CC BY
10termination of biotin in pharmaceutical formulations / T. Perez-Ruiz [et al.] // Chroma-togr. - 2003. - Vol. 58. - Р. 757-762.
14. Determination of biotin levels in cer-ebrospiral fluid samples / E. Livanion [et al.] // J. Pharm. Biomed. Anal. - 1999 - Vol. 21. - P. 875-879.
15. Kinetic Spectrophotometry Determination of Biotin in Pharmaceutical Preparations / M.I. Walash [et al.] // Intern. J. Biomed. Sci. - 2008. - V. 4, № 3. - P. 238-244.
16. Traore Zoumana Sekou. Determination of Biotin in Pharmaceutical Formulations by Potassium Permanganate-luminol-CdTe Nanoparticles Chemiluminescence System / Zoumana Sekou Traore, Xing-guang Su // Chem. Res. Chinese Universites. - 2012. -Vol. 28, № 4. - P. 604-608.
17. Fluorometric assay for quantitation of biotin covalently attached to proteins and nucleic acids / R.H. Batchelor [et al.] // Biotechniques. - 2007. - Vol.43, № 4. - Р. 503-507.
18. Mittal, R. Biotin-4-fluorescein based fluorescence quenching assay for determination of biotin binding capacity of streptavidin
conjugated quantum dots / R. Mittal, M.P. Bruchez // Bioconjugate Chem. - 2011. - V. 22. - P. 362-368.
19. Devyatnin, V. A. Use of the polarographic method to analyse biotin and certain intermediate products of its synthesis / V A. Devyatnin, I. A. Solunina, S. D. Mikhno // Khimiko-Pharm. J. - 1972. - Vol. 6, № 8. - P. 35-38.
20. Davidek, J. Polarographische Bestimmung von Biotin / J. Davidek // J. Naturwissenschaften. - 1961. - Vol. 48, Issue 10. - 403 p.
21. Державна фармакопея Укра'ши: Державне тдприемство «Науково-експер-тний фармакопейний центр». - Доп. 1. -Х.: Р1РЕГ, 2004. - 520 с.
Адрес для корреспонденции:
61118, Украина, г. Харьков ул. Блюхера, 4,
Национальный фармацевтический университет, кафедра физической и коллоидной химии, тел. (0572) 97-98-38, е-таИ: [email protected], Блажеевский Н. Е.
Поступила 08.11.2014 г.
Н. Н. Бойко
КИНЕТИКА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ТРАВЫ ХВОЩА ПОЛЕВОГО
Национальный фармацевтический университет, г. Харьков, Украина
В статье приведены результаты исследования по изучению процесса накопления сухого остатка, веществ—маркеров (гидроксикоричных кислот в пересчете на кислоту хлорогеновую) и ионов калия в вытяжке на примере травы хвоща полевого.
Показано, что зависимость концентрации веществ в вытяжке от времени настаивания в пределах исследуемого периода времени имеет в общей форме вид логарифмического закона С = Ь • 1п(I) + а.
Зависимость накопления концентрации веществ от времени в процессе настаивания по логарифмической модели позволяет предсказывать кинетику изменения концентрации вещества в системе минимум по двум точкам.
Показано также, что во время мацерации органические и неорганические вещества экстрагируются параллельно друг с другом.
Ключевые слова: кинетика, мацерация, хвощ полевой, калий, экстрактивные вещества, гидроксикоричные кислоты.
ВВЕДЕНИЕ
На данный момент в технологии экстракционных препаратов одними из основных параметров растительного сырья, на которые обращают внимание техноло-
ги, являются: степень измельченности, содержание экстрактивных веществ, содержание целевых веществ или веществ-маркеров, влажность, насыпная плотность, объемная плотность, коэффициент поглощения экстрагента и некоторые
другие [1]. Приведенные выше параметры имеют различное значение в фитотехно-логии, так, например, степень измельчен-ности растительного сырья значительно влияет на скорость перехода веществ в экстрагент. Насыпная плотность и объемная плотность определяют размер экстрактора. Коэффициент поглощения экс-трагента предсказывает потери вытяжки на растительном сырье. Содержание экстрактивных, целевых или веществ-маркеров в растительном сырье определяет их концентрацию в получаемой вытяжке [2]. Все они взаимосвязаны друг с другом [3-5]. Например, степень измельченности сырья значительно влияет на насыпную плотность сырья и коэффициент поглощения экстрагента сырьем, а также на удельную поверхность частиц и косвенно на скорость перехода веществ из частиц растительного сырья в экстрагент.
