CC BY
49
цией из углеводородных растворителей, например гек-сана [9].
Растворимость склареола существенно зависит от температуры. Повышение температуры от 19 до 64°С увеличивает массу склареола, способного раствориться в одном и том же количестве растворителя, более чем в 45 раз. Наоборот, при понижении температуры от 64 до 19°С из насыщенного раствора кристаллизуется почти 98% склареола.
Наличие примесей в полученной дистилляцией фракции склареола было незначительным, поэтому не оказывало существенного влияния на растворимость склареола в гексане. Это позволяло проводить очистку склареола кристаллизацией при комнатной температуре, исключая традиционное использование холода в подобных операциях. После кристаллизации в гексане склареол представлял собой бесцветный кристаллический порошок с температурой плавления 99,5-100,5 °С.
Процесс проводили в лабораторной установке для дистилляции под вакуумом. В куб установки, снабженный термометром, дефлегматором с электрообогревом и подводом острого пара, загружали конкрет шалфея мускатного, понижали давление до 13-14 кПа, нагревали содержимое до 120°С и подавали острый пар, постепенно увеличивая расход до 10-12% от объема куба в 1 ч. По мере отгонки легколетучих компонентов -эфирного масла - повышали температуру в кубе до 185-190°С и понижали давление до 6-8 кПа. Дистиллят разделяли на четыре фракции: эфирное масло, промежуточную фракцию, фракцию склареола, конечную фракцию.
Дистилляции подвергали образцы конкрета, полученного прямой экстракцией шалфея мускатного с МД склареола 48,3 и 53,6% (образцы 1 и 2), а также образец 3, не содержащий эфирного масла, с МД склареола 52,7%.
Дистилляцией 166,3 г образца 1 получили: 24,3 г эфирного масла с МД линалилацетата и линалоола 65,7 и 13,7% соответственно; 3,6 г промежуточной фракции; 69,3 г фракции склареола с МД основного вещества 96,8% и температурой плавления 96°С; 3 г конечной фракции с МД склареола 86,2%. Остаток в кубе составил 61 г.
Растворением 5,06 г фракции склареола в 10 см3 гексана при температуре до 60°С с последующей кри-
сталлизацией при постепенном понижении температуры в течение 3 ч до 20°С и повторной кристаллизацией полученного склареола при таких же условиях получили 4,24 г склареола с температурой плавления 99,5 °С.
Дистилляцией 131 г образца 2 получили: 11 г эфирного масла с МД линалилацетата и линалоола 78 и 12,5% соответственно; 4 г промежуточной фракции; 68,6 г фракции склареола с МД основного вещества 92,5%; 3,6 г конечной фракции с МД склареола 85,4%. Остаток в кубе составил 32 г.
Дистилляцией 152,4 г образца 3 получили: 12,7 г промежуточной фракции; 65,3 г фракции склареола с МД основного вещества 98,6% и температурой плавления 96,5°С; 3,9 г конечной фракции с МД склареола 89,2%. Остаток в кубе составил 66,2 г. Двойной кристаллизацией 24,73 г фракции склареола в условиях, описанных выше, получили 21,14 г склареола с температурой плавления 99,8°С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хейфиц Л.А., Дашунин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. - М.: Химия, 1994. - 256 с.
2. Кочетков Е. С., Дегерменжиева Т.И., Загута Н.Ф. К вопросу о выделении склареола // Тр. ВНИИЭМК. - 1990. - 21. -С. 161-164.
3. А. с. 1402610 СССР. Способ получения склареола / Т.И. Дегерменжиева, Е.С. Кочетков, В. А. Шляпников, Т.С. Ершова // БИ. - 1988. - № 22.
4. А. с. 167931 СССР. Способ выделения склареола из экс -тракта мускатного шалфея / Е.Н. Киселева, В.А. Шестакова, Т.Н. Войцехович и др. // БИ. - 1965. - № 3.
5. А. с. 1465449 СССР. Способ комплексной переработки экстрактов мускатного шалфея / А.Б. Скворцова, В.Я. Токарева, В.С. Филипенкова и др. // БИ. - 1989. - № 10.
