ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПРОЦЕССЕ ДВУХФАЗНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА
Одним из новых методов получения природных комплексов биологически-активных веществ (БАВ) является экстpaкция растительного сырья двухфазной системой экстрагентов. Этот способ позволяет в одной технологической операции извлекать из растительного сырья и липофильные, и гидрофильные БАВ, что обеспечивает расширение компонентного состава, большую степень извлечения липофильных БАВ и эффективность технологического процесса [7].
Известно также, что проведение экстpaкции в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) увеличивает выход эфирных масел и скорость их извлечения, что связано со снижением поверхностного натяжения на границе раздела фаз и, как следствие, облегчением диффузии извлекаемых веществ из клетки в экстрагент [6].
Изучение процесса двухфазной экстpaкции травы зверобоя продырявленного в присутствии ПАВ показало, что в зависимости от природы ПАВ (т.е. от соотношения в нем гидрофильных и липофильных групп, хаpaктеризуемого числом гидрофильно-липофильного баланса) меняется количественное и качественное соотношение извлекаемых веществ [1, 8, 9].
Ранее была показана эффективность метода двухфазной экстpaкции при извлечении каротиноидов и аскорбиновой кислоты из плодов рябины и шиповника и определены оптимальные условия экстpaкции [5].
Целью настоящей работы было исследование влияния ПАВ с различными числами ГЛБ на извлечение липофильных и гидрофильных БАВ в процессе двухфазной экстpaкции плодов шиповника.
Материалы и методы
В качестве объекта исследования использовали измельченные плоды шиповника (Fructus Rosae), отвечающие требованиям ГФ XI [3].
В качестве экстрагента использовали двухфазную систему, состоящую из 70% этилового спирта и масла подсолнечного в соотношении 1:1.
В качестве компонентов смеси ПАВ для получения различных значений гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) использовали твин-80 - эмульгатор 1-го рода (ГЛБ = 14,5) и Т-2 - эмульгатор 2-го рода (ГЛБ = 5,5). Гидрофильно-липофильный баланс смеси рассчитывали по формуле:
ГЛБсм = ГЛБmax ּamax + ГЛБmin ּamin ,
где ГЛБсм - число ГЛБ смеси ПАВ; ГЛБmax и ГЛБmin - соответственно максимальное и минимальное значения чисел ГЛБ компонентов смеси ПАВ; amax и amin - соответственно массовые доли компонентов с максимальным и минимальным значением ГЛБ в смеси ПАВ, amax + amin = 1. Рассчитанные значения гидрофильно-липофильного баланса для ПАВ 1-го и 2-го рода и их смесей приведены в таблице 1.
Таблица 1. Значения ГЛБ для различных эмульгаторов
Твин-80, мг |
Т-2, мг |
ГЛБ |
200 |
0 |
14,5 |
150 |
50 |
12,25 |
50 |
150 |
7,75 |
0 |
200 |
5,5 |
Экстpaкцию сырья проводили следующим образом. Навеску измельченного до размера 3-5мм шиповника (2г) помещали в термостойкую колбу с притертой пробкой, заливали 70% этиловым спиртом и оставляли для набухания на 40 минут, затем добавляли подсолнечное масло и смесь эмульгаторов с рассчитанным значением ГЛБ, колбу присоединяли к обратному холодильнику и вели процесс экстрагирования на водяной бане при t = 80±5ºС в течение 90 минут. Соотношение сырье - спирт - масло составляло 1:10:10. Количество эмульгатора выбирали исходя из того, что в конечном продукте (т.е. в масляной или водно-спиртовой фазе) его должно быть не больше 1%. Большее количество эмульгатора (2г) приводило к образованию студнеобразного экстpaкта и к уменьшению выхода аскорбиновой кислоты.
По окончании процесса экстpaкции вытяжку отжимали, фазы разделяли в делительной воронке. Для анализа отбирали нижнюю водно-спиртовую фазу (ВСФ) и верхнюю масляную фазу (МФ).
В полученной водно-спиртовой фазе определяли количественное содержание аскорбиновой кислоты (АК) методом титрования раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята [3].
