Разработка технологии и анализ экстракта листьев кизила жидкого Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 661.123: [615.451.16:582.788.1]012.074

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И АНАЛИЗ ЭКСТРАКТА ЛИСТЬЕВ КИЗИЛА ЖИДКОГО

© 2012 Т.А. Шаталова, А.Ю. Айрапетова, Л.А. Мичник, О.В. Мичник, В.И. Погорелов, Е.Н. Хромцова, И.С. Луговой, Л.А. Саджая

Пятигорский филиал Волгоградского государственного медицинского университета

Поступила в редакцию 02.10.2012

Целью данной работы является разработка технологии и анализ жидкого экстракта из листьев кизила мужского. Были обоснованы: концентрация экстрагента (спирта этилового), условия экстрагирования сырья (соотношение фаз и число ступеней экстракции), разработана технология экстракта. Проведен анализ препарата (по внешнему виду; содержанию действующих веществ; плотности; сухому остатку) и изучена его антимикробная активность.

Ключевые слова: листья кизила мужского, экстракт жидкий, технология, анализ, антимикробная активность

Интерес к лекарственным средствам растительного происхождения в настоящее время не ослабевает. Это связано с тем, что средства растительного происхождения, которые по своим структурным особенностям близки к естественным метаболитам организма, нетоксичны и могут применяться в течение длительного времени, не вызывая побочных явлений. Кизил мужской (Cornus mas L., сем. Кизиловые - Cornaceae) издавна известен как плодовое растение с ценными лекарственными свойствами. Отвары плодов и листьев кизила используются в народной медицине как общеукрепляющее, возбуждающее, вяжущее, антимикробное и тонизирующее средство. Листья кизила содержат: ири-доиды (секологанин 0,1%); фенолкарбоновые кислоты, витамин С, дубильные вещества - до 17,6%, флавоноиды (рутин, кверцетин, кемпферол), про-антоцианидины [3]. Наиболее известными лекарственными формами, получаемыми на основе растительных объектов, являются настойки или различные виды экстрактов.

Цель работы: разработка технологии жидкого экстракта из листьев кизила мужского.

Материал и методика. Образцы листьев кизила мужского, использованные для проведения

Шаталова Татьяна Анатольевна, кандидат фармацевтических наук, преподаватель кафедры технологии лекарств. E-mail: [email protected]

Айрапетова Ася Юрьевна, кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры фармацевтической химии

Мичник Людмила Андреевна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры технологии лекарств Мичник Олег Викторович, кандидат фармацевтичес-ких наук, доцент кафедры технологии лекарств Погорелов Виктор Иванович, кандидат фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии лекарств

Хромцова Елена Николаевна, преподаватель кафедры ботаники

Луговой Иван Сергеевич, студент 3 курса Саджая Любовь Анатольевна, кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры биохимии и микробиологии

исследований, были собраны во второй декаде мая. Затем был проведен поиск оптимальной концентрации экстрагента (этанола). Сырье экстрагировали растворами этанола с концентрацией от 20% до 96% (с шагом 10%). Извлечения подвергали качественному и количественному анализу на наличие и содержание фенольных веществ, в том числе флавоноидов. При количественном анализе извлечения использовали метод дифференциальной спектрофотометрии (для флавоноидов) [1].

В качестве лекарственной формы для листьев кизила был выбран жидкий экстракт, а в качестве способа экстрагирования - реперколяция. Выбор связан с тем, что для мелкосерийного производства жидких экстрактов на фармацевтических фабриках действующей нормативной документацией предусмотрено использование реперколяции с завершенным циклом. Она заключается в проти-воточном экстрагировании сырья в батарее из 3-х диффузоров при соотношении фаз 1:1 и степени мелкости сырья около 7 мм. Данная технология позволяет максимально истощить сырье и получить высококонцентрированное извлечение без стадии упаривания. Однако недостатком указанной технологии является то, что она применяется ко всем типам сырья (листья, цветки, плоды, корни), несмотря на то, что они имеют совершенно разное анатомическое строение и технологические свойства. Отсутствие взаимосвязи между условиями экстрагирования и свойствами сырья приводит к тому, что эффективность экстрагирования для разных типов сырья может изменяться в несколько раз (например, для плодов - равна 70%; а для корней - 30%). Для обеспечения одинаковой и достаточно большой эффективности экстрагирования (порядка 85-90%) необходимо использование различных условий обработки разных частей растения: индивидуальные подходы к выбору величины соотношения фаз и ступеней экстракции.

