Диссертация (1141317), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Результаты проведенных исследованийсоответствуют пунктам 3 и 8 паспорта специальности.Основные положения, выносимые на защиту- результаты изучения содержания и соотношения фурокумаринов в плодахамми большой, полупродуктах и готовом продукте;- результаты подбора экстрагента, оптимальных условий экстракции суммыфурокумаринов плодов амми большой;- результаты оптимизации параметров выделения, фракционирования иочистки фурокумаринов в процессе получения субстанций аммифурин и анмарин;- результаты исследований по оптимизации технологии получениясубстанций аммифурин и анмарин;- результаты технико-экономического расчета эффективности комплекснойфармацевтической технологии получения лекарственных субстанций аммифурини анмарин из плодов амми большой.Апробация работыОсновные положения диссертации представлены и доложены на II научнопрактической конференции с международным участием «Молодые ученые ифармация XXI века» (Москва, 2014), VIII международной научно-практическойконференции «Современные концепции научных исследований» (Москва, 2014).Связь задач исследований с проблемным планом НИР.Диссертационная работа выполнена в соответствии с «Программойфундаментальных и приоритетныхприкладных исследований Всероссийскогонаучно-исследовательского института лекарственных и ароматических растенийпо научному обеспечению развития агропромышленного комплекса (АПК)Российской Федерации на 2011 – 2015 годы».8ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3статьи, входящие в перечень периодических изданий рецензируемых ВАК,оформлена заявка на патент.Объем и структура диссертацииДиссертационная работа изложена на 114 страницах компьютерного текста,состоитизвведения,обзоралитературы(глава1),четырехглавэкспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего 86источников, в том числе 26 иностранных, приложений.
Работа содержит 16рисунков и 20 таблиц.9ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ, И ОЧИСТКИКУМАРИНОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ПРЕПАРАТЫ НА ИХОСНОВЕ. АММИ БОЛЬШАЯ – ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ИСТОЧНИКПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ.1.1 Физико-химические свойства, методы выделения кумаринов израстительного сырьяОбщая характеристика и биологические функцииКумарины-природныесоединенияширокораспространенныеврастительном мире, чаще встречаются в высших растениях, редко в грибах илишайниках.
Они наиболее типичны для семейств Зонтичных (Apiaceae), Рутовых(Rutaceae),Бобовых(Fabaceae),Конскокаштановых(Hippocastanaceae).Кумарины накапливаются в различных органах растений, чаще всего в корнях,коре, плодах. У сельдерейных кумариновые соединения могут локализоваться вэфирно – масличных канальцах. Содержание данных соединений в растенияхколеблется от 0,2 до 10%, причем состав кумаринов меняется в онтогенезерастения и максимально накапливается в многолетних видах. Чаще встречаютсяпростые вещества - производные кумарина и фурокумарина, реже их гликозиды.В растениях южных широт преобладают кумарины, содержащие в качествезаместителей изопреноидные цепи. В растениях умеренного климата и северныхширотах наблюдается преимущественное накопление кумаринов, содержащихокси-, метоксигруппы и сложно-эфирные связи. В настоящее время число израстительных объектов выделено порядка 200 соединений [7,12].Кумариныучаствуютврегуляцииростарастений,поглощаютультрафиолетовое излучение, защищают растение от избыточного солнечногооблучения и неблагоприятных факторов окружающей среды.Биосинтезкумариновосуществляетсяпопредшественниками служат оксикоричные кислоты.шикиматномупути,их10Строение и классификация кумариновПо химической структуре кумарины представляют собой фенольныесоединения, в основе которых лежит бензо-α-пирон (лактон цис-ортогидрооксикоричной кислоты).Взависимостиотхимическойструктурыприродныекумариныклассифицируются на 6 основных групп [41]:1.Кумарин и его производные (умбеллиферон, эскулетин, скополетин,метилотозид и др.)2.Фурокумарины, соединения, в которых ядро фурана сконденсировано скумариновым (ксантотоскин, бергаптен, псорален и др.)3.
Пиранокумарины,соединения, в которых ядро 2 I, 2I-диметилпиранасконденсировано с кумариновым в положениях 5,6, 6,7 и 7, (виснадин,дигидросамидин и др.).4. Дигидрофурокумарины (производные 4I, 5I– дигидрофурокумаринов),соединения, в которых дигидрофурановый цикл может быть сочленен скумариновым ядром в положениях 3,4; 5,6; 6,7 и 7,8.(мармезин и др.)5.
Дигидропиранокумарины, соединения, являющиеся производными 3I, 4I –дигидропиранокумаринов (вценадин, самодин и др.).6. Куместаны, соединения, в которых кумариновое ядро конденсировано сбензофураном в положении 3,4 (куместрол и др.)Физические свойства кумариновКумарины обычно представляют собой кристаллические вещества белогоили желтоватого цвета, практически нерастворимы в воде, хорошо растворимы вспирте, хлороформе, диэтиловом эфире, мало растворимы в петролейном эфире.Методы выделения из растительного сырьяДля экстракции кумаринов обычно используют неполярные растворители(гексан,петролейныйэфир,сжиженныегазы).Преимуществомэтихрастворителей перед остальными является то, что кумарины обладают низкойрастворимостью в них, в результате чего, при сгущении и охлаждении извлеченияпроисходит непосредственная кристаллизация лактонов.
Масло, содержащееся в11растениях, извлекается этими растворителями и способствует улучшениюрастворимости кумаринов [84]. Особенно эффективен этот метод при выделенииацилированных фуро- и пиранокумаринов, выделяемых в значительной степениочищенными от сопутствующих примесей. Чаще всего выделение кумариновэкстракцией углеводородами применяется в лабораторной практике: этим путембыли выделены авиценнол, аномалин, кренулатин и многие другие кумарины[53,64,69].Кнедостаткурассмотренногометодаследуетотнестивысокуюпожароопасность и летучесть применяемых растворителей.Применение сжиженных газов в качестве экстрагентов позволяет выделятьдействующие вещества в нативном состоянии с высоким выходом и значительносокращает время экстракции кумаринов из сырья.
