Способ количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах
Владельцы патента RU 2763263:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет» (RU)
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в фармацевтической промышленности. Способ количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах методом прямой спектрофотометрии включает предварительное получение водно-спиртового извлечения из плодов эвтерпы путем экстракции 0,5 г точной навески, измельченной до частиц 1,0 мм, плодов эвтерпы этиловым спиртом, в пересчете на вещество фенольной природы, при этом экстракцию сырья осуществляют однократно, в качестве экстрагента используют этиловый спирт 40% в соотношении сырье-экстрагент - 1:100, количественное определение суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах проводят при длине волны 282±2 нм в пересчете на катехин и содержание суммы дубильных веществ (X в %) в пересчете на катехин с использованием теоретического значения его удельного показателя поглощения, равного 144. Техническим результатом является создание способа количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах в пересчете на катехин. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и может быть использовано в центрах контроля качества лекарственных средств и контрольно-аналитических лабораториях при проведении количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах (Euterpe oleracea).
Эвтерпы овощной плоды обладают противовоспалительной, нейропротекторной, антиоксидантной и противоопухолевой активностью. Данные фармакологические эффекты связаны с наличием в составе эвтерпы овощной плодах определенного набора биологически активных соединений: дубильных веществ, витаминов, антоцианов, флавоноидов (1). В настоящее время для идентификации и количественного определения дубильных веществ в лекарственных растениях используют спектрофотометрические методы (2,3,4,5). Они быстры, удобны и не требуют сложного оборудования.
Известен способ определения дубильных веществ в лекарственном растительном сырье (ЛРС) методом кулонометрии в пересчете на таннин (С.Г.Абдуллина и др. Кулонометрическое определение дубильных веществ в лекарственном растительном сырье. // Фармация. №4. - 2010. - С.13-15).
Среди недостатков данного способа является использование дополнительного оборудования (кулонометра), специфичного титранта (гипойодид калия), который по окислительным свойствам приближается к перманганату калия и не дает возможность дифференцировано определить высоко- и низкомолекулярные дубильные вещества.
Известен также способ определения содержания таннина и производных галловой кислоты в чае методом кондуктометрии (Патент №2127878. Способ раздельного определения таннина и катехинов (в пересчете на галловую кислоту) в чае. М.: 1999 г.).
Недостатками данного способа является применение токсичных органических растворителей (изобутиловый спирт), а также использование цветной реакции с Fe (III), продуктом которой является нестабильное по окраске во времени окрашенное соединение.
Наиболее близким к заявленному способу является способ количественного определения дубильных веществ спектрофотометрическим методом (6), взятый за прототип. Данная методика включает в себя использование 10% свинца ацетата, 5% раствор натрия гидрофосфата, фосфатный буфер, железо-тартратный реактив.
Недостатками известного способа является многостадийность, длительность, трудоемкость методики, а также использование буферных растворов. В связи с этим целью изобретения является разработка способа определения суммы дубильных веществ в плодах эвтерпы овощной.
Техническим результатом является создание способа количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах в пересчете на катехин. Технический результат достигается тем, что экстракцию сырья осуществляют однократно, в качестве экстрагента используют этиловый спирт 40% в соотношении «сырье-экстрагент» - 1:100, продолжительности экстракции - 60 минут; степень измельченности сырья (или размер частиц) - 1,0 мм. Количественное определение суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах в пересчете на катехин, проводят при длине волны 282±2 нм.
В случае отсутствия стандартного образца катехина содержание суммы дубильных веществ (X в процентах) для расчета целесообразно использовать теоретическое значение его удельного показателя поглощения = 144:
Х = 
,
где D - оптическая плотность испытуемого раствора;
144 - удельный показатель поглощения стандартного образца катехина при 282 нм;
а - масса сырья, г;
W - влажность сырья, %.
Катехин является одним из доминирующих соединений в эвтерпы овощной плодах, поэтому количественное определение суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах спектрофотометрическим методом проводили в пересчете на катехин, дающий максимум поглощения при 282±2 нм.
В качестве экстрагента для разработки способа и подтверждения наличия дубильных веществ, использовали воду, т.к. дубильные вещества хорошо растворяются в воде, при этом другие фенольные соединения не будут переходить в раствор и мешать определению танинов.
Согласно данным УФ-спектров спиртового экстракта (фиг.1) и водного извлечения (фиг. 2) максимумы собственного поглощения дубильных веществ из эвтерпы плодов наблюдаются при 282±2 нм. Раствор СО катехина имеет максимум поглощения при 282±2 нм. Ввиду близкого расположения максимумов поглощения исследуемых извлечений из сырья эветрпы и СО катехина, одним из целесообразных вариантов стандартизации является прямая спектрофотометрия. При использовании в качестве экстрагентов воды, этанола 20%, 40%, 70% и 95%, положение максимумов не меняется.