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 14, №5(3), 2012

В связи с тем, что цель нашей работы - разработка нового препарата, необходимо было определить величину соотношения фаз (у) и число диффузоров (ступеней экстракции) в батарее при экстрагировании сырья. Для определения величины соотношения фаз (у) была использована следующая методика [5]: 50г сырья измельченного до 7 мм, загружали в диффузор, уплотняли вибрацией до прекращения изменения объема, фиксировали уровень прижимной решеткой, заливали избытком экстрагента, фиксировали уровень жидкости, оставляли сырье для набухания и до прекращения изменения уровня жидкости. После прекращения снижения уровня жидкости избыток экс-трагента сливали. Затем сливали жидкость, оставшуюся в диффузоре, измеряли ее объем (Е), вычисляли значение «у» по формуле: у=ЕЮ. Для расчета числа ступеней экстракции (п) использовали разработанный на кафедре технологии лекарств инженерный метод расчета эффективности репер-коляции с завершенным циклом [5]. При теоретических математических расчетах эффективности процесса реперколяции использовали технологические характеристики сырья: К - коэффициент образования внутреннего сока, смЗ/г; Кп - коэффициент поглощения сырья, смЗ/г [5]. Данные характеристики определяли экспериментально по методике, предложенной Пшуковым Ю.Г. [4]. Затем проводили поиск оптимального числа диффузоров (п) при постоянном значении коэффициента распределения веществ (7) ]=у/К =2/2,11= 0,95. Значения эффективности рассчитывали по формулам (1, 2): для 7 от 0,33 до 1,0

£ = 54]-2,5 + -

7]-П

0,01 - 0,001] + 0,02] (1) для 7 от 1,0 до 2,0

£ = 51 + 95^7 + -

1Б п

0,03 - 0,02] + 0,01]'

(2)

где 7=у/К - коэффициент распределения веществ (К - коэффициент образования внутреннего сока, смЗ/г; у - отношение объема извлечения, отбираемого в качестве готовой продукции, к массе сырья, смЗ/г); п - число диффузоров (перколяторов) в батарее.

На основании проведенных теоретических расчетов по определению оптимальных условий экстрагирования был получен жидкий экстракт листьев кизила. Вычисление общего объема экстрагента (V), необходимого для проведения процесса, проводили по формуле: V=G•Кп+G•y (где G - масса сырья, г.). Экстрагирование проводили в батарее, состоящей из шести перко-ляторов. Извлечение, полученное из первого диффузора, направляли во второй, а из второго - в третий и т. д. Таким образом, свежее извлечение из одного перколятора передавали для экстрагирования сырья в следующем перколяторе. После ввода в работу батареи отбор порций готовой

продукции проводили из шестого диффузора, а хвостовые диффузоры выводили из работы. Учитывая режим работы фармацевтических фабрик, перерывы для настаивания, как при вводе батареи диффузоров, так и в период съема готовой продукции, составили 8 и 16 пар часов.

Оценку качества полученного жидкого экстракта кизила проводили по показателям, рекомендованным Государственной фармакопеей [2]: внешнему виду; содержанию действующих веществ; содержанию спирта (или плотности); сухому остатку. Кроме того, была изучена антимикробная активность экстракта. Для этого использовали метод диффузии в агар.

Результаты и их обсуждение. При изучении качественного состава водно-спиртовых извлечений из листьев кизила было установлено, что все они содержат значительные количества фе-нольных соединений (в том числе флавоноидов и дубильных веществ). Результаты количественного анализа показали, что максимальное количество флавоноидов извлекается с использованием 70% этанола и составляет 1,26±0,02%, поэтому для экстрагирования листьев кизила был выбран 70% этанол. При определении товароведческих и технологических показателей сырья было установлено, что его влажность составляет не более 10%; содержание экстрактивных веществ - 19,34±0,73%; коэффициент поглощения сырья - 1,98 см3/г; коэффициент образования внутреннего сока - 2,11 см3/г. При определении величины соотношения фаз «у» кстрагент распределился следующим образом: одна часть ^Кп) - на заполнение пустот внутри частиц сырья; другая часть (&у) - на заполнение пустот между частицами сырья и образование слоя экстрагента над сырьем («зеркала»). При у=1 оказалось, что 20% сырья в диффузоре не смачиваются экстрагентом и исключаются из процесса массобмена. Такое протекание процесса нельзя признать нормальным, поэтому была использована методика экспериментального определения величины «у». Найденное соотношение фаз составило 2,0 см3/г. Результаты расчетов эффективности экстракции проведенные с

