способ получения сапонинсодержащих экстрактов (вариант)

Формула изобретения

Способ получения сапонинсодержащего экстракта, включающий предварительное замачивание корней Saponaria officialis L. в дистиллированной воде в соотношении 1:5 в течение 19-21 мин, экстракцию под воздействием ультразвука с частотой 30 кГц и интенсивностью 228-232 Вт/см² в течение 19-21 мин при температуре 25°C, фильтрацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-фармацевтической и медицинской промышленности, а именно - к способам получения биологически активных веществ из растительного сырья.

Известен способ получения сапонинов плюща (Патент РФ № 2395516, C07H 1/08, C07H 15/256, A61K 36/25, приоритет 18.12.2008) путем экстракции из содержащего их растительного сырья в герметических условиях в водной среде или в среде водного 0,5-5% раствора аммиака при температуре 110-200°C.

Основными недостатками данного способа являются проведение экстракции при повышенном давлении и повышенной температуре, что существенно увеличивает затраты на проведение процесса экстракции, а также использование аммиака в качестве растворителя.

Также известен способ получения сапонинов сои (Патент KR № 20030059028, C12P 19/44, приоритет 13.06.2003), предполагающий водную экстракцию и использование при обработке водного экстракта фермента -глюкозидазы.

Недостатки данного способа - невысокий выход целевого продукта и использование дорогостоящего фермента для обработки экстракта.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ ультразвуковой экстракции сапонинов из корней женьшеня (Wu J., Lin L., Chau F. Ultrasound-assisted extraction of ginseng saponins from ginseng roots and cultured ginseng cells. Ultrason. Sonochem. 2001. Vol.8. P.347-352), основанный на разрушении внутренней клеточной структуры и высвобождении содержимого клеток для ускорения массопереноса. Эффект достигается путем быстрого селективного нагрева сырья в растворителе, частично прозрачном для механического воздействия акустической кавитации.

Недостатком данного способа является использование органических растворителей и длительность экстракции (более 2 часов).

Задачей изобретения является интенсификация процесса получения сапонинсодержащих экстрактов и снижение затрат на проведение экстракции.

Техническим результатом изобретения является повышение качества целевого продукта при использовании нетоксичного экстрагента (воды), а также сокращение времени получения сапонинсодержащих экстрактов из Saponaria officinalis L.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в способе получения сапонинсодержащих экстрактов, включающем замачивание корней Saponaria officinalis L. в дистиллированной воде, ультразвуковою экстракцию, фильтрацию экстракта от растительного сырья, согласно изобретению, экстракцию проводят под воздействием ультразвука с частотой 30 кГц и интенсивностью 228÷232 Вт/см², в течение 19÷21 минуты с предварительным замачиванием сырья в дистиллированной воде в течение 19÷21 минуты. Обработку ультразвуком проводят при температуре 25°C при соотношении растительного сырья и воды 1:5.

Использование ультразвука с частотой 30 кГц позволяет значительно сократить время, необходимое для получения сапонинсодержащих экстрактов. При использовании ультразвука с частотой ниже 30 кГц показатели сапонинсодержащих экстрактов ухудшаются, использование ультразвука с частотой выше 30 кГц нецелесообразно из-за избыточного расхода энергии.

Использование ультразвука интенсивностью 228÷232 Вт/см ² обеспечивает сокращение времени экстракции. При использовании интенсивности ультразвукового воздействия меньше 228 Вт/см ² увеличивается время достижения оптимального выхода продукта, а увеличение интенсивности свыше 232 Вт/см² приводит к ухудшению показателей получаемых сапонинсодержащих экстрактов.

Время ультразвукового воздействия 19÷21 минут является оптимальным для получения сапонинсодержащих экстрактов с наилучшими показателями (по содержанию сухих веществ и пенообразующей способности). Уменьшение времени воздействия менее 19 минут не позволяет достигнуть оптимального выхода экстракта, а увеличение времени ультразвуковой обработки более 21 минуты приводит к разрушению выделяемых сапонинов.