Данный факт позволяет проводить спектрофотометрическое определение суммы дубильных веществ в эвтерпы плодах при аналитической длине волны 282±2 нм. Также нами было изучено влияние экстрагента на процесс экстракции. В таблице 1 представлена зависимость выхода дубильных веществ эвтерпы плодов от природы экстрагента. При этом спирт этиловый 40%- ной концентрации был выбран в качестве оптимального экстрагента. Изучен вопрос относительно продолжительности экстракции на кипящей водяной бане, представлена зависимость выхода дубильных веществ от времени экстракции на кипящей водяной бане, при этом было выбрано время экстракции 60 минут. Результаты исследований по выбору оптимального соотношения «сырье-экстрагент» также приведены в таблице 1. Оптимальными параметрами экстракции являются: извлечение 40 % этиловым спиртом на кипящей водяной бане в течение 60 минут в соотношении «сырье-экстрагент» - 1:100, степень измельчения сырья - 1 мм.
Таблица 1. Влияние различных факторов на полноту извлечения дубильных веществ
| Экстрагент | Соотношение «сырье - экстрагент» | Степень измельченности, мм | Время экстракции, мин | Содержание суммы дубильных веществ в пересчете на катехин |
| Влияние степени измельченности | ||||
| Вода | 1:50 | 0,5 | 90 | 8,21±0,05 |
| Вода | 1:50 | 1,0 | 90 | 8,37±0,05 |
| Вода | 1:50 | 2,0 | 90 | 8,24±0,05 |
| Влияние экстрагента | ||||
| Вода | 1:50 | 1,0 | 90 | 8,37±0,05 |
| Этанол 20 % | 1:50 | 1,0 | 90 | 8,22±0,06 |
| Этанол 40 % | 1:50 | 1,0 | 90 | 8,59±0,07 |
| Этанол 70 % | 1:50 | 1,0 | 90 | 3,37±0,11 |
| Этанол 95 % | 1:50 | 1,0 | 90 | 1,62±0,08 |
| Влияние соотношения «сырье - экстрагент» | ||||
| Этанол 40 % | 1:25 | 1,0 | 90 | 8,48±0,08 |
| Этанол 40 % | 1:50 | 1,0 | 90 | 8,59±0,07 |
| Этанол 40 % | 1:100 | 1,0 | 90 | 8,88±0,11 |
| Этанол 40 % | 1:200 | 1,0 | 90 | 8,25±0,08 |
| Влияние времени экстрагирования | ||||
| Этанол 40 % | 1:100 | 1,0 | 30 | 7,48±0,11 |
| Этанол 40 % | 1:100 | 1,0 | 60 | 8,88±0,11 |
| Этанол 40 % | 1:100 | 1,0 | 90 | 8,51±0,11 |
Учитывая, что увеличение числа операций на стадии пробоподготовки ведет к возрастанию ошибки, выбор сделан в пользу одностадийного процесса экстракции с подтверждением требуемой точности количественного определения.
Таким образом, было определено, что оптимальными параметрами экстракции являются: однократное извлечение 40% этиловым спиртом на кипящей водяной бане в течение 60 минут в соотношении «сырье-экстрагент» - 1:100 и степень измельчения сырья - 1 мм.
Принимая по внимание тот факт, что специфическим для эвтерпы плодов является катехин, а максимумы поглощения раствора катехина и водно-спиртового извлечения эвтерпы плодов находятся в области 282±2 нм (максимум), целесообразным является определение содержания суммы дубильных веществ в пересчете на катехин при длине волны 282±2 нм.
Способ реализуется следующим образом.
Пробу эвтерпы плодов измельчают до размера частиц 1 мм. 0,5 г (точная навеска) размельченного сырья засыпают в колбу объемом 100 мл, добавляют 50 мл спирта этилового 40%. Колбу закрывают, взвешивают, присоединяют к обратному холодильнику и нагревают на водяной бане 60 мин с момента закипания экстрагента. После этого содержимое колбы охлаждают, взвешивают и при необходимости доводят до первоначальной массы экстрагентом. Полученный экстракт фильтруют (бумажный фильтр), отбирая первые 10 мл фильтрата (раствор А). 1 мл раствора А переносят в мерную колбу объемом 25 мл и доводят до метки экстрагентом.
Оптическую плотность определяют спектрофотометром при 282±2 нм. Сумму дубильных веществ (Х) рассчитывают по формуле:
Х = ,
где D - оптическая плотность испытуемого раствора;
144 - удельный показатель поглощения стандартного образца катехина при 282±2 нм;
а - масса сырья, г;
Предлагаемый способ поясняется следующим примером.
