Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk


ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk


Введение


Оценка современного состояния решения проблемы. Процесс разработки технологии производства лекарственных препаратов включает стадии выделения, разделения компонентов БАВ, подбор оптимальной блок-схемы с обоснованием рентабельности производства фитопрепаратов, их состава и биоскрининга.

Во флоре СССР описано 123 вида горцев, 49 произрастают в Казахстане. Фармакопейными являются лишь 8 казахстанских видов, хотя многие другие виды имеют промышленные или близкие к ним запасы. К таким относится и горец Джунгарский (Polygonum songoricum Schrenk). Известны его хорошие дубящие свойства, помимо этого он является прекрасным фиксатором при окраске кожи и его употребляют в пищу вместо щавеля. В химическом плане для горца Джунгарского описано изучение только одной группы БАВ - флавоноиды и указано на содержание алкалоидов и дубильных веществ.

Актуальность исследования. В связи с увеличением промышленных выбросов и ухудшением экологической обстановки увеличивается потребность в средствах улучшения здоровья. Одним из путей решения этой проблемы является использование лекарственных препаратов на растительной основе. А поскольку Казахстан является богатейшим регионом по разнообразию видов растений (более 6000 видов), то его малая изученность приводит к тому, что значительные объемы лекарственного сырья и фитопрепаратов импортируются из стран СНГ и дальнего зарубежья (более 70% фармацевтического рынка) [1-4].

В настоящее время Правительство нашего государства взяло курс на насыщение отечественного фармацевтического рынка лекарственными средствами собственного производства и, в первую очередь, на основе местных (региональных) растительных ресурсов. К тому же Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) признает использование растений в качестве сырья для фармации как одно из самых приоритетных. Этому способствовал и кризис современной фармакотерапии, вызванный многообразием лекарств симптоматического действия, их серьезными отрицательными побочными эффектами [1, 5].

В силу особенностей своего географического положения Республика Казахстан представляет собой перспективную базу для производства лекарственных средств из растительного сырья. Кроме того, экспериментально доказано, что казахстанские аналоги отличает повышенное содержание полифенольных соединений и, в частности, флавоноидов, а это известные и признанные в мире антиоксиданты. В связи с этим изучение местного растительного сырья является актуальным [6].

Практическая значимость исследования связана с изучением качественного и количественного состава надземной части горца Джунгарского, разработкой основ лабораторного регламента получения из него фитопрепарата.

Степень исследованности проблемы. К настоящему времени собран материал по методам определения количественного содержания БАВ в растительном сырье; ботаническому описанию всех казахстанских видов горцев; химическому составу и применению в народной и научной медицине изученных видов; методам переработки лекарственного растительного сырья (ЛРС).

Цель исследования. Изучение качественного состава и количественного содержания основных групп БАВ надземной части горца Джунгарского с целью выявления возможности практического использования местного растительного сырья.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

·Провести групповой и компонентный анализ основных групп БАВ и определить количественное содержание дубильных веществ, флавоноидов, полисахаридов, кумаринов, амино- и органических кислот и сапонинов в надземной части горца Джунгарского.

·Изучить макро- и микроэлементный состав травы горца Джунгарского атомно-абсорбционным методом.

·Отработать основные технологические параметры процесса получения фитопрепарата из травы горца Джунгарского.

·Определить количественное содержание основных групп БАВ в полученном фитопрепарате.

·Составить оптимизированную технологическую блок-схему и материальный баланс процесса получения фитопрепарата из надземной части горца Джунгарского.

Объектом исследования служила надземная часть горца Джунгарского (Polygonum songoricum Schrenk), собранная в сентябре (в фазу покоя) 2009 и 2010 гг. в Енбекшиказахском районе Алматинской области.

Научно-методическая база исследования. Экспериментальная часть настоящей работы выполнена на базе кафедры органической химии и химии природных соединений. Результаты определения степени токсичности и биологической (противовоспалительной) активности препарата получены сотрудниками специализированной лаборатории биологического факультета КазНУ им. аль-Фараби. Определение элементного состава сырья проводилось на базе ЦФХМА.

Приборы: Весы аналитические BL-150S (Sartorius), Испаритель ротационный Bucki Roravapor Basic 1250, УФ-лампа, УФ-спектрометр СФ-26, Атомно-абсорбционный спектрометр Shimadzu 6200 series, Муфельная печь SNOL7.2/1100, Центрифуга HERAEIC LOBA FuGe 200, Мельница резного типа.

Основные положения дипломной работы, выносимые на защиту:

·результаты фитохимического анализа сырья и препарата;

·результаты количественного анализа основных групп БАВ;

·результаты изучения элементного состава сырья;

·отработанная технология получения фитопрепарата;

Структура и объем дипломной работы. Дипломная работа изложена на 77 страницах, состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, заключения и списка использованной литературы, содержащего 46 библиографических ссылок, включает 19 рисунков и 28 таблиц. В приложении приведены копии 2 тезисов, опубликованных по результатам исследования.


1. Литературный обзор


.1 История развития фитотерапии. Классификация природных соединений растительного происхождения и их биологическая активность

фитопрепарат реактив экстрагент растительный

Еще в древности люди широко использовали дикорастущие плоды, зеленые части растений, их корни и корневища.

Древнейшие источники знаний о них принадлежат шумерам, высокая культура которых включившая создание астролого-религиозной школы, математической научной системы и др., предопределила и развитие медицины. Около 3000 лет до н.э. шумеры с помощью клинописи описали лекарственные растения.

Им последовали вавилоняне - известно, что в Вавилоне был сад лекарственных растений [7, 8].

Особо следует сказать о заслуге ассирийцев. В библиотеке ассирийского царя Ассурбанипала, состоящей из 22000 глиняных плиток, испещренных клинописью, 33 плитки содержат описание лекарственных растений, указания симптомов, при которых они употребляются и способов их применения.

Лекарственные растения широко применялись и в других странах древнего мира. Так, в Египте в 1550 г. был оформлен «папирус Эберса» длиной около 20 метров с характеристикой известных в то время растений местной и иноземной флоры. Рецепты тех времен, как правило, отличались большой сложностью и содержали от 10 до 60 компонентов.

Большой интерес в связи с затронутой проблемой представляет древняя индийская медицина. Жители легендарной страны Шамбала, по преданию, отличались высоким духовным развитием, связью с Космосом, располагали большими научными знаниями. Не исключено, что некоторая информация о лечебных свойствах растений сохранилась от тех времен в преданиях народа и дошла до наших дней. Из книг «Аюр-веда» можно узнать, что, в то время в лечебных целях широко применялись чилибуха, аконит, кордамон, куркума, мираболан, черный перец и другие растения, которые используют до сих пор [1].

Большое место в медикаментозной терапии китайские медики уделяли женьшеню и пантам из оленьих рогов. Первая китайская книга о лечебных травах была написана в 2600 г. до н.э. Известный в то время врач Ли Ши-Чжень (1522-1596) в труде «Основы фармакологии» дал подробную характеристику более 1500 средств из лекарственных растений. Эта книга и до настоящего времени не утратила своего значения и переведена на многие языки мира [3].

Своеобразно развивалась медицина в арабских странах, влиявших на культуру Средней Азии и Казахстана. Арабские правители покровительствовали наукам, в том числе и медицине. Арабы собрали и обобщили всю известную в этой области информацию, сделали перевод известных иноязычных сочинений по медицине.

Известным мыслителем Востока и выдающимся медиком был Абдали Ибн Сина (Авиценна), живший в Х веке в Бухаре, а фармакогностом - Ибн-Байтар из Испании, обобщивший 1400 лекарственных средств. В своих канонах «Авиценна» описал большое число заболеваний, их диагностику, а также более 1000 лекарственных растений и препаратов из них, способы их приготовления и использования. Рецептурные прописи того времени были очень сложными и затрудняли усвоение их врачами. По этой причине произошло разделение профессий врача и фармацевта. В XIII веке была создана первая арабская фармакопея - «Карабадини». Арабы ввели в фармацию такие лекарственные формы, как драже, пилюли, сиропы, экстракты, кашки (лепешки), эфирные масла [1].

Кстати, именно это усложнение рецептуры и привело к появлению специальной профессии аптекарей, ибо, если для того чтобы сварить настой из одной травы, что делал по указанию врача сам больной, не надо было быть знатоком этого дела, то для того чтобы приготовить лекарство по сложному рецепту из доброго десятка трав, требовались, конечно, специальные навыки [2].

В IV веке до н.э. - I веке н.э. изучением лекарственных растений стали заниматься в Греции - Пифагор, Гиппократ, Диоскорид и в древнем Риме - Гален. Освоив опыт ученых древности, они использовали не только местные, но и египетские и индийские растения, создали теорию действия лекарств. Древнегреческий врач, реформатор античной медицины Гиппократ в своем сочинении «Corpys Hyppocratum» классифицировал лекарственные средства по их действию на горячие, холодные, сухие и сырые [1].

Отцом европейской фармакогнозии следует считать греческого врача Диоскорида. Им составлено описание всех лекарственных растений, употреблявшихся в античном мире, а его сочинение «Materia medica», снабженное многочисленными рисунками и еще в его время переведенное на латинский язык, в течение столетий служило настольной книгой врачей и фармацевтов.

Научная медицина, основанная на данных физиологии человека, на точном представлении об анатомии его органов, на знании биохимических процессов, происходящих в организме, возникла в XVIII веке, и свое развитие получила уже в прошлом столетии. То, что называлось медициной в прошлом, было суммой некоторых эмпирических приемов, полученных в результате многовекового опыта, часто без представления о самых элементарных физиологических процессах, происходящих в организме. Нет никаких оснований называть современную научную медицину европейской, хотя начало ее, фактически, заложено в лабораториях и клиниках европейских ученых.

Расширение набора лекарственных растений было более или менее случайным и происходило за счет наиболее популярных растений тех национальных медицинских систем, с которыми приходилось сталкиваться европейцам. Только в ХХ веке началось систематическое изучение и выявление лекарственных растений. В прошлом, до XVIII века, лекарственные растения или собирались аптекарем, или выращивались им где-нибудь около своей аптеки. Только немногие иноземные растения получал он в виде пучков сушеных трав, корней или коры. Следовательно, фармакогнозия прошлого, в основном, сводилась к умению распознавать цельные лекарственные растения как в их естественном, живом виде, так и в виде сушеной травы или корней. Химический анализ сводился к опробованию растения на вкус и запах, да еще иногда на цвет, вкус и запах настоя из растений. Только в конце XVIII века шведский аптекарь К. Шееле разработал первые методы химического анализа растений, в какой-то мере сходные с современными.

К середине XIX века стали появляться специализированные предприятия по изготовлению готовых лекарственных препаратов - начала формироваться фармацевтическая промышленность. Лекарственные растения поступали в аптеки уже не в виде цельного сырья, а в измельченном иногда порошкообразном виде. Такое растительное сырье узнать «на глаз» нельзя было даже весьма опытному человеку. Так в фармакогнозию вошел микроскоп. На рубеже XIX-XX веков особенно активно работали в области микроскопического анализа лекарственных растений знаменитый швейцарский фармакогност А. Чирх и русский фармакогност В. Тихомиров [2].

С развитием химии и технологии представилась возможность выделять из растений биологически активные вещества в чистом индивидуальном виде, которые можно дозировать, комбинировать, вводить подкожно и внутривенно. Препараты на их основе стали вытеснять из медицинского применения экстракты, настойки или другие галеновые препараты [1].

Легче всего выделять в чистом кристаллическом виде алкалоиды. В 1806 г. аптекарь Ф. Сертюрнер получил чистый алкалоид морфин из опия; он же обнаружил его щелочные свойства и доказал его снотворное действие. Тем самым была показана возможность получения из растений «активного принципа», т.е. терапевтически действующего вещества. Новое вещество было названо «морфий» в честь Морфея - бога сна из греческой мифологии.

В середине XIX века в лекарственных растениях были впервые открыты активные вещества, которые Ю. Либих и Ф. Велер охарактеризовали как гликозиды. В настоящее время гликозиды, наряду с алкалоидами, считаются важнейшими действующими веществами целебных растений. Вслед за тем были обнаружены и изучены дубильные вещества, сапонины, смолы и др.

Позднее было обнаружено лекарственное значение биофлавоноидов и производных кумарина. В 1928 г. Б.П. Токин выдвинул теорию, согласно которой летучие выделения многих высших растений - фитонциды - убивают микроорганизмы: бактерии, грибы и простейших. Важное значение в биологической активности имеют микроэлементы, т.е. минеральные вещества, содержание которых в растениях не превышает тысячные доли процента. Эти факты дают объяснение действию многих старинных лекарственных растений, в результате чего ряд «забытых» растений снова стали применять в научной медицине. И в настоящее время обнаруживаются все новые группы фармакологически активных веществ у давно используемых растений [2].

В Казахстане использование лекарственных растений шло своими путями. Огромная территория, слабая заселенность, кочевой образ жизни не позволили развиться здесь самостоятельной медицинской школе, как, например, в Индии, Китае или в арабском мире. Поэтому развитие лекарствоведения в отдельных регионах нашей страны протекало под влиянием медицинских школ соседних стран востока и запада. Так, в северных областях проявлялось влияние европейской медицины с использованием растений, ввозимых из России; в южных районах наблюдалось влияние арабской медицины с применением растений Ирана, Афганистана, Индии. Развитие медицины в немалой степени было связано с проникновением в Казахстан ислама. Чтобы стать муллой требовалось получить специальное образование в Самаркандском или Бухарском медресе. Наряду с изучением богословия здесь знакомились с элементами учения Авиценны и с рекомендуемыми им лекарственными средствами, которые можно было приобрести на местных базарах - имбирем, корицей, мирабаланом, мускатным орехом, гвоздикой и другими [1].

Лекарственные растения обладают одним неоценимым преимуществом перед искусственно созданными препаратами. Они являются живыми организмами и синтезируют вещества, физиологически более близкие нам по сравнению с полученными синтезом.

Растительный мир дает много видов, являющихся ценными как при лечении заболеваний, так и при борьбе с переносчиками болезней. Болезнетворные микробы, насекомые, переносящие инфекции, грызуны, передающие многие заболевания, могут быть уничтожены и средствами растительного происхождения [9].

Современные эффективные синтетические препараты часто обладают выраженными побочными эффектами, их применение становится рискованным или даже опасным. Веками проверенные народные средства подобными негативными свойствами, как правило, не обладают. Однако и их воздействие на организм человека гораздо слабее, поэтому лечение препаратами лекарственных растений всегда длительное [7, 8].

