CC BY
138
Химия растительного сырья. 2009. №1. С. 89-92.
УДК 547.992
МЕТОДИКИ КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА СУММЫ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ИЗ КОРНЕЙ FERULA TENUISECTA
© Л.Д. Котенко, Р.М. Халилов , А. У. Маматхонов
Институт химии растительных веществ им. акад. С.Ю. Юнусова АН РУз, ул. Х. Абдуллаева, 77, Ташкент, 100170 (Узбекистан) E-mail: [email protected]
Разработана методика качественного определения суммы сложных эфиров в корнях ферулы тонкорассеченной и количественного определения суммы сложных эфиров в субстанции ферулен. Изучены параметры экстракции суммы сложных эфиров из корней ферулы тонкорассеченной и установлено, что для этого процесса размеры частиц сырья должны быть 2-6 мм, а концентрация спирта 95%. На основе сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов создан новый препарат «Ферулен». В результате проведенных экспериментов разработана технология получения данного препарата. Выявлено, что наибольшие потери суммы сложных эфиров в технологии происходят при обработке поташом.
Ключевые слова: ферулен, сложные эфиры, технология, экстракция, хроматографическая очистка, ферула тонкорас-сеченная, методы анализов.
Введение
Средняя Азия является одним из типичных районов произрастания ферул; здесь встречается максимальное разнообразие видов [1-3]. Систематическое изучение химического состава ферул, произрастающих в Средней Азии, показало, что виды рода ферула, кроме терпеноидных кумаринов и сесквитерпеновых лактонов, содержат сложные эфиры терпеновых эфиров с ароматическими и алифатическими кислотами [4, 5].
Ферула тонкорассеченная (Ferula tenuisecta Korov. - семейства сельдерейных - Apiaceae) встречается в горах Западного Тянь-Шаня в пределах Узбекистана, Казахстана и Киргизии, на хребтах: Таласском, Кара-тау и Чаткальском, на мягких и щебнистых склонах гор в полосе кустарников. На этих площадях можно ежегодно проводить промышленную заготовку этого растения в количестве до 200 т сухой массы в год, не нанося ущерба естественным запасам [6].
Из растения ферула тонкорассеченная, произрастающего в Ташкентской области, выделен ряд сложных эфиров ароматических кислот [5, 7-9].
Все сложные эфиры ароматических кислот дают ряд реакций, обусловленных ароматическим ядром. Среди них следует отметить реакцию азосочетания. В щелочных и нейтральных растворах ароматические соединения образуют с солями диазония характерные окрашенные азокрасители. В качестве диазотирую-щих аминов наиболее часто используется сульфакриловая кислота, сульфаниламид и и-нитроанилин, дающие наиболее яркие цвета и разнообразие в окрасках. Терпеноидные заместители изменяют физические свойства ароматических кислот понижают температуру плавления, способность образовывать водородные связи и растворимость. В отличие от кислот сложные эфиры хуже растворимы в полярных растворителях и лучше в неполярных, таких как серный эфир, четыреххлористый углерод.
Сложные эфиры сесквитерпеновых спиртов не показывают специфических качественных реакций. Как и другие органические ненасыщенные соединения, они на пластинках тонкослойной хроматографии обесцвечивают раствор перманганата калия, дают бурое окрашивание с концентрированной серной кислотой, цветные реакции с уксусно-кислым раствором хлорсульфоновой кислоты, с тетранитрометаном. Наиболее удобным проявителем является 1% раствор ванилина в концентрированной серной кислоте, который дает цветные реакции различных оттенков с ненасыщенными соединениями.
* Автор, с которым следует вести переписку.
На базе сложных эфиров ферутинина (С22 Н30 О4), ферутина (С23Н32О5), тенуферина (С2зНз2Об), тенуфе-ридина (С22Н30О5) и фертидина (С27 Н36 О4) создан новый препарат «Ферулен».
В результате фармакологического изучения было установлено выраженное эстрогенное действие ферулена [10].
Цель работы - исследование процесса выделения суммы сложных эфиров из корней ферулы тонкорассе-ченной и разработка метода количественного определения этих соединений.
В результате проведенных экспериментов разработали технологию получения препарата, которая заключается в экстракции растительного сырья спиртом, сгущении спиртового экстракта, разбавлении водой и экстракции сложных эфиров этилацетатом, обработке 5% раствором поташа, экстракции сложных эфиров 1% раствором КОН, подкислении серной кислотой, извлечении этилацетатом, упарке этилацетатного раствора, хроматографической очистке сложных эфиров на колонке с силикагелем (элюент: этилацетат - гексан 1 : 3) и кристаллизации.
