способ получения полисахаридов из листьев или шрота корня женьшеня

Формула изобретения

Способ получения полисахаридов из листьев или шрота корня женьшеня, включающий экстракцию, осуществляемую в две стадии: первая стадия включает в себя предварительную обработку в электроимпульсной экстракционной камере водой при гидромодуле 1 : 20 и следующих параметрах высоковольтного блока: амплитуда импульса напряжения 27 кВ, длительность импульса 1,0 мкс, фронт импульса 5 нс, количество импульсов 250, межэлектродный промежуток для листьев женьшеня 1,75 мм, для шрота корня 1,00 мм, а вторая стадия включает в себя трехкратную экстракцию растительного сырья, объединение экстрактов, их выпаривание, осаждение полисахаридов этанолом с последующей фильтрацией и сушкой продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской и фармацевтической промышленности и касается комбинированного способа получения водорастворимых полисахаридов из листьев или шрота корня женьшеня.

Известен способ получения полисахаридов из шрота корня женьшеня (Вергейчик Е.Н., Компанцева Е.В., Муравьева Д.А., Пшуков Ю.Г., Попова О.И., Арчинова Т.Ю., Лукашова Л.А., Бодрова А.И., Гутенева Г.С., Огурцов Ю.А., Линников М.В., Головко Н.В. Возможность использования шрота женьшеня // Фармация, N 6, 1998. - С. 15-17). Измельченное сырье экстрагировали в аппарате Сокслета метанолом в течение 16 ч. По окончании экстракции растворитель отгоняли до 40 мл. Остаток переносили во взвешенную колбу и к нему добавляли 200 мл эфира. Перемешав содержимое, колбу оставляли на холоде до следующего дня. Жидкость сливали декантацией, эфир удаляли на водяной бане (50^oC), осадок сушили до постоянной массы при 100-150^oC. Суммарный выход полисахаридов 8,1-16,2%, из которых фракция водорастворимых полисахаридов (ВРПС) составляет 2,2-4,5%. Недостаток приведенного выше способа - длительность и сложность способа, а также неполное экстрагирование целевого продукта.

Существует также электроимпульсный способ получения водорастворимых полисахаридов (ВРПС) из листьев женьшеня (Муравьева Д.А., Васильева О.Н., Кудимов Ю.Н., Казуб В.Т., Мартиросян К.В. Сравнительное исследование классической и электроимпульсной методик экстрагирования полисахаридов из листьев женьшеня. Деп. в ВИНИТИ 29.01.99, N 309 - В 99. - 13 с.). Измельченные листья женьшеня, просеянные через сито с диаметром отверстий 7 мм, загружают в электроимпульсную экстракционную камеру (см. чертеж), где 1, 3 - электроды, 2 - вода, 4 - растительное сырье, 5 - канал разряда, 6 - изоляция электрода. Листья женьшеня подвергают обработке импульсными разрядами с амплитудой напряжения 27 кВ, длительностью импульса 1,2 мкс, фронтом импульса 5 нс, количество импульсов 1400 в каждой серии обработки, межэлектродный промежуток 1,75 мм. После трехкратной экстракции по 8 минут каждая серия водные вытяжки объединяют, концентрируют под вакуумом, осаждают трехкратным объемом этанола, фильтруют осадок и подвергают сушке в вакуум-сушильном шкафу. Выход ВРПС составил 12,82% по отношению к абсолютно сухой массе сырья. Недостатками этого способа является загрязненность экстракта металлами вследствие эрозии электродов в раствор.

Цель изобретения: повышение выхода ВРПС, уменьшение длительности экстрагирования, сокращение количества операций по переработке сырья, по отношению к электроимпульсной методике - уменьшение количества металлов в экстракте, повышение эффективности экстрагирования водорастворимых полисахаридов, возможность применения любых экстрагентов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полисахаридов, включающем трехкратную экстракцию листьев женьшеня, объединение экстрактов, их выпаривание, осаждение водорастворимых полисахаридов этанолом с последующей фильтрацией и сушкой, экстракцию осуществляют в две стадии. Первая стадия включает в себя предварительную обработку в электроимпульсной экстракционной камере водой при гидромодуле 1:20. Предварительную обработку сырья проводили при следующих параметрах импульса: амплитуда напряжения 27 кВ, длительность 1,0 мкс, фронт 5 нс. Межэлектродный промежуток в камере устанавливали следующим образом: 1,75 мм для листьев женьшеня, 1,00 мм для шрота корня женьшеня. Обработку проводили при количестве импульсов, равном 250.

Вторая стадия представляет собой обработку сырья по традиционной схеме, но в течение сокращенного времени. Полученное после первой стадии прошедшее обработку сырье вместе с экстрактом помещали на водяную баню и экстрагировали трижды (каждая серия в течение 1 часа). Экстракты объединяли, концентрировали под вакуумом, обрабатывали концентрат 96% этанолом в соотношении экстрагент/этанол 1:3, осаждали ВРПС. Осадок фильтровали, промывали этанолом и сушили на стекле. Выход водорастворимых полисахаридов составил 16,69% к весу сухого сырья для листьев женьшеня и 14,56% для шрота корня женьшеня.

Данные по обоснованию выбора параметров приведены в табл. 1-5. Установлено, что для комбинированного способа переработки сырья наиболее выгодным является режим электроимпульсной обработки применением 200-250 импульсов. Полученные результаты несущественно отличаются от результатов переработки с большим количеством импульсов, при этом количество металла с электродов сводится к минимуму (см. табл. 3-5).

