Способ извлечения эфирного масла и сверхкритического co2-экстракта из шрота семян лимонника китайского и трансдермальная мазь на их основе
Владельцы патента RU 2715894:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (ФГБОУ ВО "СОГУ им. К.Л. Хетагурова") (RU)
Изобретение относится к cпособу извлечения эфирного масла из семян лимонника китайского, а также к трансдермальной мази на его основе. Способ извлечения эфирного масла из семян лимонника китайского заключается в измельчении сырья, сушке и экстрагировании путем пропускания через него жидкого растворителя, при этом состоит из двух стадий: во время первой стадии получают эфирное масло методом дистилляции с водяным паром с последующей жидкость-жидкостной экстракцией дистиллята диэтиловым эфиром и отгоном растворителя нагреванием под вакуумом, во время второй стадии полученный при первой стадии шрот семян лимонника китайского процеживают и высушивают при температуре 40°С до влажности не более 4%, а далее проводят экстракцию шрота семян лимонника диоксидом углерода в сверхкритичном состоянии, при постоянных скорости потока СO2 (1,5±0,05 кг/ч), температуре (50°С) и давлении (30 МПа) в течение 2 часов, получая сверхкритический углекислотный экстракт (СO2-экстракт), который сепарируют при температуре не выше 20°С и давлении 0,5 МПа, далее продукты двух стадий объединяются. Трансдермальная мазь состоит из эфирного масла семян лимонника и сверхкритического углекислотного экстракта (CO2-экстракта) шрота семян лимонника китайского в качестве действующего начала и одновременно пенетратора в полиэтиленоксидной основе, состоящей из смеси полиэтиленоксида-1500 и полиэтиленоксида-400, при следующем соотношении компонентов, мас.%: эфирное масло семян лимонника китайского 1,8-2,5; сверхкритический углекислотный экстракт (СO2-экстракт) шрота семян лимонника китайского 9,2-12,0; полиэтиленоксид-400 59,85-62,30; полиэтиленоксид-1500 25,65-26,7. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к получению лекарственного препарата на основе эфирного масла из семян лимонника китайского.
Эфирное масло лимонника можно отнести к разряду редко встречающихся, в промышленных масштабах его не производят. В продажу поступает естественная смесь жирного и эфирного масел лимонника.
Известен «Способ получения препарата лимонника китайского масляный экстракт из семян лимонника китайского», заключающийся в экстрагировании соевым маслом, отстаивании, декантировании и фильтрации, отличающийся тем, что производят смачивание измельченных семян лимонника спиртом этиловым 96%, а экстрагирование ведут при соотношении сырье: экстрагент 1:2 при 60°С в течение 4 ч. (патент РФ №2314117, А61К 752, опубл. 2008).
Недостатком известного способа является низкая концентрация масла семян лимонника в конечном продукте.
Также известен «Способ получения физиологически активных веществ из растительного сырья», преимущественно элеутерококка, предусматривающий измельчение сырья, его сушку и экстрагирование путем пропускания через него жидкого растворителя, отличающийся тем, что сушку измельченного растительного сырья проводят в вакууме при давлении не более 133 гПа и температуре не более 42°С, в качестве жидкого растворителя используют жидкость с температурой кипения ниже, чем у физиологически активных веществ исходного сырья, экстрагирование осуществляют при нормальной температуре и давлении, после чего экстракт фильтруют и концентрируют под вакуумом при давлении не более 133 гПа и температуре не более 42°С. (Патент РФ №2055629, А61К, опубл. 1996), выбранный в качестве прототипа.
Недостатками получаемого продукта являются сложность процесса и малый выход готового продукта.
Известен «гель, обладающий противовоспалительным, обезболивающим, ранозаживляющим действием (варианты)». Все варианты композиций содержат основу для придания формы (ПЭГ-стеарат 1500, глицерин, метиловый и пропиловый эфир пара-оксибензойной кислоты, полиэтиленгликоль стеарата 400), мумие, а также комплексный фитоэкстракт (Патент РФ №2458684, А61К 9/06, опубл. 20.01.2012).
Недостатком известного состава является применение большого количества синтетических веществ в составе, способных вызывать различные аллергические реакции.
Целью изобретения является увеличение выхода масла из растительного сырья, преимущественно семян лимонника китайского, и повышение его биологической ценности. А также получение трансдермальной мази с маслом лимонника китайского, обладающей повышенными экологичностью и биологической активностью.