Сейчас в большинстве случаев известно, чему именно обязано лекарственное растение своим целебным свойством. Однако введенные в научный оборот термины «действующее вещество», «сопутствующие вещества» и «балластные вещества» носят формальный характер, поскольку известно, что растение содержит целый комплекс различных по своему физиологическому действию веществ. Так, к примеру, в алкалоидоносных растениях основным действующим веществом являются алкалоиды, содержащиеся в нем дополнительно кумарины, флавоноиды, полифенольные соединения и другие принято относить к сопутствующим [10, 11]. В то же время последние будут основными действующими веществами в других растениях. К примеру, растения рода горец (Polygonum) в фармакопее нормируются по показателю содержания суммы флавоноидов (основные действующие вещества).

Действующие вещества лекарственных растений исключительно разнообразны. В современной науке выделяют следующие признаки:

·по химическому строению;

·по путям биосинтеза;

·по биологической активности;

·по природным источникам.

Классификация по одному признаку может оказаться несостоятельной, потому что природные соединения в большинстве своем являются полифункциональными (аминокислоты, гликозиды и другие). Поэтому рациональной будет классификация по 2 и более признакам одновременно. К примеру, обширный класс соединений под названием «изопреноиды» выделяется по двум признакам: химическому строению и пути биосинтеза.

В составе всех частей всех растений в разных количествах содержатся [12]:

чистая клетчатка, воска, целлюлоза, изопреноиды, пектиновые вещества, терпены и терпеноиды, слизи, смолы, крахмал, стероиды, инулин, алкалоиды, углеводы, фенольные соединения, белки и белковые вещества, пигменты, нуклеиновые кислоты, гликозиды, ферменты, витамины, карбоновые кислоты, полисахариды, жиры и масла, липиды, тио- и цианогликозиды.

Химическая классификация основана на различии в строении углеводородного скелета, составляющего основу всех природных соединений. Выделяют следующие скелеты:

·высшие и конденсированные;· ароматические;

·предельные;· карбоциклические;

·непредельные;· гетероциклические.

Далее производят классификацию по числу функциональных групп: моно- и полифункциональные. К монофункциональным относятся: спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, хиноны, кислоты, эфиры, аминопроизводные. Полифункциональные соединения указаны в таблице 1.


Таблица 1 - Полифункциональные природные соединения растительного происхождения

алкалоидыгалогеноальдегидымеланиныальдегидокислотыгалогенокетоныоксикислотыаминокислотыгалогенокислотысапониныаминосахарадубильные веществастероидыантраценовыеиридоидыстериныауроныкетонокислотысульфаты полифеноловбелковые веществакарбо- и гетероцилкытерпеноидыбетаиныкаротиноидыуглеводывитаминыкумариныфлавоноидыгликозиды (O-, C-, N-, S-)ксантоныхалконыгалогеноспиртылигнины и лигнаныэфирные масла

Приведенная классификация является далеко не полной по перечню групп природных соединений, но является основополагающей с точки зрения химии, т.к. многие группы соединений могут быть отнесены к нескольким подгруппам одновременно [12]. Так, флавоноиды содержат ароматические кольца, гетерокольцо, гидроксильные и метокси-группы, а к фенолам можно отнести фенолы, фенолокислоты, кумарины, флавоноиды, антраценовые, ксантоны, дубильные вещества и многие другие группы соединений.

В нашей работе приведены сведения о биологической активности только тех соединений, которые были найдены в растениях горец.

Флавоноиды обладают широким спектром биологической активности, в частности, Р-витаминной (капилляроукрепляющей), за что их заслуженно называют «пигментами долголетия» [1].

Большое значение придается противовоспалительному действию флавоноидов, с чем, возможно, связаны их противоязвенное, ранозаживляющее, жаропонижающее и вяжущее действие. Выявлено отрицательное влияние кверцетина на грамположительные бактерии, флавонов и халконов - на стафилококк; установлена противовирусная активность полифенолов груши в отношении гриппа штамма PR-8. Антимикробное действие отмечалось у антоцианов и катехинов чая. Установлен кардиоваскулярный эффект изорамнетина, кверцетина, васкулярина и кемпферол-3-гликозида. Суммарные препараты и индивидуальные флавоноиды оказывают влияние на белковый обмен (стимуляция синтеза и торможение распада белков). 0,3% бикарбонатные растворы кверцетина, рутина (±) - катехина и мальвидин-3-гликозида стимулируют гонадотропную функцию передней доли гипофиза и усиливают процессы сперматогенеза, в коре надпочечников существенных изменений не происходит, а в почках развиваются глубокие дистрофические явления, что может быть сигналом побочного действия этих препаратов или лекарственной формы [13-15].

Выраженную гиполипедемическую и антиатероматозную активность проявляют флаваноны, флавоны и флавонолы. Халконы, флавоны, флаваноны, флавонолы и изофлавоны снижают содержание холестерина в крови более эффективно, чем официнальные противосклеротические препараты полиспонин и цетамифен. Результаты обследования более 40 видов растений семейства бобовых, которые содержат изофлавоны, изофлаваноны, птерокарпаны, флавоны и флавонолы в разной степени обладают холестерической, диуретической и гипогликемической активностью. Антиоксидантное и антисклеротическое действие флавоноидов, по-видимому, связано также с их желчегонным эффектом, благоприятно влияющим на липидный обмен, увеличивая выведение холестерина из организма. Установлено, что катехины вызывают снижение проницаемости гистогематических барьеров мозга, мышц, легких, печени и почек, значительно уменьшают частоту судорог, вызываемых введением инсулина. Исследования последних лет показали, что препараты на основе флавоноидов проявляют противоопухолевую активность [12, 16].

Дубильные вещества в прошлом считали как труднообрабатываемые смеси с неблагоприятными биологическими активностями. В настоящее время установлено, что дубильные вещества, в зависимости от структурных различий, обладают широким спектром биологического действия [17].

В основном, их используют в кожевенной промышленности при дублении кожи (отсюда произошло и название). Также их применяют как стабилизаторы коллоидных систем, детоксиканты и вяжущие средства в медицине, в том числе для снятия алкогольной и наркотической интоксикации организма. Изучена зависимость противоопухолевой активности от структуры гидролизуемых дубильных веществ и показано, что из галлоилглюкоз наиболее активна пентагаллоилглюкоза, из танинов с хинной кислотой наиболее активна 3-О-тетрагаллоилхинная кислота, олигомерные эллаготанины более активны, чем мономерные [18-20].

Исследования последних лет показали, что гидролизуемые дубильные вещества обладают также антигепатоксической, антибактериальной, антимутагенной, противогрибковой активностью, вяжущим, противовоспалительным, кровоостанавливающим действием [3, 21].

Важной функцией дубильных веществ является их способность образовывать комплексы с протеинами и белками в виде пленки, препятствующей проникновению патогенов, отсюда - «защитная функция» дубильных веществ для животных организмов и растений [12].

В последние годы для дубильных веществ выявлена антивирусная активность, причем активность гидролизуемых танинов зависит от количества галлоильных групп или ГГДФ-групп; чем их больше, тем больше активность [22-25]. Эти активные группы взаимодействуют с протеинами вирусных частиц и основных клеточных поверхностей с уменьшением или потерей вирусной инфекционности. Процесс взаимодействия зависит от природы протеинов. Активность меняется соответственно типу вирусов или использованных основных клеток.

Цитотоксичность танинов параллельно их антивирусной активности основана на взаимодействии с протеинами клеточных поверхностей [26]. Дубильные вещества могут сравнительно легко окисляться и восстанавливаться и их окислительно-восстановительный потенциал свидетельствует о том, что они принимают участие в обмене веществ [17].

Углеводы

Наиболее распространенными являются крахмал и целлюлоза. Крахмал используется в фармацевтической промышленности как наполнитель при изготовлении таблеток, для присыпок, в качестве клеящего вещества; глюкоза, как таковая, используется в медицине, пищевой и легкой промышленности, для синтеза аскорбиновой кислоты (витамин С). Значительное количество сырья, содержащего крахмал (картофель, зерна злаков), после сбраживания перерабатывается на спирт, а также глюкозу.

Целлюлоза составляет основу хлопкового волокна, которое используется в медицине в качестве перевязочных материалов (марля, бинты), в текстильной промышленности для выработки тканей, в военном деле для приготовления пороха. Из целлюлозы получают также карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), способную набухать в воде и прибавляемую в пищу для вызывания ощущения сытости (при ожирении).

Пектин, благодаря способности образовывать термообратимые гели (желе), используется для приготовления мармелада. Применяется при расстройствах пищеварительного тракта (гастроэнтериты, диарея), уменьшает потерю воды организмом, сокращает время свертывания крови, связывает многие яды, замедляет выделение из организма аскорбиновой кислоты, инсулина, антибиотиков, обусловливает пролонгированное действие многих лекарственных веществ [1]. Выявлено, что пектины, выделенные из некоторых видов растений, обладают противовоспалительной активностью, причем максимальное действие оказывают фракции с молекулярной массой более 300кДа [27]. Установлено, что пектины оказывают бактерицидное действие на представителей наиболее распространенных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, однако механизм их антибактериального действия до настоящего времени не установлен [28]. Также были проведены фармакологические исследования, подтверждающие влияние эффекта комплексообразования фармаконов (ЛВ) водорастворимыми полисахаридами на базовые свойства ЛВ. Так, достигался терапевтический эффект при уменьшении дозы лекарственного вещества до 20 раз (с использованием комплекса полисахарида с ЛВ) [29].

Слизи в виде водных настоев используют как обволакивающее средство при катарах слизистых желудочно-кишечного тракта, раздражении верхних дыхательных путей, при рефлекторно возникающем кашле, для маскировки и снижения раздражающего действия сопутствующих веществ, как клеящее и эмульгирующее средство, в пищевой, текстильной и кожевенной промышленности. Ведутся разработки по получению из некоторых камедей кровезаменителей [1].

Кумарины в медицине используются в качестве антикоагулянтов непрямого действия. В зависимости от химического строения, кумарины растений обладают различной физиологической активностью: спазмолитическое (бергаптен, виснадин, атамантин), успокаивающее, мочегонное, противоглистное, противоопухолевое (остхол), обезболивающее, противомикробное (умбеллиферон) и иные действия. Некоторые из них стимулируют функции нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах и способствуют их растворению.

Некоторым фурокумаринам присуща высокая фотосенсибилизирующая активность, при попадании на кожу и последующем облучении могут вызывать появление волдырей и темных пятен. В различных сочетаниях входят в состав препаратов, применяемых для лечения лейкодермии и круговидной плешивости. Также некоторые кумарины обладают Р-витаминной активностью (эскулетин и его гликозиды, эскулин и фраксин) [1, 30, 31].

Сапонины обладают широким спектром фармакологического действия. Их используют в качестве отхаркивающих, диуретических, гипотензивных, седативных и тонизирующих средств. Стероидные сапонины оказывают противосклеротическое действие. Весьма ценно то, что они повышают всасываемость сопутствующих веществ, что увеличивает их активность. Сапонины оказывают раздражающее действие на слизистую оболочку, вызывая кашель, чихание и покраснение глаз. Малые дозы при приеме внутрь безвредны, но большие могут вызывать рвоту, понос [1].

Стероидные сапонины нетоксичны для людей и высших животных, однако они убивают низшие организмы, например рыб. Стероидные сапонины имеют значение как доступные исходные продукты для синтеза стероидных гормонов. Вследствие способности тритерпеновых сапонинов и сапонинсодержащего сырья пениться, ими пользуются в пищевой промышленности при приготовлении халвы, кондитерских изделий и шипучих напитков [32].

Для сапонинов характерен ряд биологических свойств, которые могут быть использованы в анализе. Они вызывают гемолиз эритроцитов за счет образования комплексов с холестерином мембран, вследствие чего оболочка эритроцита из полупроницаемой становится проницаемой и гемоглобин выходит в плазму крови, окрашивая ее в красный цвет («лаковая» кровь) [33].

Один из самых распространенных представителей сапонинов, глицирризиновая кислота, используется для получения комплексов с лекарственными веществами, в результате чего увеличивается терапевтическая активность при уменьшении дозы действующего вещества [34].

Органические кислоты являются фармакологически активными веществами (лимонная, никотиновая, аскорбиновая), некоторые используются благодаря их биологической активности (фитогормоны, ауксины, гетероауксины и др.). Кислоты лимонная и яблочная широко используются в пищевой промышленности для изготовления фруктовых напитков и кондитерских изделий; натриевая соль лимонной кислоты используется в качестве консерванта при переливании крови. Кислота винная применяется в медицине, а также при производстве фруктовых вод, для изготовления химических разрыхлителей теста, в текстильной промышленности при приготовлении протрав и красок, в радиотехнической промышленности [33].

Также нельзя забывать о высоком значении уксусной кислоты в пищевой промышленности и в быту.


.2 Общее описание рода Polygonum (семейства Polygonaceae)


Гречишные (от лат. «Polygonaceae») - семейство двудольных растений. Преимущественно многолетние растения, хотя имеется и несколько древовидных и кустарниковых. По всему земному шару произрастают около 1100 видов (43 рода), преимущественно в Северном полушарии. Распространены почти повсюду, но больше всего в странах умеренного климата. В жарких странах травы этого семейства растут в горных местностях; почти все древовидные гречишные растут в тропической Америке, а кустарниковые - в странах Средиземноморья.

Во флоре РК насчитывается 8 родов гречишных: кисличник, щавель, ревень, курчавка, жузгун, гречиха, кенигия, горец. Среди них наибольшее значение имеют щавель (Rumex), горец (Polygonum), жузгун (Calligonum), гречиха (Fagopyrum), ревень (Rheum) [5, 35, 36].

Листья у большинства гречишных - цельные и очередные; раздробленные и даже сложные, так же как противоположные, составляют редкость. Характерная черта семейства - наличие сросшихся прилистников - раструбов, иногда очень длинных. Цветки у большинства мелкие и неярко окрашены; околоцветник содержит от 4 до 6 частей, расположенных в 1 или 2 кружка; тычинок от 6 до 9, редко меньше или больше; свободная завязь, трехгранная и сплюснутая, заканчивается двумя-тремя сильно развитыми столбиками; семяпочка одна, прямая, и прикреплена на дне завязи. В семействе гречишных известно ветро- и насекомоопыление. В цветках гречишных насекомых привлекает нектар, который выделяют нектарники, расположенные у основания тычинок, иногда в цветках имеются нектароносные диски. Опылителями являются насекомые с коротким хоботком, главным образом, пчелы и мухи. Плод сухой, односемянной, с плотно прилегающим к нему околоплодником, по большей части трехгранный или сплюснутый; часто окружен околоцветником, иногда даже мясистым; только семя содержит мучнистую питательную ткань (перисперм) и хорошо развитый, различно искривленный зародыш. Плоды гречишных распространяются ветром, водой и грязью, прилипшей к ногам животных. Кроме семенного, широко распространено и вегетативное размножение с помощью выводковых почек. Многие гречишные содержат обильные кислые соки и кристаллы щавелевокислой извести (щавель), а также смолистые, горькие вещества (ревень).

