Сушка сырья содержащего витамины

VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2015

АНАЛИЗ МЕТОДОВ СУШКИ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Большинство видов лекарственного растительного сырья применяется в медицине в высушенном виде. Лишь отдельные виды непосредственно после сбора перерабатываются в свежем состоянии (алоэ, безвременник, каланхое).

Сушку можно рассматривать как наиболее простой и экономичный метод консервирования лекарственного сырья, обеспечивающий сохранность биологически активных веществ. С точки зрения термодинамики сушка − это процесс взаимодействия влажного материала (лекарственного сырья) и теплоносителя (нагретого воздуха), с технологической точки зрения − процесс удаления жидкости (обезвоживания) из лекарственного материала. Собранное лекарственное сырьё содержит, как правило, 70-90 %, а высушенное − 10-15 (20) % влаги.

Целью наших исследований было изучение различных методов сушки лекарственного сырья и их анализ, основываясь на литературных данных.

В результате исследований нами установлено, что биохимические процессы в собранном сырьё в первое время протекают как в живом растении, т.е. преобладает синтез биологически активных веществ. Затем, по мере естественного обезвоживания, в связи с прекращением поступления влаги и питательных веществ, процессы обмена сдвигаются в сторону распада, что приводит к снижению содержания биологически активных веществ в сырье. Если сушка проводится при температуре, не денатурирующей ферменты, то реакции лизиса продолжаются и в ходе сушки до достижения достаточного обезвоживания сырья. Однако в некоторых случаях процессы, протекающие в сохнущем сырье, приводят, напротив, к увеличению содержания действующих веществ. Оптимальный режим сушки должен основываться на экспериментальных данных о влиянии сушки и конкретных её методов на содержание тех или иных групп биологически активных веществ.

В отдельных случаях сушке предшествует подвяливание собранного сырья, т.е. выдерживание сырья при обычной температуре под навесом. Иногда процедура подвяливания способствует увеличению содержания действующих веществ или убыстряет процесс последующего обезвоживания.

Влага находится в растении в свободном и связанном состоянии. Свободная вода сохраняет все свойства чистой воды: подвижность, активность, способность испаряться и замерзать, растворять различные вещества. Связанная вода (химически, адсорбционно, капиллярно, осмотически) в той или иной степени утрачивает свои свойства, труднее испаряется и замерзает, обладает меньшей активностью и реакционной способностью. Из сырья связанная вода удаляется значительно труднее, чем свободная.

На продолжительность процесса сушки и производительность сушильных установок оказывают влияние морфологические особенности сырья, его исходная влажность, общая поверхность высушиваемого материала, а также влажность, температура и скорость движения теплоносителя.

Используемые в настоящее время методы сушки лекарственного растительного сырья делят на две группы.

1. Без искусственного нагрева: а) воздушно-теневая, осуществляемая на открытом воздухе, но в тени, под навесами, на чердаках, в специальных сушильных сараях и воздушных сушилках; б) солнечная, под открытым небом или в солнечных сушилках.

2. С искусственным нагревом, или тепловая.

Воздушно-теневая сушка используется для сушки листьев, трав и цветков. В простейших случаях сырьё для сушки раскладывают под навесами или в специальных сушильных сараях. Однако предпочтительнее осуществлять сушку в специально оборудованных воздушных сушилках или на чердаках. Воздушные сушилки оборудуют стеллажами с рамами, на которые натянуты редкое полотно или металлическая сетка. Сушка в воздушных сушилках, сушильных сараях и чердачных помещениях протекает медленнее, чем на открытом воздухе под навесами, но обеспечивает сырьё лучшего качества.

