С целью получения комплексного препарата бронхолитического действия на основании лекарственного растительного сырья (ЛРС) был определен эффективный экстрагент, позволяющий при суммарном экстрагировании в максимальном обьеме извлечь экстрактивные вещества. По каждому из ЛРС (трава тысячелистника обыкновенного, цветки ромашки, трава чабреца, листья эвкалипта серого) и по суммарному сбору была определена кратность экстракции, которая будет использована для разработки технологии получения настоек и экстрактов.
Ключевые слова: эктрактивные вещества, настойка, бронхолитическое действие, перколяция.
Цель исследования. Получение жидких препаратов из лекарственного растительного сырья предполагает подбор многих критериев, таких как температура и кратность экстракции, соотношение экстрагента и сырья, а прежде всего вида экстрагента и его концентрации. Сложная настойка бронхолитического действия, разрабатываемая на кафедре промышленной фармации НФаУ включает в себя комплекс действующих веществ из травы тысячелистника обыкновенного, цветков ромашки, травы чабреца и листьев эвкалипта серого [1,2]. Первым этапом наших исследований при разработке технологии получения настойки стало определение экстрагента, который бы максимально способствовал выходу экстрактивных веществ из вышеприведенной сырья.
С этой целью каждое сырье измельчалось и экстрагировалось этанолом различной концентрации и водой очищенной. Полученные данные приведены в таблице 1.
Проведение исследований по определению кинетики экстракции различных классов биологически- активных веществ и расчет оптимального времени и кратности экстракции является актуальным вопросом разработки технологии получения настоек. Следующим этапом нашей работы стало определение кратности экстракции сырья, которое входит в состав сложной настойки на основании проведения анализа сухого остатка в полученных выдержках из исследуемых растений [3].
Материалы и методы. В связи с тем, что на сегодня основным методом экстракции на фармацевтических предприятиях Украины является перколяция, нами было проведена перколяция сырья на лабораторном перколяторе с определением сухого остатка в выдержках. Каждое лекарственное растительное сырье в количестве 50 г была проэкстрагировано в перколяторе таким образом, чтобы в течение 25-30 мин было получено 1 извлечение объемом 50 мл (всего по каждому сырью получали по 10 извлечений). Количество экстрагента на каждую из экстракции было использовано в количестве - 550-600 мл.
В каждом извлечении с помощью анализатора влаги Sartorius было исследовано количество сухого остатка и на основании полученных данных рассчитаны выход экстрактивных веществ в течение всего процесса экстракции по каждому сырью.
Каждый из экстрактов отбирался фракционно с шагом DER 1: 1. Для каждого образца было проведено количественное определение и рассчитаны основные показатели динамики процесса.
В экстрактор загружали 50 г измельченного сырья. В мерник заливали экстрагент и начинали процесс настаивания. После шел процесс экстракции, со скоростью примерно 3-4 мл/мин. Образцы экстракта собирали отдельно с шагом DER 1:1. Процесс экстракции проводили до получения суммарного экстракта DER 1:10.
Содержание сухого остатка (Ап, г) в отдельных порциях жидких экстрактов Vn, полученных соответствующим экстрагентом при соответствующем соотношении «сырье:экстракт» рассчитывали по формуле:
A = ™ n X Vn
100
где: Vn- объем отдельно собранной порции жидкого экстракта полученного соответствующим экстрагентом с шагом соотношение «сырье:экстракт» 1:1, мл
юи - сухой остаток в отдельно собранной порции жидкого экстракта п,%.
Определение содержания сухого остатка (Ви г) в суммарных экстрактах Vn + 1, полученных соответствующим экстрагентом при соответствующем соотношении «сырье:экстракт», полученных на стадии, рассчитывали по формуле:
n
Bn =E An
n=1
где: Аи-сухой остаток в отдельно собранной порции экстракта Vn, г.
Определение содержания сухого остатка (Си,%) в суммарных экстрактах Vn + 1, полученных соответствующим экстрагентом при соответствующем соотношении «сырье:экстракт» на стадии, рассчитывали по формуле:
B
C = -^- х100
V
vn+1
где: Vn+1 - объем суммарного экстракта на стадии, мл;
Bn - содержание сухого остатка в суммарных экстрактах Vn+1, г.
Определение выхода экстрактивных веществ (абсолютно сухого экстракта) (Dn,%) с экстрагированного сырья на каждой из стадий экстрагирования соответствующим экстрагентом при соответствующем соотношении «сырье:экстракт», проводили по формуле:
B
D =-^ X100
mc
где: mc - масса загруженного в экстрактор сырья, г
Bn - содержание сухого остатка в суммарных экстрактах Vn + 1, г.
С целью определения оптимальных условий экстрагирования сырья, для каждого из экспериментов были построены таблицы зависимости основных критериев эффективности процесса экстрагирования от изменения соотношения «сырье:экстракт» [3].
