Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Совершенствование технологии, стандартизации жидкого экстракта и получение водоэкстрагируемого фитокомплекса в условиях малоотходной переработки кукурузных рылец

На правах рукописи

НИКИФОРОВА ЕЛЕНА БОРИСОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ ЖИДКОГО ЭКСТРАКТА И ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОЭКСТРАГИРУЕМОГО ФИТО КОМПЛЕКСА В УСЛОВИЯХ МАЛООТХОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

КУКУРУЗНЫХ РЫЛЕЦ

15.00.01 - технология лекарст в и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТА1 (ИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК

ООЗОБ1В92

ПЯТИГОРСК 2007

003061692

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор фармацевтических наук, профессор

Сампиев Абдулмута/шп Магаметович Официальные оппоненты: локтор фармацевтических наук, профессор

Степанова Элеонора Федоровна ГО У В ПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» доктор фармацевтических наук, профессор Молчанов Г еннадий Иванович Пятигорский филиал Московского государственного университета сервиса

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Курский государственный

медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и

социальному развитию»

Защита состоится « 2007 года в У часов

на заседании Диссертационного совета Д 208.069.01 при ГОУ ВПО 1[ятигорская

ГФА Росздрава (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр, Калинине» 11)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Пятигорская ГФА Росздрава

Автореферат разослан « » ________ 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета Ei.B. Ком панцевз

На правах рукописи

НИКИФОРОВА ЕЛЕНА БОРИСОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ ЖИДКОГО ЭКСТРАКТА И ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОЭКСТРАГИРУЕМОГО ФИТОКОМПЛЕКСА В УСЛОВИЯХ МАЛООТХОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

КУКУРУЗНЫХ РЫЛЕЦ

15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕР1АЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК

ПЯТИГОРСК 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор фармацевт ических наук, профессор

Сампиев Абдулмуталип Магаметович Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор

Степанова Элеонора Федоровна ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» доктор фармацевтических наук, профессор Молчанов Геннадий Иванович Пятигорский филиал Московского государственного университета сервиса

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального обраювания «Курский государственный

медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и

социальному развитию»

часов

Защита состоится « 2007 года в

на заседании Диссертационного совета Д 208 069 01 при ГОУ ВПО Пятигорская ГФА Росздрава (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр Калинина, 11)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Пятигорская ГФА Росздрава

Автореферат разослан «_»__________20071

Ученый секретарь диссертационного совета Е В Компанцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наряду с высоким и оправданным интересом исследователей к поиску принципиально новых источников фитопрепаратов заслуживают не. меньшего внимания лекарственные растения, уже давно применяемые в медицине, но вместе с тем, имеющие не полностью раскрытый фармакотерапев ги ческий потенциал Научные сведения о многих из них, в частности, об их фитохимическом составе, фармакологических свойствах были получены десятки лет назад в рамках имевшихся в то время возможностей науки и с тех пор практически не пополнялись Сложившаяся ситуация по недостаточности и/или неточности знаний о такой категории лекарственного растительного сырья (ЛРС) объясняет ограниченность производимой из него продукции, отражает картину апеллирования и по сей день к устаревшим подходам и методикам оценки его качества, к неэффективным способам переработки Усугубляет эту проблему довольно часто встречаемый формальный, малообоснованный выбор биологически активных веществ (БАВ) растения, определяющих фармакотерапевтическую ценность ЛРС Между тем именно они должны являться важнейшим и определяющим ориентиром в разработке целенаправленной технологии фитопрепаратов и норм качества сырья .

Изложенное выше в значительной степени касается столбиков с рыльцами кукурузы (кукурузных рылец) Анализ данных по современному состоянию исследований этого ЛРС показал, что имеющиеся сведения о нем недостаточны, неполноценны и противоречивы, особенно в части количественного содержания г идрофиль-ных групп БАВ Кроме гого, он позволил усомниться в целесообразности и объективности отдельных нормируемых показателей качества кукурузных рылец и единственного получаемого из них жидкого экстракта. В частности, малообоснованным для экстракта желчегонного действия представлялся основной нормируемый его качество показатель «кислотность», означающий, по сути, сумму органических и других титруемых щелочью кислот в пересчете на лимонную кислоту Наряду с этим, было отмечено отсутствие логической и методологической связи в оценке качества кукурузных рылец и жидкого экстракта Оставался открытым также вопрос о действующих веществах кукурузных рылец и, соответственно, контроле их содержания в

сырье и жидком экстракте. Наконец было выявлено, что используемая технология жидкого экстракта позволяет лишь на 40% истощить сырье по сумме экстрагируемых 70% этиловым спиртом веществ, что подчеркивало, с одной с тороны, ее крайне низкую эффективность, а с другой - необходимость использовать шрот растительного материала для получения дополнительного продукта на базе недоизвлеченных этанолом и экстрагируемых селективно водой БАВ

Таким образом, исследование по совершенствованию нормирования качества кукурузных рылец, технологии и стандартизации получаемого из них жидкого экстракта, созданию схемы малоотходной переработки сырья является актуальным для фармацевтической науки.

Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось совершенствование нормирования качества кукурузных рылец, технологии и стандартизации производимого из них жидкого экстракта, а также получение водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота в условиях малоотходной перерабогки сырья

Поставленная цель достигалась решением следующих задач

- провести фотохимическое исследование кукурузных рылец для уточнения данных и расширения сведений о содержащихся в них основных групп БАВ;

- установить ответственные за желчегонный эффект кукурузных рылец БАВ и, с учетом этого, предложить нормы качества растительного сырья,

- разработать более эффективную и ориентированную на действующие группы БАВ технологию жидкого экстракта кукурузных рылец, провести корректировку его стандартизации;

- исследовать шрот, остающийся после производства жидкого экстракта кукурузных рылец, на содержание гидрофильных БАВ;

- разработать оптимальную технологию и осуществить стандартизацию водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец;

- предложить схему малоотходной переработки кукурузных рылец с учетом производственных и аппаратурных возможностей фармацевтических фабрик,

разработать состав, технологию и нормы качества гранулированной формы во-доэкстрагируемого фитокомплекса кукурузных рылец и показать перспективы его использования.