Так как предполагается, что при экстpaкции двухфазной системой экстрагентов массоперенос липофильных БАВ из сухого сырья в масло на первом этапе обусловлен ослаблением связи молекул БАВ с материалом клеточных структур благодаря контакту с полярной фазой, а на втором этапе - с межфазным распределением липофильных БАВ в системе ВСФ - МФ в соответствии с коэффициентом распределения [4], то мы определяли количественное содержание суммы каротиноидов (СК) в пересчете на β-каротин и в масляной, и в водно-спиртовой фазах. Анализ проводили фотоколориметрическим методом при длине волны 440нм, используя в качестве раствора сравнения масло подсолнечное (при анализе МФ) и воду (при анализе ВСФ). В качестве стандартного раствора использовали раствор ГСО бихромата калия [2].
Содержание суммы каротиноидов в мг% рассчитывали по формуле:
,
где D1 - оптическая плотность анализируемой МФ ли ВСФ; D0 - оптическая плотность раствора стандартного образца бихромата калия; 0,00208 - количество b-каротина в миллиграммах в растворе, соответствующем по окраске раствору стандартного образца бихромата калия; V - объем анализируемой МФ или ВСФ; l - толщина кюветы (l = 5мм); а - навеска сырья, г.
Результаты и обсуждение
Результаты количественного определения аскорбиновой кислоты в водно-спиртовой фазе в зависимости от чисел ГЛБ приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты определения количества аскорбиновой кислоты в зависимости от величины ГЛБ
|
Без эмульгаторов |
ГЛБ |
|||
14,5 |
12,25 |
7,75 |
5,5 |
||
САК, мг% |
0,0184 |
0,0349 |
0,015 |
0,0097 |
0,0080 |
Полученные данные показывают, что в присутствии гидрофильного эмульгатора (твин-80) с ГЛБ = 14,5 степень извлечения аскорбиновой кислоты увеличивается в 1,9 раза по сравнению с двухфазной экстpaкцией без ПАВ. Присутствие смеси эмульгаторов с ГЛБ = 12,25 пpaктически не влияет на выход аскорбиновой кислоты. Дальнейшее уменьшение чисел ГЛБ ведет к соответствующему уменьшению выхода аскорбиновой кислоты в 1,9 и 2,3 раза.
В таблице 3 приведены результаты количественного определения суммы каротиноидов в масляной и водно-спиртовой фазах и значения коэффициента распределения, рассчитанного по формуле:
Таблица 3. Количественное содержание каротиноидов в различных фазах
|
Без эмульгаторов |
ГЛБ |
|
14,5 (твин-80) |
5,5 (Т-2) |
||
СМФ, мг% |
0,1165 |
0,1165 |
0,1719 |
СВСФ, мг% |
0,1629 |
0,1959 |
0,0854 |
Кр |
0,72 |
0,59 |
2,01 |
Приведенные результаты показывают, что присутствие гидрофильного эмульгатора никак не сказывается на степени извлечения каротиноидов в масляную фазу. Применение же гидрофобного эмульгатора увеличивает выход каротиноидов в масляную фазу в 1,5 раза. Полученные данные можно объяснить образованием в присутствии эмульгатора 2-го рода (ГЛБ = 5,5) обратной эмульсии (вода в масле) и облегчением перехода липофильных БАВ в масляную фазу (Кр = 2,01). Присутствие же эмульгатора 1-го рода (ГЛБ = 14,5), стабилизирующего прямую эмульсию (масло в воде), затрудняет перераспределение каротиноидов из ВСФ в МФ (Кр = 0,59).
Таким образом, подбирая состав эмульгаторов при проведении двухфазной экстpaкции, можно варьировать выходом гидрофильных и липофильных БАВ в эмульсионные экстpaкты лекарственных растений, которые могут быть использованы в качестве добавок или вспомогательных веществ для лекарственных и косметических композиций, содержащих комплекс БАВ, наиболее близкий к природному.