Температура процесса (25°C) выбрана экспериментально, при данной температуре достигаются оптимальные показатели сапонинсодержащих экстрактов.

Время предварительного замачивания растительного сырья (19÷21 минуты) выбрано экспериментально, так как при этом времени замачивания достигаются оптимальные показатели сапонинсодержащих экстрактов.

Предложенное соотношение растительного сырья и воды является наиболее целесообразным, так как при этом соотношении обеспечивается наиболее полное извлечение сапонинов из растительного сырья.

Способ получения сапонинсодержащих экстрактов осуществляли следующим образом. Навеска растительного сырья помещалась в химический стакан и заливалась дистиллированной водой (гидромодуль 1:5), после чего сырье оставляли для замачивания в течение 19÷21 минут. Ультразвуковой генератор настраивался по интенсивности воздействия, затем насадку ультразвукового генератора погружали в стакан с растительным сырьем и проводили обработку сырья. После завершения обработки раствор отфильтровывали через пористый стеклянный фильтр и определяли объем полученного экстракта. Для полученных экстрактов определяли содержание сухих веществ рефрактометрическим и гравиметрическими методами, а также пенообразующую способность.

Оптимальные условия проведения экстракции определяли экспериментально по содержанию сухих веществ в экстракте и по его пенообразующей способности. Увеличение содержания сухих веществ и пенообразующей способности позволяет судить о более полном извлечении сапонинов из корней Saponaria officanalis L.

Результаты экспериментов по выбору оптимальных условий проведения экстракции представлены в примерах.

Пример 1

Брали навеску корней Saponaria officinalis L. массой 6 г, помещали в химический стакан, заливали 30 мл дистиллированной воды (гидромодуль 1:5). Оставляли для замачивания в течение 20 минут. После этого проводили ультразвуковую обработку проводили с помощью прибора IKASONIC U50 control (30 кГц), для чего насадку ультразвукового генератора погружали в химический стакан с предварительно замоченным сырьем. Ультразвуковое воздействие проводили в течение 20 минут с интенсивностью 230 Вт/см². После завершения экстракции раствор фильтровали через стеклянный фильтр. У полученных экстрактов определяли содержание сухих веществ и пенообразующую способность.

При данных условиях этом пенообразующая способность экстракта была равна 379%, содержание сухих веществ 14%.

Пример 2

Опыт проводили аналогично примеру 1, за исключением того, что процесс проводили при интенсивности ультразвукового воздействия 184 Вт/см².

При этом пенообразующая способность экстракта была равна 200%, содержание сухих веществ 7,8%

Следовательно, снижение интенсивности ультразвукового воздействия приводит к ухудшению качества полученных экстрактов.

Пример 3

Опыт проводили аналогично примеру 1, за исключением того, что процесс проводили при интенсивности ультразвукового воздействия 276 Вт/см².

При этом пенообразующая способность экстракта была равна 43%, содержание сухих веществ 8,3%.

Следовательно, увеличение интенсивности ультразвукового воздействия приводит к ухудшению качества полученных экстрактов.

Пример 4

Опыт проводили аналогично примеру 1, за исключением того, что процесс проводили в течение 15 минут.

При этом пенообразующая способность экстракта была равна 346%, содержание сухих веществ 13,3%.

Следовательно, сокращение времени ультразвукового воздействия приводит к ухудшению качества полученных экстрактов.

Пример 5

Опыт проводили аналогично примеру 1, за исключением того, что процесс проводили в течение 25 минут.

При этом пенообразующая способность экстракта была равна 347%, содержание сухих веществ 14%.

Следовательно, увеличение времени ультразвукового воздействия приводит к ухудшению качества полученных экстрактов.

Приведенные примеры показывают, что оптимальными условиями для получение сапонинсодержащих экстрактов являются следующие: ультразвуковая обработка интенсивностью 228÷232 Вт/см² в течение 19÷21 минуты.

Данное изобретение находится на стадии лабораторных исследований.