Научная новизна. Проведены фотохимические исследования кукурузных рылец и впервые установлено, что количество водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ в сырье составляет 5,3% и 1,3% соответственно, а моносаха-ридный состав их представлен галактозой, глюкозой, арабинозой, ксилозой, галак-туроновой и глюкуроновой кислотами. Обнаружено 12 аминокислот, содержащихся в кукурузных рыльцах в свободном (2,12 мг%) и связанном (12,84 мг%) состояниях, в том числе 6 незаменимых треонин, валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин и лизин. Определен ранее неизвестный компонентный состав орг анических кислот в кукурузных рыльцах и выявлено, что в ряду кислот лимонной, янтарной, щавелевой и яблочной количество последней значительно преобладает над содержанием остальных Установлено количественное содержание в кукурузных рыльцах гидроксико-ричных кислот - 1,6% и уточнено содержание флавоноидов (0,5%) и тритерпеновых сапонинов (2,4%) Изучен минеральный состав этого сырья и показано, что в нем содержится 4,7% макро- (натрий, калий, магний, кальций) и 0,02% микроэлементов (железо, цинк, кобальт, медь, марганец)

Выявлено, что основными действующими веществами кукурузных рылец и получаемого из них жидкого экстракта как желчегонных средств являются флаво-ноиды и гидроксикоричные кислоты Для селективной количественной оценки совместно присутствующих в кукурузных рыльцах флавоноидов и гидроксикоричных кислот предложено использовать сочетание дифференциальной и прямой спектро-фотометрии по методу Фирордта

Впервые для получения спиртоводного извлечения в производстве жидкого экстракта применен вакуум-фильтрационный метод экстрагирования сырья и установлена его более высокая (на 40%) эффективность извлечения БАВ по сравнению с применяющимися на фармацевтических фабриках способами реперколяции и ускоренной дробной мацерации

Показано, что шрот, остающийся после производства жидкого экстракта из кукурузных рылец, содержит значительное количество БАВ гидрофильного характера и может быть источником получения дополнительного продукта Обоснована целесообразность создания малоотходной схемы переработки кукурузньк рылец с последовательным получением жидкого экстракта и водоэкстрагируемого фитоком-плекса. Определены способ и условия получения водоэкстрагируемого фитоком-плекса из шрота кукурузных рылец трехкратная ремацерация сырья горячей водой в соотношении 1:10, 1:5 и 1 5 с двухчасовым контактом фаз на каждой ступени экстракции. Выявлена желчегонная и диуретическая активность фитокомплекса, полученного водной экстракцией.

Предложена гранулированная форма для водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец и проведены исследования по разработке ее технологии. Установлено, что для достижения необходимых технологических свойств порошка водоэкстрагируемого фитокомплекса оптимальным вспомогательным веществом является лактоза с 30% содержанием ее в гранулируемой смеси

Практическая значимость результатов исследования. Проведенное исследование показало необходимость изменения существующего подхода при оценке качества кукурузных рылец и продукта их переработки предложено дополнить нормы качества сырья и жидкого экстракта основными показателями - содержанием флавоноидов и гидроксикоричных кислот, что отражено в проектах ФСП «Кукурузы столбики с рыльцами» и «Экстракт кукурузных рылец жидкий». Разработанная методика количественного определения флавоноидов и гидроксикоричных кислот позволяет, сравнительно с имеющимися, дифференцированно оценивать содержание этих двух групп БАВ в растительном сырье и фитопрепаратах

Применение вакуум-фильтрационного способа экстрагирования сырья в производстве жидкого экстракта позволило усовершенствовать его технологию и получить целевой продукт с высоким содержанием действующих групп БАВ

Разработанная схема малоотходной переработки кукурузных рылец повышает рентабельность производства за счет получения двух целевых продуктов - жидкого экстракта и водоэкстрагируемого фитокомплекса из одной загруженной на экстрак-

цию порции сырья. Предложено использовать дополнительно получаемый в рамках малоотходной переработки сырья водоэкстрагируемый фитокомплекс в качестве Б АД к пище в форме гранул с мягким желчегонным и диуретическим действием.

Степень внедрения. По результатам исследований разработано два проекта ФСП: «Кукурузы столбики с рыльцами» (акт внедрения <ХЮ «Кубаньлектравы» от 07.12.06 г.; положительное заключение КГУ «Центр по контролю качества и серти фикации лекарственных средств Краснодарского края» по экспертизе проекта ФСП от 01.0207 г) и «Экстракт кукурузных рылец жидкий» (акт внедрения ЗАО «Рос-карфарм» от 26 12.06 г.) Разработанная методика количественного определения флавоноидов и гидроксикоричных кислот в растительном сырье (на примере кукурузных рылец) внедрена в НИР Северо-Кавказской ЗОС РАСХН (акт внедрения от 20 12 06 г). Методики оценки качества и предложенные технологии фитопрепаратов кукурузных рылец апробированы в отделах контроля качества и производственных цехах ООО «Кубаньлектравы» (акт апробации от 17 11.06 г.), ЗАО «Роскар-фарм» (акты апробации от 11 12 06 г и 19.12 06 г ), ОАО «Краснодарская фармацевтическая фабрика» (акт апробации от 20 09 06 г ) Фрагменты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс фармацевтического факультета ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (акт внедрения от 12 10 06 г)

Основные положения, выносимые на защиту:

- данные по изучению основных групп гидрофильных БАВ кукурузных рылец,

- результаты исследования фракций БАВ кукурузных рылец по выявлению веществ, обеспечивающих желчегонное действие сырья и жидкого экстракта,

- итоги исследования по усовершенствованию технологии и корректировке норм качества жидкого экстракта кукурузных рылец,

- разработанная технология и предложенные нормы качества для водоэкстраги-руемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец,

- результаты исследования по разработке состава, технологии и стандартизации гранул водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец и предложения по его использованию

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены на П и IV региональных научно-практических конференциях молодых ученых и студентов юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа, 2004 и 2006 гг.), Всеукраинской научно-практической конференции с международным участием «Современные достижения фармацевтической науки и практики» (Запорожье, 2006 г.).

По результатам исследований опубликовано 9 работ

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (№ гос. регистрации 0120.0500289).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения; обзора литературы, главы, посвященной объектам и методикам исследований, 4-х глав собственных исследований, выводов, списка литературы, включающего 202 наименования, в т ч 39 источников иностранных авторов, приложения. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 60 таблиц, 25 рисунков

В первой главе (обзоре литературы) представлены сведения, отражающие современное состояние исследований в области химии, технологии, фармакологии и медицинского применения кукурузных рылец Во второй главе охарактеризованы объекты, приведены использованные методы и методики исследования В третьей главе представлены результаты фитохимического изучения кукурузных рылец в отношении основных групп гидрофильных веществ Четвертая глава посвящена выявлению действующих веществ кукурузных рылец и корректировке норм их качества В пятой главе изложены результаты исследований по совершенствованию технологии и стандартизации жидкого экстракта кукурузных рылец Шестая глава включает исследования по разработке технологии и стандартизации водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец и его гранулированной формы, а также предлагаемую схему малоотходной переработки ЛРС

Выражаем искреннюю благодарность директору ГУП «Институт аллергии и астмы» профессору Р А Ханферяну за организацию и помощь в проведении фармакологических и биологических исследований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объектами исследования служили отвечающие требованиям ГФ СССР XI изд., вып.2 измельченные столбики с рыльцами кукурузы собственной заготовки и полученные от предприятий-заготовителей ЛРС, а также растительный шрот после получения из них жидкого экстракта и рекуперации спирта в лабораторных и промышленных условиях

Фитохимическое исследование основных групп гидрофильных веществ кукурузных рылец

На первом этапе исследований необходимо было выяснить, какое количество

водоэкстрагируемых веществ может оставаться в кукурузных рыльцах после максимального истощения сырья 70% спиртом этиловым. Результаты определения приведены в таблице 1, из данных которой видно, что кукурузные рыльца содержат значительную долю водорастворимых соединений - от 8,6 до 12,5%, которые не переходят в 70% этиловый спирт Учитывая эту долю, а также БАВ, которые остаются в шроте после обработки сырья 70% этиловым спиртом при получении жидкого экстракта, был сделан вывод о целесообразности создания малоотходной переработки кукурузных рылец с получением при ее реализации дополнительно водоэкстрага-руемого фитокомплекса

