %) в пересчете на абсолютно сухое сырье определяют по формуле:
X _
т * 200 * 100
тх * (100 - W)
где т -масса сухого остатка , г; т1 - масса сырья, г; W - потеря в массе при высушивании, % .
Результаты.
Результаты определения технологических параметров: удельная масса, г/см3, объемная масса, г/см3, насыпная масса, г/см3, пористость,
г/см3, порозность, г/см3, свободный объем слоя сырья, г/см3, коэффициент поглощения экстрагента для сырья - тимьяна, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты определения некоторых технологических параметров сырья
Технологический параметр Размер измельчения сырья, мм
1-3 3-5 5-7
Удельная масса, г/см3 3,87 ±0,04 3,95±0,14 3,43±0,05
Объемная масса, г/см3 0,27±0,06 0,29±0,02 0,31±0,01
Насыпная масса, г/см3 0,51± 0,22 0,58±0,13 0,62±0,07
Пористость, г/см3 0,65 ±0.1 0,74±0,26 0,91±0,29
Порозность, г/см3 0,53 ±0,3 0,54±0,01 0,57±0,01
Свободный объем слоя сырья, г/см3 0,70±0,01 0,77±0,3 0,29±0,32
Коэ< »фициент поглощения экстрагента:
Вода очищенная 3,0±0,02 3,2±0,2 3,8±0,17
Спирт этиловый 30% 1,21±0,15 1,84±0,02 1,92±0,16
Спирт этиловый 50% 1,79±0,11 1,94±0,08 2,43±0,25
Спирт этиловый 70% 2,01±0,12 2,21±0,05 2,05±0,08
Спирт этиловый 96% 2,55±0,14 2,53±0,15 2,48±0,15
Обсуждение и заключение.
Эксперименты проводились в пяти повторах, результаты подверглись статистической обработке. Полученные числовые значения технологических параметров растительного
сырья в зависимости от степени его измельчения: удельная масса, объемная масса, насыпная масса, пористость, порозность, свободный объем слоя сырья, коэффициент поглощения, а также выход суммы
Vestnik KazNMU №4-2018
экстрактивных веществ являются критерием для разработки оптимальной технологии получения экстракта, соответствующего фармакопейным требованиям. Полученные экспериментальные данные позволяют прогнозировать выбор
оптимального экстрагента и степень измельчения сырья. Из полученных данных установлено, что максимальный выход экстрактивных веществ наблюдается при применении в качестве экстрагента этилового
спирта в концентрациях от 70 до 96% и дисперсности сырья 1.0-3.0 мм.
Выводы.
Таким образом, при степени измельчения сырья 1.0-3.0 мм наблюдается оптимальный выход экстрактивных веществ и полное смачивание сырья без его принудительного перемешивания. Эти параметры послужили для разработки оптимальной технологии получения экстрактов из сырьятимьяна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Государственная Фармакопея Республики Казахстан - Том 1 изд. - Алматы: Издательский дом "ЖибекЖолы», 2008. - Т.1. - 566 с.
2 С.В. Гарна, П.П. Ветров, В.А. Георпянц Взаемозв'язок основних технолопчних параметрiв рослинно! сировини / / Актуальш питання фармацевтично! i медично! науки та практики. - 2012. - №1. - С. 54-57.
3 Чуешов, В.И., Гладух, Е.В. Технология лекарств промышленного производства. - Винница: Нова Книга, 2014. - С. 403-445.
Б.С. Жумацанова1, М. Оразалиева2, А.А. Кесикова1, F.C. Ибадуллаева1, З.Б. Сакипова1
гС.Ж. Асфендияров атындагы К,азац УлттыцмедицинаyHueepcumemi 2Химия-биология багытындагы «Назарбаев ЗияткерлжмектебЬ
ЖЕБ1Р (THYMUS ^)ШИК1ЗАТЫНЫН, ТЕХНОЛОГИЯЛЫК К6РСЕТК1ШТЕРШ ЗЕРТТЕУ
ty^h: Эксперимент жYзiнде дэрiлiк eсiмдiк жебiршикiзатынынфармако-технологиялык; кeрсеткiштерi аны;талды: меншiктi салма;, кeлемдi салма; себыу салма;, кеуектiлiк, ^ыстылы;, шикiзат ;абатынын ерюн кeлемi, экстрагенттi сору коэффициент жэне экстрактивтi заттарды; жалпы сомасы. Алынган нэтижелер биологиялы; белсендi заттарды экстрактiлеу жагдайлары мен оптимальды тэсыш жэне фармакопеялы; сапалы эктракт алу технологиялы; процесiн болжауга мYмкiндiк бередь ТYЙiндi свздер. Дэрiлiк eсiмдiк шиюзаты, технологиялы; параметрлер, биологиялы; белсендi заттар, жебiр.
B. Zhumakanova1, M. Orazaliyeva2, A. Kessikova1, G.S. Ibadullayeva1, Z. Sakipova1
1Asfendiyarov Kazakh National medical university 2"Nazarbayev Intellectual School" with chemistry-biology direction
THE STUDY OF THE TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF HERBAL SUBSTANCE THYMUS L.
Resume: On the basis of experimental work on herbal plant material ThymusL., following pharmaco-technological parameters were identified: unit weight, volume weight, bulk weight, sponginess, porosity, free volume of raw material layer, the coefficient of extractant absorption and sum of extractive substances. The obtained results can be applied for forecasting the optimal method and conditions of extracting biologically active substances and technological process of obtaining extract of pharmacopoeial quality. Keywords: Herbal plant material, technological parameters, biologically active substances, Thymus
