Автореферат (Научное обоснование технологии совместного получения аммифурина и анмарина плодов амми большой (Ammi Majus L.)), страница 2

Объем вводимой пробы - 20 мкл.Детектирование при длине волны 336 нм.Исследование состава и соотношения аммифурина и анмарина методом ЯМРспектроскопии проводили на приборе Gemini 200 Varian (США).Контроль качества сырья, промежуточных и конечных продуктов из плодовамми большой.Одним из условий получения качественной фармацевтической субстанцииявляется использование достоверных и воспроизводимых методик аналитическогоконтроля, позволяющих оценить содержание основных БАВ в сырье, промежуточныхи готовом продуктах.

В этой связи для обеспечения сквозной стандартизации приполучении аммифурина нами использован метод спектрофотометрии, основанный наспособности кумаринов к поглощению в УФ-свете в диапазоне 220-350 нм. Контрольсодержания суммы фурокумаринов при получении аммифурина проводят вследующих контрольных точках: сырье (плоды амми большой), спиртовой экстракт,шрот, техническая сумма фурокумаринов и готовый продукт (аммифурин).Определение содержания суммы фурокумаринов аммифурина проводят в пересчете на7ксантотоксин. В соответствии с НД на субстанцию аммифурин содержание суммыфурокумаринов в готовом продукте должно быть не менее 95 и не более 103%.Наряду с этим, при отработке оптимальных параметров технологическогопроцесса нами было изучено соотношение фурокумаринов аммифурина в сырье,промежуточных и готовом продукте методом ЯМР-спектроскопии.Фармацевтическую субстанцию анмарина, представляющую собой смесь двухизомеров ангидромармезина, в ходе технологического процесса получаютнепосредственно по реакции дегидратации мармезина, выделенного из плодов аммибольшой.

Таким образом, именно мармезин является основным соединением,содержание которого необходимо контролировать в исходном сырье ипромежуточных продуктах.Однако ФС 42-1996-83 «Амми большой плоды» регламентирует толькосодержание суммы фурокумаринов аммифурина в пересчете на ксантотоксин. Данноеобстоятельство диктует необходимость внесения изменений в НД и введениемпоказателя, нормирующего содержание мармезина в сырье.Для этих целей при оптимизации технологического процесса нами использованметод ВЭЖХ с УФ-дектированием при длине волны 336 нм.

Данная методика былаадаптирована и применена в стадийном контроле производства анмарина.Анализ готовой субстанции анмарин проводили в соответствии с НД методомспектрофотометрии. Содержание суммы изомеров ангидромармезина в субстанциианмарин должно быть не менее 95 % и не более 105%.Соотношение изомеров ангидромармезина в субстанции анмарин определялосьметодом ЯМР-спектроскопии и согласно данным ЯМР-спектров составляетприблизительно 70% 5'-изопропенил-4',5' – дигидропсораленаи 30% 5'изопропилпсоралена.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕПодбор оптимальных параметров технологического процесса.Оптимизация стадии экстракции суммы фурокумаринов из сырьяНа основании данных литературы, ранее для получения лекарственныхсубстанций аммифурин и анмарин использовали цельные плоды амми большой.

Дляобоснования введения стадии измельчения плодов амми нами определен размерчастиц цельного и измельченного сырья и изучено его влияние на эффективностьсмачивания экстрагентом.812Рисунок 1 – Цельные (1) и измельченные (2) плоды амми большой (ув.х30)В ходе исследования частицы цельного и измельченного сырья (Рисунок 1)диспергировали в спирте этиловом 90% и помещали в сосуд для образца лазерногоанализатора.

Дисперсионная среда с диспергированными в ней частицамиперемещается по замкнутой системе прибора и подвергается воздействию лазерноголуча. В зависимости от размера частиц происходит рассеивание света, интенсивностькоторого фокусируется оптикой Фурье на фотодиодных детекторах, переводится вцифровой сигнал и обрабатывается микропроцессором оптического модуля иотражается в виде дифракционной диаграммы (Рисунок 2). Диаграмма образцапредставляет собой сумму диаграмм рассеяния света каждой частицы, являющейсяхарактеристикой её размера.12Рисунок 2 – Дифракционная диаграмма частиц цельного сырья (1) и измельченногосырья (2)В результате проведенного исследования установлено, что цельное сырье на 82% представлено частицами (плодами) размером 716-1500 мкм, средний диаметрчастиц – 1241 мкм.

Данные анализа показали, что процесс смачивания частицсоставляет около 20 мин.В свою очередь, измельченное сырье представляет собой смесь фрагментовплодов и фрагментов отделившейся оболочки плодов, при этом преобладающей9фракцией (75%) являются частицы с размером 4 -300 мкм, средний диаметр частиц –287 мкм. Смачивание частиц проходило в течение 2 мин.Таким образом, измельчение сырья до среднего размера частиц 287 мкмприводит к снижению времени смачивания в 10 раз, что подтверждает необходимостьвведения стадии измельчения плодов амми большой.Экстракция является ключевой стадией производства фитопрепаратов, в основекоторой лежит целенаправленное избирательное извлечение биологически активныхсоединений, определяемое общими законами массопередачи и обусловленноерастворимостью веществ и природой растворителя.Целевым продуктом при получении субстанции аммифурин является суммафурокумаринов (бергаптен, ксантотоксин, изопимпинеллин), субстанции анмарин –мармезин.