Выводы
1. На примере плодов шиповника Fructus Rosae показано, что степень извлечения липофильных и гидрофильных биологически-активных веществ при экстpaкции двухфазной системой экстрагентов зависит от значения ГЛБ смеси ПАВ, вводимой в систему.
2. Степень перехода гидрофильных БАВ (аскорбиновой кислоты) в водно-спиртовую фазу возрастает с увеличением чисел ГЛБ (т.е. при добавлении эмульгаторов 1-го рода) и падает при уменьшении чисел ГЛБ (т.е. при добавлении эмульгаторо 2-го рода).
3. Степень перехода гидрофобных БАВ (суммы каротиноидов) в масляную фазу возрастает в 1,5 раза при использовании эмульгатора 2-го рода (ГЛБ = 5,5) и не меняется в присутствии эмульгатора 1-го рода (ГЛБ = 14,5) по сравнению с двухфазной экстpaкцией без ПАВ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Вайнштейн В.А., Хаззаа И.Х., Чибиляев Т.Х., Каухова И.Е. // Хим.-фарм. журн. 2004. Т. 38. № 5. С. 25.
- Ветров П.П., Гарная С.В., Долганенко Л.Г. // Хим.-фарм. журн. 1989. № 3. С. 320.
- Государственная фармакопея СССР ХI изд. Вып. 2.- М.: Медицина, 1990.
- Иванова С.А., Вайнштейн В.А., Каухова И.Е. // Хим.-фарм. журн. 2003. Т. 37. № 8. С. 30.
- Иванова С.А., Скочипец С.Е., Скочипец М.Е. и др. // Фармация. 2003. № 6. С. 23.
- Искандаров Р.С., Аминов С.Н., Авезов Х.Т. // Химия природ. соедин. 1998. № 5. С. 648.
- Мельникова В.А., Вайнштейн В.А., Шиков А.Н., Каухова И.Е. // Хим.-фарм. журн. 1999. Т. 33. № 12. С. 278. Хаззаа И.Х., Вайнштейн В.А., Каухова И.Е. // Раст. ресурсы. 2004. Т. 40. Вып. 3. С. 117.
- Хаззаа И.Х., Вайнштейн В.А., Чибиляев Т.Х. // Хим.-фарм. журн. 2003. Т. 37. № 7. С. 20.
Статья в формате PDF
128 KB...
21 03 2023 9:13:19
Статья в формате PDF
130 KB...
20 03 2023 6:57:54
Статья в формате PDF
115 KB...
19 03 2023 8:35:15
Статья в формате PDF
117 KB...
18 03 2023 17:39:27
Статья в формате PDF
133 KB...
17 03 2023 13:54:46
Статья в формате PDF
143 KB...
16 03 2023 9:56:12
Статья в формате PDF
267 KB...
14 03 2023 7:49:41
Статья в формате PDF
123 KB...
13 03 2023 3:59:28
Статья в формате PDF
102 KB...
12 03 2023 5:50:58
Статья в формате PDF
101 KB...
11 03 2023 17:54:30
Статья в формате PDF
105 KB...
10 03 2023 7:11:18
Статья в формате PDF
109 KB...
09 03 2023 19:25:11
Статья в формате PDF
239 KB...
08 03 2023 23:38:45
Статья в формате PDF
143 KB...
07 03 2023 0:29:53
Статья в формате PDF
113 KB...
06 03 2023 13:22:45
Статья в формате PDF
137 KB...
05 03 2023 0:33:46
Статья в формате PDF
120 KB...
04 03 2023 22:55:37
Статья в формате PDF
104 KB...
03 03 2023 22:36:37
В статье обсуждаются последние достижения технологий гидрографических и геодезических съемок, таких как дифференциальная система GPS/ГЛОНАСС субметровой точности определения положения на поверхности моря, интегрированная DGPS с гидроакустической системой HPR для определения положения под водой, многолучевые эхолоты, гидролокаторы бокового обзора; морские датчики движения, специально разработанные для высокоточного измерения перемещений в море для пользователей, требующих высокой точности измерений дифферента, крена и перемещений по высоте. Аэролазерная батиметрия имеет значительный потенциал для замены эхолота при измерении глубин. Отмечено, что ROV (буксируемые подводные аппараты) и AUV (автономные подводные аппараты) становятся технически и экономически более выгодной платформой для съемки в специальных применениях и в будущем станут широко использующейся техникой.