Далее кукурузные рыльца подвергали фитохимическому анализу с акцентированием внимания на количественное определение гидрофильных БАВ Для количественной оценки флавоноидов и гидроксикоричных кислот использовали разработанную нами методику Она включала в себя на первом этапе определение суммы флавоноидов посредством дифференциального спектрофотометрирования их комплекса с алюминия хлоридом в среде подкисленного спиртового раствора при длине волны 397 нм (в пересчете на лютеолин). Затем количество гидроксикоричных кислот в пересчете на хлорогеновую кислоту устанавливали прямым спектрофотомет-рическим методом при длине волны 325 нм, используя найденное ранее содержание флавоноидов и принцип аддитивности Валидационный анализ разработанной методики по «специфичности», «линейности», «точности», «воспроизводимости» и «достоверности» показал отсутствие систематической ошибки и подтвердил воз можность ее использования для количественного определения флавоноидов и гид-

роксикоричных кислот Количество сапонинов определялось по значению оптической плотности продукта взаимодействия данной группы БАВ с концентрированной кислотой серной при длине волны 315 нм. Остальные группы соединений в кукурузных рыльцах определяли фармакопейными методиками. Статистически обработанные результаты фотохимического анализа шести различных образцов сырья по количественному содержанию БАВ представлены в обобщенном виде в таблице 1

Таблица 1 - Содержание основных групп БАВ в кукурузных рыльцах

Суммарные фракции и отдельные труппы БАВ Количественное содержание, (х ± Дх), %

Образец №1 Образец №2 Образец №3 Образец №4 Образец №5 Образец №6

Экстрактивные вещества, извлекаемые - водой очищенной - 70% спиртом ~ водой очищенной после обработки 70% спиртом 29,6*0,51 23,0*0,14 12,2*0,13 25,3*0,34 17,1*0,11 9,0*0,10 29,6*0,31 27,1*0,32 11,5*0,19 22,5*0,26 17,4*0,23 8,6*0,17 42,1*0,61 34,5*0,57 12,5*0,26 27,3*0,29 22,5*0,21 10,2*0,15

Флавоноиды (ориентин,ви-тексин, изови-тексин, лютео-лин) 0,58*0,011 0,54*0,008 0,46*0,013 0,44*0,015 0,52*0,010 0,50*0,012

Гидроксико-ричные кисло-¡ы (хлорогено-вая, феруловая, кофейная) 1,74*0,041 1,63*0,041 1,52*0,035 1,35*0,030 1.66*0,041 1,54*0,036

Дубильные вещества 0,72*0,02 0,59*0,01 0,44*0,01 0,68*0,02 0,61*0,02 0,56*0,02

Тритерпеновые сапонины 2,3*0,06 2,4*0,06 2,6*0,07 2,1*0,05 2,7*0,07 2,5*0,06

Водорастворимые полисахариды 4,6*0,07 5,3*0,09 4,8*0,07 4,5*0,06 6,2*0,09 5,4*0,08

Органические кислоты, в том числе - лимонная - яблочная - янтарная - щавелевая 1,52*0,04 0,198*0,006 0,409*0,013 0,030*0,001 0,026*0,001 1,71*0,05 0,215*0,008 0,441*0,015 0,032*0,001 0,029*0,001 1,48*0,05 0,192*0,006 0,397*0,012 0,029*0,001 0,026*0,001 1,31*0,04 0,171*0,005 0,353*0,009 0,026*0,001 0,023*0,001 2,14*0,05 0,384*0,011 0,794*0,019 0,058*0,002 0,051*0,002 2,21*0,05 0,288*0,008 0,595*0,017 0,043*0,001 0,038*0,001

Результаты, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что среди фе-нольных соединений кукурузных рыльцах самую значительную часть еосташшют гидроксикоричные кислоты и флавоноиды Данные исследования позволили уточнить общее содержание в кукурузных рыльцах органических кислот и выявить, что преобладающей в количественном отношении среди них являлась яблочная кислота Содержание последней в два раза превышало концентрацию лимонной кислоты, используемой в качестве стандартного вещества для расчета основного показателя норм качества жидкого экстракта — «кислотность». Кроме того, впервые были получены данные о количественном содержании в кукурузных рыльцах дубильных веществ, водорастворимых полисахаридов, пектиновых веществ и уточнены сведения о количестве сапонинов Установлено, что в состав полигликанов входят галактоза, глюкоза, арабиноза, ксилоза, глюкуроновая и галактуроновая кислоты

С учетом прогноза фитохимического состава предполагаемого к разработке водоэкстрагируемого комплекса БАВ из шрота кукурузных рылец, представлялось целесообразным исследовать также количественное содержание и качественный состав аминокислот и минеральных веществ в сырье. На приборе «Аминохром II» было установлено, что сумма связанных аминокислот в кукурузных рыльцах составляет в среднем 12,84 мг%, свободных - 2,12 мг%, а среди 12 обнаруженных аминокислот 6 являются незаменимыми- треонин, валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, лизин. Минеральный состав кукурузных рылец, изученный на спектрографе ДФС-8-1, был представлен целым рядом макро- (натрий, калий, магний, кальций в суммарном количестве 4,7% и преобладанием калия) и микроэлементов (железо, цинк, кобальт, медь, марганец - 0,02%)

Установление действующих веществ и коррекция норм качества кукурузных рылец

Полученные данные о фотохимическом составе кукурузных рылец далее легли в основу исследований по выявлению действующих веществ, определяющих медицинское применение этого сырья и его фитопрепаратов. Для решения этой задачи использовался методологический принцип, в соответствии с которым на первом этапе ЛРС экстрагируют различными по полярности растворителями и получают соответствующие фракции с максимально сохраненными свойствами БАВ Далее про-

водят количественный анализ компонентного состава полученных фракций и изучают их фармакологическую активность. На заключительном этапе осуществляют корреляционный анализ уровня содержания БАВ во фракциях и результатов фармакологических исследований, на основании которого делают вывод о группах БАВ, ответственных за определенный вид фармакологической активности

Фракционирование БАВ кукурузных рылец было проведено последовательной экстракцией сырья 70% спиртом этиловым и водой очищенной с последующим концентрированием под вакуумом и высушиванием соответствующих извлечений Возможность и последовательность использования в данном исследовании этих двух экстраген-тов обуславливалась, помимо отличия в физико-химических свойствах, их применением в производстве жидкого экстракта и возможным - в предполагаемой схеме малоотходной переработки ЛРС Представлялось также целесообразным исследование активности комбинированной фракции (КФ), состоящей из смеси спиртовой и водной (2 1) и являвшейся своего рода аналогом суммарного водного извлечения из кукурузных рылец аптечного изготовления, поскольку включала в себя все группы гидрофильных БАВ исходного сырья в адекватных нативным соотношениях При фотохимическом исследовании было обнаружено, что состав спиртовой (СФ) и водной фракций (ВФ) представлен практически всеми анализируемыми группами БАВ кроме полисахаридов (таблица 2) Однако за исключением дубильных веществ, их количественное содержание, особенно флавоноидов и гидроксикоричных кислот, значительно преобладало в спиртовой фракции. Качественный состав КФ был близок ВФ, но с большим содержанием флавоноидов и гидроксикоричных кислот и меньшим их содержанием по сравнению с СФ