До настоящего времени технологи практически не обращали внимания на еще одну важную составляющую растительного сырья - минеральный состав. Микро- и макроэлементы, которые содержатся в сырье, во время процесса экстракции переходят в составе экстрактивных веществ в вытяжку (настойку, экстракт) и могут привносить свою лепту в фармакологические эффекты полученных извлечений. Известно, что в наибольшем количестве в растениях содержится: калий > кальций > кремний > магний > натрий [6]. Причем на сумму калия и кальция в среднем приходится 65% масс и более от всех микро- и макроэлементов в растении.
С точки зрения технологии важно понимать, что микро- и макроэлементы, например, катионы металлов, экстрагируются вместе с органическими веществами из растительного сырья в составе комплекса или противоиона к органическим кислотам.
На данный момент авторами не найдено исследований по вопросу изучения зависимости выхода ионов металлов, действующих веществ (веществ-маркеров) и сухого остатка в вытяжки во время процесса экстракции друг от друга, что обусловило необходимость проведения подобной работы.
Цель данной работы - исследовать процесс перехода ионов калия в вытяжку из растительного сырья одновременно с сухим остатком, веществами-маркерами (гидроксикоричными кислотами) на примере травы хвоща полевого.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для исследований использовали растительное сырье - траву хвоща полевого, приобретенное в 2013 г. ООО Аптека «Лекарственные травы», г. Харьков.
Для экстракции использовали этанол 40±1% об. при соотношении растительное сырье: экстрагент 1:10 (масс.: об.). Фракция частиц сырья 2^3 мм.
Отсев необходимой фракции (2-3 мм) проводили с помощью сит лабораторных СЛП-300, диаметр ячеек 2 и 3 мм.
Содержание экстрактивных веществ определяли по методу, описанному в работе с помощью гравиметрии [7, 8]. Ошибка определения при трех параллельных определениях составляла не более 5%.
Определение содержания суммы ги-дроксикоричных кислот в пересчете на хлорогеновую в вытяжке из травы хвоща полевого проводили по методике, описанной в источниках [9, 10]. Ошибка определения при трех параллельных определениях составляла не более 5%.
Определение содержания ионов калия в вытяжках из растений проводили по следующей методике: для анализа берут 0,5^1 мл или грамм вытяжки, помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, добавляют 1 мл или грамм 0,025 М водного раствора магния сульфата MgSO4 и доводят смесь дважды водой очищенной до 10 мл или граммов. Раствор перемешивают и вносят в химический стакан для анализа, погружают калий-селективный электрод ЭЛИС-121К и электрод сравнения ЕСР 10101 с двойным солевым мостиком, который заполнен 1 мольным раствором лития сульфата Li2SO4. Снимают показания с потенциометра «И-160МИ». Измеряемую разность потенциалов пересчитывают на концентрацию ионов калия методом калибровочной прямой или по известным формулам при постоянной ионной силе раствора. Перед началом измерения калий-селективный электрод калибруют по стандартным растворам. Ошибка определения ионов калия при трех параллельных определениях составляла не более 5%. На данную методику количественного определения ионов калия получен патент на полезную модель [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследований по изучению
кинетики выхода экстрактивных веществ в процессе мацерации для фракции частиц 2-3 мм приведены на рисунке 1.
Как видно из приведенных на рисунке 1 данных, процесс накопления экстрактивных веществ в вытяжке практически полностью приходит к равновесному состоянию за сутки настаивания. При этом зависимость концентрации экстрактивных веществ в вытяжке от времени хорошо описывается логарифмической зависимостью: Сэв=0,00151п(^+0,0125 и R2=0,9842.
Результаты исследований по изучению кинетики выхода веществ-маркеров (гидроксикоричные кислоты в пересчете на хлорогеновую кислоту) в процессе ма-
церации для фракции частиц 2-3 мм приведены на рисунке 2.
