Разработка технологии выделения суммы гликоалкалоидов и соланидина из ростков клубней картофельного растения

АННОТАЦИЯ

Изучены условия выделения гликоалкалоидов и соланидина из ростков картофельного растения. 3% раствор серной кислоты рекомендован в качестве экстрагента для выделения суммы активных веществ из сырья, продолжительностью экстракции в течение 48 часов.

Ключевые слова: стероидные соединения, гликозидные алкалоиды, соланин, чаконин, агликон соланидин.

Интерес к стероидным соединениям, исследование которых ведется в нескольких направлениях не уменьшается. С одной стороны отдельные представители(соласодин, диосгенин и др), данной группы природных соединений используется для синтеза гормональных препаратов в фармацевтической промышленности. С другой, - возрастает интерес к стероидным соединениям, как веществам, обладающим широким спектром биологического действия на живые организмы. У данных соединений была обнаружена способность тормозит рост некоторых форм злокачественных опухолей, снижать уровень холестерина в крови и стимулировать овуляторные процессы у животных, фунгицидная, антимикробная и антивирусная активности. Стероидные соединения оказались эффективными при лечении ревматизма, бронхиальной астмы, гемолитической анемии и гемодиатеза.

К таким соединениям стероидной структуры относятся гликозидные алкалоиды картофельного растения (Solanum tuberosum L.).- альфа соланин и альфа чаконин при гидролизе отщепляющих три молекулы сахаров и агликон соланидин.

Во всех наземных частях, а также в клубнях картофеля содержится разное количества гликозидных алкалоидов (ГА) - соланины, чаконины и их агликон соланидин. Этот класс соединений интересны тем, что среди гликоалкалоидов этой группы, например, соласодин является ценным лекарственным средством по типу кортизона. Другие представители этого ряда по данным литературных источников обладают как противоопухолевым, противомикробным,

антибактериальным, антихолинэстеразным, противокашлевым и психотропным средствами, также и при лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Близость химической структуры ГА картофельного растения и соланидина со стероидными соединениями также предполагает интерес. Так как имеется сообщения о получении из соланидина андростановых производных.

Экспериментальная часть

Для выделения гликоалкалоидов и стероидных алкалоидов, в наших опытах, также как в случаях извлечения алкалоидов из растительного сырья может использована кислотная экстракция. Для получения первичной вытяжки в качестве дешевого и доступного экстрагента нами выбрано очищенная вода. В качестве подкисляющее воду агента были использованы серная, хлороводородная и уксусная кислоты. Для оценки влияния природы кислот при экстрагирований ростков клубней картофеля, была изучена их влияние на выход активного вещества, а также степень чистоты экстрактов.

Опыты проводились следующим образом:

Измельченный длиной 1,5-2,0 см ростки картофеля воздушной сушки заливалась водой до зеркальной поверхности, подкислялось до рН 2,0-3,0 по универсальному индикатору серной, соляной и уксусной кислотами. Настаивалась при комнатной температуре в течение 24 часов, Извлечение процеживалась через плотную бязь, шрот повторно заливали водой, подкисляли соответствующей кислотой и продолжали настаивание еще 24 часа. Через 24 часа извлечение отделялось и оба извлечения объединяли, обрабатывали 25% раствором аммиака до рН 9,0 - 9,5 по УИ. Выделенный осадок отфильтровывали через бумажный фильтр. Высушивали в термостате при 40°С до постоянного веса.

Результаты, среднее из 5 серии опытов приведены в таблице №1.

Таблица 1 - Выход стероидных соединений из картофельных ростков7

Как видно, из приведенной таблицы на выход стероидных соединении из картофельных ростков оказывает более высокое влияние серная кислота. Далее изучили влияние тех же кислот на выход интересующих нас веществ в зависимости от концентрации кислот. Измельченный длиной 1,5-2,0 см по 5 кг ростки картофеля воздушной сушки заливалась растворами вышеуказанных кислот, имеющие концентрации 2, 3, 5 % до зеркальной поверхности, сырье настаивалось при комнатной температуре в течение 24 часов. Проверялось рН среды. Извлечение процеживалась через плотную бязь, шрот повторно продолжали настаивание еще 24 часа. Через 24 часа извлечение отделялось и оба извлечения объединялись обрабатывался 25% раствором аммиака до рН 9,0 - 9,5 по УИ. Выделенный осадок отфильтровали через бумажный фильтр. Высушивали в термостате при 40°С до постоянного веса. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2 - применение серной и хлороводородной кислот высокой концентрации их влияние на выход других экстрактивных веществ

Как видно из таблицы 2 концентрации кислот не оказывали существенного влияние. Однако, применение серной и хлороводородной кислот высокой концентрации оказывали влияние на выход других экстрактивных веществ, которые сильно окрашивали экстракт и конечный продукт, который при стояний выделяли осадок несвойственный алкалоидам (тест с реактивом Драгендорфа). Следует отметить то, что при применений уксусной кислоты экстракты получались менее окрашенные, осадок гликоалкалоидов и соланидина более чистые. Несмотря на это в последующих опытах нами была использована для экстрагирования 3% раствор серной кислоты.

