Научная статья на тему 'ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ - АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДОКРИТИЧЕСКОГО СО2 - ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ CAPSICUM ANNUUM L'

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ - АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДОКРИТИЧЕСКОГО СО2 - ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ CAPSICUM ANNUUM L Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
148
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАПСАИЦИН / ГХ-МС / ВЭЖХ / СО2 - ЭКСТРАКТ CAPSICUM ANNUUM L / ДОКРИТИЧЕСКАЯ СО2 - ЭКСТРАКЦИЯ / ПЛОДЫ CAPSICUM ANNUUM L

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Асатуров Ю. В., Семкина О. А., Дул В. Н.

В настоящее время проводятся интенсивные исследования в области технологии получения экстрактов растительного сырья, изучение состава растительных экстрактов и извлечение биологически-активных компонентов растительного сырья с целью производства фармацевтической продукции. Одной из актуальных проблем технологии получения растительных форм является изучение способов экстракции растительного сырья, позволяющих извлекать комплекс растительных компонентов без применения высоких температур. В дополнении, вопросы экологической безопасности применяемых на практике технологий экстракции растительных компонентов вносят дополнительные ограничения к подбору экстрагентов. Одним из наиболее обсуждаемых способов технологии экстракции является извлечение растительных соединений с использованием углекислого газа в качестве экстрагента. В этом аспекте, наиболее изученным методом является технология получения растительных экстрактов с помощью сверхкритической флюидной экстракцией. В предлагаемой нами работе описывается способ получения экстракта подов Capsicum annuum L. углекислотой в докритическом состоянии с последующим извлечением основных растительных компонентов, ответственных за биологический эффект растительного сырья. Методом докритической СО2 - экстракции получен экстракт плодов Capsicum annuum L., основным компонентом которого являются капсаицин и сумма его гомологов. Экстракт получен с использованием докритического экстрактора в режиме работы 65 МПа 23-28C° при постоянном потоке СО2 0,18 кг СО2 / ч в течение 4 часов. Качественный и количественный состав докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L. идентифицирован методом ГХ-МС. Количественный состав полученного капсаицина из экстракта плодов Capsicum annuum L. оценивали методом ВЭЖХ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Асатуров Ю. В., Семкина О. А., Дул В. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS FOR OBTAINING AND DETERMINATION OF THE MAIN BIOLOGICAL-ACTIVE COMPOUNDS FROM SUBCRITICAL СО2 - EXTRACT OF CAPSICUM ANNUUM L

Currently the intensive research is being carried out in the field of technology for obtaining extracts of plant raw materials. What is more, there is the study of the composition of plant extracts and the obtaining of biologically active components of plant in order to pharmaceutical industry uses. One of the actual problems of the plant extraction technologies is the study of the techniques, allowing to extract the complex of plant components without the use of high temperatures. In addition, the issues of environmental safety applied in the practice of plant extraction technologies make additional restrictions on the extractant. One of the most discussed methods of extraction technology is to extract plant compounds using carbon dioxide as an extractant. In this aspect, the most studied method is the technology of producing plant extracts with supercritical fluid extraction. In our work, we describe a methodfor obtaining a subcritical Capsicum Annuum L. fruit extract, followed by the obtaining of the main plant components responsible for the biological effect of raw material. The method of subcritical CO2 - extraction was obtained by the extract of the fruit of Capsicum Annuum L., the main component of which is capsaicin and the sum of its homologues. The extract was obtained using a subcritical extractor in 65 MPa mode of 23- 28c ° at a constant flow of CO2 0.18 kg of CO2 / h for 4 hours. The qualitative and quantitative composition of the subcritical CO2 Capsicum annuum L. fruits extract was identified by GC-MS. The quantitative composition of the obtained capsaicine of Capsicum Annuum L. extract was evaluated by HPLC.