Как видно из приведенных на рисунке 2 данных, процесс накопления гидрок-сикоричных веществ (вещества-маркеры) в вытяжке также практически полностью приходит к равновесному состоянию за сутки настаивания. При этом зависимость концентрации экстрактивных веществ в вытяжке от времени хорошо описывается логарифмической зависимостью: Сх=0,0002 1п(0+0,0014 и R2=0,9898.
Результаты исследований по изучению кинетики выхода ионов калия в процессе мацерации для фракции частиц 2-3 мм приведены на рисунке 3.
Рисунок 1 - Зависимость накопления сухого остатка в вытяжке от времени настаивания
Рисунок 2 - Зависимость накопления хлорогеновой кислоты (вещество-маркер) в
вытяжке от времени настаивания
Уремя -экстракт п г, ч
Рисунок 3 - Зависимость накопления ионов калия в вытяжке от времени настаивания
Как видно из приведенных на рисунке 3 данных, процесс накопления ионов калия в вытяжке также практически полностью приходит к равновесному состоянию за сутки настаивания. При этом зависимость концентрации ионов калия в вытяжке от времени также хорошо описывается логарифмической зависимостью: Ск=0,000008 1п(Г)+0,0001 и R2=0,9972.
Интересно отметить, что зависимость накопления концентрации веществ от времени в процессе настаивания классически описывалась экспоненциальным законом вида: С=Ср(1-Лехр(-кЧ)), где Ср - равновесная концентрация вещества в экстракционной системе; А - концентрация вещества в вытяжке в первоначальный момент после смыва с поверхности частиц; к- константа, описывающая динамику изменения концентрации вещества в системе; t - время настаивания [12]. Основной недостаток подобной модели - это необходимость обязательного нахождения равновесной концентрации вещества в системе, что приводит к значительному увеличению времени экспериментирования. Использование же логарифмической модели позволяет предсказывать кинетику изменения концентрации вещества в системе минимум по двум точкам (С^ й; и а+1, й+1).
Однако распространять подобную зависимость от частного (травы хвоща полевого) к общему (на другие объекты) было
бы ошибочно и в будущем следует провести дополнительные эксперименты на разном растительном сырье и разных группах биологически активных веществ.
Далее на рисунке 4 показана зависимость концентрации сухого остатка от концентрации хлорогеновой кислоты в вытяжке, при этом цифрами указано время настаивания, выраженное в часах.
Как видно из рисунка 4, зависимость концентрации сухого остатка и хлорогено-вой кислоты в вытяжке от времени имеет прямолинейный вид, что говорит об одновременном выходе из растительного сырья в вытяжку экстрактивных веществ и веществ-маркеров (хлорогеновой кислоты) в их составе.
На рисунке 5 показана зависимость концентрации сухого остатка от концентрации ионов калия в вытяжке, при этом цифрами указано время настаивания, выраженное в часах.
Как видно из рисунка 5, зависимость концентрации сухого остатка и ионов калия в вытяжке от времени также имеет прямолинейный вид, что говорит об одновременном выходе из растительного сырья в вытяжку экстрактивных веществ и минеральных веществ, в частности, ионов калия.
На рисунке 6 показана зависимость концентрации хлорогеновой кислоты от концентрации ионов калия в вытяжке, при этом цифрами указано время настаивания, выраженное в часах.
я и
0,018 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0 0,
0,5
о'
10
14
. -О •
у = 7,0967х + 0,0029 Я2 = 0,9965
001 0,0012 0,0014 0,0016 0,0018 0,002 0,0022
Концентрация хлорогеновой кислоты, г/г вытяжки
Рисунок 4 - Зависимость концентрации сухого остатка от хлорогеновой кислоты в
вытяжке и времени настаивания
7
5
4
2
0,018
0,016
| 0,014
§ 0,012 £ « 8 § 0,01
« 3 0,008 я я '
& и
0,006 -0,004 -0,002 -0 — 0,0001
0,5
0,00011
10
14
23
у = 174,76х - 0,0072 Я2 = 0,9822
0,00012
0,00013
Концентрация калия, г/г вытяжки
0,00014
Рисунок 5 - Зависимость концентрации сухого остатка от ионов калия в вытяжке и
времени настаивания
7
5
4
3
2
1
^ а
о £
и
0,0025
0,002
0,0015
0,001
0,0005
0
0,0001
1
. ......