целью поиска оптимального числа диффузоров (п), в виде графической зависимости S=f(n) при 7=const представлены на рис. Из анализа следует, что при увеличении числа диффузоров эффективность возрастает и при п=6 достигает 86,17%. Прирост эффективности после п=6 становится незначительным (менее 3%), поэтому целесообразно остановиться на батарее из 6 диффузоров (ступеней экстракции). Таким образом, разработанная нами ресурсосберегающая технология экстракта кизила жидкого представляет собой противоточное многоступенчатое экстрагирование в батарее из шести диффузоров при соотношении фаз 1:2.

Полученный экстракт был проанализирован по параметрам, предусмотренным действующей фармакопеей [2]. При анализе качества полученного жидкого экстракта кизила определены: содержание флавоноидов 0,52±0,01%; плотность

экстракта 0,922; сухой остаток - 8,02±0,28%. Фактическая эффективность экстрагирования составила 83,03% и оказалась близкой к теоретическому значению (86,17%), что подтвердило правильность расчетов. При изучении антимикробного действия установлено, что экстракт кизила обладает более сильной антимикробной активностью, чем настойка зверобоя.

100 1

\0

0х

е 90 -

о

I80 -

£

£ 7060 -I—I—I—I—I—I—I

3 4 5 6 7 8 число диффузоров, шт

Рис. Зависимость эффективности экстракции от числа диффузоров (п) в батарее п от 1 до

8; у=2,0)

Выводы: разработана технология жидкого

экстракта листьев кизила мужского, проведен его

анализ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Беликов, В.В. Избирательный метод анализа флаво-ноидов в фитохимических препаратах / В.В. Беликов, Т.В. Точкова, Н. Т. Колесник // Проблемы стандартизации и контроля качества лекарственных средств: тез. докл. науч. конф. - М., 1991. С. 15-16.

2. Государственная фармакопея СССР.- XI изд. - М.: Медицина, 1989. Вып.2.-336 с.

3. Кьосев, П.А. Полный справочник лекарственных растений. - М.: ЭКСМО- Пресс, 2000. 992 с.

4. Пшуков, Ю.Г. Методика одновременного определения коэффициента поглощения, коэффициента образования внутреннего сока и коэффициента увеличения объёма при растворении экстрактивных веществ // Фармация. 1990. №4. С. 24-28.

5. Пшуков, Ю.Г. Разработка ресурсосберегающей технологии и принципов нормирования качества жидких экстрактов и настоек: дис. ... д-ра фармац. наук. - Пятигорск, 1988. 330 с.

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY AND ANALYSIS OF CORNEL LEAVES LIQUID EXTRACT

© 2012 T.A. Shatalova, A.Yu. Ayrapetova, L.A. Michnik, O.V. Michnik, V.I. Pogorelov, E.N. Khromtsova, I.S. Lugovoy, L.A. Sadzhaya

Pyatigorsk Branch of Volgograd State Medical University

The purpose of this work is development the technology and analysis of man's cornel leaves liquid extract. Were proved: extragent concentration (alcohol ethyl), conditions of extraction of raw materials (a ratio of phases and number of steps of extraction), technology of extract is developed. The preparation analysis (on appearance; to the content of active ingredients; density; to the dry rest) is carried out, its antimicrobic activity also is studied.

Key words: leaves of man's cornel, liquid extract, technology, analysis, antimicrobic activity

Tatiana Shatalova, Candidate of Pharmacy, Lecturer at the

Drugs Technology Department. E-mail: [email protected]

Asiya Ayrapetova, Candidate of Pharmacy, Senior Lecturer

at the Pharmaceutical Chemistry Department

Lyudmila Michnik, Candidate of Pharmacy, Associate

Professor at the Drugs Technology Department

Oleg Michnik, Candidate of Pharmacy, Associate Professor

at the Drugs Technology Department

Biktor Pogorelov, Candidate of Pharmacy, Professor, Head

of the Drugs Technology Department

Elena Khromtsova, Teacher at the Botany Department

Ivan Lugovoy, Student of the Third Course

Lyubov Sadzhaya, Candidate of Pharmacy, Senior Lecturer

at the Biochemistry and Microbiology Department