Текст научной работы на тему «ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ - АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДОКРИТИЧЕСКОГО СО2 - ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ CAPSICUM ANNUUM L»



о ° BY This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License ^ https://creativecommons.Org/licenses/by/4.0/

RESEARCH ARTICLE | НАУЧНАЯ СТАТЬЯ " © Asaturov Y.V., Semkina O.A., Dul V.N., 2021

45 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-92-98

к 'ШХ Y / Ч Принята 20.12.2021 | Accepted 20.12.2021

УДК 615.322

METHODS FOR OBTAINING AND DETERMINATION OF THE MAIN BIOLOGICAL-ACTIVE COMPOUNDS FROM SUBCRITICAL СО2 - EXTRACT OF CAPSICUM ANNUUM L.

Asaturov1,2 Y. V., Semkina1 O.A., Dul1 V.N.

'All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants, Moscow, Russian Federation 2Biozevtika LTD, Moscow region, Istrinsky district, Dedovsk, Russian Federation

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ - АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДОКРИТИЧЕСКОГО СО2 - ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ CAPSICUM ANNUUM L.

Асатуров1,2 Ю.В., Семкина1 О.А., Дул1 В.Н.

'ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений», г. Москва, Российская Федерация

2Общество с ограниченной ответственностью «Биоцевтика», Московская обл., Истринский район, г. Дедовск, Российская Федерация

Abstract: Currently the intensive research is being carried out in the field of technology for obtaining extracts of plant raw materials. What is more, there is the study of the composition of plant extracts and the obtaining of biologically active components of plant in order to pharmaceutical industry uses. One of the actual problems of the plant extraction technologies is the study of the techniques, allowing to extract the complex of plant components without the use of high temperatures. In addition, the issues of environmental safety applied in the practice of plant extraction technologies make additional restrictions on the extractant. One of the most discussed methods of extraction technology is to extract plant compounds using carbon dioxide as an extractant. In this aspect, the most studied method is the technology of producing plant extracts with supercritical fluid extraction. In our work, we describe a methodfor obtaining a subcritical Capsicum Annuum L. fruit extract, followed by the obtaining

Аннотация: В настоящее время проводятся интенсивные исследования в области технологии получения экстрактов растительного сырья, изучение состава растительных экстрактов и извлечение биологически-активных компонентов растительного сырья с целью производства фармацевтической продукции. Одной из актуальных проблем технологии получения растительных форм является изучение способов экстракции растительного сырья, позволяющих извлекать комплекс растительных компонентов без применения высоких температур. В дополнении, вопросы экологической безопасности применяемых на практике технологий экстракции растительных компонентов вносят дополнительные ограничения к подбору экстрагентов. Одним из наиболее обсуждаемых способов технологии экстракции является извлечение растительных соединений с использованием углекислого газа в

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^—-——

of the main plant components responsible for the biological effect of raw material. The method of subcritical CO2 -extraction was obtained by the extract of the fruit of Capsicum Annuum L., the main component of which is capsaicin and the sum of its homologues. The extract was obtained using a subcritical extractor in 65 MPa mode of 23-28c ° at a constant flow ofCO2 0.18 kg of CO2 / h for 4 hours. The qualitative and quantitative composition of the subcritical CO2 Capsicum annuum L. fruits extract was identified by GC-MS. The quantitative composition of the obtained capsaicine of Capsicum Annuum L. extract was evaluated by HPLC.

Keywords: Capsaicin, GC-MS, HPLC, CO2 - Capsicum Annuum L. extract, Subcritical CO2 - extraction, Capsicum Annuum L.

качестве экстрагента. В этом аспекте, наиболее изученным методом является технология получения растительных экстрактов с помощью сверхкритической флюидной экстракцией. В предлагаемой нами работе описывается способ получения экстракта подов Capsicum annuum L. углекислотой в докритическом состоянии с последующим извлечением основных растительных компонентов, ответственных за биологический эффект растительного сырья. Методом докритической СО2 - экстракции получен экстракт плодов Capsicum annuum L., основным компонентом которого являются капсаицин и сумма его гомологов. Экстракт получен с использованием докритического экстрактора в режиме работы 65 МПа 23-28C° при постоянном потоке СО2 0,18 кг СО2 / ч в течение 4 часов. Качественный и количественный состав докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L. идентифицирован методом ГХ-МС. Количественный состав полученного капсаицина из экстракта плодов Capsicum annuum L. оценивали методом ВЭЖХ.

