2024-3-13-20

УДК 615.322:582.991.1:544.57
DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2024.3.13
Скачать статью

Р. И. Лукашов, Н. С. Гурина

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ ТРАВЫ НА ВЫХОД ГИДРОКСИКОРИЧНЫХ КИСЛОТ ПРИ ЭКСТРАКЦИИ

Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск, Республика Беларусь

Эхинацея пурпурная – культивируемое лекарственное растение, биологически активными веществами которого являются гидроксикоричные кислоты (ГКК). Заготавливают траву этого растения и стандартизируют по указанной группе действующих веществ. Для увеличения выхода действующих веществ при экстракции в представленном исследовании предложены два варианта: обработка ультразвуком сырья и ультразвуковая экстракция. Содержание ГКК определяли спектрофотометрическим методом, состав индивидуальных кислот – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Выход ГКК из эхинацеи пурпурной травы увеличивается за счет предварительной обработки самого сырья ультразвуком. Статистически значимый прирост выхода ГКК при экстракции из сырья, подвергшегося обработке ультразвуком, составил в среднем 36,4% по сравнению с необработанным сырьем. Максимальный выход отмечен при следующих критериях предобработки сырья ультразвуком: длительность ультразвукового воздействия – 45 мин; частота – 21 кГц; толщина слоя сырья – до 1 см и размер частиц сырья – 500 мкм и менее. Состав индивидуальных ГКК изучаемого сырья и их соотношение значимо не трансформировались до и после предобработки сырья ультразвуком. При ультразвуковой экстракции ГКК их выход возрастает в 2,7 и 1,7 раза при сопоставлении с экстракцией при механическом способе перемешивания и при воздействии температуры соответственно. Обобщая результаты выполненного исследования влияния предобработки эхинацеи пурпурной травы ультразвуком и ультразвука в жидкой среде экстрагента на выход ГКК, рационально предложить включить стадию предобработки в технологию получения лекарственных форм эхинацеи с целью их обогащения ГКК.

Ключевые слова: предварительная обработка сырья, ультразвуковая обработка, эхинацея пурпурная, трава, ультразвуковая экстракция, гидроксикоричные кислоты, спектрофотомерия, высокоэффективная жидкостная хроматография.

SUMMARY

I. Lukashou, N. S. Gurina

ULTRASONIC TREATMENT EFFECT OF ECHINACEA PURPUREA HERB ON HYDROXYCINNAMIC ACIDS YIELD DURING EXTRACTION

Echinacea Purpurea is a cultivated medicinal plant which biologically active substances are hydroxycinnamic acids (HCAs). The herb of this plant is procured and standardized according to the specified group of active substances. To increase the yield of active substances during extraction two options are proposed in the given study: ultrasound treatment of the raw material and ultrasonic extraction. The HCAs content was determined spectrophotometrically, the composition of individual acids – by high-performance liquid chromatography. The HCAs yield from Echinacea purpurea herb increases due to pre-treatment of the plant raw material itself with ultrasound. A statistically significant increase in the HCAs yield during extraction from medicinal plant raw material having undergone ultrasound treatment averaged 36.4% compared to untreated plant raw material. Maximum yield was noted with the following criteria of raw material pre-treatment with ultrasound: duration of ultrasonic exposure – 45 min; frequency – 21 kHz; the thickness of raw material layer– up to 1 cm and medicinal plant raw material particle size – 500 μm or less. The composition of individual HCAs of the raw material studied and their ratio did not significantly transform before and after raw material pre-treatment with ultrasound. During ultrasonic extraction of HCAs their yield increases by 2.7 and 1.7 times compared to extraction using a mechanical method of mixing and under the influence of temperature, respectively. Summarizing the results of the conducted study of the Echinacea Purpurea herb pre-treatment effect with ultrasound and the ultrasound effect in liquid medium of the extractant on the yield of HCAs it is rational proposing to include the pre-treatment stage into the technology of obtaining medicinal forms of Echinacea Purpurea in order to enrich them with HCAs.

Keywords: pre-treatment of raw material, ultrasonic treatment, Echinacea Purpurea, herb, ultrasonic extraction, hydroxycinnamic acids, spectrophotometry, high-performance liquid chromatography.