Таблица 2 - Результаты количественного определения БАВ во фракциях

кукурузных рылец

Группа БАВ Содержание БАВ во фракциях, (х ± Дх), %

СФ ВФ КФ

Флавоноиды 1,34±0,03 0,43±0,01 1,07±0,02

Гидроксикоричные кислоты 3,81±0,08 1,10±0,02 2,94±0,06

/Дубильные вещества 1,40*0,02 2,14±0,04 1,61±0,03

Сапонины 4,92±0,11 1,57±0,04 3,85±0,09

Водорастворимые полисахариды - 58,8± 1,76 19,6±0,59

Органические кислоты 3,76±0,08 2,46±0,05 3,29±0,07

Фракции далее изучали на выраженность желчегонного действия, степень влияния на мочевыделительную функцию почек и свертываемость крови, то есть в отношении тех видов активности, которые декларируются для кукурузных рылец, их жидкого экстракта и отвара Результаты сравнительного исследования желчевы-делительной функции печени крыс под влиянием фракций БАВ представлены в таблице 3.

Из данных таблицы 3 следует, что спиртовая фракция на порядок превосходит по изученным параметрам водную, что связано со значительным преобладанием в СФ количества флавоноидов и гидроксикоричных кислот Желчегонный эффект КФ несколько уступал таковому для СФ, что прямо коррелирует с меньшим содержанием в комбинированной фракции двух упомянутых групп БАВ

Исследование мочевыделительной функции также показало превосходство СФ над ВФ

Таблица 3 — Желчегонная активность различных фракций БАВ кукурузных рылец_______________________________________

Исследуемый параметр Объект исследования

СФ ВФ КФ

Активация желчевьиелитеяьной функции печени в % прироста к контролю (по общему объему желчи, выделившейся за 3 часа после введения крысам фракций) 201,9* 36,5* 173,1*

Прирост концентрации желчных кислот в желчи (В%) 124,2* 50,4* 104,7

Снижение концентрации холестерина в желчи, в % 49,6* 27,0* 33,7*

Холато-холестериновый коэффициент (дня контроля - 5,41) 24,1+1,11* 11,1+0,73* 16,7+1,03*

Примечание - Обозначены достоверные сдвиги (р<0,05) по сравнению * - с контрольными животными

При изучении воздействия анализируемых фракций на показатели гемостаза было определено, что заметное влияние на них оказывает лишь СФ и КФ Водная фракция в исследуемой дозе обладала мягким желчегонным и мочегонным действием, при эгом она практически не меняла показатели гемостаза в отличие 01 фитопрепаратов кукурузных рылец Это позволило спрогнозировать возможность использования входящих в ее состав суммы веществ как источника Б АД к пище

Комплексные фитохимические и фармакологические исследования, анализ полученных результатов и данных научной литературы о свойствах природных соединений

13

Позволили выявить, что за желчегонную активность ответственны флавоноиды и гидро-ксикоричные кислоты. Такой вывод определил необходимость пересмотра существующего подхода к оценке качества кукурузных рылец и послужил основанием для рекомендации по включению в стандарт качества показателя по содержанию этих групп БАВ (таблица 4). Кроме того, было предложено дополнить нормы качества кукурузных рылец контролем содержания суммы водоэкстрашруемых веществ, поскольку из них производят не только жидкий экстракт, но и изготавливают отвар Для нормирования качества кукурузных рылец было исследовано шесть образцов сырья, отличающиеся местом сбора и временем хранения. Итоги этого исследования для цельного сырья представлены в таблице 4

Таблица 4 - Показатели и нормы качества кукурузных рылец, включенные в проект ФСИ__.___________________....

Показатели Нормы

Внешние признаки ГФ XI изд, ст 82

Микроскопия ГФ XI изд, ст 82

Качественные реакции Образование зеленовато-желтого окрашивания при добавлении раствора алюминия хлорида к спиртовому извлечению из кукурузных рылец (флавоноиды). Наличие в УФ-спектре спиртового извлечения в диапазоне длин волн от 220 до 380 нм двух максимумов поглощения при 271±2 нм и 346±2 нм (флавоноиды).

Экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом Не менее 15%

Экстрактивных веществ, извлекаемых водой очищенной Не менее 20%

Содержание флавоноидов Не менее 0,3%

Содержание гидроксикоричных кислот Не менее 1,2%

Влажность Не более 13%

Золы общей Не более 7%

Золы, нерастворимой в 10% кислоте Не более 2,5%

хлороводородной

Почерневших столбиков С рыльцами Не более 3%

Органической примеси Не более 0,5%

Минеральной примеси Не более 0,5%

Микробиологическая чистота Категория 4Б

Совершенствование технологии и стандартизации жидкого экстракта кукурузных рылец

Классические способы экстрагирования (реперколяция, ускоренная дробная

мацерация) применительно к кукурузным рыльцам не всегда гарантируют получение качественного жидкого экстракта, по-видимому, из-за уникальности морфоло-

гической структуры данного сырья Для повышения эффективности экстрагирования кукурузных рылец нами был изменен подход к предэкстракционной подготовке сырья посредством вальцевания, обеспечивающего тонкий помол, максимальное вскрытие растительных клеток и образование развитой поверхности материала. При экстрагировании таким образом подготовленного сырья извлечение БАВ из него обеспечивается уже не столько за счет внутреннего массопереноса, а преимущественно растворением и вымыванием их из разрушенных клеток

Экспериментально были подтверждены преимущества выбранного способа подготовки кукурузных рылец по сравнению с классическим, основанным на изре-зывании сырья Как видно из приведенных в таблице 5 данных у измельченного на двухвалковой дробилке сырья значительно улучшаются технологические свойства кукурузных рылец, увеличивается количество частиц в единице массы (в 7 раз), суммарная поверхность частиц (более чем в 20 раз), значение насыпной массы (в 2 раза), повышается сыпучесть сырья (в 5 раз). Однако столь мелкое сырье было малопригодным для ускоренной дробной мацерации и реперколяции

Таблица 5 - Отдельные показатели, характеризующие л ехнологические свойства измельченных различными способами кукурузных рылец

Показатель Численные значения параметров для сырья

измельченного изрезыванием измельченною раздавливанием с одновременным истиранием (вальцеванием)