Polygonum (горец) - род однолетних или многолетних травянистых растений, реже полукустарников и лиан, насчитывающий около 300 видов, широко распространенных по всему земному шару. В культуре употребляются около 20 видов. Родовое название образовано от греческого «polys» (многий) и «gony» (колено) в связи с тем, что у многих видов этого рода резко выделяются узлы стебля. Растение под названием polygonon упоминают Гиппократ, Диоскорид и Гален.

Цветки у растений рода Polygonum обоеполые; околоцветник из 5 (4-6) листочков, часто венчиковидный, при плодах слегка разрастающийся; тычинок 4-8, наружные чередуются с долями околоцветника, внутренние противостоят граням завязи, часто окруженной у основания железистым кольцом, надрезы которого чередуются с тычинками; столбиков 2-8, часто сросшихся основаниями, плод заключенный внутри околоцветника, плоский, чечевицеобразный или трехгранный; семя с боковым согнутым зародышем [1, 2, 5, 9].

Виды горцев не развивают прикорневых розеток. Плод - орешек (или семянка), заключенный в остающийся некрылатый околоцветник. Род обширный, разделен на 8 секций. Для анатомии листа характерны друзы и очень мелкие сидячие эпидермальные железки, четырехклеточные, у некоторых видов бывают, кроме того, более крупные железки.

Во флоре СССР описано 123 вида горцев, 49 из них произрастают в Казахстане (таблица 2) [4, 5].


Таблица 2 - Казахстанские виды горцев

№Название№Название1Тимьянолистый (thymifolium)26Серебристый (argyrocoleum)2Приноготковый (paronychioides)27Песчаный (arenarium)3Подушечный (pulvinatum)28Ложнопесчаный (pseudoarenarium, arenarium)4Двуостый (biaristatum)29Моллиевидный (molliiforme)5Волоконценосный (fibrilliferum)30Земноводный (amphibium)6Памироалайский (pamiroalaicum)31Восточный (orientale)7Скальный (rupestre)32Шероховатый (scabrum, tomentosum)8Хвощевидный (equisetiforme)33Щавелелистный (lapathifolium, nodosum)9Разнолистый (heterofyllum)34Войлочный (tomentosum, nodosum, incanum)10Птичий, спорыш (aviculare)35Почечуйный (persicaria)11Полевой (agreste)36Мягкий (mite)12Кислый (acetosum)37Малый (minus)13Многоцветковый (floribundum)38Перечный, водяной перец (hydropiper)14Спорышевидный (corrigioloides)39Волнистый (undulatum, alpinum, polymorphym)15Хруплявниковидный (polycnemoides)40Дубильный, таран (coriarium)16Бетпакдалинский (betpakdalense)41Бухарский (bucharicum)17Игольчатый (acerosum)42Джунгарский (songoricum)18Солонцеватый (salsugineum)43Гиссарский (hissaricum)19Развесистый (patulum, bellardi)44Сибирский (sibiricum)20Почтибезлистый (subaphyllum)45Живородящий (viviparum)21Тонкий (gracilius, bellardi, strictum)46Змеиный, змеевик, раковые шейки (bistorta)22Вогнутоветвистый (inflexum)47Блестящий (nitens, bistorta)23Амударьинский (oxanum)48Вьюнковый (convolvulus)24Тифлисский (tiflisiense)49Кустарниковый (dumetorum)25Ситниковый (junceum)Примечание - жирным шрифтом выделены фармакопейные виды.

Ареал распространения дикорастущих горцев на территории весьма обширен: Тянь-Шань, Джунгарский Алатау, Тарбагатай, долины рек Амударьи и Сырдарьи, Арало-Каспийская впадина, Прибалхашье, озеро Алаколь, Бетпакдалы, Кызыл-Кум, Чу-Илийские горы, Туркестан, Заилийский Алатау, Северный Усть-Урт.

Ландшафт распространения горцев в этих зонах разнороден: разнотравные альпийские, заливные и болотистые луга, влажные и сухие ковылевые и ковылево-пустынные степи, каменистые высокогорные кустарниковые тундры, сосновые боры, дубовые рощи, лесные опушки, песчаные и глинистые берега водоемов, обочины дорог, сухие щебнистые склоны, россыпи известняков, битуминозные сланцы. Данный род относится к сорным растениям, что обуславливает их богатые запасы на территории РК [6].


1.3 Изученность химического состава и биологической активности растений рода Polygonum


Согласно данным из литературных источников [6], растения рода Polygonum относятся к перспективному танидоносному сырью Казахстана.

Химический состав и полезные свойства изучены у 61 вида горцев.

·У 54 видов было выявлено содержание флавоноидов. Не приводится сведений о наличии в составе флавоноидных соединений у следующих видов: Serpyllaceum, Salsugineum, Monspelience, Longisetum, Korshinskianum, Cognatum, Biaristatum.

·У 19 видов указано содержание дубильных веществ: Alpinum, Weyrichii, Alopecuroides, Songoricum, Sibiricum, Paronychioides, Nitens, Monspelience, Lapathilfolium, Hydropiper, Hissarium, Divaricatum, Coriarium, Carneum, Bistorta, Amphibium, Angustifolium, Arenarium, Aviculare.

·В 10 видах описаны алкалоиды: Songoricum, Sibiricum, Nitens, Orientale, Korshinskianum, Lapathilfolium, Hydropiper, Coriarium, Alpinum, Amphibium.

·3 вида содержат антрахиноны: Perfoliatum, Longisetum, Aviculare.

·19 видов содержат витамины: Weyrichii, Viviparum, Serpyllaceum, Sibiricum, Salsugineum, Rupestre, Patulum, Lapathilfolium, Hydropiper, Hissarium, Divaricatum, Carneum, Cognatum, Coriarium, Bistorta, Aviculare, Amphibium, Alpinum.

·7 видов содержат сапонины: Patulum, Lapathifolium, Hydropiper, Divaricatum, Coriarium, Carneum, Amphibium.

·5 видов содержат эфирные масла: Persicaria, Monspelience Hydropiper, Aviculare, Alpinum [3, 6].

Как видно, объект нашего исследования - горец Джунгарский изучен на наличие флавоноидов, дубильных веществ и алкалоидов.

Таким образом, растения рода горец отличает высокое содержание полифенольных соединений, многие виды обладают витаминными (C, K, P, PP, E) свойствами.

Ниже приведены выявленные биологические свойства растений рода горцев, применяемые в народной медицине и быту, а также в научной медицине и сельском хозяйстве:

·Alopecuroides (лисохвостниковый). Дубильное в Бурятии. Корневище используют в тибетской медицине и народной медицине в качестве закрепляющего средства. Надземная часть - при сердечно-сосудистой недостаточности.

·Alpinum, undulatum (альпийский). Корни и корневища в виде отваров применяют при язвенной болезни желудка, заболеваниях нервной системы, атеросклерозе, гипертонической болезни, обладают диуретическими и тонизирующими свойствами. В толченом виде прикладывают к опухолям. Применяются в ветеринарии; для дубления кож, дают черную и коричневую краски. В вареном виде съедобны. Надземная часть, в виде отвара, обладает вяжущим и противоцинготным действием, применяется при венерических болезнях, туберкулезе, скрофулезе, кашле и белях. Молодые побеги используют в пищу в свежем или вареном виде. До цветения - корм для всех видов скота; у лошадей при обильном скармливании могут наблюдаться отравления. Листья используют в пищу вместо щавелей. В Забайкалье сушеные листья используют вместо чая. Также растение является декоративным.

·Amphibium (земноводный). В Забайкалье используют для лечения подагры и диабета, на Алтае - от геморроя. В народной медицине Австрии - при лечении носовых полипов и раковых опухолей. Смолоносное. Отвары и настои из корней обладают диуретическими, антиневралгическими свойствами при подагре, ревматизме, сифилисе, водянке, истощении нервной и эндокринной систем. В Таджикистане - при переломах костей. Дубитель при кустарном дублении. В Северной Америке (в долине реки Миссури) - ценный дубильный материал. Корни и листья в Узбекистане - краситель для шелка и шерсти в синий и изабелловый цвета. Надземная часть в виде отвара и настоя обладает диуретическими свойствами. Листья обладают мочегонным действием при мочекаменной болезни. В Армении используют против геморроя и как диуретическое. Плоды - в качестве корма для птиц.

·Angustifolium (узколистный). Корни в тибетской медицине используют как закрепляющее средство.

·Arenarium (песчаный). Надземная часть используется при малярии, кровохарканье, маточных кровотечениях и белях. Листья - при колитах и лихорадке, наружно - как ранозаживляющее.

·Aviculare (птичий или спорыш). В научной медицине - вяжущее, общеукрепляющее и диуретическое средство. В народной медицине - вяжущее, кровоостанавливающее, в том числе при геморроидальных и маточных кровотечениях, гипотензивное, при туберкулезе, язве желудка, дизентерии, малярии и разных опухолях, при мочекаменной и желчекаменной болезнях и как витаминное. Рекомендуется для закрепления грунтов и озеленения стадионов, аэродромов и т.п. Корни употреблялись для получения синей краски, но способ ее получения утрачен; при обычных приемах крашения дает зеленые и желтые тона; нейтральные и кислые вытяжки окрашивают шелк и шерсть в кремовые, ярко-желтые тона. Надземная часть в китайской медицине используется в виде отваров и настоев как тонизирующее средство, при неврастении и слабости после болезни, жаропонижающее, кровоостанавливающее, противовоспалительное, диуретическое и антигельминтное; наружно - в виде мазей при кожных заболеваниях. В тибетской медицине при серозных артритах, кровотечениях, септикопиемиях. В европейских странах - для лечения опухолей различного происхождения. Экстракт и настой - вяжущее, противовоспалительное, кровоостанавливающее и диуретическое, при болезнях почек, печени, желудка и мочевого пузыря; для лечения легочных заболеваний и туберкулеза; при кожных заболеваниях, геморрое, цинге и подагре, при простуде и головной боли, повышают свертываемость крови, понижает кровяное давление, ускоряют частоту сердечных сокращений. Входит в состав сборов, применяемых при хроническом гастрите и других заболеваний желудка, при язве желудка и матки, бронхите, почечнокаменной болезни, маточных кровотечениях, циститах, коклюше, а также в состав «грудного чая», используемого при лечении туберкулеза легких. Молодая зелень - в пищу и корм для птиц. В Средней Азии порошок из травы курят от усталости. Сок листьев обладает высокой фитонцидной активностью. Плоды используют в качестве корма для домашних и промысловых птиц [1, 2, 6].

·Belophyllum (стрелолистный). Надземную часть применяют при желудочно-кишечных заболеваниях.

·Biaristatum (двухостный). Кормовое.

·Bistorta (змеиный, змеевик, раковые шейки). Подземная часть в научной медицине используется в качестве заменителя корня тропической ратании - вяжущее средство при расстройствах кишечника, воспалении слизистых оболочек, дизентерии. Наружно - в виде полосканий и примочек при стоматитах и для смазывания больных десен. Используют отвары, экстракты, порошки, а также получают танинсодержащий патентованный препарат «Бистальбин». В болгарской медицине отвары и настойки корневищ используются в гинекологии при полименорее, белях. Кровоостанавливающее и вяжущее средство при кровотечениях, кровохарканье, расстройстве желудка, холере, дизентерии, циститах, холециститах, кольпитах, вагинитах, при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек, цинге, а также при ожогах и укусах бешеных животных. Применяется наружно и внутрь в виде порошков, отваров, полосканий, примочек, спринцеваний и т.д. в некоторых европейских странах и в Китае - для лечения различных опухолей. В ветеринарии - вяжущее; отвары - наружно и внутрь, порошки - для присыпки ран. Для дубления кож и приготовления чернил. Для окрашивания тканей в желтый и коричневый цвета, а при железной протраве - в черный. Отмечена высокая протистоцидная активность тканевых соков из корневищ свежих растений. Пищевое в поджаренном виде, а также в качестве добавок к ржаной муке при хлебопечении. Спиртовые извлечения и отвары из надземной части обладают протистоцидной и антибактериальной активностью. Употребляется в пищу как заменитель шпината и пряноароматическое; заваривают вместо чая. Настой из цветков применят при болезнях уха. Семена используют в качестве корма для домашних птиц. Медонос, кормовое, декоративное [2, 3, 6, 9].

·Carneum (мясо-красный). Корневища горца мясо-красного наравне с корневищами змеевика официнальны и применяются как противовоспалительное. В народной медицине - как закрепляющее при неспецифических острых и хронических колитах, энтеритах и энтероколитах, при специфических кишечных расстройствах, в том числе дизентерийного происхождения. Отвары и настойки - при лечении колитов, дизентерии, язвы, рака желудка, опущения матки, сибирской язвы, фурункулезов, а также как кровоостанавливающее и отхаркивающее средство. Для дубления кож. Поджаренные - в пищу.

·Coriarium (дубильный, таран дубильный). Исследования препаратов тарана показали наличие у них Р-витаминной и противоопухолевой активности; они оказывают тонизирующее действие на сосуды, противовоспалительное и кардиотоническое действие, снижают проницаемость сосудов, повышают свертываемость крови, вызывают понижение артериального давления; препараты «Таранальбин» и «Тараноформ» рекомендованы при острой и хронической формах дизентерии и в ветеринарии - при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Настойка и экстракт рекомендованы для использования в стоматологической практике при афтозных, язвенных и катаральных стоматитах, гингивитах и пародонтозе; в гинекологической практике - при эрозии шейки матки и трихомонадном кольпите. Препараты обладают бактерицидным действием. В народной ветеринарии порошком присыпают раны у лошадей; отвар - как вяжущее средство. Подземная часть издавна используется для выделки кожи. Используется в Узбекистане, пригодны в других районах для получения дубильных экстрактов. Одубина богата углеводами рекомендуется для получения спирта, как питательная среда для кормовых дрожжей. Отвар из надземной части оказывает вяжущее действие. Окрашивает шерсть в зеленый и желтый цвета. Молодые побеги употребляются в пищу и на корм скоту. Из листьев можно получить желтую, зеленую, коричневую краски. Черешки листа в пищу - как лакомство. Цветки употребляют в качестве приправы. Медонос [6, 33].

·Divaricatum (растопыренный). Подземная часть используется для получения дубильных веществ. В Забайкалье толченый корень прикладывают к простудной опухоли; при болезнях кишечника. Надземная часть - корм для скота. Широко испытан в культуре как кормовое и дубильное растение.

·Hissarium (гиссарский). Перспективное дубильное растение. Из-за высокого содержания флавоноидов, витаминов рекомендуется для изучения как лекарственное. Подземная часть используется для дубления кож. Молодые побеги - в пищу в свежем виде наряду со щавелем и ревенем.

