Способ получения клеточного сока из надземной части маклейи мелкоплодной

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности к способу получения клеточного сока из лекарственного сырья. Способ получения клеточного сока из надземной части маклейи мелкоплодной, включающий измельчение сырья, экстрагирование дважды электроактивированной жидкостью, представляющей собой электроактивированный 0,1% водный раствор NaCl с рН 1-4, нагретой до 80-90°С при соотношении массы сырья к объему экстрагента 1:0,5, перед отжимом первичного сока настаивают в течение 60-120 мин при постоянном перемешивании, отжим первичного сока, перед отжимом вторичного сока настаивают в течение 30 мин, отжим вторичного сока, объединение первичного и вторичного сока, консервирование сока, его отстаивание и фильтрацию. Способ позволяет получить клеточный сок с повышенным содержанием биологически активных веществ. 2 табл.

 

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности к способу получения клеточного сока из растительного сырья, предназначенного для использования в качестве биологически активной добавки при производстве косметических кремов для лица и тела, шампуней для волос, зубных паст и гигиенических губных помад.

Известен способ получения сангвиритрина (смеси гидросульфатов бензо[с]фенантридиновых алкалоидов сангвинарина и хелеритрина), заключающийся в том, что надземную часть маклейи мелкоплодной (Macleaya microcarpa) или маклейи сердцевидной (Macleaya cordata) измельчают и экстрагируют гидрофобным растворителем в присутствии щелочного агента. Затем гидросульфаты целевых алкалоидов осаждают, проводят очистку смеси солей алкалоидов обработкой профильтрованного и подщелоченного водного раствора органическим растворителем с последующей обработкой органической фазы водным раствором серной кислоты, отделяют осадок фильтрацией и промывкой его ацетоном. В качестве экстрагента на стадии твердофазной экстракции используют этилацетат или дихлорэтан. Экстракцию проводят последовательной обработкой нескольких порций сырья одним объемом экстрагента по принципу противотока с образованием экстрактов, обогащенных алкалоидами. При очистке в качестве щелочного агента на стадии экстракции используют водный раствор аммиака или поташа, в качестве экстрагента - этилацетат или толуол. Экстракционную очистку ведут при температуре 50-60°С со скоростью, препятствующей образованию осадка целевых алкалоидов. Полученный экстракт фильтруют, промывают водой.

Известен способ получения сангвиритрина, заключающийся в экстракции измельченной травы маклейи, обработанной гидратом окиси аммония, дихлорэтаном, фильтрации, последующей обработке экстракта разбавленной серной кислотой, отделением выпавших гидросульфатов алкалоидов и перекристаллизации их из подкисленного спирта (патент РФ 571268, А 61 К 35/78).

Известен способ получения сангвиритрина из травы маклейи мелкоплодной и сердцевидной путем многоступенчатой экстракции сырья хлороформом в щелочной среде с постепенным выведением трети объема экстракта из экстрактора для проведения последующей стадии обработки серной кислотой. Отработанную органическую фазу возвращают в экстрактор, а водно-кислотную - на обработку новой порции экстракта (заявка РФ №93057354/14, А 61 К 35/78).

Недостатками способов (патент 2141837 РФ, А 61 К 35/78, 31/435, патент РФ 571268, А 61 К 35/78, заявка РФ №93057354/14, А 61 К 35/78) является то, что данные технологические процессы характеризуются большой трудоемкостью, энергоемкостью и не удовлетворяют требованиям экологии, так как подразумевают использование токсичных экстрагентов (дихлорэтана, толуола, хлороформа). Кроме того, эти процессы направлены на получение фармацевтического препарата сангвиритрина, что исключает извлечение других биологически активных веществ, содержащихся в траве маклейи.

Известен способ получения сока из свежесобранных листьев крапивы, заключающийся в том, что сырье измельчают, осуществляют его механический отжим. Затем полученный сок нагревают для инактивации ферментов. Консервирование сока проводят с использованием спирта этилового в количестве 15% и хлорэтана. Затем сок отстаивают и фильтруют (Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения. Материалы съезда. - СПб.: Дизайн, 2000. С.95-97).

