РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ОКОЛОПЛОДНИКОВ STYRAX OFFICINALIS L. МЕТОДОМ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Аннотация: Подобраны оптимальные условия получения сухого экстракта из высушенных околоплодников стиракса лекарственного (Styrax officinalis L.). Проведена сравнительная оценка технологических параметров.

Ключевые слова: Styrax officinalis L.; околоплодник; циркуляционная экстракция.

Введение: Стиракс лекарственный это невысокое дерево (4-6 метров) широко распространенное в восточных странах Средиземноморья, в Италии, Греции, Турции, Сирии и Палестине [1]. Дерево цветет в конце весны, цветы маленькие белые. Плоды созревают в сентябре-ноябре [3]. В плодах стиракса лекарственного содержатся тритерпеновые сапонины; стиракс-сапонины (A, B, C) и стиракс-деацил сапонин (Рис.1) [4]. Тритерпеновые сапонины являются естественными поверхностно-активными веществами, чем и обусловлены их биологические свойства: антибактериальное, фунгицидное, гипохолестеринемическое и др. [2].

Цель проведения исследования: Разработка технологии получения сухого экстракта из околоплодников Styrax officinalis L. и подбор оптимальных условий экстрагирования.

Объектами исследования являлись опытные партии высушенных плодов стиракса, собранные на территории Сирии (около города Латакия) в августе 2015 г. Циркуляционная экстракция осуществлялась в аппарате Сокслета. Экстрагентами служили этанол и метанол в различных концентрациях.

Определение параметров  экстракции. В качестве основных технологических параметров выбраны: степень измельченности сырья, время экстракции, концентрация и вид экстрагента.

Масса навески составляла 60,0г. Объем растворителя по отношению к сырью 1:5. Точную навеску измельченного сырья помещали в патрон из фильтровальной бумаги и опускали в экстрактор аппарата Сокслета с рабочим объемом 500 мл. Экстракцию проводили при температуре 55-60°С до полного извлечения экстрактивных веществ, которое контролировалось по обесцвечиванию сливов. Полученную в колбу-приемник смесь полностью упаривали на ротационном испарителе в вакууме (230 mbar) при 66°С. Густой экстракт последовательно обрабатывали этилацетатом и н-бутанолом. При подкислении выпадал осадок, который отфильтровывали и сушили на воздухе при комнатной температуре до полного испарения растворителей.

Сухой очищенный экстракт стиракса представляет собой аморфный порошок от светло-кремового до кремового цвета с серым оттенком, со специфическим запахом. Полученный порошок измельчали и определяли числовые показатели.

Для подтверждения наличия в сухом экстракте сапонинов, были проведены реакции: пенообразования, Либермана-Бурхарда и  гемолиза эритроцитов. Все они показали положительный результат, что подтверждает правильность процедуры выделения сапонинов из околоплодников стиракса.

Поскольку полнота извлечения БАВ зависит в том числе и от дисперсности экстрагируемого материала, была проведена оценка влияния размера частиц околоплодника стиракса на выход сухого экстракта. Измельченные с помощью ножевой лабораторной мельницы околоплодники стиракса просеивали на виброустановке через набор сит с отверстиями 2,5; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25 мм. Основная масса частиц при ситовом анализе оставалась на ситах 1,0 и 0,5 мм. Частиц, не проходящих сквозь сито с размером отверстий 2,0 мм, менее 15%; частиц, проходящих сквозь сито с размером отверстий 0,25 мм, менее 16% (Таблица 1).

Таблица 1

Ситовой анализ измельченных околоплодников стиракса, %

В ходе экстракции, максимальный выход экстрактивных веществ (78,8%) наблюдается для фракции частиц 0,25-0,5 мм. Близкие к максимальному выходу значения получили для фракций 1,0-2,0 мм - 77,8% и 0,5-1,0 мм - 76,6%. Работа с крупными частицами удобней, особенно при использовании аппарата Сокслета, поскольку экстрагирование сырья с размером частиц меньше 0,25 мм приводило к уплотнению материла, что являлось препятствием проникновению растворителя, поэтому мы наблюдали минимальный выходы от 10 до 25% (Рис. 2).

При выборе оптимально экстрагента, для получения сухого экстракта из оклоплодников стиракса, учитывали данные литературы о растворителях, обладающих высокой способностью растворять сапонины [4]. В ходе эксперимента нами установлено, что максимальный выход экстрагируемых веществ наблюдался при использовании метанола. Также выявлено, что оптимальная концентрация этилового спирта для экстрагирования сапонинов находится в диапазоне 70-78%. Эта концентрация обеспечивала самый высокий выход сухого экстракта, по сравнению с другими концентрациями этанола (Рис. 3).

Поскольку существенным экономическим показателем технологического процесса является скорость экстракции, была проведена оценка полноты извлечения в зависимости от времени и количества сливов. Об истощении материала мы судили по отсутствию окраски сливающегося раствора. Первый слив был насыщенного коричневого цвета. Скорость прохождения одного цикла экстракции составляла 1 слив в 40 минут (1,5 слив/час). В ходе эксперимента было установлено, что обесцвечивание вытяжки наступает к 8-10 циклу, что соответствует 6-7 часам экстрагирования. Для этого промежутка времени установлен максимум выхода экстрактивных веществ. При продолжительности экстракции менее 6 часов - низкий выход сухого экстракта, и при увеличении времени экстракции до 8, 9, 10, 11, 13 часов, не происходило увеличение выхода экстракта, что говорит о нерентабельности увеличения времени экстракции. Результаты данного сравнения представлены в таблице 2.

 Таблица 2

Выход сухого экстракта в пересчете на абсолютно - сухое сырье % (w/w)

Выводы: Разработана методика получения сухого экстракта из околоплодников стиракса лекарственного. Установлены основные технологические характеристики. Оптимальная дисперсность экстрагируемого материала достигается при размере частиц от 2,5 до 0,25 мм, оптимальным растворителем является чистый метанол или более безопасный, но менее технологичный 70-78% этанол, оптимальное количество циклов экстракции 8-10 и время 6-7 часов.

Список литературы

1.     Bock, B. Référentiel des trachéophytes de France métropolitaine/ B. Bock et al// eFlore, la flore électronique de Tela Botanica− 2016. −№3.02. – P.1-7.

2.     Mohd, J. Pharmacological scientific evidence for the promis of Tribulus terrestris/ J. Mohd et al// International Research Journal of Pharmacy−2012.−3.– P.403-406.

3.     Tayoub, G. Composition of volatile oils of Styrax (Styrax officinalis L.) leaves at different phenological stages / G. Tayoub, I. Schwob et al// Biochemical Systematics and Ecology− 2006. − № 34. – P.705-709.

4.     Yayla, Y. Saponins from Styrax officinalis/ Y. Yayla, O. Alankus-Calıskan et al// Fitoterapia− 2002. − №73. – P.320-326.