Ключевые слова: капсаицин, ГХ-МС, ВЭЖХ, СО2 -экстракт Capsicum annuum L., докритическая СО2 -экстракция, плоды Capsicum annuum L.

REFERENCES

[1]

Ganesan Baranidharan, Sangeeta Das, Arun Bhaskar, A review of the high-concentration capsaicin patch and experience in its use in the management of neuropathic pain, Volume: 6 issue: 5, page(s): 287-297, July 23, 2013

[2] Ernesto Fattorusso (Editor), Orazio Taglialatela-Scafati (Editor): Modern Alkaloids: Structure, Isolation, Synthesis, and Biology, ISBN: 978-3-527-31521-5 October 2007, 689 Pages

[3] Magaji G. Usman, Mohd Y. Rafii, Mohd R. Ismail, Md. Abdul Malek and Mohammad Abdul Latif: Capsaicin and Dihydrocapsaicin Determination in Chili Pepper Genotypes Using Ultra-Fast Liquid Chromatography, Molecules 2014, 19(5), 6474-6488

[4] S Genovese, F Epifano, L Marchetti: Pre-concentration of capsaicinoids from different cultivars of Capsicum annuum L. after extraction in heterogenous mixtures, Journal of Food Composition and Analysis, Elsevier 2021, 102

[5] Identification of biological - active compounds in AMARANTHUS HYPOCHONDRIACUS L. seeds subcritical TO2 extract /Asaturov Y.V., Semkina O.A. // XXXV International Scientific and Practical Conference "EurasiaScience": a collection of scientific papers, February 25, 2021, pp. 250-255

[6] Identification of biological - active compounds of subcritical TO2 - extract of green tea leaves / Kulikov N.S., Asaturov Y.V., Semkina O.A., Javakhyan M.A. //Innovations in Life Sciences: Collection of materials

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК

[1] Ganesan Baranidharan, Sangeeta Das, Arun Bhaskar, A review of the high-concentration capsaicin patch and experience in its use in the management of neuropathic pain, Volume: 6 issue: 5, page(s): 287297, July 23, 2013

[2] Ernesto Fattorusso (Editor), Orazio Taglialatela-Scafati (Editor): Modern Alkaloids: Structure, Isolation, Synthesis, and Biology, ISBN: 978-3-52731521-5 October 2007, 689 Pages

[3] Magaji G. Usman, Mohd Y. Rafii, Mohd R. Ismail, Md. Abdul Malek and Mohammad Abdul Latif: Capsaicin and Dihydrocapsaicin Determination in Chili Pepper Genotypes Using Ultra-Fast Liquid Chromatography, Molecules 2014, 19(5), 6474-6488

[4] S Genovese, F Epifano, L Marchetti: Pre-concentration of capsaicinoids from different cultivars of Capsicum annuum L. after extraction in heterogenous mixtures, Journal of Food Composition and Analysis, Elsevier 2021, 102

[5] Идентификация биологически активных веществ докритического СО2 -экстракта семян Amaranthus Hypochondriacus L./ Ю.В. Асатуров, О.А. Семкина// XXXV Международная научно-практическая конференция «EurasiaScience»: сборник научных трудов, 25 февраля 2021 г., С. 250-255

[6] Идентификация биологически активных веществ докритического СО2 -экстракта листьев зеленого чая / Куликов Н.С., Асатуров Ю.В., Семкина О.А.,

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^—-——

of the international symposium. Belgorod, October 1011, 2019 / Belgorod: NIU "Belga", 2019. - P. 125-126.

Джавахян М.А. INNOVATIONS IN LIFE SCIENCES: сборник материалов международного симпозиума. Белгород, 10-11 октября 2019 г. / Белгород: НИУ «БЕЛГУ», 2019. - С. 125-126.

Conflict of Interest Statement: The authors declare that there is no conflict of interest.

