Шиповник собачий (Rosa Canina), семейство розоцветные (Rosaceae) содержит витамины B1, B2, P и PP, K, каротин (провитамин А) и токоферолы (витамин Е), флавоноиды (кверцетин, изокверцетин, кемпферол, рубиксантин, ликопин и др.), липиды, органические кислоты (яблочная, лимонная, олеиновая, линолевая, линоленовая), дубильные вещества, эфирные масла, углеводы, пектины соли железа, марганца, фосфора, магния и кальция, амино- и фенолкарбоновые кислоты [4]. В качестве лекарственного средства используют плоды, как самостоятельно, так и в составе различных фитопрепаратов. Из шиповника собачьего на предприятиях фармацевтической промышленности изготавливают препарат «Холосас» (сироп 40 г/100 г: 140 г или 300 г в флаконах) [1].
Учитывая характер биологически активных соединений, представленных в плодах шиповника собачьего, в литературе имеются сведения о разнообразных методах экстракции, основная цель которых в максимальном истощении лекарственного сырья и увеличении выхода действующих веществ.
Исследованиями сотрудников ВИЛАР выявлено, что оптимальным температурным режимом экстракции для плодов семейства розоцветных, с учётом наличия термолабильных веществ - аскорбиновой кислоты, является диапазон 50-55 0С при соотношении сырьё : экстрагент не превышающем 1:10 [3].
Актуальным также остается вопрос степени измельчения сырья, подвергаемого экстракции. В исследованиях Алтарева С. Н. использовались измельченные плоды (измельчение сырья производят с усилием, достаточным для разрушения плодов без разрушения их семян, а перед экстракцией отделяют семена шиповника от измельченного цветоложа. В исследованиях Мясникова Д.Н. использованы цельные плоды [2, 6]. Данное обстоятельство объясняется различными подходами к получению целевого продукта: доказано, что измельчение плодов шиповника, наряду с повышением выхода витаминов, увеличивает выход пектинов и способствует образованию опалесцирующих извлечений [2]. Однако повышение выхода пектинов и, соответственно, их присутствие в готовом продукте, не влияет существенно на его актопротекторную активность, что доказано исследовательскими работами в отношении суммарных фитокомплексов [5].
Среди многообразия схем экстрагирования биологически активных соединений из плодов шиповника взят за основу метод, предложенный Давыдовой В.Н [3]. Он заключается в экстрагировании плодов шиповника водой в соотношении 1:10 при постоянной температуре 50 ± 50С, методом 3-х кратной мацерации, где время 1-ой экстракции - 2 часа, 2-й - 1,5 часа, 3-ей - 1 час 15 минут. Далее извлечения объединяют, отстаивают в течение 24 часов при температуре 2-80С, фильтруют и направляют на стадию упаривания под вакуумом.
Материалы и методы
Схема, предложенная Давыдовой В.Н., была положена в основу собственных исследований, с внесением в неё модификаций: в том числе - использование не измельчённого сырья и использование такого технологического приема при экстракции, как циркуляция экстрагента.
В ходе отработки процесса экстракции, после 2 часовой экспозиции настаивания сырья при помощи экстрагента - воды очищенной (температура 50-55 0С) в соотношении 1:10, сливали образовавшуюся концентрированную вытяжку объёмом 1/5 от общего объема извлечения, и проводили принудительную циркуляцию оставшегося экстрагента с помощью насоса.
Для начала было определено время, в течение которого должен был циркулировать экстрагент. Для этого проводили экстракцию методом 3-х кратной мацерации с циркуляцией экстрагента в течение различных промежутков времени, как измельчённого, так и цельного сырья. Полученные извлечения оценивали по содержанию аскорбиновой и хлорогеновой кислот, кверцетина и рутина разработанным в лаборатории биологически активных соединений методом градиентной ВЭЖХ. Полученные результаты приведены в таблице 1.
Затем было опробовано 4 варианта экстрагирования, из которых необходимо было выбрать наиболее эффективный. Первый - проводили в соответствии с методикой, предложенной Давыдовой В.Н. Второй метод являлся аналогичным, за исключением того, что использовали неизмельчённое сырьё. Третий метод повторял первый, но при этом, во время стадии мацерации, сливали концентрированное извлечение в количестве 1/5 от общего объёма, с последующей циркуляцией оставшегося извлечения. Четвёртый метод был аналогичен третьему, кроме того, что использовали неизмельчённые плоды. Время циркуляции экстрагента, оставшегося в сырье, составляло 30 мин.