Средний Диаметр частиц, мм 1,71 0,28

Насыпная масса, г/см'' 0,2 ' 0,4

Количество частиц в 100 г сырья 1504009,5 10499331,4

Суммарная поверхность частиц (100 г), см2 795,4 17996,1

Порозность * ' '"<>, 8 1 0,6

Свободный объем слоя, см'5 0,86 0,73

Сыпучесть, г/сек 0,23 1,Н

Примечание - Приведены средние значения шести определений

В качестве способа получения спирто-водного извлечения из кукурузных рылец было выбрано вакуум-фильтрационное экстрагирование, позволяющее эффективно истощать сырье с высокой степенью дисперсности

Для смоделированного в лабораторных условиях процесса вакуум-фильтрационнот экстрагирования (ВФЭ) кукурузных рылец были выбраны опти-

мальные условия его проведения и изучен переход суммы БАВ и групп действующих веществ в 70% спирто-водное извлечение. Для этого с одной загрузки сырья массой 100,0 г получали в равных условиях пять отдельных сливов по 100 мл, в каждом из которых определяли «сухой остаток» и содержание флавоноидов и гидро-ксикоричных кислот (таблица 6)

Таблица 6 - Содержание суммы БАВ и групп действующих веществ в сливах, полученных вакуум-фильтрационным способом экстрагирования кукурузных рылец

№ слива «Сухой остаток» извлечения, % Содержание флавоноидов, % Содержание гидроксикоричных кислот, %

1 9,8 0,19 0,52

2 6,7 0,16 0,46

3 3,2 0,09 0,28

4 1,6 0,04 0,12

5 1,2 0,02 0,07

Примечание - Представлены средние значения шести определений

На основании полученных результатов была рассчитана эффективность извлечения суммы БАВ и действующих веществ по пяти поочередно получаемым сливам в процессе ВФЭ кукурузных рылец (рисунок 1)

В Эффективность извлечения суммы БАВ

□ Эффективность извлечения флавоноидов

(■Эффективность извлечения гидроксикоричных кислот

2 3 4

номер слива

Рисунок 1 - Эффективность извлечения суммы БАВ, флавоноидов и гидроксикоричных кислот в процессе вакуум-фильтрационного экстрагирования кукурузных рылец по пяти поочередно получаемым сливам (1:1)

Результаты изучения динамики ВФЭ свидетельствовали о том, что в процессе получения первых двух сливов сырье по БАВ обедняется наиболее полно В извле-

чение при этом переходит максимальное количество суммы БАВ кукурузных рылец и наибольшая часть действующих веществ. Поэтому для повышения эффективности экстракционного процесса и обогащения продукта действующими веществами было принято оптимальным соотношение сырья и готового продукта 1:2 вместо традиционного 1*1. По предложенной технологии ВФЭ кукурузных рылец было получено 5 серий жидкого экстракта и проведен его сравнительный фитохимический анализ с фитопрепаратами, приготовленными по традиционно применяемыми на фармацевтических фабриках реперколяцией и ускоренной дробной мацерацией

Таблица 7 - Основные показатели качества жидкого экстракта и эффективность извлечения БАВ из кукурузных рылец при применении различных методов экстрагирования сырья

Способ получения жидкого экстракта

Показатель Вакуум- Реперколяция Ускоренная

фильтрацион- с законченным дробная

ное экстраги циклом мацерация

рование

Соотношение сырья и готового 1 2 И 1 1

продукта

Сухой остаток, (х ± Ах), % 8,45*0,14 7,56±0,12 7,2±0,11

Содержание флавоноидов, од&ьо.ооз 0,11±0,002 0,07±0,002

(х±Ах), %

Содержание гидроксикоричных 0,50±0,012 0,23±0,006 0,18*0,004

кислот, (х ± Ах), %

Эффективность извлечения, %

- суммы БАВ 73,5 32,9 31,3

- флавоноидов 62,1 18,9 12,1

- гидроксикоричных кислот 57,4 26,4 10,3

Анализ представленных в таблице 7 величин говорит о том, что применение ВФЭ позволило добиться значительного увеличения эффективности экстракционного процесса по сравнению с традиционными методами (в среднем в 2-4 раза) как в целом по сумме БАВ, так и по отдельным группам действующих веществ При этом следует отметить тот факт, что доля флавоноидов и гидроксикоричных кислот в составе «сухого остатка» (суммы всех извлеченных веществ) жидкого экстракта возрастает в среднем в 1,8 раза

С целью стандартизации жидкого экстракта, полученного вакуум-фильтрацией, было проанализировано пять серий и предложено регламентировать его качество по комплексу показателей (таблица 8).

Таблица 8 - Показатели и нормы качества жидкого экстракта кукурузных рылец_______

Показатели Нормы

Описание Прозрачная жидкость красно-бурого цвета, своеобразного запаха

Подлинность Образование зеленовато-желтого окрашивания при добавлении раствора алюминия хлорида (флавоноиды) Наличие в УФ-спекгре в диапазоне длин волн от 220 до 380 нм двух максимумов поглощения при 271 ±2 им и 346±2 нм (флавоноиды)

Сухой остаток Не менее 6,0%

Содержание флавоноидов Не менее 0,1%

Содержание гидроксикоричных кислот Не менее 0,25%

Содержание этилового спирта Не менее 62,0%

Микробиологическая чистота Категория 3 Б

Разработка технологии и стандартизация водоэкстрагирусмого фитокомплекса кукурузных рылец и его гранул

Следующим этапом исследования являлся поиск способа и режима проведения экстракционного процесса, обеспечивающих максимальное извлечение водоэкс-трагируемых БАВ из шрота кукурузных рылец. Оптимальным способом получения водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец (ВФКР) по результатам проведенного исследования оказалась трехступенчатая ремацерация шрота горячей водой с соотношением сырье.экстрагент по ступеням экстракции 1 10, 1.5, 1 5 и продолжительностью 2 часа на каждой ступени Достигаемая при этом эффективность экстракционного процесса составляла 85-90% как по сумме, так и по отдельным группам БАВ. Проведенные исследования по рациональному получению ВФКР послужили основанием для разработки схемы малоотходной переработки кукурузных рылец (рисунок 2) Предлагаемая схема малоотходной переработки кукурузных рылец не требует больших затрат на аппаратурное переоформление производства и доступна для осуществления на фармацевтических фабриках

Санитарная

ВР,| 1 подготовка

помещений

Санитарная

ВР'1 2 подготовка

персонала

Санитарная

ВР 1 подготовка

Кт,Кх, помещений

Км и персонала

ВР 2.1 Измельчение сырья

ВР 2 2 Просеивание сырья :

ТПЗ 1 Подготовка 70% этанола

ТПЗ 2 Экстрагирование сырья

ТПЗ 3 Очистка извлечения

ТПЗ 4 Рекуперация этанола из шрота

ТП 5 1 Подготовка горячей воды

ТП 5 2 Подготовка шрота

ТП 5 3 Экстрагирование шрота

ТП 5 4 Фильтрование водного извлечения

ТП 5 5 Концентрирование, сушка, измельчение

ВР 2 Подготовка

Кт.Кх, сырья

Км

Измельченное сырье на ТП 3 2

Потери

Получение жид-

ТПЗ кого экстракта

Кт,Кх кукурузных ры-

лец

Жидкий экстракт на УМО 4

Шрот на ТП 5 2

УМО 4 Кт.Кх, Км Упаковка и маркировка жидкого экстракта кукурузных рылец

ТП 5 Кт,Кх Получение водоэкстраги-руемого фито-комплекса

г

УМО 6 Кт,Кх, Км Упаковка, маркировка водоэкс-трагируемого фитокомпяекса

Готовый продукт

Экстракт на УМО 6

Отходы в отвал

Готовый продукт

Потери

Рисунок 2 - Схема малоотходной переработки кукурузных рылец

Для исследования фотохимического состава и нормирования качества из раз-яичных образцов кукурузных рылец в рамках малоотходной схемы их переработки было наработано пять серий ВФКР. Разработанный перечень показателей и норм качества ВФКР представлен в таблице 9

