Способ получения и состав эфирного масла из лофанта анисового
Владельцы патента RU 2433166:
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "АСТРА-ФИТОС" (ООО НПП "АСТРА-ФИТОС") (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности. Эфирное масло из лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), полученное обработкой лофанта, собранного в фазу цветения, водяным паром, при этом используют надземную часть лофанта, измельченную до частиц размером 1,0-3,0 мм, а экстракцию водяным паром проводят в течение 4-6 часов. Изобретение позволяет получить эфирное масло из лофанта, включающее метилхавикол с более высоким выходом с одновременным извлечением 16 других биологически активных компонентов, разработать упрощенный способ его получения, с сохранением его физиологической активности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл.
Изобретение относится к медицине, в частности к фармации, и касается способа получения из растительного сырья эфирного масла, содержащего метилхавикол, и веществ, обладающих противогрибковым, бактерицидным, дезинфицирующим действием.
Наиболее близким техническим решением является способ получения эфирного масла [Любченко В.В. «Разработка добычи эфирных масел из нетрадиционного сырья» Автореф. дис. канд. техн. наук. Нац. политех. ин-т. Харьков. 2004, 20 с.]. Способ получения эфирного масла заключается в обработке растительного сырья водяным паром, в качестве растительного сырья используют листья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), включающей метилхавикол, а обработку ведут 6-8 часов.
Недостатком эфирного масла, полученного по этому способу, является то, что способ его получения отличается повышенной длительностью - 6-8 часов, что приводит к потере метилхавикола, и способ не позволяет получать эфирное масло с более высоким выходом и одновременным извлечением других биологически активных компонентов (количество извлекаемых компонентов 10).
Нами было найдено, что измельчение сырья из лофанта, включающего метилхавикол, до частиц размера 1,0-3,0 мм, приводит к увеличению выхода масла, при проведении экстракции водяным паром в течение 4-6 часов (табл.2). При этом увеличивается одновременно извлечение других компонентов, которые способствуют проявлению фармакологического действия полученного масла (табл.4). При длительном извлечении при перегонке с водяным паром происходят потери ценных соединений, в частности метилхавикола и других компонентов (табл.3).
Потеря части ценных соединений является недостатком способа извлечения эфирных масел из растительного сырья перегонкой с водяным паром в течение более длительного времени.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является получение простым способом эфирного масла из лофанта анисового, включающей метилхавикол, с более высоким выходом масла и одновременным извлечением кроме метилхавикола 16 других компонентов (чертеж). Поставленная задача решается с помощью эфирного масла из растительного сырья, представляющего лофант анисовый, включающего метилхавикол. Масло получено обработкой сырья водяным паром из надземной части лофанта (листья, соцветия), измельченного до частиц размером 1,0-3,0 мм, с последующей экстракцией водяным паром в течение 4-6 часов. Предпочтительно используют лофант анисовый (Lophantus anisatus Benth.), собранный в фазу цветения. Измельчение сырья из лофанта до размера частиц 1,0-3,0 мм приводит к повышению выхода масла из лофанта. Одновременно с метилхавиколом извлекаются и другие ценные биологически активные компоненты, которые при другом измельчении не извлекаются в таком количестве. Измельчение сырья менее 1,0 мм (0,7 мм) привело к понижению выхода масла с 2,6% до 2,3% (табл.2, пример 9). Сырье, измельченное до размера частиц 1,0-3,0 мм, при определенном времени экстракции, 4-6 часов, позволяет получить масло из лофанта с более высоким содержанием и количеством активных компонентов, не нарушая их структуры, и соответственно с сохранением фармакологической активности масел из лофанта, содержащей метилхавикол. При более длительном времени экстракции, более 6 часов, могут проходить нежелательные реакции, что приводит к уменьшению метилхавикола и ряда других компонентов (табл.3, пример 13).
При измельчении сырья до частиц размером 9 мм не достигается высокий выход эфирного масла (табл.1, выход эфирного масла составляет 1,5-1,8%). При степени измельченности сырья 0,7 мм уменьшается количество метилхавикола с 63,08% (табл.2, пример 8) до 34,1% (табл.2, пример 9).
Ниже показано содержание компонентов в полученном масле по заявляемому способу, фармакологическое действие которых известно из многочисленных литературных источников. Сведения о фармакологическом действии полученных масел из лофанта, содержащих метилхавикол в качестве основного компонента, приведены в таблице 4.
