Способ получения экстракта из цветков липы

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к получению экстракта цветков липы сердцевидной, и может быть использовано в медицине, косметологии, а также для получения лекарственных форм с экстрактом цветков липы.

Липа сердцевидная (TiliacordataL., сем. Malvaceae) издавна применяется в народной медицине и на сегодняшний день не утратила своего значения, а представляет еще больший интерес для науки и практики.

Средства из цветков липы (отвары, настои, измельченное сырье) характеризуются мягким вкусом благодаря высокому содержанию полисахаридов в водных извлечениях цветков липы.

Цветки липы входят во множество рецептур сиропов, используемых как пищевые добавки в производстве пищевых продуктов (например, патент РФ 2565026), как жидкие лекарственные формы - сиропы (патент РФ 2410088).

Препараты липы принимают внутрь при повышенной нервной возбудимости, судорогах, болях в груди, животе, при хроническом кашле, как вспомогательное потогонное средство при гриппе и острых бронхитах, бессоннице, наружно для полоскания при воспалительных заболеваниях, горла и полости рта. Чай из свежих или сушеных цветов липы обладает спазмолитическим, потогонным, отхаркивающим, гипотензивным и успокоительным действием. [EdmundLaunert. Guide to Edible and Medicinal Plants of Britain and Northern Europe. Hamlyn, 1989. ISBN-13: 978-0600563952; J. Triska. The Hamlyn encyclopedia of plants. Hamlyn, 1975; Jean Lauriault. Identification Guide to the Trees of Canada. Fitzhenry and Whiteside, 1989]. Липовый чай также используется при лечении расстройства желудка, гипертонии, атеросклерозе и сердцебиении [Grieve. A Modern Herbal. Margaret Grieve Paperback, 1931; Bown. D. Encyclopaedia of Herbs and their Uses. 1995, ISBN: 978-0888503343].

Изучен и химический состав цветков липы. Из фенольных соединений обнаружены флавоноиды и их гликозиды - тилирозид, кемпферол-3-O гликозид, кверцетин, изокверцетин, кемпферол-3-О-рамнозид, кемпферол-3-О-дирамнозид; флавон - тилианин; флавонолыгесперидин, тилиацин. Растворимых полисахаридов и слизи содержится около 10%, дубильных веществ - 2%. Обнаружена аскорбиновая кислота [http://www/terra-aromatica.ru].

В настоящее время в России не производится жидкий экстракт цветков липы, а применяется только сырье для приготовления водных извлечений в домашних условиях. Основные фармакологические свойства цветков липы сердцевидной связывают только с водными извлечениями: противовоспалительное, спазмолитическое, противомикробное, желчегонное, вяжущее, отхаркивающее, мочегонное, потогонное, противосудорожное, и применяют при воспалительных заболеваниях органов дыхания, мочеполовой системы, при головной боли, судорожных состояниях, неврастении [http://www/terra-aromatica.ru].

Известен способ получения полисахаридного комплекса из цветков липы. Для этого используют экстракцию в дистиллированной воде с добавлением 0,1 н раствора NaOH и 10%-ного раствора сернокислого цинка при воздействии ультразвука[патент РФ 2373956].

Водный настой цветков липы входит в состав глазных капель [патент РФ 2453304].

А спирто-водные экстракты получают в качестве промежуточных продуктов для приготовления сиропов, например, патент РФ 2565026 -экстракт получают из смеси цветков лекарственного растительного сырья (цветков одуванчика, липы, ромашки и т.п.).

Недостатками водных извлечений являются их высокая контаминация, ограниченные сроки хранения или применение различных консервантов, а также получение неполного комплекса биологически активных веществ цветков липы.

Известны классические способы получения экстрактов, такие как мацерация, перколяция, реперколяция [Муравьев И.А. Технология лекарств. - М.: Медицина, 1971, 1980].

Задача изобретения - разработать условия для получения водно-спиртового экстракта из цветков липы, содержащего полифенольный комплекс биологически активных веществ.

Поставленная задача реализуется предложенным способом, включающим выбор экстрагента, оптимальных параметров проведения экстракционного процесса, выбор оптимального числа диффузоров при получении экстракта цветков липы.

В процессе выполнения исследования был осуществлен выбор экстрагента и обоснован метод экстракции.

Для выбора экстрагента проводили эксперимент с использованием в качестве экстрагента спирта этилового различной концентрации. Выбор осуществляют по результатам определения количественного содержания суммы флавоноидов в полученных экстрактах (таблица 1). В результате анализа представленных в таблице 1 данных был выбран в качестве экстрагента спирт этиловый 70%.

В качестве возможных способов получения спирто-водных экстрактов из цветков липы были рассмотрены мацерация, дробная мацерация и реперколяция. Соотношение масса сырья - ожидаемый объем экстракта принималось за 1:1 и 1:1,8. В результате предварительного исследования установлено, что наибольший выход суммы флавоноидов наблюдается при использовании реперколяциии соотношении масса сырья - ожидаемый объем 1:1,8.

В настоящее время на современных фармацевтических производствах при малосерийном производстве экстрактов жидких, в соответствии с ГФ XIII, используется стандартная технология: противоточное многоступенчатое экстрагирование (реперколяция), реализуемое чаще всего в батарее из 3-х диффузоров при соотношении фаз 1:1 и степени измельченности сырья не более 7 мм, однако фактическая эффективность экстрагирования этим способом невысока и составляет 43-55% [Пшуков Ю.Г. Разработка ресурсосберегающей технологии и норм качества на жидкие экстракты / Ю.Г. Пшуков, Т.А. Шаталова, Н.Н. Гужва, A.M. Домунян, A.M. Колпак, Е.В. Стоянова // Фармацевтическая наука и практика в новых социально - экономических условиях: Научные труды, Т. 36, часть 1. М., 1997. - С. 157-161].