Солнечная сушка применяется в районах с жарким сухим климатом, преимущественно для коры, корней, корневищ и других подземных органов, некоторых плодов, семян, которые, как правило, почти не повреждаются под влиянием солнечной радиации. Особенно показана солнечная сушка для сырья, содержащего дубильные вещества. Однако следует учесть, что содержание некоторых алкалоидов при сушке на солнце снижается (скополия, крестовник). Из-за повреждающего действия солнечных лучей на пигменты, листья, цветки и травы рекомендуется сушить только в тени. К преимуществам солнечного метода сушки относится более быстрое обезвоживание, чем при воздушно-теневой сушке. Как при воздушно-теневой, так и при солнечной сушке во избежание увлажнения сырья, на ночь его необходимо убирать в помещение или укрывать плотной тканью.

Тепловую сушку используют для высушивания различных морфологических групп сырья. Она обеспечивает быстрое обезвоживание и может использоваться при любых погодных условиях и в любых районах заготовок. В зависимости от подачи тепла различают конвективную и терморадиационную сушку.

Конвективная сушка осуществляется в сушилках периодического или непрерывного действия. В сушилках периодического действия сырьё остается до полного высыхания; в сушилках непрерывного действия сырое сырьё подаётся непрерывно, и по мере прохождения по движущейся ленте оно высыхает. Многочисленные конструкции сушилок периодического действия могут быть разделены на сушилки стационарного и переносного типов. Стационарные сушилки обычно устанавливаются в хозяйствах, где возделываются лекарственные растения, или на крупных заготовительных пунктах. Они состоят из сушильной камеры, оснащённой стеллажами с рамами, на которые натянута ткань или металлическая сетка, и изолированной от сушильной камеры котельной установки. Сушилки обогреваются водой, паром или топочными газами. Переносные сушилки предназначены для сушки главным образом дикорастущего лекарственного сырья. Разборные переносные сушилки удобны для транспортировки и позволяют организовать сушку сырья непосредственно в районе заготовки. Индивидуальные сборщики для тепловой сушки используют печи и нагретые плиты.

Радиационная сушка осуществляется с помощью инфракрасных лучей, обладающих большой проникающей способностью и позволяющих значительно сократить процесс обезвоживания. Этот метод применяют в лабораторных условиях.

В эксперименте доказана эффективность использования для сушки лекарственного растительного сырья печей СВЧ.Оптимальный режим сушки приведён в инструкциях по заготовке и сушке конкретных видов лекарственного растительного сырья.

Общие правила сушки сводятся к следующему:

1. Сырьё, содержащее эфирные масла, сушить при температуре 30-35(40) °С довольно толстым слоем (10-15 см), чтобы предотвратить испарение эфирного масла.

2. Сырьё, содержащее гликозиды, − при температуре 50-60 °С. Такой режим позволяет быстро инактивировать ферменты, разрушающие гликозиды.

3. Сырьё, содержащее алкалоиды, − при температуре до 50 °С.

4. Сырье, содержащее кислоту аскорбиновую, − при температуре 80-90 °С.

При всех методах сушки лекарственное сырьё, за исключением эфирномасличного, раскладывают тонким слоем и регулярно переворачивают, при этом, однако, стремятся не увеличивать степень измельчения.

Установлено, что в корнях барбариса, траве мачка жёлтого, пустырника, плодах боярышника, корнях женьшеня, траве ландыша майского содержание действующих веществ выше при температурном режиме в пределах 60-90 °С, чем при сушке этих же видов сырья по общим правилам. Корневища и корни девясила, цветки арники, содержащие наряду с эфирным маслом сесквитерпеновые лактоны, рекомендуется сушить при температуре 50 °С. Корневища с корнями подофилла сушат при температуре не выше 40 °С, а сырьё элеутерококк − при температуре 70 °С.

Таким образом, на основании экспериментальных исследований нами установлены потери в массе при высушивании для различных морфологических групп лекарственного сырья: почки − 65-70 %; цветки, бутоны − 70-80 %; листья − 55-90 %; травы − 65-90 %; корни и корневища − 60-80 %; кора − 50-70 %; клубни − 50-70 %; плоды − 30-60 %; семена − 20-40 %. Сушка считается законченной, когда корни, корневища, кора, стебли не гнутся при сгибании, а ломаются; листья и цветки растираются в порошок; сочные плоды не склеиваются в комки, а при нажиме рассыпаются.

