Новые подходы к комплексному использованию плодов и побегов черники обыкновенной

них антоцианов (подгруппа флавоноидов) – биологически активных соединений (БАС), обладающих антиоксидантной, капилляроукрепляющей активностью, способностью улучшать микроциркуляцию сетчатки глаза и др. [4, 5, 12]. Следует отметить, что большинство лекарственных препаратов на основе плодов – зарубежного производства, несмотря на достаточно обширный ареал черники в Российской Федерации и широкие возможности для разработки отечественных лекарственных препаратов [5]. В побегах черники содержатся дубильные вещества, флавоноиды, фенилпропаноиды, простые фенолы [5]. В РФ побеги используются в производстве противодиабетического сбора «Арфазетин-Э» [2]. На данный момент стандартизация побегов черники осу-ществляется по содержанию дубильных веществ [8]. На наш взгляд, гипогликемическое, противовоспалительное, капилляроукрепляющее, кардиопротективное, антиагрегантное действие, а также выявленная недавно ноотропная активность побегов также могут быть обусловлены другой группой БАС – флавоноидами [4, 10]. Определение оптимального экстрагента для извлечения флавоноидов из побегов черники позволит разработать новые подходы к получению лекарственных препаратов из побегов черники, обогащенных этой группой БАС, и создаст возможности для сравнительного фармакологического исследования извлечений из побегов с разным спектром действующих веществ.

Цель работы: обоснование новых подходов к комплексному использованию плодов и побегов черники обыкновенной.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись: свежезамороженные плоды черники (ЗАО «Хладокомбинат западный», Московская область, г. Одинцово, ТУ 9165-00247569210-00); образцы плодов из разных регионов РФ (Алтайский край, Республика Татарстан); плоды черники воздушно-сухие (ООО ПКФ «Фитофарм» (г. Анапа, Краснодарский край), ЗАО «Иван-Чай» (г. Москва)); побеги черники обыкновенной, заготовленные в Пензенской области (2011 г.), Республике Карелия (2012 г.), Республике Удмуртия (2011 г.).

В исследовании использовали хроматографические (тонкослойная, колоночная хроматография) и спектроскопические методы. В методе ТСХ разделение проводили на пластинках «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ». Ре-гистрацию спектров проводили с помощью спектрофотометра «Specord 40» (Analytik Jena) в диапазоне длин волн 190-700 нм. При разработке лекарственных средств использовались следующие технологические процессы: механические (прямое прессование; прессование через стадию влажного гранулирования); тепловые (варка сиропов; выпаривание); гидромеханические (фильтрование; перемешивание жидкостей), массообменные (растворение).

Результаты и их обсуждение. В ходе ранее проведенных нами исследований было отмечено различие электронных спектров извлечений из воздушно-сухих и свежих пло-дов черники обыкновенной в пользу полифенольных соединений (рис. 1), что, вероятнее всего, обусловлено уменьшением содержания антоцианов под влиянием различных процессов при принятых условиях высушивания плодов [3, 6]. В связи с этим свежие плоды являются более ценным источником антоцианов по сравнению с воздушно-сухими. Следует отметить, что в Европейской Фармакопее имеются отдельные монографии на свежие и воздушно-сухие плоды, стандартизация которых осуществляется соответственно по содержанию антоцианов и дубильных веществ [11]. На наш взгляд, стандартизацию и воздушно-сухих, и свежих плодов черники обыкновенной целесообразно осуществлять по содержанию антоцианов. Это связано с тем обстоятельством, что антоцианы плодов черники являются по сравнению с дубильными веществами более лабильной группой БАС, легко разрушающихся под действием света, высокой температуры, высоких значений рН [11]. Следовательно, уровень содержания антоцианов в плодах черники обыкновенной может быть надежным критерием подлинности качества и препаратов на его основе данного сырья.

Так как антоцианы являются гидрофильными соединениями, а содержание влаги в свежих плодах составляет около 70-80%, целесообразным являлось получение сока плодов на первом этапе. Сок получали прессованием свежих плодов или быстрозамороженных плодов после их предварительной разморозки при комнатной температуре. Выход сока составляет 75-80%, плотность 1,030-1,040 г/см3, рН сока 3,20-3,23. Жом, полученный после прессования плодов, досушивали при 40-45°С в вакуум-сушильном шкафу. Масса жома составляла 4-6% от исходной массы плодов.

Рис. 1. Спектры поглощения в УФ- и видимой области спектра водно-спиртовых извлечений: 1 - из воздушно-сухих плодов; 2 - из свежих плодов черники обыкновенной

Полученный сок может самостоятельно использоваться как лекарственное средство после предварительной стабилизации, либо как сырье для получения других лекарственных форм. Одним из возможных способов стабилизации является добавление к 85 частям полученного сока по массе 15 частей 95% спирта, в котором предварительно растворяли сорбиновую кислоту в количестве 0,05% от общей массы жидкости с последующим отстаиванием и фильтрованием [9]. В связи с некоторыми недостатками сока как лекарственной формы возможно его использование для получения других лекарственных средств. Предлагаемый нами способ переработки заключается в упаривании сока под вакуумом при температуре 50-55°С при остаточном давлении не более 5 кПа до остаточной влажности 20-23%. Содержание антоцианов в сгущенном соке составляет 6,6-7,1%. Полученный упаренный сок может быть использован для получения таблеток, сиропа и др.