6. А. с. 161842 СССР. Способ получения склареола из отхо -дов производства масла мускатного шалфея / Н.Ф. Новотельнова,
Э.В. Генералова, С. А. Войткевич и др. // БИ. - 1964. - № 8.
7. Лазурьевский Г.В., Терентьева И.В., Шамшурин А.А. Практические работы по химии природных соединений. - М.: Высш. шк., 1966. - С. 153-154.
8. Пат. 2154092 РФ. Способ получения склареола /
А.П. Усов, Е.С. Кочетков, Н.А. Турышева // БИ. - 2000. - № 22.
9. Пат. 2162881 РФ. Способ получения склареола из угле -водородных экстрактов шалфея мускатного / А.П. Усов, Н.А. Туры-шева, А.В. Липская // БИ. - 2001. - № 4.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 13.12.05 г.
633.88.035.85
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СОКА МАКЛЕЙИ МЕЛКОПЛОДНОЙ
О.В. КОЖЕВНИКОВА, В.Е. ТАРАСОВ, А. А. САЛИЙ,
В.А. ЯКОВЕНЦЕВА, В.А. ОЛЕЙНИКОВА
Кубанский государственный технологический университет
Создание комплексных препаратов из лекарственного растительного сырья помимо новых подходов к их оценке требует и разработки новых высокоэффективных технологий.
Цель настоящего исследования - разработка техно -логии получения нового фитопрепарата - сока мак-лейи мелкоплодной.
Маклейя деХк^оХ^5уб (Мас1еауа ш1сгвсагра Махш. ¥еййе) - ду^у^етнее травянистое растение семейства маковых (Рартетасеае), введенное в культу -ру на территории РФ и других стран СНГ как лекарст-
венное сырье. Генеративные и вегетативные органы этого растения богаты алкалоидами, среди которых обнаружены хелеритрин, сангвинарин, протопин, криптопин, аллокриптопин, берберин, коптизин [1, 2].
Сангвинарин и хелеритрин, содержащиеся в надземной части растения, считаются фармакологически перспективными. Они представляют собой четвертичные бензо[с]фенантридиновые алкалоиды, относящиеся к изохинолиновому ряду, и обладают широким спектром антимикробной активности [3-6].
Большинство известных способов выделения алкалоидов из маклейи мелкоплодной предусматривают измельчение надземной части растения - листьев, стеблей, бутонов - и экстракцию гидрофобным растворителем в присутствии щелочного агента с последующим осаждением целевого продукта - суммы солей алкалоидов - раствором кислоты [7-9]. Описано также осаждение смеси алкалоидов из водного раствора их цитратов концентрированным раствором хлорида натрия [10]. Операции, предшествующие получению цитратов алкалоидов, варьируются, общим является использование полярного экстрагента - водного метанола - на головной стадии технологии
Общие недостатки описанных способов - трудоемкость и энергоемкость технологии, потребность в токсичных дорогостоящих растворителях, высокий материальный индекс производства, т. е. использование больших количеств сырья на единицу готовой продукции. Маклейя мелкоплодная, как и все лекарственное растительное сырье, характеризуется относительно низким содержанием действующих веществ, поэтому основная часть биомассы растения остается неиспользованной.
Экстракционным способом перерабатывают, как правило, высушенные растения. При сушке неизбежно происходят некоторые количественные и качественные изменения в составе активных компонентов растения в результате окисления, гидролиза, нарушения термической стабильности, ферментативных превращений и др.
В препаратах, приготовленных из свежих растений, полностью сохраняется весь комплекс активных веществ. Описаны опыты переработки свежего растительного сырья путем механического отжима с получением соков [11, 12].
При разломе зеленых частей растений маклейи выделяется оранжевый клеточный сок, в котором локализуются алкалоиды. Анализ свежесрезанного сырья в
фазе технической спелости показал наличие в нем 75-80% массовой доли (МД) влаги и 2,5% МД алкалоидов в надземной части растения. Поэтому целесообразно выделять клеточный сок из свежей маклейи путем механического отжима измельченных растений.