·Hydropiper (водяной перец). Корни применяются при пониженной кислотности и других желудочно-кишечных заболеваниях, при импотенции. Надземная часть заготавливается и широко используется в научной и народной медицине. Медицинская промышленность производит экстракт и настой водяного перца. Экстракт входит в состав противогеморройных свечей «Анестезол». Водные и спиртовые вытяжки - кровоостанавливающее средство при многих типах кровотечений (маточных, менструальных, геморроидальных, желудочных, мочевого пузыря). Отвар обладает бактериостатическими свойствами; принимают при малярии, затруднении мочеиспускания, сыпях и золотухе, опухолях и ушибах, как вяжущее и болеутоляющее, в свежем виде наружно - как заменитель горчичников; внутрь - при язве и раке желудка. В Грузии входит в сбор против ревматизма. Находит применение в ветеринарии. Используется для окрашивания тканей, в зависимости от протравы, в цвета: желтый, золотистый, черный и хаки. Используют как острую приправу к пище и овощ [1-3, 6].

·Korshinskianum (горец Коржинского). В Приамурье - как заменитель Polygonum bistorta.

·Lapathifolium (щавелелистный). Надземная часть под названием «почечуйная трава» (вместе с Polygonum persicaria) - в виде водных и спиртовых настоек - при геморрое, геморроидальных запорах, скрофулезе, ка мочегонное, кровоостанавливающее и ранозаживляющее, при гипертоническое болезни и пороках сердца и как витаминное. Фармакологические исследования показали, что жидкий экстракт (настой или отвар) обладает кровоостанавливающим, закрепляющим и диуретическим свойствами, оказывает кратковременное гипотензивное действие. Настой обладает антибактериальной активностью против дизентерийной палочки Флекснера. Листья употребляются в пищу как овощное. Плоды - в пищу вместо крупы. Медонос. Кормовое.

·Limosum (иловатый). Рекомендовано как перспективное дубильное юга Дальнего Востока.

·Longisetum (длиннощетинковый). В Японии - при лечении рака желудка.

·Manshuriense (маньчжурский). В Приморье отвар, настой и порошок - при колитах и как кровеостанавливающее.

·Minus (малый). В Забайкалье - как лекарственное растение.

·Nitens (блестящий). Отвар, настойка и жидкий экстракт корней используются в качестве вяжущего при лечении острых и хронических колитов, энтеритов. Наружно - при стоматите и гингивите. Для получения дубильных веществ. Нейтральный экстракт дает по железной протраве на всех типах ткани черную окраску. Медоносное, кормовое.

·Orientale (восточный). На юге СРВ (Вьетнам) - при лечении опухолей. В пищу - как овощ. Декоративное.

·Pacificum (тихоокеанский). В приморье отвар, настойка и порошок используются при сильных поносах, дизентерии, колитах и как кровеостанавливающее.

·Panjutinii (горец Панютина). Перспективен для культуры как силосное.

·Paronychioides (приноготковидный). Дубильное растение.

·Patulum (отклоненный). Дубильное и красильное растение. Перганос. Кормовое для овец.

·Perfoliatum (стеблеобъемлющий). На полуострове Индокитай и в Северном Вьетнаме - для лечения опухолей.

·Persicaria (почечуйный). Эфиромасличное, витаминоносное, дубильное и декоративное растение. Корни и корневища применяются для окраски тканей в желтый цвет. Надземная часть рекомендована к медицинскому применению при хронических запорах. Экстракт - при маточных кровотечениях. Отвар и настой - при лечении геморроидальных кровотечений, как диуретическое при болезни почек и мочекаменной болезни, при диарее, простудных и венерических заболеваниях; наружно в виде полосканий - для укрепления десен при цинге и для обмывания ран; в свежем виде - вместо горчичников при радикулите, подагре, головной боли (прикладывают к затылку), для заживления ран. В народной медицине некоторых стран используются для лечения опухолей различной этиологии, в том числе рака желудка. Фармакологические и клинические испытания препаратов (10%-ный настой и спиртовый экстракт) показали возможность применения их в гинекологической практике при кровотечении и для усиления родовой деятельности, а также при лечении геморроя. Используется для получения желтой краски. Может быть использована в винной и ликероводочной промышленности. Инсектицид против клопов. Медонос. Ядовито для скота, особенно семена [1, 2, 6, 33].

·Riparium (береговой). Рекомендуется для закрепления склонов.

·Rupestre (скальный). Подземная часть - сырье для дубильно-экстрактовой промышленности. Надземная часть - сырье для лекарственных препаратов, обладающих Р-витаминной активностью, а также при кишечных заболеваниях. Кормовое для сельскохозяйственных животных.

·Sericeum (шелковистый). В Забайкалье - как лекарственное.

·Sibiricum (сибирский). В Забайкалье - как лекарственное и кормовое. Подземная часть обладает хорошими дубильными свойствами.

·Songoricum (джунгарский). Корневище используется для дубления кож и как прекрасный фиксатор при окраске кожи. Молодые побеги употребляются в пищу вместо щавеля. Медонос.

·Subauriculatum (полуушастый). На Дальнем Востоке - как лекарственное раствение вместо Polygonum bistorta. Корневище применяют при ангине, гонорее, зобе, раке желудка.

·Tripterocarpum (трехкрылоплодный). На Камчатке корневища используют в пищу, как Polygonum viviparum.

·Viscoferum (клееносный). Может быть использовано в парфюмерии и ликероводочном производстве.

·Viviparum (живородящий). В Забайкалье все растение заваривают и пьют вместо чая; настой - при диарее и резях в животе. Дубильное. Отвар из корневищ - желудочное средство; при простудных заболеваниях, болезнях мочеполовых путей. Порошок сухих корневищ - кровеостанавливающее. Используют в пищу в сыром и вареном виде, а также измельчают в муку и варят кашу; отвар пьют вместо чая. Можно получать черную краску. Порошок из надземной части - кровеостанавливающее при порезах и ушибах; настой - от белей и при гонорее. Листья используют как желудочное средство. Семена съедобны и служат лакомством.

·Weyrichii (горец Вейриха). Обладает фитонцидной активностью к патогенным микроорганизмам и рекомендуется для улучшения гигиенических и эпидемиологических характеристик воздуха. Подземная часть используется для дубления кож. Надземная часть как лекарственное. Кормовое для силосования, сенажа и травяной муки. Декоративное. Широко испытан в культуре как силосное растение [6, 9, 33].

Исследуемое нами растительное сырье было собрано на территории Казахстана, поэтому приводим ботаническое описание горца Джунгарского, приведенное во Флоре Казахстана [5].

Горец Джунгарский (Polygonum songoricum Schrenk) - многолетнее растение. Стебли 20-70 см высотой, в верхней части слегка ветвистые; листья черешковые, 6-10 см длиной и 3,5-6 см шириной, широко-яйцевидные или яйцевидные, постепенно заостренные, при основании округлые или сердцевидные, снизу с редкими волосками; черешки 2-4 см длиной; цветки в негустой метелке с веточками, часто почти горизонтально отклоненными и при плодах поникающими; околоцветник 2,5-3 мм длиной, при плодах до 4 мм длиной, красный, нередко с белыми или зеленоватыми верхушками долей; орешки 3,5-4 мм, трехгранные, с острыми ребрами, лоснящиеся. Цветет в период июнь-август.

Растет в высокогорном поясе, на каменистых склонах. Встречается в Западном Тянь-Шане. Общее распространение: Средняя Азия [5].

Ниже приведены сравнительные характеристики литературных и экспериментальных данных по химическому составу горца Джунгарского (таблица 3).


Таблица 3 - Химический состав горца Джунгарского

№БАВЛитературные данные (Федоров А.А.) [6]Полученные экспериментальные данные (надземная часть)1Дубильные веществаКорни - 14,28%; Корневище - 17-20%; Надземная часть - 2,38%1,80 (2,54)%2ФлавоноидыКорни; Стебли - 1,4-1,6%; Листья - 9,5-10% (кемпферол, кверцетин, мирицетин); Соцветия - 14,2-15%15,09% (кверцетин) 0,65% (авикулярин) 3Фенолы и фенолокислоты-ПирогаллолПродолжение таблицы 312344Аминокислоты-0,48%5Органические кислоты-0,71%6Сапонины-Смешанные; 2,33% (тритерпеновые)7АлкалоидыНадземная частьНе обнаружены8Полисахариды-8,12%9Кумарины-0,13%10Антрахиноны-Не обнаружены11Ксантоны-Не обнаружены

Из таблицы 3 видно, что для казахстанского вида горца Джунгарского впервые было выявлено содержание таких групп БАВ, как фенолы и фенолокислоты, амино- и органические кислоты, сапонины смешанного типа и полисахариды. Однако, в отличие от литературных данных, в исследуемом нами сырье горца Джунгарского не обнаружены алкалоиды. Благодаря содержанию дубильных веществ и флавоноидов исследуемое нами сырье может обладать определенной физиологической активностью (противовоспалительное, антиоксидантное или вяжущее), а присутствующие полисахариды в сумме могут придать обволакивающие и иммуностимулирующие свойства.


2. Результаты и обсуждение


.1 Подбор оптимального экстрагента


При подборе оптимального экстрагента показал, что интенсивность окраски после нагревания увеличилась во всех флаконах, однако не во всех случаях наблюдалось повышение выхода экстрактивных веществ после температурного воздействия. Это относится к таким экстрагентам, как вода и диоксан для сырья 2009 г. сбора; этанол (70%), бензол, диоксан (50% и 100%) и диоксан-ацетон-вода (1:1:2) - для сырья 2010 г. сбора.

После длительного стояния во флаконах, содержащих воду (№1-4, 7, 13 из таблицы 26), было замечено образование мелкодисперсного аморфного осадка на поверхности осевшего сырья. При встряхивании флакона этот осадок образовывал устойчивую в течение нескольких часов муть. Согласно результатам качественного анализа, данный осадок содержит дубильные вещества, белки и пептиды. Ниже представлены результаты фитохимического анализа экстрактов горца Джунгарского (2010 г. сбора).

Примечание: 30%- и 40%-ный этанольные экстрагенты по результатам качественного анализа близки к 50%-ному этанолу; 70%-ный этанол близок по составу к 96%-ному этанолу. По этой причине фотографии фитохимического анализа данных экстрактов не были представлены в настоящей работе.

Вода извлекает: гликозиды флавоноидов, все типы полифенольных соединений, гидролизуемые дубильные вещества, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, гликозиды кумаринов, сапонины, полисахариды (рисунок 1).

Спиртовый (50%) экстрагент извлекает: слизи, флавоноиды различных типов и их гликозиды, все типы полифенольных соединений, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины и их гликозиды, стероидные сапонины, полисахариды.


Водный экстракт Рисунок 2. Спиртовой (50%) экстракт


Спиртовый (96%) экстрагент извлекает: слизи, флавоноиды различных типов, все типы полифенольных соединений, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины (рисунок 3).

Ацетоновый (50%) экстрагент извлекает: слизи, флавоноиды и их гликозиды, все типы полифенольных соединений, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины и их гликозиды, сапонины, полисахариды.


Спиртовой (96%) экстракт Рисунок 4. Ацетоновый (50%) экстракт


Ацетоновый экстрагент извлекает: флавоноиды различных типов, все типы полифенольных соединений, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины (рисунок 5).

Этилацетатный экстрагент извлекает: флавоноиды различных типов, все типы полифенольных соединений, дубильные вещества аминокислоты, альдозы, восстанавливающие сахара, окси - (метокси-) кумарины (слабая интенсивность появляющейся окраски свидетельствует о следовых количествах указанных групп БАВ).


Ацетоновый экстракт Рисунок 6. Этилацетатный экстракт


Бензольный экстрагент извлекает: аминокислоты, тритерпеновые сапонины (в следовых количествах).

Диоксановый (50%) экстрагент извлекает: флавоноиды и их гликозиды, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины и их гликозиды, стероидные сапонины, полисахариды.


Бензольный экстракт Рисунок 8. Диоксановый (50%) экстракт


Диоксановый экстрагент извлекает: флавоноиды различных типов, все типы полифенольных соединений, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты (рисунок 9).

Диоксано-ацетоно-водный (1:1:2) экстрагент извлекает: флавоноиды и их гликозиды, гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, катехины, галлокатехины, альдозы, восстанавливающие сахара, аминокислоты, окси - (метокси-) кумарины и их гликозиды, полисахариды.


Диоксановый экстракт Рисунок 10. Диоксано-ацетоно-водный (1:1:2) экстракта


В таблице 4 представлены данные о качественном анализе растительного сырья 2009 и 2010 гг. сбора на сапонины (тритерпеновые и стероидные). Данная методика основана на способности сапонинов образовывать пену различной дисперсности, устойчивости и объема. Такая способность обусловлена наличием в молекуле сапонинов гидрофобного углеводородного скелета и гидрофильной функциональной группы (НООС- или НО-группы). Последний фактор обеспечивает также способность молекул сапонинов образовывать мицеллы, благодаря чему последние совместно с действующими веществами в растении, проявляют «синергический эффект» [34].


Таблица 4 - Содержание сапонинов в растительном сырье

№ЭкстрагентСодержание сапонинов2009 г2010 г1Водатритерпеновыетритерпеновые2Этанол (30%)-стероидные3Этанол (40%)-стероидные4Этанол (50%)стероидныестероидные5Этанол (70%)-не обн.6Этанол (96%)не обн.не обн.7Ацетон (50%)тритерпеновыетритерпеновыеПродолжение таблицы 412348Ацетонне обн.не обн.9Этилацетатне обн.не обн.10Бензолследовые кол-васледовые кол-ва11Диоксан (50%)стероидныестероидные12Диоксанне обн.не обн.13Диоксан-ацетон-вода (1:1:2)не обн.не обн.

Данные таблицы 4 показывают смешанную природу сапонинов в растительном сырье (тритерпеновые и стероидные), причем различий в природе сапонинов в сырье 2009 и 2010 гг. сбора не наблюдалось [37].

С целью уточнения природы сапонинов, содержащихся в растительном сырье 2010 г. сбора было произведено их осаждение из спиртового (50%) экстракта ацетоном (разбавление 1:1). При этом выход осадка составил 1,17%. Полученный осадок анализировали хроматомасс-спектрометрическим методом. Была определена тритерпеновая природа сапонинов. Характерны 6 пиков с молекулярными массами: 648, 608, 460, 445, 400, 392, причем наиболее интенсивными оказались 648 и 608. Данные значения свидетельствуют о тритерпеновой природе сапонинов.

Для наглядности на рисунке 11 представлены данные о выходе экстрактивных веществ, в зависимости от года сбора сырья и природы экстрагента.