Отличием предлагаемого изобретения от ранее известного заключается в том, что в качестве сырья используют всю надземную часть растения, измельченную до частиц размером 1,0-3,0 мм, экстракцию проводят 4-6 часов. Техническим результатом предлагаемого решения является получение эфирного масла из лофанта, включающего метилхавикол, с более высоким выходом с одновременным извлечением 16 других биологически активных компонентов (табл.5), разработка упрощенного способа его получения, с сохранением его физиологической активности.
Способ получения эфирного масла из лофанта заключается в следующем. Высушенную траву (всю надземную часть) лофанта, собранную в период цветения, так как в этот период содержание эфирного масла и метилхавикола максимально (табл.6, 7), измельченную до необходимого размера частиц, 1,0-3,0 мм, помещают в установку для получения эфирного масла и экстрагируют водяным паром в течение 4-6 часов, с последующим отделением эфирного масла.
Химический состав полученных образцов эфирного масла исследовали методом хромато-масс-спектрометрии на приборе Agilent с библиотекой 40 тыс. химических соединений, количественное определение компонентов эфирного масла проводили методом газожидкостной хроматографии на хроматографе Shimadzu QP 2010 с масс-селективным детектором. Для идентификации использовали библиотеку масс-спектров NIST 02. Хроматографирование осуществляли на колонке MDN-1 (метилсиликон, твердосвязанный) 30 м, диаметр - 0,25 мм. Режим хроматографирования: инжектор - 180°C; детектор - 200°C; интерфейс - 210°C; газ-носитель - гелий 1 мл/мин при делении потока 20:1; термостат 60°C - 1 мин, 2 град/мин - до 70°C, 5 град/мин - до 90°C, 10 град/мин - до 180°C, 20 град/мин - до 280°C, далее изотерма - 1 мин. Содержание компонентов эфирного масла приведено в масс.%.
Пример 1.
Точную навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченную до размера частиц 9 мм, помещают в установку для получения эфирного масла перегонкой с водяным паром. Перегонный куб присоединяют к парообразователю через патрубок, расположенной в нижней части перегонного куба. Горячий водяной пар из парообразователя нагревается и передается в перегонный куб в течение 2 часов и, поднимаясь через сырье, увлекает с собой эфирное масло, при этом происходит экстракция эфирного масла водяным паром. Пары воды и эфирного масла, проходя через холодильник, конденсируются и скапливаются в сборнике. Эфирное масло легче воды, поэтому накапливается на ее поверхности. Эфирное масло отделяют от воды, сушат безводным натрия сульфатом и взвешивают. Эфирное масло представляет собой легкоподвижную жидкость от светло-желтого до желтого цвета, показатель преломления изменялся в незначительных пределах и равен 1,4700-1,5200. Относительная плотность изменялась в пределах d4 20 0,9360-1,0070. Выход и состав основных компонентов эфирного масла приведены в таблице 1.
Пример 2.
Аналогичен примеру 1, только экстракцию эфирного масла водяным паром проводят в течение 4 часов (выход и состав приведены в таблице 1).
Пример 3.
Аналогичен примеру 1, только экстракцию эфирного масла водяным паром проводят в течение 6 часов (выход и состав приведены в таблице 1).
Пример 4.
Сырье (Lophantus anisatus Benth.) измельчено до частиц размером более 10 мм. Экстракцию эфирного масла водяным паром проводили 6 часов (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 5.
Точную навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до частиц размером 10 мм, помещают в установку для получения эфирного масла перегонкой с водяным паром. Экстракцию водяным паром проводят 6 часов (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 6.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 7,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 7.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 3,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 8.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 1,0 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 9.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 0,7 мм (выход и состав приведены в таблице 2).
Пример 10.
Аналогичен примеру 4, только навеску сырья (100 г) лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) измельчают до частиц размером 1,0 мм. Экстракцию водяным паром проводят 2 часа (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 11.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 4 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 12.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 6 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Пример 13.
Аналогичен примеру 10, только экстракцию водяным паром проводят в течение 8 часов (выход и состав приведены в таблице 3).