Acknowledgements: The authors of the article express their gratitude to N. S. Kulikov, PhD, for his assistance in conducting GC- MS studies of the subcritical CO2 extract of Capsicum annuum L. fruits.

Information about the contribution of each author: Asaturov Yu. V. - conducting an experiment, processing and analyzing the data obtained as a result of the study, writing a text, making an article for publication. Semkina O.A. - setting research goals and objectives, developing research design, writing text. Dul V.N. - processing and analysis of the data obtained as a result of the study.

Asaturov Yu. V. — ORCID ID - 0000-0002-0090-7361

Research interests, number of main publications: Organic chemistry, pharmaceutical chemistry, phytochemistry, 3 works published

Semkina O.A.-SPIN ID: 1637-9398, ORCID ID: 0000-0002-2611-4490

Research interests, number of main publications: Obtaining substances ofplant origin, quality analysis, development of medicines and their standardization. More than 110 publications have been published, 10 of them in SCOPUS, 3 in WoS, 56 in HAC and 12 in conference proceedings.

Dul V.N.— ORCID ID - 0000-0001-7824-4417

Research interests, number of main publications: Phytochemistry. More than 50 publications have been published, 22 of them in SCOPUS, 22 in the Higher Attestation Commission and 16 in conference proceedings.

Заявление о конфликте интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности: Авторы статьи выражают признательность к.х.н. Куликову Н.С. за помощь в проведении

исследований ГХ-МС анализа докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L..

Информация о вкладе каждого автора: Асатуров Ю.В.- проведение эксперимента, обработка и анализ

полученных в результате исследования данных, написание текста, оформление статьи к публикации. Семкина

О.А. - постановка целей и задач исследования, разработка дизайна исследования, написание текста. Дул В.Н. -

обработка и анализ полученных в результате исследования данных.

Асатуров Ю.В. — ORCID ID - 0000-0002-0090-7361

Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Органическая химия, фармацевтическая химия, фитохимия, опубликовано 3 работы

Семкина O.A.— SPIN ID: 1637-9398, ORCID ID: 0000-0002-2611-4490

Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Получение субстанций растительного происхождения, анализ качества, разработка лекарственных препаратов и их стандартизация. Опубликовано более 110 публикаций из них 10 в СКОПУС, 3 в WoS, 56 в ВАК и 12 в материалах конференций.

Дул В.Н — ORCID ID - 0000-0001-7824-4417

Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Фитохимия. Опубликовано более 50 публикаций из них 22 в СКОПУС, 22 в ВАК и 16 в материалах конференций.

For citation: Asaturov Y.V., Semkina O.A., Dul V.N. METHODS FOR OBTAINING AND DETERMINATION OF THE MAIN BIOLOGICAL-ACTIVE COMPOUNDS FROM SUBCRITICAL СО2 - EXTRACT OF CAPSICUM ANNUUM L. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2021. - Vol.23. - №12. - P. 92-98. Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-92-98.

Для цитирования: Асатуров Ю.В., Семкина О.А., Дул В.Н. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ - АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДОКРИТИЧЕСКОГО СО2 - ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ CAPSICUM ANNUUM L. // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". - 2021. - Т.23. - №12. - С. 9298. Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-92-98.

Введение. Капсаицин - основной компонент плодов Capsicum annuum L., который содержится

в большинстве видов рода Capsicum spp. Раздражающее действие и обезболивающий

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^—-——

эффект капсаицина обусловлены воздействием на ванилоидные рецепторы, агонистом которых он является. Капсаицин принадлежит к фармакологической группе — «Раздражающие средства природного происхождения». Раздражает верхние дыхательные пути, кожу и слизистые оболочки. Переносимая концентрация 0,004 мг/л при экспозиции 2 мин. Является компонентом спиртовой настойки и медицинского пластыря, используемых как отвлекающее и обезболивающее средство, а также мази от обморожения. Капсаицин находит применение в различных видах человеческой деятельности - от применения в медицине до создания химического оружия и средств самообороны [1].