При подборе экстрагентов для переработки сырья 2010 г. сбора наиболее эффективными экстрагентами являются вода, ацетон (50%) и спирт (50%). Сырье различных годов сбора отличается в своем качественном и количественном составе. Данные из рисунка 11 наглядно показывают характер этих различий: уменьшение содержания соединений с простой эфирной связью и гетероциклических соединений, увеличение содержания гликозидов и других соединений (например, дубильные вещества гидролизуемого типа), легко растворимых в воде.

Таким образом, в качестве экстрагента выбран этанол (50%). Природа соединений, извлекаемых этанолом (50%) наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым при постановке эксперимента, а, именно, извлечение полифенольного комплекса и гликозидов соединений.


2.2 Оптимизация процесса получения фитопрепарата. Технология комплексной переработки растительного сырья


Соотношение сырье-растворитель. При выбранном экстрагенте оптимальным оказалось соотношение 1:7 (таблица 27). Целесообразность определения параметра «соотношение сырье-экстрагент» экономическими соображениями, поскольку для предприятия, к примеру, вопрос об экстракции сырья 500 или 600 л экстрагента является существенным.

Выбор соотношения «сырье-экстрагент» необходимо осуществлять, учитывая 2 фактора: суммарный выход экстрактивных веществ и количество затраченного при этом экстрагента.

Режим экстракции. Поскольку прерывная экстракция подразумевает чередующиеся процессы нагревания и охлаждения системы, это обуславливает длительность экстракции относительно непрерывного режима и бульшие энергозатраты. На основании этих суждений нами выбран режим экстракции - нагревание непрерывное в течение 1 часа.

Все полученные в ходе отработки данные оптимизации процесса экстракции сведены в таблицу 5.


Таблица 5 - Параметры технологического процесса переработки травы горца Джунгарского в лабораторных условиях

№ПараметрНадземная часть горца Джунгарского2009 г2010 г1Место сбораЕнбекшиказахский район Алматинской областиЕнбекшиказахский район Алматинской области2Степень измельчения сырья5 мм5 мм3Экстрагентдиоксан-ацетон-вода (1:1:2)этанол (50%)4Соотношение «сырье-экстрагент»1:71:75Температурный режимкипение экстрагентакипение экстрагента6Временной режим, ч217Кратность экстракции-28Режим экстракциипрерывное нагреваниенепрерывное нагревание9Режим концентрирования экстрактаt < 50єC, p < 1 атм.t < 50єC, p < 1 атм.

В таблице 6 представлен материальный баланс процесса переработки травы горца Джунгарского 2010 г. сбора.


Таблица 6 - Материальный баланс процесса экстракции сырья 2010 г. сбора

ЗагруженоВыгруженоМасса сырья - 100,000 гМасса шрота - 73,347 г. Масса экстрактивных веществ - 17,799 г.: I - 7,547 г. II - 3,014 г. III - 2,175 г. IV - 2,383 г. V - 2,680 гОбъем экстрагента - 1650 мл: I - 700 мл II - 200 мл III - 250 мл IV - 250 мл V - 250 млОбъем экстракта - 1400 мл: I - 300 мл II - 195 мл III - 200 мл IV - 265 мл V - 440 млПотери: Экстрагент - 250 мл (15,15%); Шрот - 8,854 г. (8,85%)Выход экстрактивных веществ - 17,80%Примечание - была проведена 5-кратная экстракция сырья с целью выявления оптимальной кратности.

Таким образом, из травы горца Джунгарского получен фитопрепарат в количестве 17,799 г. (соответственно, с выходом - 17,80%). Данный фитопрепарат был количественно проанализирован на основные группы БАВ.

Мы апробировали другую схему переработки травы горца Джунгарского, заключающуюся в последовательной экстракции растительного материала (таблица 7):

вода ? вода ? этанол (40%) ? ацетон (50%).

Этот процесс условно назван «прямой» технологией. В случае «обратной» технологии последовательность экстракции соответственно была:

ацетон (50%) ? этанол (40%) ? вода ? вода.

В данном эксперименте использован этанол 40%-ный вместо 50%-ного, используемого в предыдущих технологиях. Преимущество первого заключается в большем выходе экстрактивных веществ (таблица 26).


Таблица 7 - Основные параметры процессов «прямой» и «обратной» технологии

№Параметр«Прямая» технология«Обратная» технология1Соотношение «сырье-экстрагент»1:81:72Время нагревания, ч223Температурный режимкипение экстрагентакипение экстрагента4Режимнепрерывнаянепрерывная5Кратность44

Как видно из таблицы 7, параметры «прямой» и «обратной» технологий идентичны друг другу, за исключением взятого соотношения «сырье-экстрагент». Таким образом, общее количество затраченных экстрагентов (вода, этанол, ацетон) в случае «прямой» технологии превышает расход их, соответственно, при «обратной» экстракции. Причина заключается в достаточно хорошей впитываемости сырья водой (1:8), которая являлась первым экстрагентом в «прямой» технологии. А в случае «обратной» - первым являлся ацетон (50%), который впитывается в меньших количествах, поэтому был отмечен меньший его расход (1:7). Материальный баланс обоих процессов представлен в таблицах 8 и 9 соответственно.

Таблица 8 - Материальный баланс «прямой» технологии

ЗагруженоВыгруженоМасса сырья - 10,000 гМасса сухого шрота (в г): I+II - 7,864 III - 7,289 IV - 7,151Объем экстрагента (в мл): Вода - 80 (I) + 30 (II) Этанол (40%) - 63 (III) Ацетон (50%) - 58,3 (IV)Объем экстракта (в мл): Вода - 27 (I) + 60 (II) Этанол (40%) - 41 (III) Ацетон (50%) - 35 (IV)Потери экстрагентов: вода - 23 мл (20,91%); этанол (40%) - 22 мл (34,92%); ацетон (50%) - 23,3 мл (39,97%);Примечание - указаны массы шрота после соответствующих стадий экстракции, т.е. I+II - после 2-кратной экстракции водой, III - после экстракции этанолом (40%), IV - после экстракции ацетоном (50%).

Таблица 9 - Материальный баланс «обратной» технологии

ЗагруженоВыгруженоМасса сырья - 10,000 гМасса сухого шрота (в г): I - 8,361 II - 7,569 III+IV - 6,856Объем экстрагента (в мл): Ацетон (50%) - 70 (I) Этанол (40%) - 58,5 (II) Вода - 53 (III) + 22,7 (IV)Объем экстракта (в мл): Ацетон (50%) - 43 (I) Этанол (40%) - 34 (II) Вода - 54 (III+IV)Потери экстрагентов: ацетон (50%) - 27 мл (38,57%); этанол (40%) - 24,5 мл (41,88%); вода - 21,7 мл (28,67%);

Таким образом, при меньших затратах экстрагентов в случае «обратной» технологии (соотношение - 1:7) наблюдается бульший выход экстрактивных веществ (на 2,95%), чем при «прямой» технологии.

Это говорит о важности последовательности обработки растительного материала экстрагентами различной природы. Экстракцию сырья необходимо производить, постепенно повышая полярность экстрагента (ацетон (50%) ? этанол (40%) ? вода).

Ранее было показано, что ацетоно-водный экстрагент (50%) благодаря имеющимся карбонильным и гидроксильным группам извлекает практически все основные группы БАВ, среди которых наиболее важными являются флавоноиды, кумарины, ГДВ и КДВ и полифенолы. Водно-этанольная экстракция обеспечивает выход сапонинов (стероидного строения), а также дополнительно - тех групп БАВ, которые не извлеклись в полной мере водным ацетоном. Наконец, двойная водная экстракция извлекает из сырья оставшуюся массу полифенольных соединений, дубильных веществ, полисахаридов и гликозидов, в т.ч. гликозиды флавоноидов, кумаринов и других групп БАВ (перечислены основные действующие вещества), а также сапонинов тритерпенового ряда. Во все фракции переходят органические, окси- и аминокислоты, углеводы и гликозиды.

При хроматографическом анализе жидких экстрактов было выявлено преимущественное содержание основных групп БАВ (дубильные вещества, флавоноиды, полисахариды) в случае «обратной» технологии.


2.3 Количественный анализ основных групп БАВ в сырье и препарате


В ходе проведения количественного анализа были допущены некоторые отклонения от предписаний методик [16, 38-41], указанные в таблице 10.


Таблица 10 - Отклонения от методик количественного анализа основных групп БАВ

№Группа БАВ (методика)Характеристика отклоненийМетодикаИзмененная методика1Дубильные вещества (комплексо-нометрия)0,01М раствор трилона Б готовится по расчетной навеске, после чего устанавливается его титр по раствору цинкаБыл использован 0,01М раствор, приготовленный из фиксанала2Флавоноиды (авикулярин)-Внесенные изменения будут описаны ниже3Органические кислотыНет данных о приготовлении и установлении титра 0,1М раствора NaOHРаствор NaOH готовили по расчетной навеске. Титр приготовленного раствораПродолжение таблицы 101234устанавливали титрованием 0,1н раствором щавелевой кислоты (титрант I рода), приготовленным из фиксаналаИзвлечение органических кислот проводится методом 1-кратной экстракции водой в соотношении 1:8Извлечение органических кислот проводилось методом 2-кратной экстракции водой в соотношении 1:124СапониныОтсутствует методика для анализа препаратов с пересчетом на кислоту глицирризиновую (аналогичная для сырья)Анализ препарата не проводился5КумариныОтсутствует методика для анализа сухих и жидких препаратов, кроме водныхНавеску сухого препарата растворяли в хлороформе в мерной колбе на 50 мл, после чего нерастворенный осадок отфильтровывали; для анализа использовали хлороформный раствор

Рассмотрим причины отклонений, допущенных нами в ходе определения количественного содержания основных групп БАВ:

Дубильные вещества (комплексонометрия): Раствор, приготовленный по фиксаналу, является стандартизированным, и нет необходимости в установлении его титра. К тому же стандартизированный или приготовленный из фиксанала раствор трилона Б допускается длительное время.

Флавоноиды (кверцетин и авикулярин): Ранее методом хроматографии с СО метчиков было установлено содержание в сырье кверцетина (индивидуальный флавоноид). Это стало доводом в пользу использования методики количественного определения суммы флавоноидов в сырье с пересчетом на кверцетин. Согласно расчетам содержание суммы флавоноидов в сырье составляло 15,09%. Такие данные свидетельствовали о явном завышении результатов. Поэтому было решено снять УФ-спектр поглощения испытуемого раствора (экстракт + AlCl3) в пределах волн 380-450 нм. Спектр поглощения был снят в течение 18-23 мин после добавления 1%-ного спиртового раствора AlCl3.


УФ-спектр поглощения испытуемого раствора с добавлением AlCl3


Из рисунка 12 видно, что максимум поглощения комплекса с AlCl3 наблюдается при л=410-415 нм. Согласно литературным данным [16, 41], в этой области характерен максимум поглощения для комплексов авикулярина (410 нм; Е1 % 1СМ=330), 3-О-рамноглюкозида кверцетина (рутин) (410±5 нм; Е1 % 1СМ=280) и 3-О-рамнозида мирицетина (415±5 нм; Е1 % 1СМ=340) с AlCl3, а для кверцетина характерен максимум поглощения при л=430 нм. Однако из-за отсутствия метчиков гликозидированных флавоноидов, и наличия ссылок на содержание авикулярина в горцах [6, 42] мы использовали методику с пересчетом на авикулярин.

Однако и здесь возникли моменты, ставящие под сомнение правильность результатов. Так, согласно этой методике, испытуемый раствор состоит из 5 мл раствора А (экстракта) и 2 мл 2%-ного спиртового раствора AlCl3, доведенных до метки 70%-ным этанолом в мерной колбе на 25 мл. А раствор сравнения состоит из 2 мл раствора А (экстракта) и 1 капли кислоты хлороводородной (10%), доведенных до метки 95%-ным этанолом в мерной колбе на 25 мл. Известно, что спектрофотометрический метод анализа основан на определении оптической плотности анализируемого соединения при длине волны, соответствующей максимуму поглощения, относительно раствора сравнения. А в качестве последнего используют ту же среду, что и в испытуемом растворе, только без анализируемого соединения. В нашем случае анализируемое соединение - комплекс флавоноидов с AlCl3, а среда - экстракт. Таким образом, выявлены 3 несоответствия правилам спектрофотометрического анализа:

·объемы раствора А (экстракта), отмеренные в испытуемый раствор и раствор сравнения, должны быть одинаковыми;

·концентрация спирта, которым доводят объемы растворов до метки, должна быть одинаковой в обоих случаях;

·факт присутствия в растворе сравнения капли HCl (10%) и отсутствия ее в анализируемом растворе.

С учетом выявленных отклонений предложены 2 измененные методики количественного определения содержания суммы флавоноидов с пересчетом на авикулярин:

1)Методика №1: Около 1 г сырья (точная навеска) помещают в круглодонную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 30 мл спирта этилового 70%, колбу присоединяют к обратному холодильнику, нагревают на кипящей водяной бане в течение 30 мин; охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 мл. Экстракцию повторяют еще 2 раза указанным выше методом, фильтруют через тот же фильтр в ту же мерную колбу, фильтр промывают спиртом этиловым 70% и доводят объем фильтрата тем же растворителем до метки (раствор А).

мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 2 мл 2% спиртового раствора алюминия хлорида и доводят объем раствора тем же растворителем (70%-ный этанол) до метки; через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 410 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

В качестве раствора сравнения используют следующий раствор: 5 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят объем раствора спиртом этиловым 70% до метки.

2)Методика №2: Около 1 г сырья (точная навеска) помещают в круглодонную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 30 мл спирта этилового 70%, содержащего 1% кислоты хлороводородной концентрированной, колбу присоединяют к обратному холодильнику, нагревают на кипящей водяной бане в течение 30 мин; охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 мл. Экстракцию повторяют еще 2 раза указанным выше методом, фильтруют через тот же фильтр в ту же мерную колбу, фильтр промывают спиртом этиловым 70% и доводят объем фильтрата тем же растворителем до метки (раствор А).

мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 2 мл 2% спиртового раствора алюминия хлорида и доводят объем раствора тем же растворителем (70%-ный этанол) до метки; через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 410 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

В качестве раствора сравнения используют следующий раствор: 5 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят объем раствора спиртом этиловым 70% до метки.

Согласно методике №1 (без добавления HCl) содержание суммы флавоноидов в сырье составляет 0,52%, что, в свою очередь, разнится с этим же показателем, полученным согласно существующей методике, на 20%. А по методике №2 (0,30%) эта разница составляет 54%.