Таким образом, в процессе поиска оптимальной степени измельченности сырья из наземной части лофанта анисового, содержащей метилхавикол, установлено, что оптимальным для достижения поставленной задачи является использование частиц размером 1,0-3,0 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход эфирного масла сочетается с более высоким содержанием метилхавикола и других биологически активных компонентов (табл.2).
Эфирное масло из лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) за счет биологически активных компонентов - метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена оказывает противогрибковое действие (табл.4, пример 14).
Пример 14.
Противогрибковую активность эфирного масла лофанта анисового изучали в условиях in vitro в соответствии со стандартом М 27 методом серийных разведений NCCLS [Espenel-Ingroft A., Boyle К., Sheehan D.J. Mycopathologia, 2001, 150, P.101-115] в жидкой и плотной среде Сабуро [Сергеев Ю.В., Шпигель Б.И., Сергеев А.Ю. Фармакотерапия микозов. Медицина для всех. Москва, 2003, С.199]. В качестве тест-культур использовали микроорганизмы Candida albicans шт. 1029/13, Microsporum canis шт. 1173 и Trichophyton rubrum шт. 1220. Степень чувствительности исследуемых микроорганизмов к данным препаратам определяли визуально по зоне отсутствия роста вокруг носителя исследуемого препарата (фунгистатическое действие) или по подавлению роста микроорганизмов на 50% [Герхард Ф. Методы общей бактериологии. Т.2, Москва, Мир, 1983, С.29] (фунгицидное действие). Препаратом сравнения служил флуконазол, обладающий широким спектром антигрибкового действия. Исследование состояло из пяти серий экспериментов, к серийно разведенному препарату в диметилсульфоксиде в пробирках добавляли микробную взвесь, пробирки термостатировали при 24°C±3°C в течение 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis и Trichophyton rubrum) и определяли минимальную концентрацию вещества, способную задерживать рост тест-культуры. С целью изучения характера действия (фунгистатическое или фунгицидное) производили высевы на чашке Петри с суслом-агаром из всех пробирок. Чашки помещали в термостат на 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis и Trichophyton rubrum) при 24°C±3°C. Результаты действия эфирного масла приведены в таблице 4. Таким образом, оптимальным для достижения поставленной цели является использование частиц размером 1,0-3,0 мм, так как при данной степени измельченности более высокий выход эфирного масла сочетается с более высоким содержанием метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена. Результаты о содержании метилхавикола и других компонентов в эфирном масле от степени измельченности сырья представлены в таблице 2.
Предлагаемый способ получения эфирного масла из растительного сырья - лофанта анисового, включающего метилхавикол, отличается простотой и позволяет получать эфирное масло с более высоким выходом и одновременным увеличением других биологически активных компонентов с 10 до 16.
Приложения
| Таблица 1 | |||||
| Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до размера частиц 9 мм и содержания в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от продолжительности экстракции | |||||
| № примера | Продолжительность экстракции, часы | Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья) | Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла) | ||
| метилхавикол | изоэвгенилметиловый эфир | лимонен | |||
| 1 | 2 | 1,5 | 15,8 | 10,5 | 4,8 |
| 2 | 4 | 1,7 | 31,2 | 6,9 | 2,1 |
| 3 | 6 | 1,8 | 54,6 | 5,2 | 1,7 |
| Таблица 2 | |||||
| Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) и содержание в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от степени измельченности (время экстракции 6 часов) | |||||
| № примера | Степень измельченности, мм | Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья) | Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла) | ||