В плодах Capsicum annuum L. капсаицин распределен неравномерно, и сопровожден суммой его гомологов - капсаициноидов. В плодах единственным местом биосинтеза данных соединений является семяносец, после чего они переносятся в иные части растения -околоплодник, семена, стебель, листья [2]. Как правило, в остром перце более 85% суммы капсаицина и капсаициноидов находится в семяносце, около 6% - в мясистом околоплоднике и около 8% в семенах [3, 4]. Замечены различия в составе смеси суммы компонентов из различных частей растений: хотя капсаицин был основным компонентом в плодах некоторых разновидностей Capsicum annuum L., дигидрокапсаин был более распространен в их вегетативных органах. Сумму капсаицина и его гомологов возможно обнаружить уже через неделю после цветения, но существуют различия в кинетике их продуцирования, при этом максимальная концентрация достигается через две-четыре недели, в зависимости от сорта. На практике максимальная концентрация суммы капсаицина и капсаициноидов достигается, когда зеленые плоды только начинали менять цвет [2]. Накопление капсаицина и капсаициноидов также зависит от условий окружающей среды, таких как температура, свет, влажность почвы и ее минеральный состав. В целом, условия отсутствия влаги и высокая температура способствовали выработке активного начала плодов Capsicum annuum L., что объясняет большую остроту перца, выращенного в засушливых тропических регионах, по сравнению с перцем, выращиваемым в более умеренном или влажном климате [4].

Поскольку плоды перца острого являются важным сырьем для фармацевтической промышленности, проведен анализ суммы капсаицина и капсаициноидов в растительном сырье и готовой продукции с использованием различных методов хроматографии, например ГХ, ГХ/МС, ВЭЖХ.

Сходная идентификация капсаицина и его гомологов во многих хроматографических системах делает разделение данной смеси довольно сложной задачей при проведении анализа. ГХ не требует предварительной пробоподготовки, но ее разделяющая способность ниже, чем у ВЭЖХ - наиболее популярного в настоящее время метода определения суммы капсаицина и капсаициноидов. Настоящая работа является продолжением исследований, включающих получение докритических СО2 - экстрактов лекарственного растительного сырья и изучения качественного состава этих экстрактов [5, 6]. В настоящей работе проводится оценка содержания основных соединений экстракта плодов Capsicum annuum L. методом ГХ/МС, с оценкой чистоты полученного капсаицина с помощью метода ВЭЖХ.

Цель настоящего исследования - изучение качественного состава и соотношения компонентов докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L. и разработка способа выделения капсаицина из СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L..

Материалы и методы. 5 кг плодов Capsicum annuum L. 2020 г. заготовки, Индия, Изготовитель «Deepkamal Exports Pvt. Ltd.». Декларация соответствия № ЕАЭС RU Д-ЕЧ.АЮ97. В.04231/19. Углекислый газ чистотой ос.ч. был приобретен в ООО «Диар». Калий гидроксид ч.д.а, натрий хлористый ч.д.а, конц. соляная кислота х.ч., этиловый эфир ч.д.а, метанол х.ч., хлороформ ч., барий хлористый ч. и серебро азотнокислое х.ч. были приобретен в ООО «Русхим»,

Для получения СО2 - экстракта был использовании лабораторный модуль 9В-20 типа «Каскад» ООО «Биоцевтика».

Термостатирование СО2 - экстракта проводилось с использованием суховоздушного термостата ТВ -80-1 АО «ГРПЗ». Центрифугирование экстракта проводилось на центрифуге

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^----

промышленной ОС - 6 - МЦ ОАО ТНК «Дастан». Для фильтрации использовался фильтр Шотта ФКП-90 ПОР 40

Получение докритического СО2 -экстракта проводилось на лабораторном модуле 9В-20 типа «Каскад» ООО «Биоцевтика» в режиме низкотемпературной докритической СО2

- экстракции жидким диоксидом углерода при 65 МПа 23-28C°. Экстракт освобождали от остатков углекислоты путем термостатирования (от 25-30 °С) и подвергали центрифугированию 7 000 об\мин., 20 мин), затем помещали в стеклянные, плотно закрытые емкости из светозащищенного стекла и хранили при температуре от 2 до 8 °С. Полноту проведения экстракции семян контролировали по содержанию экстрактивных веществ в шроте.