Полученные извлечения оценивали по содержанию и хлорогеновой кислот, кверцетина и рутина методом градиентной ВЭЖХ. Результаты исследования по сравнению эффективности трёх методов экстракции представлены в таблице 2.
Обсуждение результатов
Как следует из данных таблицы 1, циркуляция оставшегося на сырье извлечения приводит к увеличению выхода биологически активных соединений на 25 %, а циркуляция в течение 40 минут не приводит к увеличению их выхода в сравнении с циркуляцией в течение 30 мин.
Результаты анализа полученных извлечений (таблица 2), свидетельствуют о том, что метод трёхкратной мацерации из измельчённых плодов шиповника с циркуляцией экстрагента, с точки зрения полноты извлечения действующих веществ, являлся наиболее предпочтительным, т.к. согласно полученным данным, в экстракте, полученном 3-м методом, содержится наибольшее количество биологически активных веществ. Так, например, содержание аскорбиновой кислоты и анализируемых флавоноидов преобладало в извлечении, полученном 3-м методом.
Технологическая схема получения жидкого экстракта из измельчённых плодов шиповника собачьего методом трёхкратной мацерации с циркуляцией экстрагента представлена на рисунке 1.
Рис.1. Технологическая схема получения сухого экстракта шиповника из измельчённого сырья методом 3-кратной мацерации с циркуляцией экстрагента
Таблица 1
Зависимость выхода биологически активных веществ от времени циркуляции экстрагента
|
Время циркуляции, мин. |
Содержание аскорбиновой кислоты, мкг/мл |
Содержание хлорогеновой кислоты, мкг/мл |
Содержание кверцетина, мкг/мл |
Содержание рутина, мкг/мл |
||||
|
Измельчённые плоды |
Неизмельчён-ные плоды |
Измельчённые плоды |
Неизмельчён-ные плоды |
Измельчённые плоды |
Неизмельчён-ные плоды |
Измельчённые плоды |
Неизмельчён-ные плоды |
|
|
20 |
42,41±0,02 |
38,11±0,04 |
0,08±0,04 |
0,02±0,04 |
0,055±0,04 |
0,036±0,01 |
0,103±0,02 |
0,101±0,03 |
|
30 |
53,33±0,04* |
50,19±0,03* |
0,20±0,04* |
0,18±0,01* |
0,061±0,02* |
0,056±0,01* |
0,118±0,02* |
0,116±0,02* |
|
40 |
49,12±0,02* |
47,17±0,02* |
0,11±0,03* |
0,14±0,03* |
0,062±0,02* |
0,044±0,02* |
0,107±0,03* |
0,110±0,02* |
Примечание. Число наблюдений (n) = 5.
* - Достоверные различия с результатом экстрагирования с 20-минутной циркуляцией экстрагента (Р<0,05).
Таблица 2
Cодержание биологически активных веществ в извлечениях плодов шиповника
|
Метод экстракции |
Содержание аскорбиновой кислоты, мкг/мл |
Содержание хлорогеновой кислоты, мкг/мл |
Содержание кверцетина, мкг/мл |
Содержание рутина, мкг/мл |
|
Метод 1 |
49,10±0,03 |
0,143±0,02 |
0,041±0,02 |
0,112±0,03 |
|
Метод 2 |
46,54±0,02* |
0,134±0,02 |
0,050±0,02 |
0,117±0,04 |
|
Метод 3 |
54,92±0,03* |
0,201±0,01 |
0,063±0,03 |
0,121±0,01 |
|
Метод 4 |
45,64±0,02* |
0,161±0,01 |
0,051±0,04 |
0,119±0,04 |
Примечание. Число наблюдений (n) = 5.
* - Достоверные различия с результатом экстрагирования методом 1 (Р<0,05).
Полученные извлечения представляли собой жидкость тёмно-коричневого цвета со специфическим запахом, извлечения из неизмельчённых плодов обладали меньшей опалесценцией.
Выводы
Проанализировав 4 методики экстрагирования действующих веществ из плодов шиповника собачьего, было выявлено, что наиболее эффективным является получение извлечений из измельчённого сырья методом трёхкратной мацерацией с цикруляцией экстрагента, с помощью которого можно добиться увеличения выхода действующих веществ на 25 % по сравнению с применяемой в фармацевтическом производстве методикой.
Рецензенты:
Пятигорская Н.В., д.фарм.н., профессор, зав. учебной частью кафедры промышленной фармации фармацевтического факультета, зам. директора по научной работе НИИ фармации ГБОУ ВПО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова, г. Москва;
Рудакова И.П., д.х.н., главный научный сотрудник лаборатории анализа и технологии НИИ фармации ГБОУ ВПО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова, г. Москва.