Недостатком данного способа является то, что такой технологический процесс не позволяет достичь максимального извлечения биологически активных веществ, так как отсутствует стадия предварительной обработки сырья перед механическим отжимом. Таким образом, мембраны клеток не разрушаются, а сорбированные и химически связанные компоненты твердой фазы остаются без изменений. Следовательно, не удается достичь глубокого извлечения биологически активных веществ.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения клеточного сока из технической зелени, заключающийся в том, что измельченную техническую зелень обрабатывают острым паром, проводят механический отжим сырья с получением клеточного сока. Полученный сок отделяют от истощенного сырья, консервируют этиловым спиртом в количестве 20%, отстаивают и фильтруют (Томчук Р.И., Томчук Г.Н. Древесная зелень и ее использование в народном хозяйстве. - М.: Лесная промышленность, 1973. 360 с.).

Недостатком данного способа является то, что в данном случае используется обработка сырья острым паром, что ведет к значительному разрушению таких биологически активных веществ как витамины, органические кислоты, пигменты.

Задачей является создание способа получения клеточного сока из растительного сырья, а именно из надземной части маклейи мелкоплодной, содержащего комплекс биологически активных веществ этого растения, таких как гидросульфат сангвинарина, гидросульфат хелеритрина, аскорбиновая кислота (витамин С), дубильные вещества.

Техническим результатом изобретения является глубокое извлечение комплекса биологически активных компонентов из растительного сырья, а именно из надземной части маклейи мелкоплодной.

Технический результат достигается тем, что в способе получения клеточного сока из растительного сырья, включающем измельчение сырья, обработку экстрагентом, механический отжим сырья, отделение клеточного сока от истощенного сырья, консервирование сока, его отстаивание и фильтрацию, надземную часть маклейи мелкоплодной экстрагируют дважды электроактивированной жидкостью, представляющей собой электроактивированный 0,1% водный раствор NaCl с рН 1-4, нагретой до 80-90°С при соотношении массы сырья к объему экстрагента 1:0,5, перед отжимом первичного сока настаивают в течение 60-120 мин при постоянном перемешивании, перед отжимом вторичного сока настаивают в течение 30 мин, объединяют первичный и вторичный сок.

Операция подготовки сырья с помощью электроактивированной жидкости является ключевой для обеспечения глубокого и интенсивного извлечения биологически активных веществ, содержащихся в маклейе мелкоплодной. При настаивании измельченного сырья в электроактивированной жидкости с рН 1-4 происходит гидролитическое расщепление целлюлозных оболочек, окружающих растительные клетки. Таким образом, клетка частично разрушается, в ней изменяется состояние сорбированных и химически связанных соединений, а также положение их в пространстве, что способствует интенсификации процесса массопередачи из внутриклеточного во внеклеточное пространство. Кроме того, алкалоиды сангвинарин и хелеритрин (основные действующие вещества маклейи мелкоплодной) поддерживаются в биологически активной форме - в виде кислой соли, повышая тем самым биологическую активность сока.

Последующий механический отжим сырья, подготовленного с помощью электроактивированной жидкости с рН 1-4, позволяет получить клеточный сок маклейи мелкоплодной, содержащий комплекс биологически активных веществ растения.

Возможность реализации способа показана в примерах конкретного выполнения.

Пример 1.

Для получения клеточного сока использовали надземную часть маклейи мелкоплодной, электроактивированную жидкость с рН 2,5, нагретую до 85°С.

Надземная часть маклейи мелкоплодной представляет собой смесь кусочков стеблей, листьев и бутонов. Кусочки стеблей длиной до 15 см и диаметром до 1,5 см, цилиндрической формы, снаружи от желтовато-серого до коричневато-серого цвета, иногда с восковым налетом; на поперечном срезе видна желтовато-бурая коровая часть и белая рыхлая сердцевина. Кусочки листьев различной формы размером до 10 см от буровато-зеленого до коричневато-желтого или серовато-зеленого цвета. Бутоны длиной до 0,7 см, цилиндрической формы желтовато-коричневого цвета со слабым запахом.