После удаления экстрагентаполучают осадок, состоящий из кристаллов кумаринов, эфирных и жирных масел,который очищают перекристаллизацией. Экспериментально было установлено,что углекислота обладает селективностью в отношении ацилированных фуро- ипиранокумаринов [26,46].Значительно реже для экстракции сырья и выделения кумаринов указаннымметодом используют другие растворители такие как спирт, эфир или хлороформ.Спиртовые экстракты обычно содержат, наряду с суммой кумаринов, большееколичество сахаров, гликозидов, фенолов и флавоноидов, чем экстракты того жесырья, полученные при использовании неполярных растворителей.На стадии экстракции кумаринов весьма эффективно использованиечетыреххористого углерода, так как после сгущения извлечения и кристаллизациикубового остатка кумарины выделяют в довольно чистом состоянии.
Однакоприменение четыреххлористого углерода на этой стадии в условиях производстваограничено ввиду его высокой токсичности и летучести.Экстракция кумаринов из сырья водой, несмотря на позитивные качестваэтого растворителя (нетоксичен, доступен, дешев), не получила распространенияв производственных условиях. Это объясняется, прежде всего, низким выходомпродукта, для увеличения которого экстракцию сырья обычно ведут горячей12водой. Кроме того, вода одновременно с кумаринами извлекает много балластныхвеществ (крахмал, сахара, белки и другие), которые затрудняют проведениетехнологического процесса. Так, наличие крахмала в сырье вызывает сильноенабухание растительного материала, что затрудняет процесс фильтрацииэкстракта. Наличие же водорастворимых белков вызывает образование эмульсийпри обработке водного извлечения органическим растворителем.Дляизвлечениякумариновширокоиспользуютпоследовательнуюэкстракцию сырья растворителями с возрастающей полярностью и последующуюхроматографиюсоответствующихсконцентрированныхизвлечений[61,67,74,78,86,].
Этим приемом удается разделить по полярности вещества,присутствующие в сырье, что облегчает их последующее выделение. В качествепервогоэкстрагентаобычноиспользуютпетролейныйэфир[84].Этотрастворитель в зависимости от присутствия в изучаемом сырье того или иногоколичества кумаринов выполняет две функции: он извлекает полярныекомпоненты сырья, и с его помощью удаляются липоидные вещества, мешающиедальнейшему выделению кумаринов и далее экстрагируют спиртом [86].Выделение кумаринов этим методом проводят лишь в чисто исследовательскихцелях. После экстракции извлечение, содержащее кумарины, как правило,концентрируют и подвергают очистке.Очистка кумаринов после экстракцииДляочисткииспользуютхимические,физико-химические,хроматографические методы.Химические методы очистки кумаринов основаны на обратимом раскрытиилактонного кольца (Рисунок 1).
Недостатком данного метода является то, чтомногие кумарины при переведении через соль претерпевают необратимые изменения,что может привести к ошибочным выводам о структуре нативных веществ. Методнеприменим для выделения ацилированных форм пиранокумаринов, так какприводит к образованию оксилактонов.13Рисунок 1 – Реакция раскрытия лактонного кольца кумариновДля хорошо кристаллизующихся кумаринов при небольшом количествебалластных веществ в сырье выделение проводят кристаллизацией из упаренногоэкстракта с последующей очисткой выделившегося осадка перекристаллизацией.Наряду с этим, для выделения кумаринов используется также перегонка сводяным паром (для низкомолекулярных кумаринов) [30].Сублимацию используют как для выделения простейших кумаринов изсырья, так и для того, чтобы охарактеризовать и определить кумарины в оченьмаленьком количестве.
Однако этот процесс впоследствии термическогоразложения может способствовать образованию артефактов [76].Влабораторныхисследованиях,ивпромышленномпроизводствекумаринов широко используется очистка кумаринов экстракцией в системахосадок – жидкость и жидкость – жидкость. При выделении кумаринов этимметодом на стадии экстракции используют растворители различной полярности(от гексана до воды).Из гексанового экстракта кумарины извлекают методом противотока вбатарее из трех реакторов 90 % метиловым спиртом в соотношении 3:1.Метанольное извлечение разбавляют дистиллированной водой до концентрацииспирта 60 %, центрифугируют, выделившееся при этом масло отделяют, послечего извлечение экстрагируют четыреххлористым углеродом при вышеописанныхусловиях. Полученное извлечение очищают с помощью активированного угля,упаривают до небольшого объема и охлаждают, так выделяется техническийвиснадин.14Из спиртовых экстрактов при небольшом количестве балластовых веществ всырье, кристаллический продукт удается выделить после упаривания спиртовогоэкстракта и кристаллизации кубового остатка.
Используют также обработкучетыреххлористым углеродом, хлороформом или петролейным эфиром, послечего, извлечения концентрируют и оставляют для кристаллизации продукта.Присутствие в сырье значительного количества балластных веществразличной природы усложняет процесс обработки спиртового экстракта. Частопри этом прибегают к следующему приему: экстракт упаривают до небольшогообъема и осаждают лактоны и смолы водой, при этом отделяют сахара, гликозидыи другие водорастворимые вещества.Растения содержат иногда значительное количество эфирных и жирныхмасел, затрудняющих очистку и разделение кумаринов, поэтому для экстракциипоследних применяют водно-органические смеси, в которых липофильныевещества растворяются ограниченно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