Нами разработаны способы получения сиропов на основе сорбита и фруктозы (для обеспечения возможности их назначения при диабетической ретинопатии) с содержанием 10% сгущенного сока черники. При определении количества добавляемого сгущенного сока к сиропу исходили из содержания антоцианов в соке и рекомендуемой суточной нормы употребления антоцианов [7]. По расчетам, оптимальная концентрация сока в сиропе составила 10% от общей массы готового продукта; способ применения: по одной чайной ложке 3-4 раза в день. Полученные сиропы представляли собой прозрачные жидкости вишнево-красного цвета кисло-сладкого, слегка вяжущего вкуса. Образцы сиропов были заложены на естественное хранение на три месяца при температуре +7±2°С. В процессе хранения сиропов оценивали влияние корриген-та (сахароза, фруктоза и сорбит) на стабильность действующих веществ. Количественное определение антоцианов проводили методом прямой спектрофотометрии. Полученные результаты свидетельствуют о том, что природа сахара незначительно влияет на стабильность антоцианов. Добавление лимонной кислоты (создание кислой среды) способствует сохранению антоцианов и уменьшает скорость процесса их деструкции (табл. 1).

Таблица 1. Изменение содержания антоцианов в процессе хранения сиропов

Для получения таблеток из сока плодов черники из использованных нами схем технологического процесса (использование разных наполнителей, соотношение сока и наполнителя, степень упаривания сока и др.) наиболее оптимальным вариантом было упаривание сока под вакуумом в тех же условиях до 1/2 от первоначального объема, смешивание упаренного сока с микрокристаллической целлюлозой в соотношении 4:1 и упаривали в вакуум-сушильном шкафу при температуре 40±2°С. Дальнейшие стадии включали добавление к порошку аэросила (антифрикционное вещество) и прессование полученной смеси. Средняя масса одной таблетки 0,48 г, содержание антоцианов в одной таблетке – 18 мг. Полученные по этой схеме таблетки соответствовали требованиям нормативной документации, предъявляемым к таблеткам.

В жоме, являющемся отходом производства при получении сока, по данным количественного анализа с использованием разработанной нами методики остается еще значительное количество антоцианов (17-25%) [3]. В связи с этим он также может быть использован для получения лекарственных средств для профилактики и комплексной терапии нарушений зрения. Нами определен оптимальный экстрагент для извлечения антоцианов из жома плодов – 60% этиловый спирт, содержащий 0,01% хлороводородной кислоты. Методом дробной модифицированной мацерации получен жидкий экстракт из жома 1:2 (содержание антоцианов 4,7±0,2%), который является перспективным сырьем для получения таблеток, сиропа и др. лекарственных форм.

Для качественного анализа полученных препаратов использовали метод тонкослойной хроматографии в системе н-бутанол-ледяная уксусная кислота-вода (4:1:2). Количественное определение антоцианов проводили методом прямой спектрофотометрии в пересчете на циа-нидин-3-О-глюкозид при аналитической длине волны 546 нм. С целью обоснования оптимального экстрагента флавоноидов из побегов черники сравнивалась экстракционная способность различных концентраций этилового спирта (40%, 50%, 60%, 70%, 80% и 95%) методом дифференциальной спектрофотометрии с алюминия хлоридом при длине волны 420 нм в пересчете на рутин. В ходе исследования было установлено, что оптимальным экстрагентом является 70% этиловый спирт, с использованием которого получен жидкий экстракт 1:2. Так как флавоноиды являются более уязвимой группой БАС по сравнению с дубильными веществами, нами предлагается ввести в нормативную документацию на побеги черники числовой показатель: «Содержание суммы флавоноидов не менее 0,6% в пересчете на рутин».

Выводы:

• 1.    Предложены рациональные подходы к выбору исходного лекарственного растительного сырья (плодов черники обыкновенной) для производства лекарственных препаратов для профилактики и комплексного лечения нарушений зрения. Результаты исследования позволяют сделать вывод о предпочтительности свежего сырья перед воздушно-сухим как источника антоцианов.

• 2.    Разработаны технологические схемы производства таблеток из сгущенного сока плодов черники прямым прессованием с использованием в качестве наполнителя микрокристаллической целлюлозы и сиропов с использованием в качестве корригентов фруктозы или сорбита.

• 3.    Предложена технология переработки жома, являющегося отходом производства сока черники.

• 4.    Определен оптимальный экстрагент для извлечения флавоноидов из побегов черники обыкновенной (70% этиловый спирт).

• 5.    Обосновано использование числового показателя для стандартизации побегов черники обыкновенной: «Содержание суммы флавоноидов не менее 0,6% в пересчете на рутин».