Следующим этапом нашей работы явилось изучение влияние продолжительности настаивание сырья. Для этого соответствующим образом подготовленное сырье в отдельных посудах заливалась 3 % раствором серной кислоты и настаивались в течение 48, 72. 96 и 120 часов. По истечений определенных сроков (как указано выше) экстракты отделялись и биологически активные вещества сырья осаждались аммиаком, высушивалось, взвешивалось. Полученные результаты приведены ниже.

Таблица 3 - Выход глико- и стероидных алкалоидов от продолжительности настаивания 3 % раствором серной кислоты.

Как видно из приведенной таблицы настаивание продолжительностью 48 часов вполне достаточно для выделения биологически активных соединений из ростков картофеля. Контроль за составом извлеченных алкалоидов осуществляли на тонком слое сорбфила закрепленного гипсом на пластиковой пластинке. Система растворителей спирт этиловый: хлороформ в соотношений 9:1. Проявитель реактив Драгендорфа. Соланин проявляется с Rf 0,65, соланидин с Rf 0,80 оранжевым пятном.

Количественное определение соланидина проводилось по методике экстракционной фотометрии с метиловым оранжевым при рН 4,0 ацетатного буфера. Соланин расчитывался по разнице от общего выхода конечного продукта. В наших опытах мы не изучали влияние степени измельчения сырья на выход биологически активных соединений т.к. при работе с аналогичным сырьем многие исследователи степень измельчения брали также как и мы 1.5-2.0 см. Мы также не изучали влияние температуры на выход активных веществ, т.к. в предварительных опытах стало известно, что при повышений температуры в экстрактах много высоко молекулярных соединений которые давали устойчивую гель. В связи с этим опыты нами проводились при комнатной температуре, хотя этот фактор заслуживает внимание исследователей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Газалиев А.М. , Журинов М.Ж., Фазылов С.Д. Новые биоактивные производные алкалоидов. -* Алма-Ата, Гылым, 1992. - С. 63-66,
2. Дембицкий В.М., Толстиков Г.А.. Толстиков А.Г. /Химия в интересах устойчивого развития. 2003. - № 11, С. 241-344.
3. Муравьев И.А. Технология лекарственных форм. Т.2.М.: Медицина, 1991. С. 92-133.
4. Нурмагамбетов Ж.С. Выделение алшкалоидов гармина и стахидрина, синтез новых биологически активных соединений на их основе. Автореф. дисс. канд хим. наук. Караганда 2009. -27 стр.
5. Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств. -Том 1-2. -Х.:НФАУ, 2002.- с. 525
6. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик И.В. Основы органической химии лекарствекнных веществ. - М.: Химия, 2001. -С-161.
7. Б.И. Тулеуов Стероидные соединения растений и лекарственные препараты на их основе. Караганда. 2009. 207 стр.
8. Фазылов С.Д., Газалиев А.М.,Журинов М.Ж, Новые биоактивные вещества на основе алкалоида анабазина. Тез. Докл. Степногорск 1995.-с. 82.
9. Фольмер В.В. Технология выделения фармакологический активных соединений из растительного сырья методом сверхкритической флюидной экстракции. Автореф. дисс. канд хим. наук. Караганда 2010. -27 стр.
10. Фольмер В.В, Рахимова Б.Б., Адекенов С.М. Технология получения СО₂ экстрактов из полыни беловатой Фармацевтический бюллетень. 2010. №11-12, с. 16-19.
11. Кукенов М.К. Рациональное использованиебиоразнообразия лекарственной флоры Казахстана // Переработка лекарственного сырьяи производство фитопрепаратов для медицины и сельского хозяйства. Материалы международноц научно-практической конференции. - Алматы.-НИЦ «Бастау» 1996.- С. 10.
12. Кукенов М.К., Рахимов К.Д. Аверина В.Ю., Гемеджиева Н.Г. и др. Лекарственные растения Казахстана и их использование. - Алматы; Гылым, 1996, -344 с.