...
02 03 2023 10:31:14
По мере прогрессирования ВИЧ-инфекции наблюдается дисбаланс в выработке цитокинов, хаpaктеризующийся переключением Тh-1 ответа на Тh-2. Это, в свою очередь, приводит к прогрессированию иммуносупрессии и развитию оппортунистических инфекций. Определено, что IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-10 и TGFβ могут обладать разнонаправленным действием в зависимости от локальных условий. Оценка иммунологических параметров может определять прогноз развития заболевания и коpрегировать интенсивность противовирусной терапии.
...
01 03 2023 9:13:59
Статья в формате PDF
220 KB...
28 02 2023 10:16:31
Предложена октетная теория гравитации: 4-потенциал, зависимость силы гравитации от момента и его прецессии в недрах звезд, физических тел, частиц. Медленное удаление планет от звезды – связь со смещением их перигелия. Рождение "ощущаемой" материи и субпланет в ядре звезды. Обтекание падающим телом, равно как и лучами света, центра притяжения ввиду его нагруженности необратимыми термодинамическими процессами. Гравитационный коллапс – недоразумение, основанное на метафизическом понимании ограниченности всех скоростей скоростью света в физическом вакууме и игнорировании не только квантовых эффектов, но и реальных условий падения в плазму. Звезда – это отнюдь не "так просто" уже из-за различия пассивной и активной гравитационных масс. Аннигиляция генерируемой из эфира материи – неотъемлемое свойство физического мира и источник энергии звезд. Ввиду гармонического хаpaктера решений системы дифференциальных уравнений октетной теории гравитации, нет необходимости "склеивать" гравитацию и квантовую механику, как в континуалистской ОТО. Свойства решений зависит от величины констант, т.е. в конечном итоге от топологии и масштабов в прострaнcтве и необратимом физическом времени Т.
...
27 02 2023 13:37:32
Статья в формате PDF
112 KB...
26 02 2023 5:42:36
Статья в формате PDF
294 KB...
25 02 2023 5:46:24
Статья в формате PDF
106 KB...
24 02 2023 6:40:35
Статья в формате PDF
128 KB...
22 02 2023 2:18:21
Статья в формате PDF
110 KB...
19 02 2023 16:33:28
Статья в формате PDF
137 KB...
18 02 2023 11:18:24
Статья в формате PDF
108 KB...
17 02 2023 3:47:25
Статья в формате PDF
227 KB...
16 02 2023 10:40:37
Статья в формате PDF
105 KB...
15 02 2023 13:40:38
Статья в формате PDF
130 KB...
14 02 2023 1:19:23
Статья в формате PDF
249 KB...
13 02 2023 9:53:15
11 02 2023 2:54:56
Статья в формате PDF
188 KB...
10 02 2023 9:44:15
Под минерализацией в химическом анализе понимается разложение органических веществ и материалов на их основе с целью выделения определяемых элементов в виде устойчивых неорганических соединений. Среди методов разрушения органических компонентов следует выделить сухое и мокрое озоление – нагревание с кислотами – окислителями.
...
09 02 2023 19:51:25
08 02 2023 16:43:47
Статья в формате PDF
151 KB...
07 02 2023 7:55:31
Статья в формате PDF
193 KB...
06 02 2023 2:29:48
05 02 2023 13:56:57
В статье рассмотрен кластерный подход к структурированию экономики и обоснованию стратегий региональной экономической политики повышения качества кластера процессов жизнеобеспечения.
...
04 02 2023 19:19:34
Статья в формате PDF
103 KB...
03 02 2023 5:22:51
Статья в формате PDF
129 KB...
01 02 2023 21:35:42
Статья в формате PDF
156 KB...
31 01 2023 23:30:20
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::