Таблица 9 - Показатели и нормы качества водоэкстрагируемого фитокомплек-са из шрота кукурузных рылец

Наименование показателя Характеристика и норма

Описание Порошок светло-коричневого цвета со своеобразным запахом, сладковатого вкуса

Подлинность Образование осадка при добавлении 96% этилового спирта к водном раствору ВФКР (полисахариды) Наличие в УФ-спектре спиртового извлечения из ВФКР в диапазоне длин волн от 220 до 380 нм двух максимумов поглощения при 271 ±2 нм и 346±2 нм (флавоноиды)

Влажность Не более 5,0%

Содержание флавоноидов Не менее 0,2%

Содержание гидроксикорич-ных кислот Не менее 0,7%

При разработке формы ВФКР для приема per os учитывали относительную безвредность входящих в его состав фармакологически активных веществ, значения эффективной дозы на один прием и растворимость ВФКР в воде Исходя из этого, сочли наиболее целесообразным выбрать для ВФКР гранулы В результате исследований по разработке этой формы было установлено, что требуется введение в их состав лактозы для обеспечения оптимальных технологических свойств гранулируемой массы, причем ее должно быть в смеси с ВФКР 30%. В качестве способа получения гранул было выбрано влажное гранулирование с применением в качестве связывающей жидкости 95% спирта этилового Содержание флавоноидов и гидрокси-коричных кислот в разработанных гранулах ВФКР в процессе стандартизации установлено не ниже 0,15% и 0,5%, соответственно Исследование стабильности показа-1елей качества гранул в прохладном и защищенном от света месте позволило установить срок их годности - 2 года. С учетом фармакологических исследований рекомендовано использовать гранулы ВФКР как БАД к пище с мягким желчегонным и диуретическим действием

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что количественное содержание в кукурузных рыльцах водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ составляет 5,3% и 1,3%, свободных и связанных аминокислот - 2,12 мг% и 12,84 мг%, соответственно, гад-роксикоричных кислот - 1,6%, флавоноидов - 0,5%, тритерпеновых сапонинов -2,4%, органических кислот - 1,7%

2 Выявлено, что желчегонное действие кукурузных рылец и получаемого из них жидкого экстракта обеспечивают флавоноиды и гидроксикоричные кислоты Предложено нормировать качество кукурузных рылец по содержанию флавоноидов и гидроксикоричных кислот, которых должно быть в сырье не менее 0,3% и 1,2% соответственно, для чего разработана методика их раздельного количественного определения

3 Разработана технология вакуум-фильтрационного экстрагирования сырья, повышающая переход суммы БАВ в целевой продукт на 40% и обогащающая его действующими группами веществ на 30-40% Показано, что жидкий экстракт кукурузных рылец целесообразно получать в соотношении 1 2 и предложено нормировать его качество содержанием флавоноидов (не менее 0,1%) и гидроксикоричных кислот (не менее 0,25%)

4 Показана ценность как дополнительного источника гидрофильных БАВ шрота кукурузных рылец, остающегося после получения из них жидкого экстракта Установлено, что общая сумма недошвлеченных 70% этиловым спиртом и водоэкс-трагируемых БАВ в шроте кукурузных рылец составляет не менее 8,5%

5 Предложена схема малоотходной переработки кукурузных рылец, учитывающая аппаратурные и технологические возможности фармацевтических фабрик Разработана оптимальная технология водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец, основанная на трехступенчатой ремацерации горячей водой и позволяющая с эффективностью 85-90% извлекать гидрофильные БАВ.

6 Установлено, что в водоэкстрагируемом фитокомплексе из шрота кукурузных рылец содержится в среднем 0,3% флавоноидов, 0,8% гидроксикоричных кислот, 42,8% полисахаридов, 1,6% дубильных веществ, 1,4% сапонинов, 2,2% ор-

ганических кислог, 28,77 мг% связанных и 2,83 мг% свободных аминокислот, 9% макро- и 0,06% микроэлементов.

7. Разработаны состав, технология и нормы качества гранул водоэкстраги-руемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец, которые рекомендовано использовать в качестве Б АД к пище с мягким желчегонным и диуретическим действием. Предложено получать гранулы из смеси фитокомплекса и лактозы (7:3) влажным гранулированием и установить для них минимальное содержание флавоноидов - 0,15%, гидроксикоричных кислот - 0,5%

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Перспективы разработки препаратов из отходов производства настоек и жидких экстрактов // Науки о человеке сб. статей по материалам 4 конгр молодых ученых и специалистов. 15-16 мая 2003 г. - Томск, 2003. - С.213 (соавт.. Дзаурова М.М, Сампиев А М )

2. Возможность получения водоэкстрагируемого препарата из кукурузных рылец по совмещенной с производством жидкого экстракта технологической схеме // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения (8 междунар. съезд, Миккели, Финляндия) материалы . - СПб : ВВМ, 2004 - С 673-675 (соавт.: Сампиев А М )

3. Исследование аминокислотного состава водорастворимых комплексов цветков календулы и кукурузных рылец '/ Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения (9 междунар. съезд, Санкт-Петербург) материалы .. - СПб: НИИХ СПбГУ, 2005 - С.764-766 (соавт Дзаурова М.М, Хочава М.Р., Сампиев А М )

4. Необходимость совершенствования технологии и нормирования качества жидкого экстракта кукурузных рылец II Естествознание и гуманизм- сб науч тр. -Томск, 2005 - С 58-59. (соавт.: Сампиев А М.)

5. Исследование полисахаридов кукурузных рылец // Кубанский научный медицинский вестник - 2006. - №1-2. - С 96-99 (соавт Сампиев А М.)

6. Некоторые концептуальные подходы к оптимизации производства и использования растительного сырья на фармацевтических фабриках // Актуальш питания фармацевтично'Г та медичноТ науки та практики: зб. наук, ст -Запоршжя видав-ництво ЗДМУ, 2006 -випуск XV, том 2.-С 391-394. (соавт.. Сампиев А.М, Хочава М.Р., Давитавян Н.А, Дзаурова М.М, Шевченко А.И, Сергеев Н С.)