Результаты и обсуждение.
Согласно полученным данным (таблица 1) видно, что максимальный выход экстрактивных веществ наблюдается при экстрагировании сырья спиртом этиловым в концентрации 70%. Именно при этой концентрации спирта выход экстрактивных веществ максимален в траве тысячелистника и чабреца, цветках ромашки и листьев эвкалипта [4].Таким образом, в дальнейших исследованиях по выбору оптимальной технологии экстракции сложной настойки нами были использованы спирт этиловый 70%.
Характер изменения определенных критериев оценки процесса в динамике изменения соотношения «сырье:экстракт» в зависимости от типа использованного экстрагента приведен в таблице 2 на примере травы тысячелистника
Таблица 1 - Выход экстрактивных веществ в зависимости от экстрагента
|
Экстрагент /сырье |
Вода очищенная |
Спирт этиловый 40% |
Спирт этиловый 50% |
Спирт этиловый 60% |
Спирт этиловый 70% |
Спирт этиловый 80% |
|
Трава тысячелистника |
25,15±1,32 |
31,67±1,23 |
28,39±1,45 |
32,76±1,28 |
41,10±1,71 |
22,93±1,39 |
|
Цветки ромашки |
30,12±1,19 |
37,78±1,55 |
33,34±1,37 |
27,78±1,66 |
36,80±1,26 |
25,16±1,77 |
|
Трава чабреца |
8,15±1,43 |
9,97±1,36 |
14,40±1,44 |
18,86±1,75 |
19,97±1,78 |
18,86±1,37 |
|
Лист эвкалипта |
29,15±1,67 |
33,06±1,29 |
14,93±1,89 |
30,12±1,33 |
34,12±1,23 |
33,06±1,26 |
Таблица 2 - Определение выхода экстрактивных веществ в траве тысячелистника
|
№ извлече ния |
DER |
Объем отдельной порции эктракта Vn, мл |
Объем суммарного экстракта Vn+1 на стадии, мл |
Показ-ель анализато ра влаги |
Содержа ние сухого остатка, ran, % |
Содержа ние сухого остатка, An, г |
Содержа ние сухого остатка, Bn, г |
Содержани е сухого остатка, Cn, % |
Выход экстракти вных веществ, Dn, % |
|
1 |
1:1 |
50 |
50,00 |
2,84 |
5,68 |
2,84 |
2,84 |
5,68 |
5,68 |
|
2 |
1:2 |
50 |
100,00 |
2,39 |
4,78 |
2,39 |
5,23 |
5,23 |
10,46 |
|
3 |
1:3 |
50 |
150,00 |
2,24 |
4,48 |
2,24 |
7,47 |
4,98 |
14,94 |
|
4 |
1:4 |
50 |
200,00 |
1,93 |
3,86 |
1,93 |
9,40 |
4,70 |
18,80 |
|
5 |
1:5 |
50 |
250,00 |
1,85 |
3,70 |
1,85 |
11,25 |
4,50 |
22,50 |
|
6 |
1:6 |
50 |
300,00 |
1,80 |
3,60 |
1,80 |
13,05 |
4,35 |
26,10 |
|
7 |
1:7 |
50 |
350,00 |
0,12 |
0,24 |
0,12 |
13,17 |
3,76 |
26,34 |
|
8 |
1:8 |
50 |
400,00 |
0,78 |
1,56 |
0,78 |
13,95 |
3,49 |
27,90 |
|
9 |
1:9 |
50 |
450,00 |
0,60 |
1,20 |
0,60 |
14,55 |
3,23 |
29,10 |
|
10 |
1:10 |
50 |
500,00 |
0,29 |
0,58 |
0,29 |
14,84 |
2,97 |
29,68 |
Согласно полученным данным количество экстрактивных веществ, получающихся при экстрагировании в извлечениях возрастает постепенно до пятого образца. Анализируя выдержки от шестого и до десятого можно увидеть, что количество экстрактивных веществ и сухого остатка изменяется в незначительной степени и проведение перколяции с получением вытяжек более 5 приведет к увеличению расходов экстрагента и уменьшение выхода действующих веществ на весь объем экстрагента.
Получив данные по выходу экстрактивных веществ по каждому сырью нами была сформирована таблица, которая была использована для исследований по определению оптимальной кратности экстракции и количественного значения экстрактивных веществ (Cn) и содержания сухого остатка (Bn).
Таблица 3 - Анализ кратности экстракции исследуемого сырья
|
№ п/п |
Сырье |
Эффективная кратность экстракции |
Содержание сухого остатка, ran, % |
Содержание сухого остатка, Bn, г |
Выход экстрактивных веществ, Dn, % |
|
1 |
Трава тысячелистника |
5 |
3,7 |
11,25 |
22,50 |
|
2 |
Цветки ромашки |
5 |
6,02 |
14,81 |
29,62 |
|
3 |
Трава чабреца |
4 |
1,32 |
4,40 |
8,80 |
|
4 |
Лист эвкалипта |
5 |
4,10 |
17,13 |
34,26 |
Таким образом, можно утверждать, что процесс экстракции сырья для достижения эффективного выхода экстрактивных веществ должен быть от 4 до 5.