ЛИТЕРАТУРА

Культивирование лекарственных растений в агроклиматических условиях Республики Беларусь: уч.-метод. пособие / Н. П. Лукашевич, Н. П. Кузнецова, И. В. Ковалева [и др.]. – Витебск: Витебская гос. акад. ветеринарной медицины, 2018. – 75 с.
Государственная фармакопея Республики Беларусь (ГФ РБ II) : разраб. на основе Европ. Фармакопеи : в 2 т. : введ. в действие с 1 июля 2016 г. приказом М-ва здравоохранения Респ. Беларусь от 31.03.2016 г. № 270. – Т. 2: Контроль качества субстанций для фармацевтического использования и лекарственного растительного сырья / М-во здравоохранения Респ. Беларусь, Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении ; [под общ. ред. С. И. Марченко]. – Молодечно: Победа, 2016. – 1368 с.
Сайбель, О. Л. Принцип комплексного использования растительного сырья как инструмент ресурсосберегающих технологий получения лечебных и профилактических средств / О. Л. Сайбель // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. – 2021. – Т. 24, № 12. – С. 3−10.
Лукашов, Р. И. Влияние ультразвука на экстракцию флавоноидов из календулы цветков / Р. И. Лукашов, Н. С. Гурина // БГМУ в авангарде медицинской науки и практики: рецензир. сб. науч. трудов / редкол.: С. П. Рубникович, В. Я. Хрыщанович. – Минск: Белорус. гос. мед. ун-т, 2020. – Вып. 10. – С. 440–445.
Лукашов, Р. И. Использование ультразвуковой обработки травы золотарника канадского (Solidago canadensis L., Asteraceae) для повышения экстракции флавоноидов / Р. И. Лукашов, Н. С. Гурина // Современные тенденции развития технологий здоровьесбережения: сб. материалов IX Междунар. науч. конф. молодых учёных, г. Москва, 16–17 дек. 2021 г. / под ред. Н. И. Сидельникова [и др.]. – Москва: Всерос. науч.-исслед. ин-т лекарств. и ароматических растений, 2021. – С. 301–308.
Елапов, А. А. Применение ультразвука в экстракции биологически активных соединений из растительного сырья, применяемого или перспективного для применения в медицине (обзор) / А. А. Елапов, Н. Н. Кузнецов, А. И. Марахова // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2021. – Т. 10, № 4. – С. 96–116.
Смотраева, И. И. Применение ультразвука при переработке растительного сырья / И. В. Смотраева, П. Е. Баланов, Н. А. Третьяков // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2014. – № 37. – С. 264–267.
Применение альтернативного метода определения влажности в лекарственных растительных препаратах / Н. П. Антонова, И. М. Моргунов, С. С. Прохватилова [и др.] // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2017. – Т. 7, № 3. – С. 182–185.
Особенности экспертизы качества лекарственных растительных препаратов c примерами типичных замечаний при их лабораторной экспертизе / Н. П. Антонова, С. С. Прохватилова, Е. П. Шефер, А. М. Калинин // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2015. – № 3. – С. 18–22.
Белый, А. В. Влияние ультразвука на процесс экстракции фенольных соединений из корневищ эхинацеи пурпурной / А. В. Белый, Н. И. Белая, К. А. Литвяк // Вісник Донецького національного університету. – 2010. – № 2. – С. 178–182.
Патент RU200412677615A. Способ получения настойки эхинацеи пурпурной Echinacea purpurea L. (варианты) : заявлено 07.09.2004 : опубл. 27.09.2005 / Макаров И. Ю ; заявитель Макаров И.Ю.
Виницкая, Е. А. Идентификация и хроматографическое определение фитокомпонентов фенольной природы в экстрактах некоторых лекарственных растений семейств зверобойные (Hypericaceae), астровые (Asteraceae) и бобовые (Fabaceae) : автореф. дисс. … канд. хим. наук. 1.4.2 / Виницкая Елена Александровна. – Краснодар, 2022. – 24 с.
Лукашов, Р. И. Влияние обезжиривания эхинацеи пурпурной травы на экстракцию гидроксикоричных кислот / Р. И. Лукашов, Н. С. Гурина // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2024. – Т. 14, № 2. – С. 207–216.