При определении органических кислот в методике отсутствовали указания о способе приготовления 0,1М раствора NaOH и способе установления его титра, мы на основе литературных данных [43] рассчитали необходимую навеску NaOH, взвесив при этом дополнительно 20% от расчетной массы, и стандартизировали приготовленный раствор NaOH 0,1н раствором щавелевой кислоты, приготовленной из фиксанала. Стандартизированный раствор NaOH использовали в качестве титранта.

Известно, что при 1-кратной экстракции определенных групп БАВ, в частности, органических кислот, происходит неполное их извлечение из растительного сырья. Поэтому в практике для количественного анализа чаще используют 2,3 - кратные экстракции.

Сапонины: Количественное определение сапонинов (тритерпенового ряда) в сырье проводилось согласно методике с пересчетом на кислоту глицирризиновую. Данная методика основана на извлечении сапонинов ацетоном с одновременным гидролизом их углеводной части, что позволяет непосредственно анализировать в дальнейшем только агликоны. Однако для препарата данная методика не разработана.

Кумарины: Из лабораторной практики известно, что хлороформ и вода не смешиваются, поэтому данное обстоятельство было использовано в существующей методике количественного определения содержания кумаринов в водных препаратах. Однако в нашем случае, при равных объемных содержаниях воды и этанола в экстрагенте, данная методика неприемлема, поскольку имеющийся в растворе этанол смешивается с хлороформом в любых соотношениях. Это, в свою очередь, в определенной мере отразится на результатах спектрофотометрического определения суммы кумаринов, поскольку часть соединений препарата, способных растворяться в этаноле, перейдут в слой хлороформ-этанол. Было решено получить хлороформный экстракт из препарата с последующей фильтрацией от нерастворившегося остатка по 2-м причинам: 1) с целью уменьшения искажения результатов под воздействием вышеуказанного фактора; 2) с целью сравнения результатов, полученных при анализе сырья, т.к. из последнего сумма кумаринов также извлекалась хлороформом.

Наблюдения и выводы:

·При определении содержания дубильных веществ (перманганатометрия, комплексонометрия), полисахаридов, флавоноидов, фенолов и фенолокислот, органических кислот, сапонинов не было замечено отклонений от предписаний методик.

·При определении содержания аминокислот в сырье и фитопрепарате было замечено, что добавление нингидринового реактива, помимо появления характерной окраски, вызывает в растворе осаждение. При этом выход осадка составил: для сырья 2010 г. сбора - 2,78%, для препарата - 10,75%. Данный осадок анализировали методом хроматомасс-спектрометрии. Результаты показали наличие в осадке соединений белкового происхождения. Причем характерны 2 пика с молекулярными массами 468 и 496, что свидетельствует о наличии белковых веществ.

Также было замечено, что появляющаяся окраска в препарате отличалась от той, что была в сырье. Это говорит о различном компонентном составе аминокислот в сырье и препарате.

·При определении содержания кумаринов в сырье и препарате, сухой хлороформный остаток не полностью растворился в этиловом спирте (96%), вследствие чего для снятия оптической плотности раствор был предварительно отфильтрован.


Рисунок 13. Содержание групп БАВ в сырье и препарате


Как видно, использованный нами экстрагент (50%-ный этанол) извлекает все группы БАВ, найденные в траве горца Джунгарского, причем отмечено преимущественное содержание дубильных веществ, полисахаридов и кумаринов [44].

Предварительные результаты биоскрининга показали, что полученный из травы горца Джунгарского (2010 г.) комплексный фитопрепарат относится к классу нетоксичных и обладает противовоспалительной активностью.

На настоящий момент испытания препарата продолжаются.

На основании результатов работы по оптимизации технологической схемы составлена блок-схема производства комплексного фитопрепарата из травы горца Джунгарского.


3. Экспериментальная часть


.1 Характеристика сырья, экстрагентов, реактивов, методов исследования

Объектом исследования явилась надземная часть горца Джунгарского (Polygonum songoricum Schrenk), заготовленная в фазу покоя, в сентябре 2009 и 2010 гг. в Енбекшиказахском районе Алматинской области.


Горец Джунгарский


Внешние признаки. Стебли 20-70 см высотой, в верхней части слегка ветвистые, с черешками 2-4 см длиной. Цвет - от серо-зеленого до желто-зеленого, со своеобразным запахом. Различий во внешнем виде между растительным сырьем 2009 и 2010 гг. сбора не наблюдалось.

Подготовка сырья заключалась в его предварительном высушивании при комнатной температуре в хорошо проветриваемом помещении. После чего высушенное сырье измельчалось на мельнице резного типа и просеивалось через сито №5 (диаметр отверстий - 5 мм).

Методы исследования. Для качественного и количественного анализа основных групп БАВ, а также определения элементного состава в растительном сырье и препарате, полученном из него, были применены следующие методы исследования:

1)Экстракция разнополярными растворителями.

2)Капельный фитоанализ с использованием специфических реагентов на основные группы БАВ.

)Бумажная хроматография (одномерная с СО метчиков и двумерная);

)Атомно-абсорбционная спектрометрия.

)Хроматомасс-спектрометрия.

)УФ-спектрометрия.

)Титриметрия.

)Гравиметрия.

)Центрифугирование.

Экстрагенты качественного и количественного анализа растительного сырья:

1)вода;

-6)этанол (30, 40, 50, 70 и 96%);

-8)ацетон (50 и 100%);

)этилацетат;

10)бензол;

11-12) диоксан (50 и 100%);

)диоксан-ацетон-вода (1:1:2).

Системы растворителей для бумажной хроматографии:

1)н-бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:5 и 40:12,5:29);

2)уксусная кислота (6%).

Для хроматографии была использована хроматографическая бумага F №3.

В качестве специфических проявителей на группы БАВ при фитоанализе и хроматографии были применены:

1)аммиак (25%-ный раствор);

2)алюминия хлорид (1-2% спиртовые);

)алюминия хлорид (1-2%) + аммиак (25%);

)железа (III) хлорид (1-3% водные);

)ЖАК (1% водный);

)ванилин в HClконц (1%);

)о-толуидиновый реактив;

)нингидриновый реактив;

)реактив Драгендорфа;

)кислота пикриновая (1% водная);

)кремний-вольфрамовая кислота;

)реактив Бушарда-Вагнера-Люголя;

)мочевина (2%-ный водный);

)свинца (II) ацетат средний (1-2% водные);

)калия перманганат (1% водный);

)меди (II) сульфат (1%) + натрия гидроксид (5%);

)калия гидроксид (1% спиртовый);

)кислота хлороводородная (5 и 10% водные);

)кислота азотная концентрированная;

)натрия гидроксид (5% водный);

)УФ-свет;

)этанол (96%).

Использованы приборы:

1)Весы аналитические BL-150S (Sartorius).

2)Испаритель ротационный Bucki Roravapor Basic 1250.

)УФ-лампа.

)УФ-спектрометр СФ-26.

)Атомно-абсорбционный спектрометр Shimadzu 6200 series.

)Муфельная печь SNOL7.2/1100.

)Центрифуга HERAEIC LOBA FuGe 200.

)Мельница резного типа.


3.2 Определение доброкачественности сырья


Определение влажности, зольности и микроэлементного состава растительного сырья проводили согласно методикам ГФ XI и ГФ РК [38-40]:

Влажность сырья и препарата (Х) в процентах вычисляли по формуле:


(1)


где: m - масса навески сырья, г; m1 - масса сырья после высушивания, г

Процентное содержание золы (Х) в процентах в абсолютно сухом сырье вычисляли по формуле:


(2)


где: m - масса навески сырья, г; m1 - масса золы, г; щ - влажность сырья, %.

Процентное содержание золы, не растворимой в кислоте хлороводородной 10%-ной в абсолютно сухом сырье вычисляли по формуле:


(3)


где: m - масса навески сырья, г; m1 - масса золы, г; щ - влажность сырья, %.

Процентное содержание сульфатной золы в абсолютно сухом сырье рассчитывали по формуле:


(4)

где: m - масса навески сырья, г; m1 - масса золы, г; щ - влажность сырья, %.

Результаты определения влажности и зольности сырья представлены в таблице 11.


Таблица 11 - Показатели доброкачественности растительного сырья (в %)

Показатель2009 г2010 гВлажность8,777,69Общая зольность6,598,08Зола, не раств. в HCl (10%)-1,19Сульфатная зола-11,34Примечание: влажность препарата - 6,94%

Из таблицы 11 видно, что содержание общей золы в растительном сырье различных годов сбора разнятся на 1,32%, а способность впитывать влагу - больше у сырья 2009 г. сбора.

Микроэлементный состав сырья определяли атомно-абсорбционным методом. Около 3 г сырья (точную навеску) помещали в предварительно прокаленный и точно взвешенный фарфоровый тигель, смачивали несколькими каплями азотной кислоты концентрированной и осторожно нагревали до удаления паров кислоты и обугливания сырья. Затем тигель помещали в муфельную печь и прокаливали при t=500єC. Несколько остывший, но еще горячий тигель охлаждали в эксикаторе, после чего содержимое растворяли в минимальном количестве азотной кислоты концентрированной и количественно переносили с помощью дистиллированной воды в мерную колбу на 25 мл. Объем раствора доводили водой дистиллированной до метки. Параллельно проводили холостой опыт, проводя те же самые процедуры, но без растительного сырья (таблица 12).


Таблица 12 - Микроэлементный состав травы горца Джунгарского (2010 г. сбора)

№ЭлементСодержание, %№ЭлементСодержание, %1Na0,39797Co0,057х10-32K1,83138Mn2,5х10-33Mg0,46889Zn3,4х10-34Cu1,2х10-310Cdне обн.5Ni0,2х10-311Pbне обн.6Fe18,2х10-3Примечание - определение элементного состава растительного сырья 2009 г. сбора не проводилось

Как видно, надземная часть горца Джунгарского характеризуется высоким содержанием K, Mg и Na, а также отсутствием в ее составе соединений тяжелых металлов.

Известно, что Na и К регулируют водный обмен в организме. Натрий способствует задержке воды, калий - ее выделению. Ионы обоих элементов необходимы для проявления активности ряда ферментов. Как правило, соли калия широко распространены в растительных продуктах. Большую роль ионы Na+ и К+ играют в передаче импульсов по нервным и мышечным волокнам, а ионы К+ - в регуляции деятельности сердечной мышцы. Длительный недостаток калия может привести к инфаркту миокарда. Эти ионы поддерживают осмотическое давление плазмы крови и других жидкостей.

Магний - один из биологически активных элементов. Примерно 1 ммоля Mg2+ находится в свободном виде, остальная часть его связана с белками и другими органическими соединениями. Mg2+ обладает свойством активатора и входит в состав большой группы ферментов, называемых киназами. Также он связывает между собой субчастицы рибосомы, являющейся аппаратом для синтеза белка в клетке.


3.3 Качественный анализ растительного сырья


Качественный групповой анализ проводили с использованием специфических реагентов-проявителей на основные группы БАВ методом капельного фитоанализа. О наличии той или иной группы соединений судили по изменению окраски, появлению мути или выпадению осадка, характерном свечении в УФ-свете [12, 16, 41].

Как правило, максимальную информацию о качественном составе растительного сырья дает использование экстрагентов по 2 и более признакам химического сродства [12].

Качественный компонентный анализ проводили хроматографическим методом с СО метчиков на соответствующие группы БАВ; использованы водный, 50%-ный спиртовый и 50%-ный ацетоновый экстракты [45].

Использованы следующие доступные метчики:

·Аминокислоты:

1)DL-серин11) DL-лейцин

2)DL-метионин12) DL-триптофан

3)DL-б-аланин13) L-аспарагин

4)DL-в-фенил-б-аланин14) L-изолейцин

5)L-глутаминовая кислота15) DL-тирозин

6)L-аргинин16) DL-треонин

7)DL-аспарагиновая кислота17) DL-валин

8)DL-орнитин моногидрохлорид18) L-пролин

9)L-гистидин19) DL-норвалин

10)DL-лизин20) L-цистеин

·Флавоноиды: рутин, кверцетин, мирицетин

·Углеводы:

1)ксилоза6) манноза

2)арабиноза7) глюкоза

)рамноза8) сахароза

)галактоза9) фруктоза

)мальтоза

·Фенолы и фенолокислоты:

1)резорцин7) коричная кислота

2)гидрохинон8) кофейная кислота

)пирогаллол9) п-кумаровая кислота

)пирокатехин10) ванилиновая кислота

)м-оксибензойная11) сиреневая кислота

6)анисовая кислота

Вывод: в растительном сырье 2009 г. сбора обнаружены следующие соединения:

·аминокислоты: гистидин, серин, валин, лейцин;

·углеводы: фруктоза;

·флавоноиды: кверцетин;

·фенолы и фенолокислоты: пирогаллол.

В растительном сырье 2010 г. сбора обнаружены следующие соединения:

·аминокислоты: лейцин, треонин, валин, пролин, метионин;

·углеводы: глюкоза, фруктоза; мальтоза (следовые кол-ва);

·флавоноиды: кверцетин, авикулярин (по результатам спектрофотометрического анализа);

·фенолы и фенолокислоты: пирогаллол.


Хроматограмма с СО аминокислот


Хроматограмма с СО углеводов


Результаты качественного анализа представлены в таблицах 13-25.

В таблицах 13-25 использованы следующие сокращения:

наст. - настаивание,нагр. - нагревание,

желт. - желтый,б/желт. - бледно-желтый,

сер. - серый,т/сер. - темно-серый,

роз. - розовый,б/роз. - бледно-розовый

крас. - красный,ор. - оранжевый,

кор. - коричневый,ос. - осадок,

зел. - зеленый,сир. - сиреневый,

св/кор. - светло-коричневый,св/сир. - светло-сиреневый,

бел. - белый,обесцв. - обесцвечивание,

«?» - переход одной окраски в другую при стоянии,

«-» - отрицательная реакция


Таблица 13 - Качественный состав водного экстракта

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)б/желт.б/желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)св/сер.св/сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)б/роз.роз.?ор.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивсв/кор.кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивсир.сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-желт. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - в сырье 2009 г. сбора реакция на аммиак (1) и ацетат свинца (14) были отрицательными, на о-толуидин (7) - цвет более интенсивный.

Таблица 14 - Качественный состав спиртового экстракта (30%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)сер.сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)роз.роз.?ор.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивсир.сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-желт. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - качественный анализ спиртового экстракта (30%) сырья 2009 г. сбора не осуществлялся.

Таблица 15 - Качественный состав спиртового экстракта (40%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)сер.сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)роз.роз.?ор.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивсир.сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-желт. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - качественный анализ спиртового экстракта (40%) сырья 2009 г. сбора не осуществлялся.

Таблица 16 - Качественный состав спиртового экстракта (50%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)сер.сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)роз.роз.?ор.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивт/сир.т/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-желт. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - в сырье 2009 г. сбора реакция на о-толуидиновый реактив (7) - цвет более интенсивный.