Результаты эксперимента показывают, что комбинированный способ эффективнее традиционного электроимпульсного метода, что объясняется рядом факторов.

В ходе электроимпульсной подготовки к экстрагированию растительного сырья происходит не только измельчение его частиц, но и проникновение экстрагента в поры и капилляры растений за счет большой разности давлений на фронте ударной волны, и, как следствие, высокой скорости течения экстрагирующей жидкости. Это способствует облегчению диффузии целевого продукта из пор капилляров растений и ускорению процесса извлечения.

Последующая дообработка сырья традиционными методами позволяет не только увеличить выход целевого продукта, сократить время экстрагирования, но и свести до минимума вероятность загрязнения экстракта примесями металла. Такое разделение процесса экстракции на две стадии дает возможность перерабатывать сырье разного морфолого-анатомического строения и применять в качестве экстрагента любые жидкости, что недопустимо для электроимпульсной методики.

Предлагаемая методика дает более высокие результаты при переработке веществ с жесткой структурой, так, например, эффективность ее применения заметнее на шроте корня женьшеня, чем на листьях. Это связано с тем, что при переработке шрота корня женьшеня исходное сырье уже было подвержено воздействию механических нагрузок (измельчение, прессование при отжиме), поэтому дополнительная обработка в жестком режиме (электрическими разрядами), не только ускоряет процесс экстрагирования, но и увеличивает выход целевых препаратов.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. 5 г сухих листьев женьшеня загружают в экстракционную камеру, приливают 100 мл воды комнатной температуры. Сырье подвергают обработке импульсными разрядами длительностью 1,0 мкс с фронтом 5 нс, пробивное напряжение 27 кВ, количество импульсов 250 в серии, межэлектродный промежуток 1,75 мм. Далее полученный шрот листьев женьшеня вместе с экстрактом помещают на водяную баню и экстрагируют трижды по 1 часу каждая серия. Водные экстракты объединяют, выпаривают, осаждают этанолом, фильтруют и подвергают сушке.

Выход ВРПС составил 10,15% по отношению к абсолютно сухой массе сырья.

Пример 2. 5 г шрота корня женьшеня загружают в экстракционную камеру, приливают 100 мл воды комнатной температуры. Сырье подвергают обработке импульсными разрядами длительностью 1,0 мкс с фронтом 5 нс, пробивное напряжение 27 кВ, количество импульсов 250 в серии, межэлектродный промежуток 1,00 мм. Далее обработанный шрот корня женьшеня вместе с экстрактом помещают на водяную баню и экстрагируют трижды по 1 часу каждая серия. Водные экстракты объединяют, выпаривают, осаждают этанолом, фильтруют и подвергают сушке.

Выход ВРПС составил 14,56% по отношению к абсолютно сухой массе сырья.

Пример 3. 5 г шрота корня женьшеня загружают в экстракционную камеру, приливают 100 мл воды. Сырье подвергают обработке импульсными разрядами длительностью 1,0 мкс с фронтом 5 нс, пробивное напряжение 27 кВ, количество импульсов 1000 в серии, межэлектродный промежуток 1,00 мм. Далее обработанный шрот корня женьшеня вместе с экстрактом помещают на водяную баню и экстрагируют трижды по 1 часу каждая серия. Водные экстракты объединяют, выпаривают, осаждают этанолом, фильтруют и подвергают сушке.

Выход ВРПС составил 16,69% по отношению к абсолютно сухой массе сырья.

Классические методики получения ВРПС из листьев женьшеня, а также доизвлечения из шрота дают возможность получить ВРПС до 4,5% для шрота и до 8,6% для листьев, следовательно, предлагаемый способ превосходит по количественному выходу целевого продукта как классические способы, так и электроимпульсную методику. Кроме того, полученный раствор обладает бактерицидными свойствами, что увеличивает срок годности полученного лекарственного экстракта.

Таким образом, предлагаемый способ получения водорастворимых полисахаридов из листьев или шрота корня женьшеня отличается от прототипа более высоким содержанием целевого препарата в конечном экстракте за счет использования электроимпульсной обработки сырья и значительным сокращением времени переработки листьев или шрота корня женьшеня.

Литература

1. Вергейчик Е.Н., Компанцева Е.В., Муравьева Д.А., Пшуков Ю.Г., Попова О. И., Арчинова Т.Ю., Лукашова Л.А., Бодрова А.И., Гутенева Г.С., Огурцов Ю. А. , Линников М.В., Головко Н.В. Возможность использования шрота женьшеня// Фармация, N 6, 1998. - С. 15-17.

2. Молчанов А.А. Интенсивная обработка лекарственного сырья. - М.: Наука, 1981. - 75 с.

3. Казуб В.Т., Кудимов Ю.Н., Степанян В.П. Исследование эрозии электродов при электроимпульсной экстракции пектинов и алкалоидов. Материалы 51-й конференции по фармакологии и фармации, Пятигорск, 1996. - С. 46.

4. Головейко А.Г. Исследование процессов на электродах в условиях мощного импульсного разряда. Автореф. дисс. канд. физ. - мат. наук. - Минск, 1970. - 21 с.

5. Пономарев В.Д. Технологические свойства лекарственного сырья. - В кн. : Совершенствование теории и техники экстрагирования из твердых материалов с целью создания высокоэффективных автоматизированных экстракторов. Киев, Наукова думка, 1974. - С. 98-100.

6. Мартиросян К. В. Моделирование процессов диффузии при электроимпульсной экстракции растительного сырья. Материалы 54-й конференции по фармакологии и фармации. - ПГФА, Пятигорск, 1999. - С. 54.