Поскольку эти вещества обладают растворимостью в спирте этиловом, атакже учитывая технологические достоинства данного экстрагента, предложеногармонизировать стадию экстракцию и сделать ее единой для двух технологическихсхем. Для уточнения концентрации спирта этилового была исследована зависимостьвыхода экстрактивных веществ и суммы фурокумаринов от используемого типаэкстрагента.

Экстракцию вели при соотношении сырье:экстрагент 1:6 и температуре75-80С. Согласно полученным результатам, спирт этиловый и его водные растворыодинаково извлекают фурокумарины (изопимпинеллин, бергаптен, ксантотоксин,мармезин), однако, спирт этиловый в концентрации 70 и 80 % извлекает значительнобольше экстрактивных веществ, которые вызывают образование стойких эмульсий изатрудняют выделение фурокумаринов в дальнейшем технологическом процессе(Рисунок 3).12Рисунок 3 – Влияние концентрации спирта этилового на выход экстрактивныхвеществ (1) и фурокумаринов (2).В связи с этим, в качестве оптимального экстрагента выбран спирт этиловый 90- 96 %. Что позволит в промышленных масштабах использовать спиртовой дистиллят,полученный при сгущении экстракта после процесса экстракции.

Изучение кинетики10фурокумариныизвлечения фурокумаринов в зависимости от времени и количества экстракцийпоказало, что оптимальным является проведение трехкратной экстракции: первая 4часа, вторая 3 часа, третья 2 часа. При этом в первом извлечении находится 70-74 %фурокумаринов от содержания их в сырье, во втором 20-22 %, в третьем 4-6 %. Такимобразом, достигается максимальное истощение сырья (Рисунок 4).100,00%90,00%80,00%70,00%60,00%50,00%40,00%30,00%20,00%10,00%0,00%экстракт1экстракт2экстракт301 час 2 часа 3 часа 4 часа 56часовчасов часовРисунок 4 – Кинетика экстракции фурокумариновНаряду с этим, с целью рационального и экономически целесообразногоиспользования сырья и экстрагента нами предложено на следующую технологическуюстадию передавать только первое извлечение, при этом второе извлечение подавать насвежее сырье т.е на первую экстракцию следующей загрузки, третье извлечение навторую экстракцию, а для третьей экстракции - использовать чистый экстрагент(Рисунок 5).Рисунок 5 – схема организации экстракции.Применение данной схемы экстракции позволяет со второй загрузки достичьсодержания 90-95% суммы фурокумаринов в первом извлечении от содержания всырье одной загрузки (Рисунок 6).11Преимуществом использования такой схемы является то, что в результатеэкстракции получается одно извлечение с высоким содержанием действующихвеществ.

Сравнительно небольшой объем извлечения позволяет сократить время настадии концентрирования, что приводит к снижению расхода спирта на единицуконечного продукта. В условиях промышленного производства при использованииэкстракционной установки из трех экстракторов позволяет увеличить мощностиэкстракции в два раза и тем самым снизить затраты труда на единицу конечногопродукта.1009080706050403020100выход кумаринов безпереподачивыход кумаринов спереподачейЭкстракция 1 Экстракция 2 Экстракция 3Рисунок 6 – Сравнительная диаграмма двух режимов экстракцииДля подтверждения качества экстракции нами проведено изучение процентногосоотношения фурокумаринов аммифурина в сырье и полученном экстракте.Результаты проведенного исследования представлены в таблице 1.Таблица 1- Результаты определения соотношения фурокумаринов в сырье иэкстракте.КонтролируемыйобразецСырье п.1Экстракт от п.1Сырье п.2Экстракт от п.2Сырье п.3Экстракт от п.3Соотношение компонентов, в%ксантотоксинбергаптенизопимпинеллин22,322,225,424,637,837,226,526,523,924,120,721,851,251,350,751,341,541,0Согласно экспериментальным данным, соотношение фурокумаринов в сырье иэкстракте сопоставимы, что позволяет судить о целесообразности предложеннойсхемы экстракции.12Разработка стадии фракционирования фурокумаринов аммифурина ианмарина.Полученное на стадии экстракции спиртовое извлечение содержит суммуфурокумаринов, представленных ксантотоксином, бергаптеном, изопимпинеллином имармезином.

Основополагающей операцией данной стадии является разделениесуммы фурокумаринов, специфичных для субстанций аммифурин и анмарин.Изучение структуры молекулы и растворимости фурокумаринов показало, чтомармезин содержится в сырье в виде гликозида (мармезинин) и в отличие отостальных фурокумаринов растворим в воде. Данное свойство было использовано дляотделения мармезинина в виде водного раствора, при этом нерастворимые в водефурокумарины аммифурина выпадают в виде осадка и отделяются при фильтровании.Экспериментально установлено, что полнота осаждения фурокумаринов аммифуринадостигается при обработке сконцентрированного экстракта трех кратным объемомводы. Осадок суммы фурокумаринов аммифурина подвергают дальнейшей очистке, араствор мармезинина перерабатывают для получения лекарственной субстанциианмарин.Совершенствование стадии выделения и очистки аммифурина.В основе стадии очистки суммы фурокумаринов лежит реакция раскрытиялактонного кольца под действием 10 % водного раствора натрия гидроксида вгомогенной реакционной среде, при этом балластные вещества удаляются неполярнымрастворителем.