Технологические исследования по разработке экстракта сухого трехреберника непахучего

Проблема создания новых лекарственных препаратов растительного происхождения – одна из ключевых в современной фармации и медицине. Растительные средства отличаются низкой токсичностью, широтой терапевтического действия и малой стоимостью. Поливалентное действие фитопрепаратов достигается за счет содержания комплекса биологически активных веществ (БАВ), которые подразделяются на действующие и сопутствующие. Причем считается, что действующие вещества являются основой фармакологического эффекта, а сопутствующие вещества часто потенцируют основное или нивелируют побочное действие первой группы. Перспективной формой лекарственных растений являются экстракты сухие, обладающие высокой стабильностью, удобные в применении, хранении и транспортировке. В промышленном производстве их используют в качестве субстанций в технологии сиропов, гранул, капсул и других лекарственных форм.

Объектом нашего исследования явился представитель семейства астровых ( Asteraceae ) – трехре-берник непахучий ( Tripleurosperum inоdorum (L.) Sch.Bip. ), широко распространенный на территории Восточной Сибири. Другое название этого растения ромашка непахучая, или Matricaria inodora L . Представляет собой одно- или двулетнее растение, с тонким веретенообразным корнем. Стебель прямой, в нижней части восходящий, до 1 м высотой, в верхней части ветвистый. Листья дважды- или триждыперисторассеченные на линейно-нитевидные, заостренные доли. Цветки в корзинках, расположенных на концах стебля и ветвей; краевые цветки белые, язычковые, срединные – желтые, трубчатые, сидят на полушаровидном плотном внутри (в отличие от ромашки аптечной) цветоложе. Плод – обратнопирамидальная, черноватая семянка. Цветет в июне–сентябре, плоды созревают в июле– октябре. Растет на свежих и влажных супесчаных и суглинистых почвах на паровых и залежных полях, на лугах и пастбищах, по опушкам и лесным прогалинам, на вырубках, вдоль дорог и по их обочинам. В официальной медицине ромашка непахучая является примесью к ромашке аптечной ( Matricária recutíta L.). Однако в народной медицине трехреберник успешно используется как лечебное растение. Растение обладает мягчительным, противовоспалительным, обезболивающим и спазмолитическим действием, но в меньшей мере, чем ромашка аптечная.

До настоящего времени основной лекарственной формой растения является водный настой, который, как известно, имеет ряд недостатков: нестандартность, а также микробная и химическая нестабильность при хранении. Таких недостатков лишены галеновые препараты, в частности экстракты.

Цель исследования. Цель настоящей работы – изучение товароведческих показателей сырья, разработка оптимальной ресурсосберегающей технологии экстракта сухого и его стандартизация.

Материалы и методы исследования. В соответствии с поставленной целью нами проведены: товароведческий анализ пяти полупромышленных партий трехреберника непахучего травы, заготовленной в Иркутской области, и технологические исследования по выбору оптимальных параметров экстрагирования лекарственного растительного сырья.

Траву трехреберника непахучего оценивали по показателям качества в соответствии с техническими условиями и методиками Государственной фармакопеи XI издания [1].

Результаты и их обсуждение. Результаты товароведческого анализа представлены в таблице 1.

Из представленной таблицы видно, что влажность в исследуемых образцах сырья, составила от 9,80 до 11,65 %. Норма по этому показателю – 13%.

Содержание золы общей составило от 3,56 до 5,80 % при норме по этому показателю не более 10%. Содержание органических примесей достигало 0,7%, норма – не более 1% .

Таблица 1

Товароведческий анализ образцов травы трехреберника непахучего, в %

Наименование показателей, требования ТУ	№ партии
	1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6
Внешний вид, цвет, запах	Соответствует	Соответствует	Соответствует	Соответствует	Соответствует
Влажность, не более 13%	9,80	10,15	10,65	11,65	9,90
Частиц сырья, не проходящих сквозь сито с размером отверстий 7 мм, не более 7%	2,5	1,18	3,67	3,2	4,10
Частиц сырья, проходящих сквозь сито с размером отверстий 0,5 мм, не более 5%	2,14	3,30	2,24	3,50	1,12
Органическая примесь, не более 1%	0,7	0,3	0,35	0,4	-
Минеральная примесь, не более 1%	-	-	0,34	0,1	0,1
Зола общая, не более 10%	3,56	4,15	3,70	5,80	5,10
Содержание ФЛ1 пересчете на кверцетин, не менее 0,6%	0,80	0,95	0,80	0,75	0,64
Содержание ФКК2 в пересчете на хлороге-новую, не менее 0,5%	0,70	0,77	0,60	0,80	0,60

Примечание: 1 – флавоноиды; 2 – фенолкарбоновые кислоты

Минеральная примесь в исследуемых образцах содержится в незначительных количествах – до 0,34%, при норме – не более 0,5%.

Количественное содержание флавоноидов в пересчете на кверцетин варьирует от 0,64 до 0,95%, норма -– не менее 0,6%. Количественное содержание фенолкарбоновых кислот в пересчете на хлоро-геновую составило от 0,60 до 0,80%, при норме не менее 0,5%. Таким образом, анализируемые партии сырья отвечают требованиям соответствующих технических условий.

Одним из главных факторов, определяющих эффективность процесса экстракции, является выбор оптимального экстрагента. Для этого сырье экстрагировали этиловым спиртом различной концентрации. Результаты проведенного исследования позволили выбрать в качестве экстрагента спирт этило- вый 70%, обеспечивающий максимальный выход экстрактивных и биологически активных веществ.