После очистки экстракт разводили водой, рН среды доводили до 11,0 0,5 Н раствором гидроксидом калия и выдерживали 12 ч. при н.у. Отбирали 100 см3 полученной смеси, рН среды доводили до 7,5 добавлением раствора соляной кислоты, после чего экстрагировали диэтиловым эфиром. Нижнюю (водную) часть раствора отделяли на делительной воронке, затем удаляли, а эфирные части объединяли. Диэтиловый эфир отгоняли, получали маслянистый остаток красно

- коричневого цвета. Остаток растворяли в 90% метаноле, с добавлением 5% гидроксида калия до pH 7,5, и тщательно перемешивали. К полученному раствору добавляли раствор хлорида бария в небольшом избытке, смесь перемешивали. После отстаивания прозрачный раствор отделяли от осадка, который промывали метанолом на фильтре Шотта. Метанол удаляли перегонкой. Осадок смешивали с водой, в результате чего из него выделялось масло, которое механически удаляли, а оставшуюся часть встряхивали с хлороформом. Хлороформ удаляли, осадок смешивали с основной частью масла. Масло растворяли в 90% метаноле, подщелоченным 5% раствором гидроксида калия до pH 7.5, доводя конечный объем до 2 000 см3, затем тщательно перемешивали и добавляли спиртовой раствор нитрата серебра. Выпадал коричнево-красный, хлопьевидный осадок, содержащий капсаицин. Осадок фильтровали и промывали метанолом до полного удаления целевого компонента. Добавлением раствора хлорида натрия и последующей фильтрацией удаляли из фильтрата нитрат серебра. Отгоняли метанол, остаток смешивали с водой, масло

отделяли, растворяли в избытке 5%. раствора гидроксида калия, отстаивали, экстрагировали диэтиловым эфиром. Эфир помещали в пятилитровую колбу, смешивали с 1 000 см3 0,5% раствором гидроксида калия, разбавленного двумя литрами воды, нагревали до 60°С и оставляли на ночь при н.у.. Щелочной, слегка окрашенный, прозрачный раствор отделяли от маслянистого нерастворимого материала, оставшегося на стенках колбы. Процесс повторяли до тех пор, пока из остатка полностью не удалялся капсаицин. Полученные щелочные растворы объединяли в большой колбе, нагревали до 60°С и при перемешивании добавляли раствор хлорида бария (в избытке). При отстаивании наблюдали выпадение осадка, прозрачный супернатант удаляли. Осадок повторно обрабатывали разбавленным 5% раствором гидроксида калия с последующим осаждением хлоридом бария до тех пор, пока он не освободится от капсаицина. Прозрачные фильтрованные растворы подкисляли и экстрагировали хлороформом, хлороформ удаляли. После хранения в течение нескольких суток происходит образование осадка. При недостаточной чистоте материала, капсаицин возможен к перекристаллизации из петролейного эфира, в виде кристаллов белого цвета.

Исследование компонентного состава СО2 - экстракта проводили на хромато-масс-спектрометре Finnigan MAT 112S в режиме электронного удара (70эВ). Температура источника ионов - 80-220°С, температура интерфейса - 250°С, скорость сканирования - 1 сек/декаду. Для газохроматографического разделения использовалась капиллярная колонка с привитой жидкой фазой DB-1 (60м 0.25мм) в режиме программирования температуры от 40°C (10 мин) до 260°C со скоростью 3°С/мин, газ носитель - гелий. Для идентификации использовались электронные базы спектров NISIT и Wiley, а также индексы удерживания.

Чистоту полученного капсаицина оценивали с помощью LC-20A ВЭЖХ с SPD-20A UV-детектором (Shimadzu Instruments Co., Ltd., Japan). Аналитическая колонка представляла собой колонку Kromasil C18 (250 мм х 4,6 мм). Подвижная фаза представляла собой 54% этанол со скоростью потока 1 см3 / мин, длина волны обнаружения составляла 280 нм. Объем вводимой пробы составлял 20 мкл.