Техническая сущность изобретения заключается в том, что способ извлечения эфирного масла из семян лимонника китайского, включающий измельчение сырья, сушку и экстрагирование путем пропускания через него жидкого растворителя, в отличие от прототипа, состоит из двух стадий, во время первой стадии получают эфирное масло методом дистилляции с водяным паром с последующей жидкость-жидкостной экстракцией дистиллята диэтиловым эфиром и отгоном растворителя нагреванием под вакуумом, во время второй стадии, при которой полученный при первой стадии шрот семян лимонника китайского процеживают и высушивают при температуре 40°С до влажности не более 4%, а далее проводят экстракцию шрота семян лимонника диоксидом углерода в сверхкритичном состоянии, при постоянных скорости потока СО2 (1,5±0,05 кг/ч), температуре (50°С) и давлении (30 МПа) в течение 2 часов, получая сверхкритический углекислотный экстракт (CO2-экстракт), который сепарируют при температуре не выше 20°С и давлении 0,5 МПа, далее продукты двух стадий объединяются.
Трансдермальная мазь, состоящая из основы, эфирного масла и пенетратора, в отличие от прототипа, включает эфирное масло семян лимонника и сверхкритический углекислотный экстракт (CO2-экстракт) шрота семян лимонника китайского в качестве действующего начала и одновременно пенетратора, в полиэтиленоксидной основе, состоящей из смеси полиэтиленоксида - 1500 и полиэтиленоксида - 400, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
| - эфирное масло семян лимонника китайского | 1,8-2,5 |
| - сверхкритический углекислотный экстракт | |
| (СО2-экстракт) шрота семян лимонника китайского | 9,2-12,0 |
| - полиэтиленоксид - 400 | 59,85-62-30 |
| - полиэтиленоксид - 1500 | 25,65-26,7 |
Способ извлечения эфирного масла и сверхкритического СО2-экстракта из шрота семян лимонника китайского осуществляли следующим образом:
1. Стадия - получение эфирного масла (ЭМ) из семян лимонника китайского методом дистилляции с водяным паром с последующей жидкость-жидкостной экстракцией дистиллята диэтиловым эфиром.
В круглодонную колбу на 500 мл помещали 40,0 г вручную измельченных семян лимонника китайского (3-5 мм), заливали 400 мл воды очищенной и помещали в колбонагреватель. Колба была снабжена обратным холодильником (прямой холодильник длиной не менее 40 см). В приемную колбу добавляли 10 мл холодной воды очищенной и помещали в холодную водяную баню. Нагревание осуществляли при температуре 100°С до полного визуального истощения сырья, но не менее 2,5 ч и получения отгона около 150 мл. После кипячения через воронку, вставленную в холодильник порциями (по 25 мл) четырехкратно добавляли диэтиловый эфир. Содержимое колбы тщательно взбалтывали, помещали в делительную воронку и двукратно разделяли слои, каждый раз приливая к водному слою по 30 мл диэтилового эфира, после чего все три эфирных извлечения объединяли в конической колбе с притертым шлифом. Делительную воронку и приемную колбу промывали 20 мл диэтилового эфира в колбу с эфирным извлечением.
В коническую колбу со шлифом с объединенным эфирным извлечением прибавляли 2,0 г натрия сульфата безводного и выдерживали в течение 1 ч. Затем эфирное извлечение фильтровали через бумажный фильтр «красная лента» в колбу для отгона, коническую колбу и фильтр двукратно по 10 мл промывали диэтиловым эфиром, который присоединяли к основному фильтрату. Содержимое колбы упаривали на вакуум-выпарном аппарате при температуре не выше 35°С до получения маслянистого остатка.
2. Стадия - получение сверхкритического углекислотного экстракта (СК-СО2-экстракта) из шрота семян лимонника китайского, оставшегося после дистилляции с водяным паром.
После окончания процесса паровой дистилляции шрот семян лимонника китайского процеживали через марлю и высушивали при температуре 40°С в сушильном шкафу в токе теплого воздуха (влажность шрота не более 4%).
Экстракцию проводили на лабораторной экспериментальной установке. Время экстракции (2 часа), скорость потока СК-CO2 экстракта(1,5±0,05 кг/ч), температура (50°С) и давление (30 МПа) постоянны.