С учетом необходимости получения сложной настойки, состоящей из комплекса БАР полученных из четырех растений, нами было проведено исследование по определению кратности экстракции комплексного сырья, куда в равном объеме (по 25%) были введены измельченные цветки ромашки, листья эвкалипта, травы тысячелистника и чабреца. Условия экстракции (перколяции) были идентичны условиям экстракции (перколяции) каждого отдельного сырья, суммарная масса навески составляла 50г. Полученные данные по выходу экстрактивных веществ приведены в таблице 4.
Таблиця 4 - Определение выхода экстрактивных веществ в комплексе
|
№ извлеч ения |
DER |
Объем отдельно й порции эктракта Vn, мл |
Объем суммарног о экстракта Vn+1 на стадии, мл |
Показате ль анализат ора влаги |
Содержа ние сухого остатка, ran, % |
Содержа ние сухого остатка, An, г |
Содержа ние сухого остатка, Bn, г |
Содержани е сухого остатка, Cn, % |
Выход экстрактив ных веществ, Dn, % |
|
1 |
1:1 |
50 |
50,00 |
3,13 |
6,26 |
3,13 |
3,13 |
6,26 |
6,26 |
|
2 |
1:2 |
50 |
100,00 |
2,77 |
5,54 |
2,77 |
5,90 |
5,90 |
11,80 |
|
3 |
1:3 |
50 |
150,00 |
2,84 |
5,68 |
2,84 |
8,74 |
5,83 |
17,48 |
|
4 |
1:4 |
50 |
200,00 |
2,47 |
4,94 |
2,47 |
11,21 |
5,61 |
22,42 |
|
5 |
1:5 |
50 |
250,00 |
2,32 |
4,64 |
2,32 |
13,53 |
5,41 |
27,06 |
|
6 |
1:6 |
50 |
300,00 |
1,83 |
3,66 |
1,83 |
15,36 |
5,12 |
30,72 |
|
7 |
1:7 |
50 |
350,00 |
0,87 |
1,74 |
0,87 |
16,23 |
4,64 |
32,46 |
|
8 |
1:8 |
50 |
400,00 |
0,12 |
0,24 |
0,12 |
16,35 |
4,09 |
32,70 |
|
9 |
1:9 |
50 |
450,00 |
0,41 |
0,82 |
0,41 |
16,76 |
3,72 |
33,52 |
|
10 |
1:10 |
50 |
500,00 |
0,36 |
0,72 |
0,36 |
17,12 |
3,42 |
34,24 |
Согласно данным таблицы 4 эффективной кратностью экстракции является 5. При продолжении экстракции значительное количество экстрактивных веществ и сухого остатка в суммарном комплексе не повышается.
Выводы.
На основании проведенных исследований по определению экстрактивных веществ в лекарственном растительном сырье (цветков ромашки, листьев эвкалипта серого, травы тысячелистника обыкновенного и чабреца) определен эффективный экстрагент - спирт этиловый 70%.
Проанализировав выдержки ЛРС на содержание экстрактивных веществ и сухого остатка определена эффективная кратность экстракции травы тысячелистника обыкновенного - 5; цветков ромашки лекарственной - 5; травы чабреца - 4; листьев эвкалипта серого - 5.
Определенна эффективная кратность экстракции суммарного комплекса ЛРС для получения сложной настойки и проанализированы полученные данные.
Литература
- Фармакоекономічна оцінка доступності лікарських засобів для лікування захворювань дихальних шляхів / О.С. Кухтенко, В.М. Назаркіна, С.В. Гладух // Фармацевтичний часопис. - 2017. - № 3. - С. 105-111.
- Майко, Д.В. Актуальність фітотерапһ при захворюваннях дихальних шляхів/ Д.В.Майко, О.С.Кухтенко // Современные достижения фармацевтической технологии и биотехнологии: матер. IV наук.-практ. конф. з міжнар. участю (Харків, 16-17 жовтня 2014 р.)-Х.: НФаУ, 2014. - C . 193.
- Идентификация и количественное содержание флавоноидов в препаратах седативного действия [Текст] / П.С. Омельченко, Е.В. Гладух, И.С. Бурлака // Вестник Таджикского Национального университета:научный журнал. - 2014. - № 1/3. - С. 209-211.
- Промислова технологія лікарських засобів: баз. підруч. для фармац. ВНЗ (фармац. ф-тів) IV рівня акредитаціі / С.В. Гладух [та ін.]; НФаУ. - Х.: НФаУ: Оригінал, 2016. - 632 с.: іл.