Аналитическую пробу сырья эвтерпы измельчают до размера частиц 1 мм. Около 0,5 г (точная навеска) измельченного сырья помещали в колбу со шлифом вместимостью 100 мл, приливали 50 мл спирта этилового 40%, присоединяли к обратному холодильнику, нагревали на кипящей водяной бане в течение 60 минут с момента закипания экстрагента в колбе. После охлаждения полученное извлечение фильтровали через бумажный фильтр (красная полоса), смоченный тем же спиртом, отбирали первые 10 мл фильтрата (раствор А).
Испытуемый раствор для анализа суммы дубильных веществ готовят следующим образом: 1,0 мл полученного извлечения помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят объем раствора до метки спиртом этиловым 40% (испытуемый раствор). В качестве раствора сравнения использовали спирт этиловый концентрации 40%.
После измерения оптической плотности извлечения из эвтерпы плодов при длине волны 282±2 нм, содержание суммы дубильных веществ (X в процентах) в пересчете на катехин и абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле, используя теоретическое значение удельного показателя поглощения катехина = 144:
где 0,4757 - оптическая плотность испытуемого раствора;
0,5050 - масса сырья, г;
8 - потеря в массе при высушивании сырья (влажность), %;
144 - удельный показатель поглощения стандартного образца катехина при 282 нм;
Содержание суммы дубильных веществ в пересчете на катехин = 8,88%.
Все результаты были статистически обработаны. Ошибка единичного количественного определения составила ±1,56%.
Предлагаемый способ количественного определения суммы дубильных веществ в пересчете на катехин в плодах эвтерпы овощной с использованием прямой спектрофотометрии, разработан впервые для данного вида сырья и обладает следующими преимуществами:
1. Разработанный метод является более специфичным и селективным, а также позволяет проводить экстракцию сырья однократно 40% этиловым спиртом.
2. Пересчет суммы дубильных веществ идет на специфическое для эвтерпы плодов овощной вещество - катехин.
3. Ошибка единичного определения предлагаемого способа составляет ±1,56%, что свидетельствует об объективности разработанного способа и высокой точности.
Этот способ можно применять в центрах контроля качества лекарственных средств, на фармацевтических предприятиях и контрольно-аналитических лабораториях при проведении количественного анализа эвтерпы овощной плодов (Euterpe oleracea).
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Heinrich M., Dhanji T., Casselman I. Acai (Euterpe oleracea Mart.) - A phytochemical and pharmacological assessment of the species’ health claims // Phytochem. Lett. 2011. №4. P.10-21.
2. Семенюта К.Н. Разработка методики количественного определения дубильных веществ в корнях ревеня тангутского / К.Н. Семенюта, В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева, А.Н. Саньков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2020. № 2. С. 73-77.
3. Мальцева А.А. Количественное определение дубильных веществ в траве горца почечуйного / А.А. Мальцева, А.С. Чистякова, А.А. Сорокина // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2013. № 2. С. 203-205.
4. Химический анализ лекарственных растений / Ладыгина Е. Я., Сафронич Л. Н., Отряшенкова, В. Э. и др. Под ред. Гринкевич Н. А., Сафронич Л. Н. - М.: Высшая Школа. 1983. - 176 с.
5. Государственная фармакопея 14 издание. Электронное издание. - 2018. URL:http://femb.ru/femb/pharmacopea.php [Gosudarstvennaya farmakopeya 14 izdanie. State Pharmacopoeia 14th edition. Elektronnoe izdanie. - 2018. URL:http://femb.ru/femb/pharmacopea.php
6. Данилова Н.А., Попов Д.М. Количественное определение дубильных веществ в корнях щавеля конского методом спектрофотометрии в сравнении с методом перманганатометрии // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2004. - №2. - с.179 - 182.
Способ количественного определения суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах с предварительным получением водно-спиртового извлечения из плодов эвтерпы путем экстракции 0,5 г точной навески, измельченной до частиц 1,0 мм, эвтерпы плодов этиловым спиртом, в пересчете на вещество фенольной природы, методом прямой спектрофотометрии, отличающийся тем, что экстракцию сырья осуществляют однократно, в качестве экстрагента используют этиловый спирт 40% в соотношении сырье-экстрагент - 1:100, количественное определение суммы дубильных веществ в эвтерпы овощной плодах проводят при длине волны 282±2 нм в пересчете на катехин и содержание суммы дубильных веществ (X в %) в пересчете на катехин с использованием теоретического значения его удельного показателя поглощения, равного 144, и содержание суммы дубильных веществ (X в %) рассчитывают по формуле
,
где D - оптическая плотность испытуемого раствора;
144 - удельный показатель поглощения стандартного образца катехина при 282 нм;
а - масса сырья, г;
W - влажность сырья, %.