Литература:

1. Государственный реестр лекарственных средств. – М.: Минздрав России: Фонд фармацевтической информации, 2004. – 1277 с.

Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия: учебное пособие / Под ред. Г.П. Яковлева. – СПб.: СпецЛит, 2006. – 845 с.

СтальнаяМ.И., Стальная В.В. Фитотерапевтическое использование лапчатки кустарниковой. // Материалы ХХI Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности». Майкоп, 2013. – С. 115-118.

Источник

Лекарственные растения содержащее витамины

Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины

Концентраторы и источники витамина Р: бутоны и плоды софоры японской, плоды аронии (рябины) черноплодной, плоды черной смородины, кожура плодов цитрусовых, листья чая.

Концентраторы каротиноидов (провитаминов А): плоды шиповника, плоды облепихи, плоды рябины, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы топяной.

Концентраторы витамина К: листья крапивы, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.

Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.

Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное и другие растительные жирные масла.

В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В₂ — рибофлавин, В₅ — пантотеновая кислота, В₉ — фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D — эргостерол и другие фитостеролы.

В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А), витамин К₁ (филлохинон) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), относимые к витамину Р.

Распространение, накопление и сырьевая база витаминов

Распространение витаминов в растительном мире

Витамины встречаются в растениях практически всех семейств. Витамины локализуются в зеленых частях растений, цветках, плодах (витамины С, Р, К, каротиноиды) и в семенах (витамины Е и F).

Водорастворимые витамины находятся в растворенном состоянии в клеточном соке, жирорастворимые витамины включены в пластиды и алейроновые зерна. Каротиноиды находятся в хлоропластах и хромопластах, они встроены в мембраны тилакоидов или растворены в липидных каплях – пластоглобулах.

Влияние факторов внешней среды и онтогенеза на накопление витаминов

Содержание витаминов в растениях зависит от генетических особенностей вида и от условий среды. Например, витамином С у травянистых растений наиболее богаты листья, затем в убывающем порядке идут цветки, почки, прилистники, плоды, корни, черешки, стебли. В листьях верхних ярусов витамина С больше, чем в нижних.

В плодах наблюдается следующая закономерность накопления витаминов: витамин С и каротиноиды — максимальное количество в фазу полной зрелости; витамин Р — максимум, когда плоды сформировались и достигли половины своего размера, в период формирования семян содержание витамина Р резко уменьшается.

Изучено влияние факторов внешней среды на накопление витамина С и каротиноидов. В границах ареала растений в северных районах произрастания накапливается больше аскорбиновой кислоты, а в южных районах — больше каротиноидов. Повышение температуры воздуха способствует накоплению каротиноидов, а при понижении температуры, т.е. в прохладный сезон, накапливается больше витамина С. Увеличение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно. Накоплению витамина С способствуют увеличение освещенности, азотные и комплексные удобрения, почвы плодородные легкие суглинистые и супесчаные. Культура и селекция приводят к снижению накопления витамина С и каротиноидов.

Сырьевая база лекарственных растений, содержащих витамины

Сырьевая база лекарственных растений, содержащих витамины, обеспечена в России. Это в основном широко распространенные дикорастущие и культивируемые виды. Смородина черная произрастает в лесной зоне, а земляника лесная, калина обыкновенная, крапива двудомная — в лесной и лесостепной зонах европейской части России и Сибири. Рябина обыкновенная встречается в лесной и лесостепной зонах европейской части России. Различные виды шиповников и пастушья сумка растут в лесной, лесостепной и степной зонах европейской части России, Сибири и Дальнего Востока. Разорванный ареал у облепихи крушиновидной: поймы рек горно-лесной и степной зон Алтая, Саян, Северного Кавказа. Широко культивируют календулу лекарственную (родина неизвестна) и кукурузу (родина — Центральная Америка). Зайцегуб опьяняющий импортируют из Средней Азии (родина — Узбекистан, Таджикистан).