Провели исследование режимов механического отжима сырья с целью оптимизации условий ведения процесса. Свежесрезанные, измельченные на лабораторной мельнице растения маклейи с МД влаги 75% помещали в зеерную камеру и подвергали механическому отжиму на гидравлическом прессе ИП-100. Серию навесок измельченного сырья отжимали под давлением 10 кН/см2. При этом скорость нагружения составляла 0,3 кН/с, а время выдерживания сырья под давлением 5 мин. Затем при тех же скорости нагружения и времени выдерживания сырья отжимали навески измельченного сырья, но под давлением 20, 50 и 100 кН/см2. При отжиме осуществляли грубую фильтрацию образующегося сока через фильтровальную ткань, расположенную в зеерной камере. Установлена зависимость выхода сока (а) и МД сухих веществ
(б) от создаваемого давленияр (рис. 1).
Зависимости МД алкалоидов в полученных образцах сока от р приведена на рис. 2, а.
Результаты показывают, что для механического отжима растений маклейи целесообразно увеличивать р до 40 кН/см2, в этом случае извлекается основная масса сока из сырья и достигаются максимальные МД сухих веществ и алкалоидов в соке. Дальнейшее увеличение р приведет к незначительному повышению выхода сока при значительном увеличении энергозатрат.
Анализ истощенного сырья, полученного после отжима сока, показал наличие до 0,9% алкалоидов. Для максимального извлечения алкалоидов и других биологически активных веществ из сырья необходимо осуществлять несколько ступеней механического отжима. Поскольку основная масса влаги из сырья удаляется при первичном отжиме, то для эффективности дальнейшего процесса нужно увеличить долю жидкой фазы путем добавления экстрагента. Для экстракции истощенного сырья использовали жидкость с рН 2,5, полученную на лабораторной установке для электроактивирования жидких систем [13]. Известно, что последние применяют для получения экстрактов труднорастворимых веществ - прополиса, компонентов растительного сырья, для выделения пектина из яблочного, цитрусового и свекловичного жома [14, 15].
Рис. 1
Рис. 2
При механическом отжиме растений маклейи в жидкую фазу переходят прежде всего вещества, находящиеся в межклеточном пространстве. Для извлечения активных веществ из внутриклеточного пространства необходимо разрушить клеточные оболочки, изменить соотношение связанных и сорбированных веществ в клетках. В данном случае для этого использовали образующийся при электроактивировании 1%-го водного раствора ШС1 анолит. Ионы №+ и С1-, содержащиеся в анолите, являются основными ионами внеклеточного пространства растительной клетки, т. е. обладают высокой биосовместимостью с ней. Присутствие катионов и анионов С1- способствует более ак-
тивному и равномерному проникновению электроак-тивированной жидкости через поверхность увлажняемого растительного материала и далее внутрь клетки. Кислая среда анолита вызывает гидролитическое расщепление целлюлозных оболочек клетки и поддерживает алкалоиды сангвинарин и хелеритрин в биологически активной форме кислых солей.
После первичного отжима сока из измельченного сырья маклейи влажностью 75% под давлением 40 кН/см2 проводили ступенчатый механический отжим истощенного сырья, совмещенный с экстракцией. В емкость загружали истощенное сырье. При перемешивании приливали электроактивированную жидкость с рН 2,5 в равных долях с массой сырья. Полученную массу выдерживали в течение 60 мин при постоянном перемешивании. Затем массу загружали в зе-ерную камеру пресса, где осуществляли ее механический отжим с отделением жидкой фазы под давлением 40 кН/см2 при скорости нагружения 0,3 кН/с и выдерживании сырья под давлением в течение 5 мин. Истощенное сырье подвергалось экстракции электроакти-вированной жидкостью с последующим механичес ким отжимом 6 раз. Зависимость степени извлечения алкалоидов из истощенного сырья О(/О от ступени отжима представлена на рис. 2, б.
Из графика видно, что целесообразно осуществлять не более 4 ступеней отжима истощенного сырья, совмещенного с экстракцией. Для получения достоверных результатов экспериментальные данные обработали с использованием методов математической статистики.