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^—-——

Результаты и обсуждение. В результате проведенных работ нами было получено 260 г. докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L.. Выход продукта составил 5,2 % в пересчете на воздушно - сухое сырье. Полученный докритический экстракт

представляет собой густую маслянистую жидкость от темно - коричневого до темно -красного цвета с характерным запахом сырья, практически нерастворим в воде, очень легко растворим в большинстве неполярных растворителей.

Содержание экстрактивных веществ докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L. определяли методом ГХ-МС (рис. 1). В результате проведенного анализа в образце СО2 -экстракта обнаружено 23 соединения, представленные терпенами, монотерпеноидами, сложными эфирами, жирными кислотами, капсаицином и капсаициноидами. Основным компонентом является сумма ванилиламидов, составляющая 27% от суммы всех соединений СО2 - экстракта.

Рис. 1. - Хроматограмма докритического СО2 - экстракта плодов Capsicum annuum L:. Fig. 1. - Chromatogram of subcrtical СО2 - extract of the fruit of Capsicum Annuum L.

1- цимол, 2 - лимонен, 3- линалоол, 4 - карвон, 5 - куминовый альдегид, 6 - а - терпинилацетат, 7 -метилмиристат, 8 - миристиновая кислота, 9 - метиловый эфир 14 -метилпентадекановоой кислоты, 10 - метилпальмитат, 11 - 14 -метилпентадекановоая кислота, 12 - пальмитиновая кислота, 13 - метиловый эфир 9, 15 - октадиеновой кислоты, 14 - метиллинолеат, 15 -метиллиноленат, 16 - метилолеат, 17 - метилстеарат, 18 - 1-амино-4-гидрокси-2-метокси-9,10-антрацендион, 19 - линолевая кислота, 20 -ванилиламид пеларгоновой кислоты, 21 - капсаицин, 22 -дигидрокапсаицин, 23 - а- токоферол

Очистка образца капсаицина от сопутствующих компонентов привела к получению 2,5 г капсаицина с чистотой 98,28%. Выход продукта составил 0,45% в пересчете на воздушно - сухое сырье. Анализ проводился

методом ВЭЖХ (рис 2.), Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения метода докритической СО2 - экстракции для получения экстрактов перца красного, жгучего Capsicum spp.., с высоким содержанием

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^---—

капсаицина и капсаициноидов как для применения в пищевом производстве, так и с

целью получения лечебно-профилактического средства местного разогревающего действия.

1 50

2 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 2. - Хроматограмма образца капсаицина, полученного из СО2 -экстракта плодов Capsicum annuum L.

Fig. 2. Chromatogram of the sample of capsaicin obtained from СО2 - extract of the fruit of Capsicum Annuum L.

К достоинствам процесса докритической СО2 - экстракции можно отнести возможность переработки больших объемов растительного сырья, тем не менее, высокая чувствительность углекислоты к присутствию воды в сырье накладывает определенные требования на качество применяемого в настоящем процессе экстракции плодов Capsicum annuum L.

Заключение: методом докритической СО2 -экстракции из плодов Capsicum annuum L.

получен СО2 - экстракт. Изучен качественный состав и соотношение компонентов докритического СО2 - экстракта. Методом ГХ-МС обнаружено 23 соединения, которые представлены терпенами, монотерпеноидами, сложными эфирами, жирными кислотами и ванилиламидами. Установлено содержание суммы капсаицина и капсаициноидов, проведены работы по извлечению капсаицина из СО2 -экстракта, определен выход и чистота капсаицина.

Corresponding Author: Asaturov Yuri Vladimirovich - All-Russian Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants, Moscow, Russian Federation

E-mail: yurasaturov@gmail.comChizhikova1

Ответственный за переписку: Асатуров Юрий Владимирович -Всероссийский научно-исследовательский Институт Лекарственных и Ароматических Растений, г. Москва, Российская Федерация

E-mail: yurasaturov@gmail.com

Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации

—-д^с«^—-——

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.