7 Кукурузные рыльца от выявления действующих веществ до создания технологии малоотходной переработки сырья. Сообщение 1. Проблема нормирования качества и получения фитопрепаратов, ориентированных на содержание дейст вующих веществ Фитохимия кукурузных рылец как первый этап в установлении действующих веществ // Кубанский научный медицинский вестник - 2006 -№12 - С 106-110. (соавт . Сампиев А.М , Хочава М.Р )

8 Кукурузные рыльца от выявления действующих веществ до создания технологии малоотходной переработки сырья Сообщение 2 Установление действующих веществ, определяющих фармакотерапевтическую ценность растительного сырья // Кубанский научный медицинский вестник - 2006 -№12 - С 111-117. (соавт Сампиев А М, Хочава М Р)

9 Кукурузные рыльца1 от выявления действующих веществ до создания технологии малоотходной переработки сырья Сообщение 3. Совершенствование технологии и нормирования качества жидкого экстракта и разработка схемы малоотходной переработки растительного сырья // Кубанский научный медицинский вестник -2006 -№12 -С 117-123. (соавт Сампиев А М., Хочава М Р )

НИКИФОРОВА ЕЛЕНА БОРИСОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ ЖИДКОГО ЭКСТРАКТА И ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОЭКСТРАГИРУЕМОГО ФИТОКОМПЛЕКСА В УСЛОВИЯХ МАЛООТХОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

КУКУРУЗНЫХ РЫЛЕЦ

15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (357532, г. Пятигорск, пр Калинина, 11)

Подписано в печать__ОЬ 04- 2007 г Формат 60у84 1/16

Бумага офсетная Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ № 5Ч& Отпечатано ООО «Фирма ГАМЗЧ», г Краснодар, ул Пашковская, 79 Тел 255-97-48

Актуальность темы. Наряду с высоким и оправданным-интересом исследователей к поиску принципиально новых источников фитопрепаратов заслуживают не меньшего внимания лекарственные растения, уже давно применяемые в медицине, но вместе с тем, имеющие не полностью раскрытый фармакотерапевтический потенциал. Научные сведения о многих из них, в частности, об их фитохимическом составе, фармакологических свойствах были получены десятки лет назад в рамках имевшихся в то время возможностей науки и с тех пор практически не пополнялись. Сложившаяся ситуация по недостаточности и/или неточности знаний о такой'категории лекарственного растительного сырья (ЛРС)-объясняет ограниченность производимой из него продукции, отражает картину апеллирования' и по сей день к устаревшим подходам и методикам оценки его качества, к неэффективным способам переработки. Усугубляет эту проблему довольно часто встречаемый формальный, малообоснованный выбор биологически активных веществ^ (БАВ) растения, определяющих фармакотерапевтическую ценность ЛРС. Между тем именно они должны, являться важнейшими определяющим ориентиром в разработке целенаправленной технологии фитопрепаратов и норм качества сырья.

Изложенное выше в значительной степени касается^ столбиков с рыльцами кукурузы (кукурузных рылец). Анализ данных по < современному состоянию исследований этого ЛРС показал, что имеющиеся сведения о* нем недостаточны, неполноценны и противоречивы, особенно в части количественного содержания гидрофильных групп БАВ. Кроме того, он позволил усомниться в целесообразности и объективности отдельных нормируемых показателей качества кукурузных рылец и единственного получаемого из них жидкого экстракта. В частности, малообоснованным для экстракта желчегонного действия представлялся основной нормируемый его-качество показатель «кислотность», означающий, по сути, сумму органических и других титруемых щелочью кислот в пересчете на лимонную кислоту. Наряду с этим, было отмечено отсутствие логической и методологической связи в оценке качества кукурузных рылец и жидкого экстракта. Оставался открытым также вопрос о действующих веществах кукурузных рылец и, соответственно, контроле их содержания в сырье и жидком экстракте. Наконец было выявлено, что используемая технология жидкого экстракта позволяет лишь на 40% истощить сырье по сумме экстрагируемых 70% этиловым спиртом веществ, что подчеркивало, с одной стороны, ее крайне низкую эффективность, а с другой - необходимость использовать шрот растительного материала для получения дополнительного продукта на базе недоизвлеченных этанолом и экстрагируемых селективно водой БАВ.

Таким образом, исследование по совершенствованию нормирования качества кукурузных рылец, технологии и стандартизации получаемого из них жидкого экстракта, созданию схемы малоотходной переработки сырья является актуальным для фармацевтической науки.

Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось совершенствование нормирования качества кукурузных рылец, технологии и стандартизации производимого из них жидкого экстракта, а также получение во-доэкстрагируемого фитокомплекса из шрота в условиях малоотходной переработки сырья.

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

- провести фитохимическое исследование кукурузных рылец для уточнения данных и расширения сведений о содержащихся в них основных групп БАВ;

- установить ответственные за желчегонный эффект кукурузных рылец БАВ и, с учетом этого, предложить нормы качества растительного сырья;

- разработать более эффективную и ориентированную на действующие группы БАВ технологию жидкого экстракта кукурузных рылец, провести корректировку его стандартизации;

- исследовать шрот, остающийся после производства жидкого экстракта кукурузных рылец, на содержание гидрофильных БАВ;

- разработать оптимальную технологию и осуществить стандартизацию во-доэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец;

- предложить схему малоотходной переработки кукурузных рылец с учетом производственных и аппаратурных возможностей фармацевтических фабрик;

- разработать состав, технологию и нормы качества гранулированной формы водоэкстрагируемого фитокомплекса кукурузных рылец и показать перспективы его использования.

Научная новизна. Проведены фитохимические исследования кукурузных рылец и впервые установлено, что количество водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ в сырье составляет 5,3% и 1,3% соответственно, а моносахаридный состав их представлен галактозой, глюкозой, ара-бинозой, ксилозой, галактуроновой и глюкуроновой кислотами. Обнаружено 12 аминокислот, содержащихся^ в кукурузных рыльцах в свободном (2,12 мг%) и связанном (12,84 мг%) состояниях, в том числе 6 незаменимых: треонин, валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин и лизин. Определен ранее неизвестный компонентный состав органических кислот в кукурузных рыльцах и выявлено, что в ряду кислот лимонной, янтарной, щавелевой и яблочной количество последней значительно преобладает над содержанием остальных. Установлено количественное содержание в кукурузных рыльцах гидроксико-ричных кислот - 1,6% и уточнено содержание флавоноидов (0,5%) и тритер-пеновых сапонинов (2,4%). Изучен минеральный состав этого сырья и показано, что в нем содержится 4,7% макро- (натрий, калий, магний, кальций) и 0,02% микроэлементов (железо, цинк, кобальт, медь, марганец).

Выявлено, что основными действующими веществами кукурузных рылец и получаемого из них жидкого экстракта как желчегонных средств являются флавоноиды и гидроксикоричные кислоты. Для селективной количественной оценки совместно присутствующих в кукурузных рыльцах флавоноидов и гидроксикоричных кислот предложено использовать сочетание дифференциальной и прямой спектрофотометрии по методу Фирордта.

Впервые для получения спиртоводного извлечения в производстве жидкого экстракта применен вакуум-фильтрационный метод экстрагирования сырья и установлена его более высокая (на 40%) эффективность извлечения БАВ по сравнению с применяющимися на фармацевтических фабриках способами реперколяции и ускоренной дробной мацерации.