Таблица 17 - Качественный анализ спиртового экстракта (70%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)сер.сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)роз.роз.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивсир.сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-желт. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - качественный анализ спиртового экстракта (70%) сырья 2009 г. сбора не осуществлялся.


Таблица 18 - Качественный анализ спиртового экстракта (96%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.св/желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)т/сер.т/сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)св/ор.св/ор.Пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений, пирокатехин7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивт/сир.т/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-зел. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-кор. ос.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - не найдено различий в сравнении с этанольным экстрактом (96%) сырья 2009 г. сбора

Таблица 19 - Качественный анализ ацетоно-водного экстракта (50%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.св/желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп5ЖАК (1%, вода)т/сер.т/сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)крас./роз.крас./роз.Пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений, пирокатехин, любые фенольные соединения с мета-ОН7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восст. сахара8Нингидриновый реактивт/сир.т/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-зел. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непред. С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - не найдено различий в сравнении с ацетоно-водным экстрактом (50%) сырья 2009 г. сбора

Таблица 20 - Качественный анализ ацетонового экстракта

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)---2AlCl3 (2%, спирт)б/желт.желт./зел.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)б/желт.б/желт.То же4FeCl3 (2%, вода)-сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)-сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)б/ор.б/ор.Любые фенольные соединения с мета-ОН7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восстанавливающие сахара8Нингидриновый реактивсв/сир.св/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-зел. ос.Фенолы, фенолокислоты, флавоноиды, дубильные вещества с о-диокси-группировками15KMnO4 (1%, вода)-кор. ос.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - не найдено различий в сравнении с ацетоновым экстрактом сырья 2009 г. сбора

Таблица 21 - Качественный анализ этилацетатного экстракта

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)---2AlCl3 (2%, спирт)б/желт.б/желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)---4FeCl3 (2%, вода)---5ЖАК (1%, вода)---6Ванилин (1%, HClконц)ор.ор.Пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений, пирокатехин7О-толуидиновый реактив---8Нингидриновый реактивсв/сир.св/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)---15KMnO4 (1%, вода)---16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)---17KOH (1%, спирт)---Примечание - не найдено различий в сравнении с этилацетатным экстрактом сырья 2009 г. сбора

Таблица 22 - Качественный анализ бензольного экстракта

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)---2AlCl3 (2%, спирт)---3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)---4FeCl3 (2%, вода)---5ЖАК (1%, вода)---6Ванилин (1%, HClконц)---7О-толуидиновый реактив---8Нингидриновый реактивсв/сир.св/сир.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)---15KMnO4 (1%, вода)---16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)---17KOH (1%, спирт)---Примечание - не найдено различий в сравнении с бензольным экстрактом сырья 2009 г. сбора

Таблица 23 - Качественный анализ диоксанового экстракта

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды различных типов, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)---5ЖАК (1%, вода)---6Ванилин (1%, HClконц)---7О-толуидиновый реактивсв/кор.св/кор.Альдозы, восстанавливающие сахара8Нингидриновый реактивсир.+желт.сир.+желт.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)---15KMnO4 (1%, вода)-кор. ос.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)---17KOH (1%, спирт)---Примечание - не найдено различий в сравнении с диоксановым экстрактом сырья 2009 г. сбора

Таблица 24 - Качественный анализ водно-диоксанового экстракта (50%)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)т/сер.т/сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)ор.ор.Эфиры катехинов, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивкор.кор.Альдозы, восстанавливающие сахара8Нингидриновый реактивт/сир.+желт.т/сир.+желт.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-бел. ос.Сапонины15KMnO4 (1%, вода)-обесцв.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - не найдено различий в сравнении с водно-диоксановым (50%) экстрактом сырья 2009 г. сбора


Таблица 25 - Качественный анализ диоксано-ацетоно-водного экстракта (1:1:2)

№РеагентАналитический сигналГруппы БАВнаст.нагр.1Аммиак (25%)желт.желт.Флавоноиды различных типов, слизи, фенольные соединения2AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.Флавоноиды, все типы полифенольных соединений с 3-мя рядовыми ОН-группами или ОН…С(О)… ОН-фрагментом,3Аммиак (25%) + AlCl3 (2%, спирт)желт.желт.То же4FeCl3 (2%, вода)т/сер.т/сер.Все фенольные соединения кроме тимола, в зав-сти от расположения ОН-групп, 3-окси-флавонолы5ЖАК (1%, вода)т/сер.т/сер.3-рядовое расположение ОН-групп фенольных соед-ний, ГДВ и КДВ6Ванилин (1%, HClконц)ор.ор.Пирокатехин, пирокатехиновый фрагмент фенольных соединений7О-толуидиновый реактивкор.кор.Альдозы, восстанавливающие сахара8Нингидриновый реактивт/сир.+желт.т/сир.+желт.Аминокислоты, аминосахара, амины, алкалоиды с NH2- и NH-группами9Реактив Драгендорфа---10Пикриновая кислота (1%, вода)---11Кремний-вольфрамовая кислота (5%, вода)---12Реактив Бушарда-Вагнера-Люголя---13Мочевина (1%, вода)---14(СН3СОО)2Pb (2%, вода)-бел. ос.сапонины15KMnO4 (1%, вода)-кор. ос.Каротиноиды, соединения с непредельными С=С-связями16CuSO4 (1%) + NaOH (5%)-зел. ос.Соединения с ненасыщенными связями17KOH (1%, спирт)-ор. ос.Окси (метокси-) - кумариныПримечание - не найдено различий в сравнении с диоксано-ацетоно-водным (1:1:2) экстрактом сырья 2009 г. сбора

.4 Подбор основных технологических параметров переработки растительного сырья


Включал отработку нескольких ключевых параметров, оказывающих непосредственное влияние на состав и качество конечного препарата:

·природы экстрагента;

·соотношение сырье-растворитель;

·температурный режим;

·временной режим;

·режим и кратность экстракции;

·условия концентрирования экстракта.

Как правило, вышеуказанные параметры оказывают влияние с физической (степень измельчения, соотношение, температура, время, режим, условия концентрирования) и химической (природа экстрагента) точки зрения.

Как было указано в подразделе 2.1, трава горца Джунгарского измельчалась на мельнице и просеивалась сквозь сито №5 (диаметр отверстий - 5 мм), поскольку на фармпроизводствах общепринятой является фракция 5-7 мм.

Подбор оптимального экстрагента осуществляли на основе результатов качественного анализа основных групп БАВ и количественного выхода экстрактивных веществ методом настаивания и при нагревании в течение 1 часа. Было отработано 21 разнополярных экстрагентов: индивидуальные растворители и их смеси в различных соотношениях. Природа экстрагентов подобрана таким образом, чтобы определить весь комплекс соединений в растительном сырье, а также выявить преимущественное содержание некоторых из них.

Количественное определение выхода экстрактивных веществ определяли по измененной методике [40]:

Около 1 г (точная навеска) измельченного растительного сырья помещали во флаконы, заливали 20 мл экстрагента, закрывали пробкой и настаивали в течение 2-3 часов при комнатной температуре. По истечении времени 2-3 мл экстракта с частицами сырья отфильтровывали в сухой флакон, после чего из фильтрата отбирали аликвоту (1 мл) и выпаривали ее в фарфоровой чашке на кипящей водяной бане досуха. Чашки с выпаренными экстрактами сушили при t=50-60єС в сушильном шкафу до постоянной массы и определяли выход экстрактивных веществ (Х) в пересчете на абсолютно сухое сырье по формуле:


(5)


где: m - масса навески сырья, г; m1 - масса экстрактивных веществ, г; V - объем залитого экстрагента, мл; щ - влажность сырья, %.

Затем отфильтрованный экстракт сливали обратно во флакон и содержимое флакона нагревали в парах кипящей водяной бани в течение 1 ч, после чего процедуру определения выхода экстрактивных веществ повторяли вновь (таблица 26).

Отличие данной методики от указанной в источниках [38, 40] заключается в температуре, при которой высушиваются экстрактивные вещества. Причина заключается в том, что при более высоких температурах (100-105єС) происходит разложение некоторых термолабильных соединений, в т.ч. биологически активных, что объяснялось появлением характерного запаха жженого сахара (карамели) и изменением цвета сухого остатка (потемнение, появление бурой окраски). Также из литературных источников [41, 46] известно, что при повышении температуры возможно осмоление (полимеризация) непредельных соединений, изомеризация отдельных групп.


Таблица 26 - Количественный выход экстрактивных веществ из травы горца Джунгарского в зависимости от природы экстрагента и года сбора

№ЭкстрагентВыход экстрактивных веществ, %2009 г2010 гнастаиваниенагреваниенастаиваниенагревание1Вода13,4012,0615,9518,942Этанол (30%)--17,7518,743Этанол (40%)--17,7220,574Этанол (50%)15,9216,7117,9818,205Этанол (70%)--15,9215,126Этанол (96%)7,1412,863,947,497Ацетон (50%)12,6625,3217,8618,378Ацетон2,387,052,747,409Этилацетат2,594,392,454,4110Бензол2,302,742,872,5811Диоксан (50%)18,0719,2817,7713,7112Диоксан9,957,962,512,2513Диоксан-ацетон-вода (1:1:2)24,7730,4117,2015,48Примечание - в пунктах 2-5, 7, 11 указаны объемные содержания индивидуального растворителя в экстрагенте совместно с водой.

Вывод: в процессе экстракции сырья 2010 г. сбора извлекается большее количество экстрактивных веществ в водном и водно-спиртовых экстрагентах, во всех остальных экстрагентах наблюдается снижение выхода экстрактивных веществ в сравнении с сырьем 2009 г. сбора.

Оптимальное соотношение сырье-экстрагент определялось методом настаивания в течение 3-4 часов без нагревания, после чего определяли выход экстрактивных веществ (таблица 27).


Таблица 27 - Выход экстрактивных веществ при подборе оптимального соотношения сырье-растворитель

СоотношениеГод сбора травы горца Джунгарского200920101:5--1:6--1:723,1013,261:822,4015,111:1024,0014,91

Оптимальный температурный режим процесса экстракции травы горца Джунгарского не подбирался, отработаны две температуры: комнатная и температура кипения экстрагента.

Для определения оптимального времени экстракции около 5 г сырья (точная навеска) засыпали в круглодонную колбу (100 мл) со шлифом, заливали подобранным экстрагентом в выбранном соотношении и подключали к обратному холодильнику. Нагревание осуществляли на водяной бане при температуре кипения экстрагента. По истечении 1 ч 2-3 мл экстракта с частицами сырья отфильтровывали и из фильтрата отбирали аликвоту (1 мл), которую выпаривали в фарфоровой чашке и определяли выход экстрактивных веществ. Фильтрат сливали обратно в колбу и продолжали нагревание. Таким образом выход экстрактивных веществ определяли спустя 2 и 3 часа.


Влияние времени нагревания на выход экстрактивных веществ


В случае сырья 2009 г. сбора оптимальным оказалось нагревание в течение 2-х часов, а с сырьем 2010 г. сбора - 1 час.

Кратность экстракции, обеспечивающая наибольший выход экстрактивных веществ и наименьшие затраты экстрагента и времени, определялась непосредственно при получении фитопрепарата из растительного сырья 2010 г. сбора.


Выход экстрактивных веществ в зависимости от кратности экстракции


Таким образом, оптимальным является процесс 2-кратной экстракции. При этом извлекается 10,56% экстрактивных веществ.

Режим экстракции. В технологии различают следующие режимы:

·настаивание + нагревание (n раз по 1 часу) - прерывный;

·настаивание + нагревание (n часов) - непрерывный;

·нагревание (n раз по 1 часу) - прерывный;

·нагревание (n часов) - непрерывный.

В случае сырья 2009 г. сбора выход экстрактивных веществ составил 30,97% (прерывная экстракция) и 25,03% (непрерывная экстракция). Это говорит в пользу прерывной экстракции, т.е. нагревание происходит 2 раза по 1 часу. С сырьем 2010 г. сбора, где оптимальное время нагревания составляет 1 час, нет необходимости в прерывной экстракции.

Режим концентрирования экстракта подбирался, основываясь на доводах в пользу максимального сохранения полезных свойств препарата двумя параметрами: температура и давление. Соответственно, выбран режим концентрирования при температуре не выше 50єС и давлении < 1 атм.

3.5 Методы определения количественного содержания основных групп БАВ

Количественное содержание основных групп БАВ определяли согласно методикам ГФXI и ГФ РК Т.1 [16, 38-41]:

Определение содержания дубильных веществ:

)Перманганатометрия [38, 39, 41]:

Содержание дубильных веществ (Х) в процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:


(6)


где:

V1 - объем 0,02М раствора калия перманганата, израсходованного на титрование экстракта, мл;

V2 - объем 0,02М раствора калия перманганата, израсходованного на титрование в контрольном опыте, мл;

D - коэффициент пересчета на соответствующие дубильные вещества (0,004157 г. - гидролизуемые; 0,00582 г. - конденсированные);

Vk - объем мерной колбы, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на титрование, мл;

m - масса навески сырья, г;

щ - влажность сырья, %.

2)Комплексонометрия [41]:

Содержание дубильных веществ (Х) в процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:


(7)


где:

V - объем трилона Б, израсходованного на титрование, в миллилитрах;

K - поправка к титру 0,01М раствора трилона Б (динатриевой соли кислоты этилендиаминтетрауксусной);

Vk - объем мерной колбы, мл;

D - коэффициент пересчета на таннины (0,0013 г.);

m - масса навески сырья, г;

щ - влажность сырья, %.

Определение содержания полисахаридов проводили по методике [41]:

Содержание полисахаридов (Х) в процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:


(8)


где:

m2 - масса фильтра с осадком, г;

m1 - масса фильтра, г;

m - масса навески сырья, г;

Vk - объем мерной колбы, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на анализ, мл;

щ - влажность сырья, %.

Определение содержания суммы флавоноидов проводили с пересчетом на кверцетин и авикулярин:

1)Методика с пересчетом на кверцетин [16, 38, 41]:

Содержание суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин и абсолютно сухое сырье в процентах (Х) вычисляют по формуле:


(9)


где:

D - оптическая плотность испытуемого раствора при длине волны 430 нм;

,6 - удельный показатель поглощения комплекса кверцетина с 1% алюминия хлоридом при 430 нм;

m - масса навески сырья, г;

Vk - объем мерной колбы, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на анализ, мл;

- объем мерной колбы, в которой происходило образование комплекса с 1% алюминия хлоридом, мл;

щ - влажность сырья, %.