23
4 5
л*-'"
у = 24,639х - 0,0014 Я2 = 0,9868
0,00011 0,00012 0,00013 0,00014
0,00015
Концентрация калия, г/г вытяжки
Рисунок 6 - Зависимость концентрации хлорогеновой кислоты от ионов калия в
вытяжке и времени настаивания
14
10
7
3
2
0,5
Как видно из рисунка 6, зависимость концентрации хлорогеновой кислоты и ионов калия в вытяжке от времени также имеет прямолинейный вид, что говорит об одновременном выходе из растительного сырья в вытяжку веществ-маркеров (ги-дроксикоричных кислот) и ионов калия, вероятно, в составе противоиона друг к другу.
Следует отметить, что из приведенных зависимостей концентраций друг от друга, изображенных на рисунках 4-6, можно получить угол наклона одного компонента при знании углов наклона двух других. Так, например, умножая углы наклона хлорогеновой кислоты от ионов калия 24,639 (рисунок 6) и сухого остатка от хлорогеновой кислоты 7,0967 (рисунок 4), можно получить угол наклона для сухого остатка от ионов калия, равного 24,639 7,0967=174,85, что очень близко к экспериментально найденному значению 174,76 (рисунок 5).
ВЫВОДЫ
Проведены исследования по изучению процесса накопления сухого остатка, веществ маркеров (гидроксикоричных кислот в пересчете на кислоту хлорогеновую) и ионов калия в вытяжке на примере травы хвоща полевого.
Показано, что зависимость концентрации веществ в вытяжке от времени настаивания в пределах исследуемого периода времени имеет в общей форме вид логарифмического закона C=bln(t)+a.
Отмечено, что зависимость накопления концентрации веществ от времени в процессе настаивания по логарифмической модели позволяет предсказывать кинетику изменения концентрации вещества в системе минимум по двум точкам.
Показано также, что во время мацерации органические и неорганические вещества экстрагируются параллельно друг с другом.
SUMMARY
N. N. Boyko EXTRACTION KINETICS OF SOME INORGANIC AND ORGANIC
COMPONENTS FROM THE HERB OF EQUISETIARVENSIS
This paper presents research data on
the process of accumulation of dry residue, marker substances (hydroxycinnamic acids equivalent to chlorogenic acid) and potassium ions in the extract on the example of Equiseti arvensis herb.
It is shown that the dependence of the concentration of substances in the extract from the infusion time within the study period in general can be presented as a logarithmic law in the following form: C=bln(t)+a.
It is noted that the dependence of accumulation of substance concentration on time in the process of infusion by logarithmic model makes it possible to predict the kinetics of changes in substance concentration in the system at least by two points.
It is also shown that during maceration, organic and inorganic substances are extracted in parallel with each other.
Keywords: kinetics, maceration, Equiseti arvensis herb, potassium, extractives, hydroxycinnamic acids.
ЛИТЕРАТУРА
1. Настойки, экстракты, эликсиры и их стандартизация / Под ред. проф. В. Л. Багировой, проф. В. А. Северцева. - СПб.: СпецЛит, 2001. - 223 с.
2. Бойко, Н. Н. Изучение зависимости концентрации биологически активных веществ в получаемых вытяжках от соотношения экстрагент/растительное сырье / Н. Н. Бойко, А. И. Зайцев // Материалы III международной научно-практической конференции «Актуальные исследования гуманитарных, естественных, точных и общественных наук. - 25 ноября 2013 г., Новосибирск. - С. 94-101.
3. Гарна, С. В. Взаемозв'язок основ-них технолопчних параметрiв рослинно'1 сировини / С. В. Гарна, П. П. Ветров, В. А. Георпянц // Актуальш питання фармацевтично'1 i медично'1 науки та практики. - 2012. - №1(8). - С. 54-57.