Далее нами проведено изучение степени мелкости трехреберника непахучего травы. С этой целью сырье измельчали до размеров частиц на фракции: 0,5–1 мм; 2–3 мм и 4–5 мм. Соотношение между сырьем и экстрагентом во всех опытах составляло 1:10. Оценку результатов проводили по экстрактивным веществам. Данные трех параллельных опытов позволили выбрать оптимальную степень измельчения травы 2–3 мм.

Нами также изучено влияние на полноту извлечения экстрактивных веществ из трехреберника непахучего травы такого параметра, как соотношение сырья и экстрагента, и установлено, что оптимальным является соотношение 1:14.

Существенную роль на процесс выхода веществ из сырья оказывает и кратность экстракции. Для изучения этого параметра навеску из 10 г сырья помещали в экстрактор, заливали 70 %-ным спиртом этиловым 1:14, экстрагировали при помешивании с помощью магнитной мешалки при температуре 60 градусов (оптимальная температура выбрана на основании экспериментальных исследований). Экстрагирование проводили в три ступени. Через определенные промежутки времени каждого контакта фаз, извлечения сливали, сушили и анализировали.

Результаты проведенных исследований показали, что равновесное состояние при первом контакте достигается за 60 минут, при втором и третьем – за 30 минут. При этом трехкратная экстракция обеспечивала достаточно полное истощение сырья. Эффективность процесса экстракции на первой ступени составила 55,49 %, на второй – 22,43 %, и на третьей – 8,71 %.

По данной схеме получено 5 образцов экстракта сухого трехреберника непахучего травы и проведена их стандартизация по содержанию влажности и действующих веществ.

Флавоноиды определяли методом дифференциальной спектрофотометрии, основанной на реакции комплексообразования флавоноидов с алюминия хлоридом при длине волны 415 нм. Происходящий при этом батохромный сдвиг первой полосы поглощения с 330–350 нм до 390–415 нм позволил нам применить в качестве контроля испытуемый раствор без реактива и тем самым исключить влияние сопутствующих окрашенных веществ. Количество флавоноидов в экстрактах сухих составило от 1,90 до 2,40 %.

Количественное определение кислот фенолкарбоновых проводили хроматоспектрофотометрическим методом с применением хроматографической бумаги «Санкт-Петербургская М». Содержание этой группы действующих веществ находилось в пределах от 1,44 до 1,98 %. Влажность во всех образцах экстрактов сухих не превышала 5%.

Наряду с полифенольными соединениями проведено исследование содержания в сырье и экстракте трехреберника непахучего травы аминокислот, являющихся сопутствующими компонентами БАВ лекарственных растений. Как одни из важнейших составляющих они потенцируют активность основных действующих веществ, являются важными частями ферментов, и некоторые из них носят характер «незаменимых».

Аминокислотный состав исследовали с помощью аминокислотного анализатора (Amino Acid Analizer AAA 339, Чехия) после предварительного гидролиза. Результаты сравнительного анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2

Количество аминокислот в траве и экстракте сухом трехреберника непахучего

№ п/п	Аминокислоты	Содержание, мг/1 г
		Трава	Экстракт сухой
1	Аспарагиновая кислота	2,89	7,50
2	Треонин	1,20	3,72
3	Серин	0,89	3,01
4	Глютаминовая кислота	2,89	10,32
5	Глицин	0,97	2,34
6	Аланин	1,17	4,47
7	Валин	0,95	3,17
8	Метионин	0,12	0,52
9	Изолейцин	0,65	3,36
10	Лейцин	1,95	5,33
11	Тирозин	0,40	1,73
12	Гамма-аминомасляная кислота	0,18	0,21
13	Фенилаланин	0,73	2,33

14	Лизин	0,42	4,92
15	Гистидин	1,41	1,86
16	Аргинин	0,74	3,77

В результате исследования обнаружено 16 аминокислот. Наибольшую часть в сырье и экстракте трехреберника непахучего составляет глютаминовая кислота (2,89 мг/1 г и 10,32 мг/1 г соответственно). При этом следует отметить, что глютаминовая кислота играет роль медиатора с высокой метаболической активностью в головном мозге, стимулирует окислительно-восстановительные процессы в головном мозге и обмен белков.

Примерно в таких же количествах обнаружена аспарагиновая кислота – 2,89 и 7,50 мг/1 г (усиливает неврологическую активность). Значительно и содержание лейцина – 1,95 мг/1 г в сырье и 5,33 мг/1 г в экстракте сухом. Лейцин является незаменимой аминокислотой, которая защищает мышечные ткани и является источником энергии, способствует восстановлению костей, кожи, мышц, а также несколько понижает уровень сахара в крови и стимулирует выделение гормона роста.

В экстракте сухом, кроме того, присутствуют и другие незаменимые аминокислоты: валин – 3,17 мг/1 г, изолейцин – 3,36 мг/1 г, лизин – 4,92 мг/1 г, треонин – 3,72 мг/1 г и фенилаланин – 2,33 мг/1 г. Сравнительные данные о сохранности нативных аминокислот в траве и экстракте сухом трехребер-ника непахучего могут служить показателем терапевтической адекватности полученного препарата.

Выводы. В результате проведенных исследований нами получены данные по товароведческим показателям сырья, подобраны оптимальные условия экстракции: тип экстрагента, оптимальная степень измельчения, соотношение сырья и экстрагента, кратность и время экстракции. Разработана технологическая схема производства экстракта сухого трехреберника непахучего травы и проведена его стандартизация. Установлено, что качественный и количественный состав действующих веществ (флавоноидов) остается аналогичным содержанию этих веществ в траве трехреберника непахучего.