Физико-химические показатели маклейи мелкоплодной приведены в таблице 1.

Таблица 1 Физико-химические показатели маклейи мелкоплодной
Наименование показателя	Характеристика и норма
Массовая доля влаги, %, не менее	70
Массовая доля органической примеси, %, не более	1
Массовая доля минеральной примеси, %, не более	1
Массовая доля сангвиритрина (смеси гидросульфатов сангвинарина и хелеритрина), % на абсолютно сухую массу, не менее	0,6

Маклейя мелкоплодная богата алкалоидами, которые обладают ярко выраженной антимикробной активностью. Основными алкалоидами надземной части растения являются хелеритрин и сангвинарин (до 0,8% на абсолютно сухую массу). Кроме алкалоидов в траве маклейи содержатся такие биологически активные вещества как органические кислоты, фенольные соединения, витамины, пигменты.

Электроактивированную жидкость с рН 2,5 получали путем электролиза 0,1% водного раствора NaCl на лабораторной установке для электроактивации жидкостей. Производительность установки 1,2 л/ч, потребляемая мощность не более 5 Вт, питание осуществляется от сети 220 В.

В емкость объемом 500 мл загружалась измельченная на измельчителе надземная часть маклейи мелкоплодной с массовой долей влаги 75% в количестве 100 г. При перемешивании в емкость приливалась электроактивированная жидкость с рН 2,5 в количестве 50 мл. Полученная масса выдерживалась в течение 90 мин при постоянном перемешивании. По истечении указанного времени масса подавалась на лабораторный гидравлический пресс ИП 6010-100-1, где осуществлялся ее механический отжим. Полученный клеточный сок направлялся в сборник клеточного сока, а отжатое сырье вновь обрабатывалось электроактивированной жидкостью с рН 2,5, выдерживалось в течение 30 мин при перемешивании и подавалось на пресс. Полученный сок также поступал в сборник клеточного сока. Затем сок консервировали, после чего следовали стадии его отстаивания и фильтрации.

Показателем качества полученного продукта принята массовая доля сангвиритрина (смеси гидросульфатов сангвинарина и хелеритрина), массовая доля аскорбиновой кислоты и массовая доля дубильных веществ.

Количественное определение сангвиритрина в клеточном соке осуществляли по хроматоспектрофотометрической методике (ФС 42-2666-89. Трава маклейи). Ход анализа: около 5 г (точная навеска) сока помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл с притертой пробкой, добавляют 5 мл 25% аммиака, тщательно размешивают, закрывают пробкой и оставляют при комнатной температуре на 30 мин. Затем в колбу добавляют 100 мл хлороформа, перемешивают, закрывают пробкой и оставляют на 15 часов. По истечении указанного срока содержимое колбы перемешивают в течение 10-15 мин, отстаивают 10 мин, отбирают пипеткой 50 мл экстракта, переносят в круглодонную колбу вместимостью 100 мл и полностью отгоняют растворитель. Сухой остаток растворяют в 5 мл хлооформа; 0,14 мл полученного раствора наносят микропипеткой на линию старта пластинки. Пластинку сушат на воздухе 20 мин, помещают в хроматографическую камеру со смесью бензол-хлороформ-метиловый спирт-25% раствор аммиака (100:80:1:19), которую предварительно насыщают парами растворителей в течение 1 ч при температуре 20-25°С. После того как фронт растворителей дойдет до конца пластинки, ее вынимают и 60 мин сушат на воздухе. Зоны, содержащие сангвиритрин (оранжево-желтого цвета) соскабливают с пластинки, количественно переносят в колбы вместимостью 50 мл, добавляют 10 мл подкисленного метилового спирта, перемешивают в течение 5 мин, затем сливают в центрифужные пробирки и центрифугируют в течение 10 мин при 6000 об/мин.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре в кювете с толщиной слоя 10 мм при 452 нм. В качестве раствора сравнения используют подкисленный метиловый спирт.

Параллельно измеряют оптическую плотность раствора рабочего стандартного образца (РСО) сангвиритрина.