| метилхавикол | изоэвгенилметиловый эфир | лимонен | |||
| 4 | более 10 | 0,7 | 17,1 | 10,3 | 4,2 |
| 5 | 10,0 | 1,2 | 17,3 | 10,1 | 4,3 |
| 6 | 7,0 | 1,8 | 22,7 | 14,1 | 5,0 |
| 7 | 3,0 | 2,4 | 54,2 | 15,2 | 4,7 |
| 8 | 1,0 | 2,6 | 63,08 | 24,05 | 8,15 |
| 9 | 0,7 | 2,3 | 34,1 | 12,8 | 4,6 |
| Таблица 3 | |||||
| Выход эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), измельченного до размера частиц 3,0 мм, и содержание в нем метилхавикола, изоэвгенилметилового эфира и лимонена в зависимости от продолжительности экстракции | |||||
| № примера | Время экстракции, часов | Выход эфирного масла (в % от воздушно-сухого сырья) | Количество основных компонентов эфирного масла (масс.% от цельного масла) | ||
| метилхавикол | изоэвгенилметиловый эфир | лимонен | |||
| 10 | 2 | 2,3 | 35,43 | 10,28 | 2,90 |
| 11 | 4 | 2,6 | 62,51 | 22,47 | 6,12 |
| 12 | 6 | 2,6 | 63,08 | 24,05 | 8,15 |
| 13 | 8 | 2,5 | 61,17 | 21,16 | 7,74 |
| Таблица 4 | |||
| Фунгистатическая (ФС), фунгицидная (ФЦ) активность эфирного масла из сырья лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) по отношению к ряду микроорганизмов в сравнении со стандартом флуконазолом | |||
| Действие эфирного масла | Микроорганизмы | ||
| Концентрация, мкг/мл | |||
| Candida albicans шт. 1029/13 | Microsporum canis шт. 1173 | Trichophyton rubrum шт. 1220 | |
| ФС | 40 | 80 | 40 |
| ФЦ | 80 | 160 | 80 |
| Флуконазол (ФЦ) | 40 | 40 | 40 |
| Таблица 5 | |||
| Количественный состав эфирного масла лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) по данным газовой хроматографии | |||
| № пика | Время выхода | Содержание, % | Идентифицированное соединение |
| 1 | 7,566 | 0,32 | Амилвинилкарбинол |
| 2 | 7,965 | 0,06 | β-мирцен |
| 3 | 9,182 | 8,14 | Лимонен |
| 4 | 11,421 | 0,07 | Линалол |
| 5 | 11,749 | 0,50 | 1-октенилацетат |
| 6 | 13,584 | 63,08 | Метилхавикол (n-аллиланизол) |
| 7 | 14,246 | 1,07 | 1,3,5-триэтильензол |
| 8 | 14,749 | 0,12 | Хавикол |
| 9 | 16,530 | 0,09 | Изоэвгенол |
| 10 | 17,232 | 24,01 | Изоэвгенилметиловый эфир |
| 11 | 17,907 | 0,90 | Кариофиллен |
| 12 | 18,771 | 0,55 | Гермакрен D |
| 13 | 18,992 | 0,34 | γ-Элемен |
| 14 | 19,301 | 0,15 | Δ-кадинен |
| 15 | 19,955 | 0,12 | Гермакрен D-4-ол |
| 16 | 20,629 | 0,24 | τ-мууролол |
| 17 | 20,756 | 0,24 | α-кадинол |
| Таблица 6 | ||
| Содержание эфирного масла в надземной части лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) в зависимости от фазы развития растения (в % от массы абсолютно сухого сырья) | ||
| Номер образца | Фаза развития растения | Содержание масла |
| 1 | фаза развития | 1,1 |
| 2 | фаза бутонизации | 2,3 |
| 3 | фаза цветения | 2,6 |
| 4 | фаза плодоношения | 0,6 |
| Таблица 7 | |||
| Содержание эфирного масла в надземных органах лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) в зависимости от фазы развития растения (в % от массы абсолютно сухого сырья) | |||
| Фаза развития | Стебель | Листья | Соцветия |
| Фаза развития | 0,03 | 0,75 | - |
| Фаза бутонизации | 0,04 | 1,54 | 2,46 |
| Фаза цветения | 0,04 | 1,32 | 2,81 |
| Фаза плодоношения | 0,03 | 0,66 | - |
1. Эфирное масло из лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.), полученное обработкой лофанта, собранного в фазу цветения, водяным паром, при этом используют надземную часть лофанта, измельченную до частиц размером 1,0-3,0 мм, а экстракцию водяным паром проводят в течение 4-6 ч.
2. Эфирное масло по п.1, включающее в качестве основного компонента метилхавикол в количестве 63,08 мас.% и дополнительно изоэвгенилметиловый эфир 24,05 мас.%, лимонен 8,15 мас.%.
3. Способ получения эфирного масла из лофанта анисового (Lophantus anisatus Benth.) по п.1, характеризующийся тем, что надземную часть лофанта, собранного в фазу цветения, измельчают до частиц размером 1,0-3,0 мм и проводят экстракцию водяным паром в течение 4-6 ч, с последующим отделением эфирного масла.