Экспериментальная часть
Объектами исследования послужили собранные в фазу бутонизации, разрезанные на куски и высушенные корни дикорастущего многолетнего травянистого растения ферулы тонкорассеченной.
Цельное сырье. Корни с разветвленными стеблекорнями, разрубленные на куски длиной 2-4 см. Толщина корней от 5 до 14 см, стеблекорни от 1,5 до 3,5 см толщиной, длина всей системы стеблекорней до 7-12 см. На верхушке разветвлений стеблекорня имеется пучок желтовато-серых волокон, представляющих собой остатки отмерших листьев. Цвет корня и стеблекорня снаружи серовато-коричневый, на изломе - желтовато- или серовато-белый; характер излома сильно волокнистый. Запах сильный, специфический, напоминающий запах чеснока. Вкус горьковатый.
Измельченное сырье. Кусочки корней различной формы, проходящие сквозь сито с отверстиями диаметром 7 мм. Цвет серовато-коричневый, желтовато- или серовато-белый. Запах сильный, специфический, напоминающий запах чеснока. Вкус горьковатый.
Показатель общей золы определяли по ГФ XI (вып. 2, с. 24); золы, нерастворимой в 10% растворе хлористоводородной кислоты по ГФ XI (вып. 2, с. 25); другие части растения (листья, черешки, в том числе отделенные при анализе) по ГФ XI (вып. 1, с. 275); минеральные примеси по ГФ XI (вып. 1, с. 276).
При разработке методики количественного определения суммы сложных эфиров изучали условия экстракции в зависимости от степени измельченности сырья и концентрации спирта (табл. 1).
Из таблицы 1 видно, что при экстракции суммы сложных эфиров частицы сырья должны быть размером 2-6 мм и концентрация спирта 95%.
Получение экстракта для анализа: Аналитическую пробу сырья измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито по ГОСТ 214-83 с отверстиями диаметром 2 мм. Около 2,5 г (точная навеска) измельченного сырья помещали в фильтровальную бумагу, опускали в экстрактор аппарата Сокслета, рабочий объем которого около 200 мл, заливали 180 мл 95% спирта и экстрагировали в течение 2,5 ч (6 сливов) на кипящей водяной бане. Спиртовое извлечение концентрировали на роторном испарителе до объема 15 мл, количественно переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл, доводили объем раствора тем же спиртом до метки и тщательно перемешивали.
Методика качественного определения суммы сложных эфиров в корнях ферулы тонкорассеченной: 1 мл спиртового экстракта, полученного вышеуказанным методом, помещали в пробирку, приливали 0,1 мл раствора ванилина в серной кислоте, в результате наблюдалось сине-зеленое окрашивание, характерное для сесквитерпенов.
Таблица 1. Влияние условий экстракции на выход сложных эфиров
Условия экстракции Выход сложных эфиров к массе сырья, %
Размер частиц сырья, мм
до 2 4,15
2-4 4,23
4-6 4,24
6-8 4,11
Растворитель этиловый спирт, %
95 4,19
90 3,92
80 3,61
70 3,26
Методики качественного и количественного анализа
91
Методом анализа в тонком слое с использованием пластинки «Силуфол УФ-254» размером 15x15 см в системе хлороформ - этанол (96%) (9,5 : 0,5) установили, что основным компонентом суммы сложных эфи-ров является ферутинин. Для проведения анализа микропипеткой наносили 0,01 мл извлечения, полученного согласно вышеуказанному методу. В качестве свидетеля наносили 0,01 мл раствора рабочего стандартного образца ферулена в 96% этаноле (50 мкг). Пластинку высушивали на воздухе до удаления запаха растворителей; затем помещали в камеру со смесью растворителей: хлороформ - этанол (96%) (9,5 : 0,5) и хрома-тографировали восходящим способом (без насыщения). Когда фронт растворителей прошел около 12 см, пластинку вынимали из камеры, подсушивали на воздухе до исчезновения запаха растворителей и просматривали в УФ-свете. На хроматограмме наблюдались пять пятен, из них два основных: с около 0,5 (ферутинин) и около 0,4 (тенуферидин) на уровне пятен свидетеля, которые при опрыскивании раствором ванилина в серной кислоте дают характерное окрашивание: зеленое, переходящее в синее (ферутинин) и розовато-фиолетовое (тенуферидин).
Методика количественного определения суммы сложных эфиров в препарате ферулен: около 0,2 г феру-лена (точная навеска) растворяли в 20 мл диметилформамида, нейтрализованного непосредственно перед титрованием по тимоловому синему и титровали раствором с концентрацией С(СН3О№) = 0,1 моль/л в присутствии индикатора (индикатор - 0,1 мл раствора тимолового синего) до перехода окраски от желтой к синей.