2)Методика с пересчетом на авикулярин [16, 39, 41]:

Содержание суммы флавоноидов в пересчете на авикулярин и абсолютно сухое сырье в процентах (Х) вычисляют по формуле:


(10)


где:

D - оптическая плотность испытуемого раствора при длине волны 410 нм;

- удельный показатель поглощения комплекса авикулярина с 2% алюминия хлоридом при 410 нм;

m - масса навески сырья, г;

Vk - объем мерной колбы, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на анализ, мл;

- объем мерной колбы, в которой происходило образование комплекса с 1% алюминия хлоридом, мл;

щ - влажность сырья, %.

Примечание: Были также проведены определения суммы флавоноидов с пересчетом на авикулярин по модифицированным методикам (раздел 2.3).

Определение содержания аминокислот проводили по измененной методике [39-41]:

Около 1 г сырья (точная навеска) заливают 20 мл воды очищенной, настаивают при комнатной температуре в течение 24 часов, фильтруют.

К 10 мл извлечения добавляют 10 мл нингидринового реактива, нагревают в течение 15 минут на водяной бане при температуре 80-850С, охлаждают, отмечают цвет полученного раствора и измеряют его оптическую плотность на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм (светофильтр №9). В качестве контрольного раствора используют воду очищенную с нингидриновым реактивом (1:1).

Содержание аминокислот (Х) в процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье определяют по калибровочной кривой по формуле:


(11)


где:

С - концентрация аминокислот, найденная по калибровочному графику;

V - объем воды, взятой на настаивание сырья, мл;

Vал - объем аликвоты раствора, отобранной на разведение в колбе, мл;

- объем колбы на разведение, мл;

m - масса навески сырья, г;

щ - влажность сырья, %.

Примечания:

·Приготовление нингидринового реактива: 4 г нингидрина, 76 г. олова хлорида, 150 мл диоксана и 50 мл ацетатного буфера (рН=5,0) тщательно перемешивают.

·Построение калибровочного графика. Для построения калибровочного графика используют доминирующую в составе сырья аминокислоту или смесь равных количеств нескольких аминокислот в мерной колбе на 100 мл. Цвет должен совпадать по окраске анализируемого образца с нингидриновым реактивом. Смешивают равные количества раствора аминокислот и нингидринового реактива (раствор А). Отбирают аликвоты (от 0,1 до 0,8 мл) раствора А в мерные колбы на 50 мл, доводят объем растворов до метки водой очищенной и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм (светофильтр №9). Строят калибровочную кривую в координатах D=f(C), где: D - оптическая плотность соответствующего раствора; С - содержание аминокислот, г/мл.

Определение содержания органических кислот проводили по измененной методике [41]:

Около 2,5 г (точная навеска) измельченного сырья помещают в колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 30 мл воды очищенной и выдерживают на кипящей водяной бане в течение 2 часов, затем охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 50 мл. Экстракцию повторяют с использованием 20 мл воды очищенной, извлечение фильтруют в ту же колбу, доводят объем раствора водой очищенной до метки, перемешивают.

мл полученного раствора помещают в колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 1 мл 1% спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1М раствором натрия гидроксида до появления бледно-розового окрашивания.

Содержание свободных органических кислот в абсолютно сухом сырье в процентах (Х) вычисляют по формуле:


(12)


где:

V - объем 0,1М раствора натрия гидроксида, пошедшего на титрование, мл;

Р = 0,0067 г. яблочной кислоты, соответствующее 1 мл 0,1М раствора натрия гидроксида.

Vk - объем мерной колбы, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на титрование, мл;

m - масса навески сырья, в граммах;

щ - влажность сырья, %.

Определение содержания сапонинов проводили по методике с пересчетом на глицирризиновую кислоту [39, 41]:

Содержание сапонинов в абсолютно сухом сырье в пересчете на кислоту глицирризиновую в процентах (Х) вычисляют по формуле:


(13)


где:

D - оптическая плотность испытуемого раствора при длине волны 258 нм;

- удельный показатель поглощения раствора кислоты глицирризиновой при длине волны 258 нм;

Vк - объем мерной колбы, мл;

m - масса навески сырья, г;

щ - влажность сырья, %.

Определение содержания кумаринов проводили по методике [30, 39, 41]:

Содержание производных кумарина (Х) в абсолютно сухом сырье в пересчете на СО в процентах вычисляют по формуле:


(14)


где:

D - оптическая плотность испытуемого раствора при длине волны 272 нм;

Е - удельный показатель поглощения СО кумарина при длине волны 272 нм;

Vk - объем колбы, мл;

V - объем первоначально залитого хлороформа, мл;

Vал - объем экстракта, взятого на анализ;

m - масса навески сырья, г;

щ - влажность сырья, %.

Количественное определение содержания основных групп БАВ в препарате проводили по аналогичным методикам. Для этого точную навеску препарата (0,250 г.) растворяли в этиловом спирте (50%) в мерной колбе на 50 мл, и доводили объем раствора тем же спиртом до метки, после чего проводили анализ полученного раствора препарата. Результаты количественного анализа основных групп БАВ в сырье и препарате сведены в таблицу 28.


Таблица 28 - Содержание БАВ в сырье и препарате (в%)

№БАВТрава горца ДжунгарскогоПрепарат2009 г2010 г1Дубильные вещества (перманганатометрия)2,28 (3,19)11,80 (2,54)17,87 (25,02)Дубильные вещества (комплексонометрия)-7,5627,942Полисахариды-8,1215,043Флавоноиды (авикулярин)-0,6523,224Фенолы и фенолокислоты4,06--5Аминокислоты4,4830,480,0426Органические кислоты-0,716,587Сапонины-2,33-8Кумарины-0,1314,35


Заключение


1.Проведен фитохимический (групповой) и хроматографический (компонентный) анализ основных групп БАВ и определено количественное содержание выявленных групп БАВ: дубильные вещества, флавоноиды, полисахариды, кумарины, амино- и органические кислоты, сапонины в траве горца Джунгарского.

2.Атомно-абсорбционным методом изучен элементный состав травы горца Джунгарского.

.Отработаны основные технологические параметры процесса получения фитопрепарата из растительного сырья.

.Определено количественное содержание основных групп БАВ в полученном фитопрепарате.

.Составлена оптимизированная технологическая блок-схема процесса получения фитопрепарата из надземной части горца Джунгарского.

По результатам дипломной работы опубликовано 2 тезиса.

Рекомендации по конкретному использованию результатов исследования: Полученные экспериментальные данные по количественному определению содержания БАВ и отработке технологии получения фитопрепарата могут быть использованы в разработке опытно-промышленного регламента (ОПР) производства фитопрепарата из данного растительного сырья. Предложенные методики количественного определения содержания суммы флавоноидов могут быть использованы как альтернативные, а технология комплексной переработки растительного сырья - в учебном процессе.

Оценка полноты решения поставленных задач. Все поставленные задачи в ходе выполнения настоящей работы выполнены. Впервые для надземной части горца Джунгарского была предложена технология комплексной переработки с использованием разнополярных экстрагентов. Впервые апробированы 2 модифицированные методики определения количественного содержания суммы флавоноидов в растительном сырье и фитопрепарате в пересчете на авикулярин.


Список использованной литературы


1Ушбаев К.У., Никонов Г.К. Лечебные свойства растений Казахстана. - Алматы: 1994. - 216 с.

2Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.А., Яценко-Хмелевский А.А. Лекарственные растения (Растения-целители): Справ. пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984. - 400 с.

Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям. - М.: Медицина, 1984. - 464 с.

4Флора СССР. М.-Л.: АН СССР, 1939. - т. 9. - 339 с.

5Флора Казахстана. - Алма-Ата: изд-во АН СССР, 1961, том 1, 147 с.

6Растительные ресурсы СССР / под ред. Федорова А.А. - Л.: Наука, 1985, том 5, 255-271 с.

Алтымышев А.А. Природные целебные средства. М., 1991.

Лавренова Г.В., Лавренов В.К. Энциклопедия лекарственных растений. М., 1997.

Ушбаев К.У., Курамысова И.И., Аксенова В.Ф. Целебные травы. - Алма-Ата: Изд-во «Кайнар», 1979. - 240 с.

Семенов А.А. Очерк химии природных соединений. - Новосибирск, 2000. - 664 с.

Петков В. Современная фитотерапия. - София: Медицина и физкультура. - 1998, 542 с.

Музычкина Р.А., Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Основы химии природных соединений. - Алматы: ?аза? Университеті, 2010. - 564 с.

13Slabbert N. In: Plant polyphenols. / Ed. Harborn J.B. New York, 1992. - P. 437-446

Middleton E. Some biological properties of plant flavonoids // Ann. Allergy. - 1988. - v. 61. - P. 53-57

Gabor M. In: Plant flavonoids in biology and medicine. / Ed. Cody V., Middleton E., Harborn J.B. London, 1985. - P. 471-480

16Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А., Музычкина Р.А., Толстиков ГА. Природные флавоноиды. - Новосибирск: «Гео», 2007. - 232 с.

Рахмадиева С.Б. Гидролизуемые дубильные вещества растений рода Euphorbia L. и их биологическая активность. - Астана: Елорда, 2000. - 284 с.

18Гаммерман А.Ф. Курс фармакогнозии. - Л., 1967. - 482 с.

19Okuda T., Yoshida T., Hatano T. Ellagitannins as active constituents of medicinal plants // Planta Med. - 1989. - v. 55. - P. 117-122

20Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. - М.: Мир, 1977. - 239 с.

21Saraf S., Dixit V.K., Patnaik G.K., Tripathi S.C. Antihepatotoxic activity of Euphorbia antisyphilitica. // Indian. J. Pharm. Sci. - 1996. - Vol. 58, №4. - P. 137-141.

22Xu H.X., Kadota S., Wang H., Kurokawa M., Shiraki K., Matsumoto, Namba T. A new trimeric hydrolysable tannin from Geum japonicum and its antiviral activity. // Heterocycles. 1994. - Vol. 38, №1. - P. 167-175.

Yoshida T., Ito H., Hatano T., Kurata M., Nakanishi T., Inada A., Murata H., Inatomi Y., Matsuura N., Ono K., Nakane H., Noda M., Nang F., Murata J. New hydrolysable tannins, shephagenins A and B from Shepherdia argentea as HIV-1 Reverse Transcriptase Inhibitors. // Chem. Pharm. Bull. - 1996. - Vol. 44, №8. - P. 1436-1439.

24Гордиенко А.Д., Комиссариенко Н.Ф., Левченко В.В., Воскобойникова Т.Н. Антиоксидантные свойства природных фенолов. // Тез. докл. Пятого Всесоюзного симпозиума по фенольным соединениям. 22-24 сентября 1987. - Таллин, 1987. - С. 32-33.

25Kimura Y., Okuda T., Okuda H., Hatano T., Agata J., Arichi S. Studies on the Activities of Tannins and Related Compounds from Medicinal Plants and Drugs. VII. Effects of Extracts of Leaves of Artimesia Species, and Caffeic Acid and Chlorogenic Acid on Lipid Metabolic Injury in Rats Fed Peroxidized Oil. // Chem. Pharm. Bull. - 1985. - Vol. 33, №5. - P. 2028-2034.

Kashiwada Y., Antitumor Agents. 129. Tannins and Related Compounds as selective Cytotoxic Agents. // J. Natur. Prod. - 1992. - Vol. 55, №8. - P.1033-1043.

27Марков П.А., Гюнтер Е.А. Противовоспалительная активность пектинов и их фрагментов, выделенных из каллусов ряски Малой (lemna Minor L.) и смолевки Татарской (silene Tatarica L.). // Тез. VI Всероссийский конференции «Химия и технология растительных веществ». 14-18 июня 2010. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 268-269.

Мартинсон Е.А., Злобин А.А., Литвинец С.Г., Оводова Р.Г., Оводов Ю.С. Биотехнология иммуномодулирующих и антимикробных биопрепаратов на основе растительных полисахаридов. // Тез. VI Всероссийский конференции «Химия и технология растительных веществ». 14-18 июня 2010. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 269.

Метелева Е.С., Душкин А.В., Толстикова Т.Г., Хвостов М.В. Механохимическое получение и свойства водорастворимых межмолекулярных комплексов природных полисахаридов с лекарственными веществами. Тез. VI Всероссийский конференции «Химия и технология растительных веществ». 14-18 июня 2010. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 270-271.

Никонов ГК. Кумарины. - М.: Наука, 1963. - 172 с.

31Silvan A.M, Abad M.J., Bermejo P., Sollhuber M., Villar A. Antiinflammatory activity of coumarins from Santolina oblongifola // J. Natur. Prod. - 1996. - v. 59. - P. 1183-1185

Муравьева Д.А. Фармакогнозия. М.: «Медицина», 1978. - 656 с., ил.

Лекарственное растительное сырье. Фармакогнозия: Учеб. пособие / Под ред. ГП. Яковлева и К.Ф. Блиновой. - СПб.: СпецЛит, 2004. - 765 с.

Метелева Е.С., Душкин А.В., Толстикова Т.Г., Хвостов М.В. Получение комплексов лекарственных веществ с глицирризиновой кислотой. Тез. VI Всероссийский конференции «Химия и технология растительных веществ». 14-18 июня 2010. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 269-270.

Байтенов Б.С. Флора Казахстана. Родовой комплекс флоры. Алматы: Гылым, 2001, том 2, 280 с.

Абдулина А.С. Список сосудистых растений Казахстана. - Алматы: АН РК, 1999. - 187.

Байдуллаулы, А., Бальцевич Е.А. Исследование основных групп БАВ казахстанских видов горцев Джунгарского (Polygonum songoricum Schrenk) и Живородящего (Polygonum viviparum L.). Тез. VI Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ». 14-18 июня 2010. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 11.

Государственная Фармакопея СССР, XI изд. - М.: Медицина, 1990. - 742 с.

Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. Химический анализ лекарственных растений: Учеб. Пособие для фармацевтических вузов. - М.: Высш. школа, 1983. - 176 с.

Государственная Фармакопея Республики Казахстан. Т.1. - Алматы: Издательский дом «Жибек Жолы», 2008. - 592 с.

Музычкина Р.К., Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Качественный и количественный анализ основных групп БАВ в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах. - Алматы: ?аза? Университеті, 2004. - 288 с.

Высочина Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении семейства Гречишных. - Новосибирск: Наука, 2004. - с. 8-9, 159-173.

Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 1: Титриметрический и гравиметрический методы анализа: учеб. для студ. вузов, обучающихся по химико-техн. спец. - М.: Дрофа, 2007. - 366 с.

Байдуллаулы А., Бальцевич Е.А. Технология получения фитопрепарата из надземной части горца Джунгарского (Polygonum songoricum Schrenk). Тез. Международной конференции студентов и молодых ученых «Мир науки». 18-21 апреля 2011. - Алматы, 2011. - С. 50.


Теги: Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk  Диплом  Химия
Просмотров: 21167
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk
Назад