Особенности заготовки, сушки и хранения сырья, содержащего витамины

Заготовку сырья ведут в период максимального накопления действующих веществ. Сбор проводят в сухую погоду после обсыхания росы. Сочные плоды собирают в небольшую по объему тару (корзины, ящики с перфорированными стенками) и сразу же доставляют к месту сушки. Перед сушкой сочные плоды подвяливают на воздухе или при температуре 25-30 °С.

Трава пастушьей сумки легко поражается мучнистой росой — такое сырье не подлежит заготовке.

Сушка для всех видов сырья допускается воздушно-теневая, но предпочтительнее — искусственная. Температурный режим сушки для сырья, содержащего филлохинон (витамин К₁) — 40-50 °С, каротиноиды – 60-70 °С. Плоды шиповника, богатые аскорбиновой кислотой, рекомендуется сушить при 80-90 °С, чтобы инактивировать ферменты и сохранить витамин С.

Плоды облепихи обычно перерабатывают в свежем виде — не позднее трех дней после сбора. Если заготавливают замороженные плоды, то их перерабатывают не позднее 6 месяцев, не допуская размораживания. При замораживании хорошо сохраняются витамины Е и каротиноиды, а витамин С разрушается.

Хранят витаминосодержащее сырье по общему списку. Срок годности сырья, преимущественно, 2-3 года. Для сырья земляники и черной смородины срок годности — 1 год. Очень быстро — за 4-6 месяцев хранения разрушаются витамины С и K₁, каротиноиды более устойчивы (срок годности – 1-2 года).

Оценка качества сырья, содержащего витамины. Методы анализа

Согласно существующей нормативной документации подтверждают присутствие витамина К₁ только в листьях крапивы. Метод определения хроматографический. Определение основано на способности витамина K₁ флуоресцировать в УФ-свете. Экстрагируют из растительного сырья витамин К₁ гексаном. Хроматографическое разделение проводят восходящим способом на пластинке «Силуфол» при температуре 40-70 °С. Система растворителей: бензол — петролейный эфир (1:1). Готовую хроматограмму высушивают на воздухе 2-3 мин и выдерживают в УФ-свете при длине волны 360 нм в течение 2 мин, должно появиться пятно с желто-зеленой флуоресценцией. Количественное определение витамина К₁ в сырье не проводится.

Качественное и количественное определение содержания витамина С в лекарственном растительном сырье связано с использованием натрия 2,6-дихлорфенолиндофенолята. Для количественного определения кислоты аскорбиновой в плодах шиповника навеску сырья экстрагируют горячей водой и аликвоту экстракта титруют раствором реактива, который имеет синий цвет. Кислота аскорбиновая способна окисляться до дегидроформы раствором натрия 2,6-дихлорфенолиндофенолята и восстанавливать последний до лейкоформы (стадия 1).

Точка эквивалентности устанавливается появлением розового окрашивания, не исчезающего в течение 30-60 сек, которое свидетельствует об отсутствии восстановителя, т.е. кислоты аскорбиновой (2,6-дихлорфенолиндофенол имеет в щелочной среде синее окрашивание, в кислой – красное, а при восстановлении обесцвечивается) (стадия 2).

Для качественного определения часть водного экстракта хроматографируют на пластинках «Силуфол» или «Сорбфил», высушивают и обрабатывают указанным реактивом (нанеся одновременно раствор свидетеля – чистой кислоты аскорбиновой) – пятна кислоты аскорбиновой выглядят бесцветными на синем фоне.

Для качественного обнаружения каротиноидов можно использовать химические реакции и хроматографию на силикагеле. Каротиноиды извлекают из сырья хлороформом и к хлороформному извлечению прибавляют кислоту серную концентрированную (синее окрашивание, переходящее в слой кислоты серной) или кислоту азотную концентрированную (синее окрашивание, переходящее в зеленое и грязно-желтое). Хроматограммы проявляют 10 % этанольным раствором кислоты фосфорномолибденовой, нагревают в сушильном шкафу при температуре 60-80 ºС несколько минут. На желто-зеленом фоне появляются синие пятна каротиноидов.