Таким образом, разработана технология получения сока маклейи мелкоплодной методом ступенчатого механического отжима, совмещенного с экстракцией электроактивированной жидкостью для более глубокого извлечения активных компонентов. Полученный сок может быть использован как биологически активная добавка в составе косметических средств лечебно-профилактического действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Смык Г.К., Потопальский А.И. Интродуцированные виды рода маклейя - перспективные алкалоидоносные растения. Возможности создания их сырьевой базы на Украине // Охрана, изу -чение и обогащение растительного мира. - 1983. - Вып. 10. -
С. 46-49.
2. Вичканова С .А. Перспективы поиска микробных инги -биторов среди природных веществ из высших растений // Состояние и перспективы исследований биологически активных веществ из растений и создание на их основе новых лекарственных препаратов: Сб. науч. тр. ВИЛР. - М., 1983. - С. 10-16.
3. Адгина В.В., Вичканова С.А., Ласская О.Е. Химиоте -рапевтическое изучение сангвиритрина при некоторых экспериментальных микозах // Хим.-фармацевт. журн. - 1976. - № 9. - С. 64-67.
4. Барер Г.М., Лемецкая Т.И. Сангвиритрин в лечении некоторых заболеваний слизистой оболочки полости рта / Человек и лекарство: Тез. докл. Рос. нац. конгр. - М., 2000. - С. 368.
5. Спиридонов Н.А., Фойгель А.Г., Фомкина М .Г. О ме -ханизмах действия некоторых антимикробных препаратов расти -тельного происхождения // Хим.-фармацевт. журн. - 1996. - 30. -№ 6. - С. 44-46.
6. Сангвиритрин - представитель нового поколения препаратов антимикробного действия / С. А. Вичканова, В.К. Колхир, Н.М. Крутикова и др. // Химия. Технология. Медицина: Тр. ВИЛАР. - М., 2000. - С. 309.
7. Пат. 2089212 РФ, А 61 К35/78. Способ получения сангвиритрина / А. А. Савина, О.Н. Толкачев, О.Ф. Ласская и др. // БИ. -1997. - № 25, ч. 2.
8. Пат. 2051687 РФ, А 61 К35/78. Способ получения сан -гвинарина и хелеритрина / А.П. Таржанов, А.В. Тутыхин, И.М. Сазо -нов, В.В. Алексеев // БИ. - 1996. - № 1, ч. 2.
9. Пат. 2141837 РФ, А 61 К35/78, 31/435. Способ получе -ния сангвиритрина / В.А. Савина, О.Н. Толкачев, В.И. Глызин и др. // БИ. - 1999. - № 33, ч. 2.
10. Захаров В.П., Либизов Н.И., Асланов Х.А. Лекарственные вещества из растений и способы их производства. - Ташкент: Изд-во ФАН УзССР, 1980. - 187 с.
11. Исследования по разработке лекарственной формы с со -ком чистотела / Э.Т. Оганесян, А.С. Саушкина, Т. А. Шаталова и др. // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения: Материалы 6-го Междунар. съезда. -СПб.: Дизайн, 2002. - С. 116-119.
12. Томчук Р.И., Томчук Г.Н. Древесная зелень и ее ис -пользование в народном хозяйстве. - М.: Лесная пром-сть, 1973. -360 с.
13. Тарасов В.Е. Научно-практические основы совершенствования технологий производства растительных масел из семян под -солнечника современных сортов с использованием методов физи -ко-химической активации технологических операций: Дис. ... д-ра техн. наук. - Краснодар, 1997. - 345 с.
14. Богатырев А.Е., Шушунова Л.И., Цыганов Г.М. Активирование веществ и его технологические применения. - М., 1984. - 44 с.
15. Богатова О.В., Богатов А.И., Рогачев Б.Г. Электрохимическая активация - экологически чистая технология 21 века // Со -вершенствование технологических процессов в пищевой промыш -ленности и АПК: Тез. докл. Рос. науч.-техн. конф. - Оренбург: ОГУ, 1996. - С. 61-64.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 13.12.05 г.