Шрот семян лимонника китайского загружали в цилиндрический экстрактор с внутренним объемом 0,993 литра, куда подавался диоксид углерода в сверхкритическом состоянии из силового цилиндра, и настаивался в течение 10 мин. После этого CO2 с растворенным экстрактом выводился в сепаратор; одновременно в экстрактор из силового цилиндра подавался чистый CO2. В сепараторе поддерживали температуру не выше 20°С и давление 0,5 МПа, при которых происходило разделение экстракта и газообразного CO2. Давление в системе создавали насосом, который подает дистиллированную воду из резервуара в силовой цилиндр, в котором CO2 сжимался и достигалось необходимое давление. В силовом цилиндре вода отделена от CO2 поршнем.
Полиэтиленоксид в зависимости от средней молекулярной массы полимера - вязкая жидкость, гелеобразное или твердое вещество. Низкая токсичность и стойкость к действию кислорода позволяют применять этот полимер в медицине, фармацевтической промышленности, зарегистрирован в виде пищевой добавки Е 1521.
Способ осуществляется на типовом оборудовании, что говорит о соответствии признаку «промышленная применимость».
Пример 1. Получение трансдермальной мази на основе эфирного масла и сверхкритического CO2-экстракта из шрота семян лимонника китайского.
На водяной бане при температуре 60-70°С в выпарительной чашке расплавляли 26,4 г полиэтиленоксида ПЭО-1500, затем к полученному расплаву добавляли 61,6 г полиэтиленоксида ПЭО-400 при тщательном перемешивании с помощью лабораторного гомогенизатора до образования однородной жидкости. После охлаждения расплав представлял собой однородную массу белого цвета. Полученную мазевую основу переносили в ступку, вводили в нее 10 г СК-CO2-экстракта и 2 г эфирного масла и тщательно гомогенизировали до получения однородной мази. Образцы по примерам №2-5 производились аналогично.
Данные по примерам 1-5 внесены в таблицу №1.
* СК-СО2 - сверхкритический углекислотный экстракт
Из данных, приведенных в таблице, видно, что самые низкие исследуемые параметры оказались при изучении процесса высвобождения, как в опытах vitro так и в in vivo из модельного состава №4; остальные составы имеют, примерно, одинаковые значения по данному показателю.
Полученные экспериментальные данные показывают, что степень высвобождения суммы лигнанов в пересчете на схизандрин при увеличении содержания в фитокомпозиции (СО2-экстракт и эфирное масло) возрастает. Следует отметить, что эта прямо пропорциональная зависимость сохраняется до достижения их содержания соответствующему составу №3, а затем перестает зависеть от него.
Самое низкое значение коэффициента использования ЛП наблюдается у состава №4 - 46% (т.е 46% содержащейся в мази суммы лигнанов в пересчете на схизандрин, высвобождается с постоянной скоростью).
Таким образом, оптимальным содержанием в мази эфирного масло является 2,0 (в ряду 1,8-2,5 г. ) и СО2-экстракта - 10,0 (в ряду 9,2-12,0 г.), что соответствует составу №1.
1. Способ извлечения эфирного масла из семян лимонника китайского, включающий измельчение сырья, сушку и экстрагирование путем пропускания через него жидкого растворителя, отличающийся тем, что состоит из двух стадий, во время первой стадии получают эфирное масло методом дистилляции с водяным паром с последующей жидкость-жидкостной экстракцией дистиллята диэтиловым эфиром и отгоном растворителя нагреванием под вакуумом, во время второй стадии полученный при первой стадии шрот семян лимонника китайского процеживают и высушивают при температуре 40°С до влажности не более 4%, а далее проводят экстракцию шрота семян лимонника диоксидом углерода в сверхкритичном состоянии, при постоянных скорости потока СO2 (1,5±0,05 кг/ч), температуре (50°С) и давлении (30 МПа) в течение 2 часов, получая сверхкритический углекислотный экстракт (СO2-экстракт), который сепарируют при температуре не выше 20°С и давлении 0,5 МПа, далее продукты двух стадий объединяются.
2. Трансдермальная мазь, состоящая из основы, эфирного масла и пенетратора, отличающаяся тем, что включает эфирное масло семян лимонника и сверхкритический углекислотный экстракт (СO2-экстракт) шрота семян лимонника китайского, полученные способом по п. 1, в качестве действующего начала и одновременно пенетратора в полиэтиленоксидной основе, состоящей из смеси полиэтиленоксида-1500 и полиэтиленоксида-400, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| эфирное масло семян лимонника китайского | 1,8-2,5 |
| сверхкритический углекислотный экстракт | |
| (СO2-экстракт) шрота семян лимонника китайского | 9,2-12,0 |
| полиэтиленоксид–400 | 59,85-62,30 | ||||
| полиэтиленоксид–1500 | 25,65-26,7 |