Для количественного определения каротиноидов в лекарственном сырье используют фотоколориметрический или спектрофотометрический методы. В качестве стандарта применяют раствор калия бихромата. Из сырья каротиноиды извлекают абсолютным спиртом, петролейным эфиром. Извлечения высушивают над безводным натрия сульфатом перед определением оптической плотности.

Пути использования сырья, содержащего витамины

Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины, используется для получения разнообразных лекарственных форм и препаратов.

I. Экстемпоральные лекарственные формы (отпускают без рецепта врача, приказ МЗСР РФ № 587 от 13.09.05):

1. Настои:
   • листьев крапивы;
   • плодов шиповника;
   • травы пастушьей сумки и др.

1. Отвары:
   • коры калины.

1. Сборы:
   • «Арфазетин»;
   • «Мирфазин»;
   • сборы витаминные № 1 и № 2;
   • сбор поливитаминный;
   • сбор желчегонный № 3;
   • сбор урологический;
   • сбор желудочный и др.

II. Экстракционные (галеновые) препараты.

1. Настойки:
   • календулы настойка (входит как компонент в линименты, мази).

1. Экстракты:
   • экстракт пастушьей сумки жидкий;
   • экстракт кукурузных рылец жидкий;
   • экстракт крапивы жидкий;
   • экстракт коры калины жидкий.

III. Препараты, содержащие сумму витаминов.

• масло шиповника, масло облепиховое, масло из плодов и листьев облепихи; концентрат масла облепихового (полуфабрикат);
• сиропы шиповника, шиповника с витамином С, шиповника с биоженьшенем, плодово-ягодный (шиповник, рябина);
• «Холосас» — сироп из сгущенного водного экстракта плодов шиповника;
• «Каротолин» — масляный экстракт каротиноидов из мякоти плодов шиповника.

IV. На химико-фармацевтических заводах получают:

• препараты на основе концентрата облепихового масла: «Облекол» — пленки, «Олазоль» и «Гипозоль» — аэрозоль;
• таблетки «Аллохол», содержат экстракт крапивы;
• таблетки «Калефлон», содержат сумму полифенольных соединений цветков календулы;
• таблетки «Сорбилин», содержат липофильный комплекс из плодов рябины обыкновенной;
• таблетки «Аромелин», содержат липофильный комплекс из плодов аронии (рябины) черноплодной;
• «Гипорамин», таблетки сублингвальные, 0,02 г; мазь 0,5 %; суппозитории (экстракт листьев облепихи крушиновидной).

Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих витамины

Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины, и лекарственные средства на его основе обладают широким спектром фармакологического действия. Действие обусловлено витаминами и другими биологически активными веществами, содержащимися в сырье: флавоноидами, дубильными веществами и др.

Действие витаминов заместительное (восполняющее витаминную недостаточность), либо фармакологическое (влияющее на течение ферментативных процессов, повышающее иммунные, защитные силы).

Например: введение в организм витамина С повышает фагоцитарную активность лейкоцитов. Витамин С усиливает фармакологическое действие лекарственных веществ и снижает их побочное токсическое действие. Каротиноиды оказывают противовоспалительное и ранозаживляющее действие.

Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины, используют как:

• поливитаминные средства — плоды черной смородины, плоды рябины обыкновенной, плоды шиповника, листья крапивы;
• кровоостанавливающие средства – цветки и листья зайцегуба, листья крапивы, кора калины, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника;
• ранозаживляющие и противоязвенные средства — масло облепихи и масло шиповника, трава череды, трава сушеницы топяной;
• противовоспалительное и антисептическое средство — цветки календулы;
• противовоспалительное и противоаллергическое средство — трава череды;
• желчегонные средства — кукурузные столбики с рыльцами, плоды шиповника;
• мочегонные средства — плоды и листья земляники, трава череды.

Источник