4. Литвинов, В. Л. Взаимосвязь основных технологических параметров при экстракции из растительного сырья / В. Л. Литвинов, П. П. Ветров // Хим.-фарм. журн. - 1982. - №4. - С. 81-83.
5. Попова, Т. П. Некоторые общие закономерности извлечения действующих веществ из лекарственного сырья. Сообщение 2. Технологические свойства лекарственного растительного сырья / Т. П. Попова, В. И. Литвиненко // Фармаком. -
1993. - № 2. - С. 8-12.
6. Универсальная энциклопедия лекарственных растений / Сост. И. Путыр-ский, В. Прохоров. - Мн.: Книжный дом; М.: Махаон, 2000. - 656 с.
7. Государственная фармакопея СССР. XI изд. Вып.1. Общие методы анализа. - М.: Медицина, 1987. - 334 с.
8. Державна Фармакопея Укра'ни / Державне тдприемство «Науково-експер-тний фармакопейний центр». - 1-е вид. -X.: Р1РЕГ, 2001. - Доповнення 1. - 2004. - С. 520.
9. Бойко, М. М. Обгрунтування схеми розробки анал^ичного контролю вироб-ництва фiтохiмiчних засобiв, отримуваних за допомогою ультразвуку / М. М. Бойко, О. I. Зайцев // Запорiзький медичний журнал. - 2008. - № 4(49). - С. 84-88.
10. Дослщження фенольних сполук ли-стя евкалшта / О. М. Кошовий [та шш.] // Фармаком. - 2005. - № 2/3. - С. 151-161.
11. Пат. 94510 иА, МПК (2006.1)
G01N 27/26 Споаб кшьюсного визначення юшв кал^ у водно-спиртових витяжках з лшарсько! рослинно'1 сировини / М. М. Бойко, М. С. Блажеевський, О. I. Зайцев. и 2014 07449; Заявл. 02.07.2014; Опубл. 10.11.2014, Бюл. № 21. - 5 с.
12. Бойко, М. М. Математичне опи-сання процесу екстракцп бюлопчно ак-тивних сполук iз рослинно'1 сировини / М. М. Бойко, О. I. Зайцев // Укра'нський журнал клшчно! та лабораторно'1 медицини. -2009. - Т. 4, № 1. - С. 38-40.
Адрес для корреспонденции:
61140, Украина, г Харьков, ул. Невского, 18, Национальный фармацевтический университет,
кафедра процессов и аппаратов химико-фармацевтических производств, тел. +38(057)7718152, [email protected] Бойко Н. Н.
Поступила 08.11.2014 г.
Ю. А. Шерякова, О. М. Хишова
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ САПОНИНОВ СИНЮХИ МЕТОДОМ ВЭЖХ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
Разработана методика идентификации и количественного определения три-терпеновых сапонинов в пересчете на в-эсцин методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в корневищах с корнями синюхи и лекарственных средствах на ее основе. Методика валидирована по параметрам линейность, специфичность, правильность. Определен предел ее обнаружения и количественного определения. Воспроизводимость результатов определения биологически активных веществ (БАВ) синюхи составила: в таблетках RSD = 0,15%; в капсулах RSD = 0,38%.
Ключевые слова: таблетки, капсулы, корневища с корнями синюхи, в-эсцин, ва-лидация, высокоэффективная жидкостная хроматография.
ВВЕДЕНИЕ
При разработке лекарственных средств (ЛС) на основе корневищ с корнями синюхи одной из проблем стала стандартизация БАВ синюхи в готовых ЛС. По данным литературы [1-4] преобладающей группой БАВ, содержащейся в синюхе, являются тритерпеновые сапонины. В настоящее время выделено и идентифицировано около 30 индивидуальных веществ, которые
объединяют под названием «эсцин». Основными среди них считаются четыре: эс-цин 1а и 1Ь, изоэсцин 1а и 1Ь [5].
В последние годы при стандартизации лекарственного растительного сырья (ЛРС) все чаще используют инструментальные методы анализа, такие как тонкослойная хроматография (ТСХ) и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) - для идентификации БАВ, денситометрия (ДТСХ), УФ-спектрофотометрия (УФ) [2,