Параллельно проводят контрольный опыт. 1 мл раствора натрия метилата (0,1 моль/л) соответствует 0,03585 г смеси сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов в пересчете на С22Н30О4 (ферутинин).
Примечание. Приготовление раствора тимолового синего: в мерную колбу вместимостью 100 мл вносили 1 г тимолового синего (взвешенную с точностью до второго десятичного знака), растворяют в диметилфор-мамиде и доводят тем же раствором до метки.
Приготовление раствора натрия метилата с концентрацией 0,1моль/л: Около 2,5 г свежеочищенного от окисной пленки металлического натрия малыми порциями прибавляют к 150 мл метанола в мерной колбе вместимостью 1000 мл, которую помещают в ледяную воду. После полного растворения натрия раствор постепенно при помешивании доводят до метки бензолом.
Обсуждение результатов
Ферулен содержит не менее 75% сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов в пересчете на С22Н30О4 (ферутинин).
Определены органолептические показатели препарата ферулен (табл. 2).
По предлагаемой технологии было получено 5 серий ферулена и проанализированы вышеуказанным методом (табл. 3).
Проведен постадийный контроль производства ферулена вышеуказанным методом анализа (табл. 4).
Выявлено, что большие потери суммы сложных эфиров в технологии происходят при обработке поташом.
Таблица 2. Органолептические показатели ферулена
Наименование показателя Характеристика
Внешний вид Порошок
Цвет Белый с кремоватым оттенком
Вкус Слабый горьковатый
Запах Слабый своеобразный
Растворимость Растворим в хлороформе, умеренно растворим в спирте 96%, практически нерастворим в воде
Таблица 3. Технические показатели 5 серий ферулена, полученных по предлагаемой технологии, %
№ образца Выход ферулена к массе сырья Выход сложных эфиров к массе сырья Содержание суммы сложных эфиров в ферулене
1 2,97 2,70 91,21
2 3,12 2,83 90,80
3 2,95 2,69 91,32
4 3,06 2,78 90,98
5 3,01 2,74 91,21
Таблица 4. Постадийный контроль получения ферулена
Стадии технологии Выход сложных эфиров, %
% к массе сырья % от содержания в сырье
Корни Ferula tenuisecta 5,02 100
Объединенные экстракты 4,79 95,61
Этилацетатное извлечение 4,42 88,43
Содовое извлечение 0,31 6,10
Очищенный этилацетатный раствор 4,13 82,52
Щелочной экстракт 3,54 70,86
Экстракт этилацетатный 3,44 68,74
Элюат 3,04 60,89
Ферулен 2,79 55,81
Выводы
1. Выявлено, что при экстракции суммы сложных эфиров частицы сырья должны быть и концентрация спирта 95%.
2. На основе исследований предложена технология производства ферулена и получено ферулена.
3. Проведен постадийный контроль производства ферулена. Список литературы
1. Корвин Е.П. Иллюстрированная монография рода Ferula. Ташкент, 1947. 91 с.
2. Корвин Е.П. Ферула - Ferula // Флора СССР. М.;Л, 1951. Т. XVII. С. 62.
3. Флора Казахстана. Алма-Ата, 1963. Т. 6. С. 385-416.
4. Потапов В.М., Никонов Г.К. Сложные эфиры ферулы тонкорассеченной, произрастаюшей в Каратау // Известия АН КССР. Серия химическая. 1980. 2. С. 68-69.
5. Саидходжаев А.И., Никонов Г.К. О строении Ферутинола // Химия природных соединений. 1974. №2. С. 166-177.
6. Мелибоев С., Рахманкулов У. Ресурсы ферулы тонкорассеченной в верховьях р. Ангрен // Доклады АН УзССР. 1983. №5. С. 48-49.
7. Саидходжаев А.И., Никонов Г.К. Сложные эфиры корней Ferula kuhistanica // Химия природных соединений. 1974. №4. С. 125-126.
8. Саидходжаев А.И., Никонов Г.К. Строение Ферутинина // Химия природных соединений. 1973. №1. С. 28-30.
9. Хасанов Т.Х., Саидходжаев А.И., Никонов Г.К. Строение Теферина - нового сложного эфира из корней Ferula tenuisecta // Химия природных соединений. 1974. №4. С. 528-529.
10. Саидходжаев А.И., Никонов Г.К. Строение Теферидина - нового сложного эфира из плодов Ferula tenuisecta // Химия природных соединений. 1976. №1. С. 105-106.
11. Патент №351847 (Узбекистан). Способ получения средства, обладающего эстрогенной активностью / Маматхонов А.У., Ахмедходжаева Х.Г. и др. / БИ. 1999.
Поступило в редакцию 11 апреля 2008 г.
размером 2-6 мм 5 серий образцов
