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 293 KB...
19 04 2024 10:14:55
Статья в формате PDF 116 KB...
18 04 2024 2:23:12
Статья в формате PDF 228 KB...
17 04 2024 6:32:30
Статья в формате PDF 295 KB...
16 04 2024 19:59:49
Статья в формате PDF 120 KB...
15 04 2024 9:16:29
14 04 2024 18:15:16
11 04 2024 10:46:32
В настоящей работе представлены результаты физиолого-гигиенической оценки бронежилетов для наружного ношения, отличающихся конструкцией и видом используемых для изготовления чехлов материалов. Проведены три серии испытаний бронежилетов в условиях микроклиматической камеры в лаборатории специальной одежды Ивановского НИИ охраны труда и реальных условиях эксплуатации в Отделе специального назначения УИН Минюста России по Ивановской области. Сравнительная оценка физиолого-гигиенических хаpaктеристик бронежилетов в первой серии испытаний показала, что по показателям теплового состояния и сердечно-сосудистой системы бронежилет модели 1, чехол которого изготовлен из нового материала с дискретным полимерным покрытием, отличается в лучшую сторону. Исследовали во второй серии испытаний эту модель бронежилета, но с введением в структуру дополнительного амортизационного слоя. Результаты испытаний показали, что сдвиги функционального состояния носчиков наименее выражены при использовании бронежилета с амортизационным слоем. При проведении третьей серии испытаний на пересечённой местности наибольшее число носчиков отметили бронежилет модели 1 с амортизационным слоем как оптимальный. ...
10 04 2024 20:54:29
Статья в формате PDF 317 KB...
09 04 2024 6:11:32
Статья в формате PDF 249 KB...
08 04 2024 23:40:59
Статья в формате PDF 109 KB...
07 04 2024 15:51:48
Статья в формате PDF 120 KB...
06 04 2024 16:39:19
Статья в формате PDF 121 KB...
05 04 2024 22:59:51
Статья в формате PDF 282 KB...
04 04 2024 13:40:54
Статья в формате PDF 296 KB...
03 04 2024 16:46:38
Статья в формате PDF 253 KB...
01 04 2024 5:18:13
31 03 2024 16:11:59
Статья в формате PDF 242 KB...
30 03 2024 3:40:39
Статья в формате PDF 106 KB...
29 03 2024 22:39:19
Статья в формате PDF 114 KB...
26 03 2024 15:16:44
Статья в формате PDF 341 KB...
25 03 2024 10:14:44
Статья в формате PDF 105 KB...
24 03 2024 22:22:58
Статья в формате PDF 118 KB...
23 03 2024 18:29:38
Статья в формате PDF 110 KB...
22 03 2024 3:52:10
Статья в формате PDF 112 KB...
20 03 2024 4:26:38
Статья в формате PDF 117 KB...
19 03 2024 18:39:51
Статья в формате PDF 121 KB...
18 03 2024 17:50:27
Статья в формате PDF 130 KB...
17 03 2024 1:27:11
Статья в формате PDF 263 KB...
14 03 2024 11:23:55
Статья в формате PDF 116 KB...
13 03 2024 1:11:46
Статья в формате PDF 132 KB...
11 03 2024 18:52:35
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 ::