REFERENCES

Lukashevich NP, Kuznetsova NP, Kovaleva IV, Shloma TM, Shimko II. Cultivation of medicinal plants in the agroclimatic conditions of the Republic of Belarus: ucheb-metod posobie. Vitebsk, RB: Vitebskaia gos akad veterinarnoi meditsiny; 2018. 75 s. (In Russ.)
Ministerstvo zdravookhraneniia Respubliki Belarus', Tsentr ekspertiz i ispytanii v zdravookhranenii. State Pharmacopoeia of the Republic of Belarus: v 2 t. Т. 2. Quality control of substances for pharmaceutical use and medicinal herbal raw materials. Marchenko SI, redactor. Molodechno, RB: Pobeda; 2016. 1368 s. (In Russ.)
Saibel' OL. The principle of complex use of plant raw materials as a tool for resource-saving technologies for obtaining therapeutic and prophylactic agents. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii. 2021;24(12):3−10. doi: 10.29296/25877313-2021-12-01. (In Russ.)
Lukashov RI, Gurina NS. Effect of ultrasound on the extraction of flavonoids from calendula flowers. V: Rubnikovich SP, Khryshchanovich VIa, redaktsionnaia kollegiia. BGMU v avangarde meditsinskoi nauki i praktiki: retsenzir sb nauch trudov. Minsk, RB: Belorus gos med un-t; 2020. Vyp. 10. s. 440–5. (In Russ.)
Lukashov RI, Gurina NS. Using Ultrasonic Treatment of Canadian Goldenrod Herb (Solidago canadensis L., Asteraceae) to Enhance Flavonoid Extraction. V: Sidel'nikov NI, Mizina PG, Morozov AI, Adamov GV, Babaeva EIu, Babenko AN i dr, redaktory. Sovremennye tendentsii razvitiia tekhnologii zdorov'esberezheniia: sb materialov IX Mezhdunar nauch konf molodykh uchenykh; 2021 Dek 16–17; Moskva. Moskva, RF: Vseros nauch-issled in-t lekarstv i aromaticheskikh rastenii; 2021. s. 301–8. (In Russ.)
Elapov AA, Kuznetsov NN, Marakhova AI. Application of ultrasound in the extraction of biologically active compounds from plant raw materials used or promising for use in medicine (review). Razrabotka i registratsiia lekarstvennykh sredstv. 2021;10(4):96–116. doi: 10.33380/2305-2066-2021-10-4-96-116. (In Russ.)
Smotraeva IV, Balanov PE, Tret'iakov NA. Application of ultrasound in processing plant materials. Izvestiia Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014;(37):264–7. (In Russ.)
Antonova NP, Morgunov IM, Prokhvatilova SS, Shefer EP, Kalinin AM. Application of an alternative method for determining moisture in herbal medicines. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniia. Reguliatornye issledovaniia i ekspertiza lekarstvennykh sredstv. 2017;7(3):182–5. (In Russ.)
Antonova NP, Prokhvatilova SS, Shefer EP, Kalinin AM. Features of quality examination of herbal medicinal products with examples of typical comments during their laboratory examination. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniia. Reguliatornye issledovaniia i ekspertiza lekarstvennykh sredstv. 2015;(3):18–22. (In Russ.)
Belyi AV, Belaia NI, Litviak KA. Effect of ultrasound on the extraction process of phenolic compounds from Echinacea purpurea rhizomes. Vіsnik Donets'kogo natsіonal'nogo unіversitetu. 2010;(2):178–82. (In Russ.)
Makarov IIu, izobretatel'; Makarov IIu, pravopreemnik. Method for obtaining tincture of purple echinacea Echinacea purpurea L. (variants). Patent RU200412677615A. 2004 Sent 7. (In Russ.)
Vinitskaia EA. Identification and chromatographic determination of phytocomponents of phenolic nature in extracts of some medicinal plants of the families St. John's wort (Hypericaceae), asteraceae (Asteraceae) and legumes (Fabaceae) : avtoref diss … kand khim nauk. 1.4.2. Krasnodar, RF; 2022. 24 s. (In Russ.)
Lukashov RI, Gurina NS. Effect of defatting of purple echinacea herb on the extraction of hydroxycinnamic acids. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniia. Reguliatornye issledovaniia i ekspertiza lekarstvennykh sredstv. 2024;14(2):207–16. doi: 10.30895/1991-2919-2024-14-2-207-216. (In Russ.)