Факторами, влияющими на эффективность равновесного многоступенчатого противоточного способа экстрагирования, являются число ступеней экстракции (число диффузоров в батарее) и соотношение объемов внешнего и внутреннего соков.

Повысить эффективность экстракции можно путем увеличения числа:

- диффузоров в батарее, но при этом концентрация веществ в экстракте неоправданно возрастает;

- объема внешнего сока, то есть коэффициента съема готовой продукции (соотношения фаз), но в этом случае количество дополнительно извлеченных веществ не пропорционально увеличению объема внешнего сока, что является причиной снижения концентрации веществ в экстракте [Пшуков Ю.Г. Разработка ресурсосберегающей технологии и норм качества на жидкие экстракты / Ю.Г. Пшуков, Т.А. Шаталова, Н.Н. Гужва, A.M. Домунян, A.M. Колпак, Е.В. Стоянова // Фармацевтическая наука и практика в новых социально - экономических условиях: Научные труды, Т. 36, часть 1. М., 1997. - С. 157-161].

В настоящее время разработан метод расчета реперколяции с законченным циклом. Он связывает математической зависимостью величину эффективности процесса экстрагирования с величиной соотношения внешнего и внутреннего соков и числом ступеней экстракции, позволяет подобрать оптимальные условия экстрагирования любого вида сырья. В расчетах используются технологические характеристики сырья, найденные экспериментальным путем [Пшуков Ю.Г. Разработка ресурсосберегающей технологии и принципов нормирования качества жидких экстрактов и настоек: дис. … д-ра фармац. наук. - Пятигорск, 1988. 330 с.; Пшуков Ю.Г. Методика одновременного определения коэффициента поглощения, коэффициента образования внутреннего сока и коэффициента увеличения объема при растворении экстрактивных веществ // Фармация. 1990. №4. С. 24-28].

Теоретический расчет поэтапным способом для батарей с числом диффузоров от 3 до 8 и различных значениях коэффициента распределения веществ позволил установить соответствующие им значения степени истощения сырья S в процентах.

Формулы расчета эффективности реперколяции имеют вид:

Для интервала значений ηот 0,3333 до 1,0

Для интервала значений лот 1,0 до 2,0

где η=y/k - коэффициент распределения веществ или отношение объема внешнего сока к внутреннему;

n - число диффузоров в батарее;

y - отношение объема извлечения, отбираемого в качестве готовой продукции, к массе сырья, см3/г;

k - коэффициент образования внутреннего сока, см³/г.

Для оптимального проведения данного экстракционного процесса подбирают оптимальное число диффузоров и соотношение фаз.

На первом этапе исследовали изменение эффективности экстракции в зависимости от числа диффузоров при постоянном значении η=0,87. Величина η=0,87 взята как соотношение η=y/k, где y=1,0 и k=1,98. При увеличении числа диффузоров эффективность (S) экстракции возрастает и при n=4 достигает 72,40%. Прирост эффективности после n=4 становится менее значительным.

Результаты сравнительной оценки эффективности экстрагирования представлены в таблице 2.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что эффективность экстрагирования при получении экстракта цветков липы жидкого в батарее из четырех диффузоров составляет 70% и близка к теоретической - 72,40%.

Способ получения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение экстракта липы жидкого проводят экстрагированием при соотношении масса сырья - ожидаемый объем 1:1 в батарее из 4-х диффузоров. При этом извлечение, полученное из 1-го диффузора, направляют во второй, извлечение, полученное из 2-го диффузора, направляют в третий и в четвертый. Более богатое экстрактивными веществами извлечение встречается со свежим лекарственным растительным сырьем, то есть, создается противоток. После ввода в работу батареи отбор порций готовой продукции проводят из четвертого диффузора, а хвостовые диффузоры выводят из работы.

Перерывы для настаивания, как при вводе батареи диффузоров, так и в период съема готовой продукции составляют 8 и 16, 8 и 16 пар часов (рисунок 1).

Количественное содержание суммы флавоноидов - 0,076±0,001%.

Пример 2. Получение экстракта липы жидкого проводят экстрагированием при соотношении масса сырья - ожидаемый объем 1:1,8 в батарее из 4-х диффузоров. При этом извлечение, полученное из 1-го диффузора, направляют во второй, извлечение, полученное из 2-го диффузора, направляют в третий и в четвертый. Более богатое экстрактивными веществами извлечение встречается со свежим лекарственным растительным сырьем, то есть создается противоток. После ввода в работу батареи отбор порций готовой продукции проводят из четвертого диффузора, а хвостовые диффузоры выводят из работы.

Перерывы для настаивания, как при вводе батареи диффузоров, так и в период съема готовой продукции составляют 8 и 16, 8 и 16 пар часов (рисунок 1).

Количественное содержание суммы флавоноидов - 0,327±0,002%.

Таким образом, предлагаемый способ получения экстракта из цветков липы осуществляется при использовании реперколяции и соотношении масса сырья - ожидаемый объем 1:1,8, что позволяет получить извлечение с достаточно высоким содержанием суммы флавоноидов. Экстракт из цветков липы может найти свое применение как источник биологически активных веществ полифенольной природы.