Показано, что шрот, остающийся после производства жидкого экстракта из кукурузных рылец, содержит значительное количество БАВ гидрофильного характера и может быть источником получения дополнительного продукта. Обоснована целесообразность создания малоотходной схемы переработки кукурузных рылец с последовательным получением жидкого экстракта и водоэкстрагируемого фитокомплекса. Определены способ и условия получения водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец: трехкратная ремацерация сырья горячей водой в соотношении 1:10, 1:5 и 1:5 с двухчасовым контактом фаз на каждой ступени экстракции. Выявлена< желчегонная и диуретическая активность фитокомплекса, полученного водной экстракцией.

Предложена гранулированная форма для водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец и проведены исследования по разработке ее технологии. Установлено, что для достижения необходимых технологических свойств порошка водоэкстрагируемого фитокомплекса оптимальным вспомогательным веществом является лактоза с 30% содержанием ее в гранулируемой смеси.

Практическая значимость результатов исследования. Проведенное исследование показало необходимость изменения существующего подхода при оценке качества кукурузных рылец и продукта их переработки: предложено дополнить нормы качества сырья и жидкого экстракта основными показателями - содержанием флавоноидов и гидроксикоричных кислот, что отражено в проектах ФСП «Кукурузы столбики с рыльцами» и «Экстракт кукурузных рылец жидкий». Разработанная методика количественного определения флавоноидов и гидроксикоричных кислот позволяет, сравнительно с 1 имеющимися, дифференцированно оценивать содержание этих двух групп

БАВ в растительном сырье и фитопрепаратах.

Применение вакуум-фильтрационного способа экстрагирования сырья в производстве жидкого экстракта позволило усовершенствовать его технологию и получить целевой продукт с высоким содержанием действующих групп БАВ.

Разработанная схема малоотходной переработки кукурузных рылец повышает рентабельность производства за счет получения двух целевых продуктов - жидкого экстракта и водоэкстрагируемого фитокомплекса из одной загруженной на экстракцию порции сырья. Предложено использовать дополнительно получаемый в рамках малоотходной переработки сырья водоэкст-рагируемый фитокомплекс в качестве БАД к пище в форме гранул с мягким желчегонным и диуретическим действием.

Степень внедрения. По результатам исследований разработано два проекта ФСП: «Кукурузы столбики с рыльцами» (акт внедрения ООО «Ку-' баньлектравы» от 07.12.06 г.; положительное заключение КГУ «Центр по контролю качества и сертификации лекарственных средств Краснодарского края» по экспертизе проекта ФСП от 01.02.07 г.) и «Экстракт кукурузных рылец жидкий» (акт внедрения ЗАО «Роскарфарм» от 26.12.06 г.). Разработанная методика количественного определения флавоноидов и гидроксико ричных кислот в растительном сырье (на примере кукурузных рылец) внедрена в НИР Северо-Кавказской ЗОС РАСХН (акт внедрения от 20.12.06 г.). Методики оценки качества и предложенные технологии фитопрепаратов кукурузных рылец апробированы в отделах контроля качества и производственных цехах ООО «Кубаньлектравы» (акт апробации от 17.11.06 г.), ЗАО «Роскарфарм» (акты апробации от 11.12.06 г. и 19.12.06 г.), ОАО «Краснодарская фармацевтическая фабрика» (акт апробации от 20.09.06 г.). Фрагменты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс фармацевтического факультета ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (акт внедрения от 12.10.06 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

- данные по изучению основных групп гидрофильных БАВ кукурузных рылец;

- результаты исследования фракций БАВ кукурузных рылец по выявлению веществ, обеспечивающих желчегонное действие сырья и жидкого экстракта;

- итоги исследования по усовершенствованию технологии и корректировке норм качества жидкого экстракта кукурузных рылец;

- разработанная технология и предложенные нормы качества для водо-экстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец;

- результаты исследования по разработке состава, технологии и стандартизации гранул водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец и предложения по его использованию.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены на II и IV региональных научно-практических конференциях молодых ученых и студентов юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа, 2004 и 2006 гг.); Всеукраинской научно-практической конференции с международным участием «Современные достижения фармацевтической науки и практики» (Запорожье, 2006 г.). По результатам исследований опубликовано 9 работ. Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (№ гос. регистрации 0120.0500289).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения; обзора литературы; главы, посвященной объектам и методикам исследований; 4-х глав собственных исследований, выводов, списка литературы, включающего 202 наименования, в т.ч. 39 источников иностранных авторов, приложения. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 60 таблиц, 25 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что количественное содержание в кукурузных рыльцах водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ составляет 5,3% и 1,3%, свободных и связанных аминокислот - 2,12 мг% и 12,84 мг%, соответственно, гидроксикоричных кислот - 1,6%, флавоноидов - 0,5%, тритерпеновых сапонинов - 2,4%, органических кислот — 1,7%.

2. Выявлено, что желчегонное действие кукурузных рылец и получаемого из них жидкого экстракта обеспечивают флавоноиды и гидроксико-ричные кислоты. Предложено нормировать качество кукурузных рылец по содержанию флавоноидов и гидроксикоричных кислот, которых должно быть в сырье не менее 0,3% и 1,2% соответственно, для чего разработана методика их раздельного количественного определения.

3. Разработана технология вакуум-фильтрационного экстрагирования сырья, повышающая переход суммы БАВ в целевой продукт на 40% и обогащающая его действующими группами веществ на 30-40%. Показано, что жидкий экстракт кукурузных рылец целесообразно получать в соотношении 1:2 и предложено нормировать его качество содержанием флавоноидов (не менее 0,1%) и гидроксикоричных кислот (не менее 0,25%).

4. Показана ценность как дополнительного источника гидрофильных БАВ шрота кукурузных рылец, остающегося после получения из них жидкого экстракта. Установлено, что общая сумма недоизвлеченных 70% этиловым спиртом и водоэкстрагируемых БАВ в шроте кукурузных рылец составляет не менее 8,5%.

5. Предложена схема малоотходной переработки кукурузных рылец, учитывающая аппаратурные и технологические возможности фармацевтических фабрик. Разработана оптимальная технология водоэкстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец, основанная на трехступенчатой ремацерации горячей водой и позволяющая с эффективностью 85-90% извлекать гидрофильные БАВ.

6. Установлено, что в водоэкстрагируемом фитокомплексе из шрота кукурузных рылец содержится в среднем 0,3% флавоноидов, 0,8% гидрокси-коричных кислот, 42,8% полисахаридов, 1,6% дубильных веществ, 1,4% сапонинов, 2,2% органических кислот, 28,77 мг% связанных и 2,83 мг% свободных аминокислот, 9% макро- и 0,06% микроэлементов.

7. Разработаны состав, технология и нормы качества гранул водо-экстрагируемого фитокомплекса из шрота кукурузных рылец, которые рекомендовано использовать в качестве БАД к пище с мягким желчегонным и диуретическим действием. Предложено получать гранулы из смеси фитокомплекса и лактозы (7:3) влажным гранулированием и установить для них минимальное содержание флавоноидов - 0,15%, гидроксикоричных кислот -0,5%.