Массовую долю сангвиритрина X, %, вычисляют по формуле:

где: D₁ - оптическая плотность испытуемого раствора;

D₀ - оптическая плотность раствора РСО сангвиритрина;

m₀ - масса сангвиритрина, взятая для приготовления раствора РСО, г,

m₁ - масса навески сока, г.

Количественное определение аскорбиновой кислоты осуществляли титрованием краской Тильманса (Методы биохимического исследования растений/ Под ред. А.И.Ермакова. - Л., 1987, 430 с). Ход анализа. Навеску клеточного сока (10г) растворяют в мерной колбе на 100 см³ 1% раствором щавелевой кислоты. Содержимое колбы доводят до метки раствором щавелевой кислоты, закрывают ее пробкой, сильно встряхивают и оставляют стоять около 5 мин. Затем берут 5 см³ окрашенного экстракта в пробирки (диаметром 20-25 мм, длиной 150 мм) и туда же прибавляют мерным цилиндром по 5 см³ химически чистого хлороформа. Затем вытяжку титруют из микробюретки 0,001 н. раствором краски Тильманса (2,6-дихлорфенолиндофенола) при осторожном перемешивании, наклоняя пробирку, прикрытую пробкой. При появлении первого розового окрашивания в слое хлороформа титрование считается законченным. Одновременно проводят титрование контрольных проб с той разницей, что в пробирки прибавляют 1% раствор щавелевой кислоты. 1 см³ раствора краски соответствует 0,088 мг аскорбиновой кислоты.

Количественное определение дубильных веществ осуществляли по стандартной методике (Государственная фармакопея СССР, Х издание). Ход анализа. 2 г (точная навеска) клеточного сока растворяют в мерной колбе на 250 см³ водой. Содержимое колбы доводят водой до метки. 25 см³ полученной жидкости помещают в коническую колбу емкостью 1 л, добавляют 750 см³ воды, 25 см³ раствора индигосульфокислоты и титруют при постоянном перемешивании 0,1 н. раствором перманганата калия до золотисто-желтого окрашивания. 1 см³ 0,1 н. раствора перманганата калия соответствует 0,004157 г. дубильных веществ в пересчете на танин. Параллельно проводят контрольный опыт, титруя 25 см³ индигосульфокислоты в 750 см³ воды.

Примеры 2 и 3.

В примерах 2 и 3 осуществляли процесс получения клеточного сока маклейи мелкоплодной по схеме, описанной в примере 1. Условия проведения процесса приготовления клеточного сока и результаты количественного анализа полученного продукта представлены в таблице 2.

Таблица 2 Условия проведения процесса получения клеточного сока из надземной части маклейи мелкоплодной по заявляемому способу
Наименование показателя	Пример 1	Пример 2	Пример 3
рН электроактивированной жидкости	2,5	1	4
Температура электроактивированной жидкости, °С	85	90	80
Отношение массы сырья к объему экстрагента	1:0,5	1:0,5	1:0,5
Продолжительность процесса настаивания исходного сырья, мин	90	120	60
Продолжительность процесса настаивания истощенного сырья, мин	30	30	30
Массовая доля сангвиритрина, %	0,31	0,29	0,26
Массовая доля дубильных веществ (в пересчете на танин), мг/100 г	92,34	75,32	69,28
Массовая доля аскорбиновой кислоты, мг/100 г	0,350	0,408	0,268

Способ получения клеточного сока из растительного сырья, включающий измельчение сырья, обработку экстрагентом, механический отжим сырья, отделение клеточного сока от истощенного сырья, консервирование сока, его отстаивание и фильтрацию, отличающийся тем, что надземную часть маклейи мелкоплодной экстрагируют дважды электроактивированной жидкостью, представляющей собой электроактивированный 0,1%-ный водный раствор NaCl с рН=1-4, нагретой до 80-90°С при соотношении массы сырья к объему экстрагента 1:0,5, перед отжимом первичного сока настаивают в течение 60-120 мин при постоянном перемешивании, перед отжимом вторичного сока настаивают в течение 30 мин, объединяют первичный и вторичный сок.