Способ выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного Российский патент 2020 года по МПК A61K36/38 B01D11/02 

Описание патента на изобретение RU2720457C1

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и может быть использовано для выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.), семейства зверобойных (Hypericaceae).

В настоящее время в литературе описано несколько различных способов выделения производных флороглюцина (гиперфорина и адгиперфорина) из травы зверобоя продырявленного - экстракция с помощью органических растворителей и сжиженных газов (Cossuta D., Vatai Т., М., Hohmann J., Keve Т., В. (2011). Extraction of hyperforin and hypericin from st. John's wort (Hypericum perforatum L.) with different solvents. Journal of Food Process Engineering, 35(2), 222-235 (doi: 10.1111/j. 1745-4530.2010.00583.x).

Известен способ получения экстракта из травы зверобоя продырявленного с помощью хладона 227 еа (Dowdle Р.А., Merseyside S.S.H., Corr S., Cheshire A., Harris H., Cheshire W. Solvent extraction process. Patent US 2004/0105899 Al. A61K 35/78. Pub. Date: Jun.3, 2004). Данный способ предполагает экстракцию травы зверобоя продырявленного в специальной установке в течение 4 часов, с помощью сжиженного газа хладона 227 еа при давлении 15 атм., и температуре 50°С. При этом, достигается количественный выход желтого смолоподобного продукта 2,4%.

Однако для этого способа требуется оборудование, которое должно работать под избыточным давлением более 15 атм. Другой недостаток данного способа это необходимость затраты энергии на операции упаривания экстракта и на операции конденсации паров растворителя в холодильной установке. Еще один недостаток данного способа это применение фреона с высоким значением потенциала глобального потепления равным GWP=3300.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ, описанный в работе ( Н., Seger С, Kaiser C.S., Haslinger Е., Schmidt Р.С.(2004). Enrichment of hyperforin from St. John's Wort (Hypericum perforatum) by pilot-scale supercritical carbon dioxide extraction. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 21(4), 443-451 (doi:10.1016/j.ejps.2003.10.026)). Данный способ включает экстракцию травы зверобоя продырявленного в специальной установке в течение 1 часа, с помощью сверхкритического диоксида углерода при давлении 120 бар, и температуре 40°С. При этом, достигается выход экстракта 2,4% масс. с содержанием гиперфорина в нем 33%.

К основным недостаткам данного способа относятся: необходимость применения специального оборудования работающего под давлением, которое в сто двадцать раз превышает атмосферное, а также необходимость затраты энергии на операции упаривания экстракта и на операции конденсации паров растворителя в холодильной установке.

Технической задачей изобретения является разработка более эффективного способа выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного, простого в исполнении при котором не требуется специальное и сложное оборудование.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного, включающего измельчение сырья, экстрагирование измельченного сырья органическим растворителем, упаривание растворителя, причем, в качестве органического растворителя используют легко кипящую жидкость - метиловый эфир перфторбутана (далее Novec 7100) при соотношении сырье/растворитель 1:(4,5-9,0) масс/масс, экстрагирование сырья осуществляют в течение 1-3 часов в аппарате «Сокслет», полученный экстракт упаривают при температуре 65°С, до получения суммы гиперфорина и адгиперфорина, а экстрагент конденсируют. Сырье, не извлекая из экстрактора, нагревают до 65°С, продувают воздухом до полного удаления и конденсации экстрагента. Регенерированный экстрагент объединяют с основной массой экстрагента и используют повторно для экстракции новой партии сырья.

Диапазон соотношения сырье/растворитель 1:(4,5-9,0) масс/масс, обеспечивает эффективное извлечение гиперфорина и адгиперфорина из растительного сырья и является экономически целесообразным. Нижнее предельное значение 1:4,5 масс/масс, обусловлено тем, что данное количество экстрагента позволяет покрыть насыпной объем растительного сырья в экстракторе с небольшим избытком экстрагента необходимого для возможности осуществления процесса его циркуляции в экстракционном аппарате. Увеличение соотношения сырье/растворитель более 1:9,0 масс./масс., не приводит к увеличению выхода гиперфорина и адгиперфорина и требует неоправданно высоких энергозатрат и экстрагента.

Заявленный интервал времени экстракции 1-3 часов обеспечивает заданный уровень извлечения гиперфорина и адгиперфорина из сырья. Уменьшение времени экстракции приводит к значительному недоизвлечению гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного. Увеличение времени экстракции является не целесообразным с экономической точки зрения, а также энергозатрат, поскольку не приводит к значительному повышению выхода гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного.

Полученный экстракт гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного может быть использован в медицине и ветеринарии.

Количественный анализ гиперфорина и адгиперфорина в экстрактах проводили с помощью обратно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) с использованием хроматографа фирмы «Agilent Technologies)), серии «Agilent 1200 Infinity)), производства США, при следующих условиях: подвижная фаза (А) - 1% водный раствор муравьиной кислоты, подвижная фаза (В) - этанол в линейном градиентном режиме подачи; хроматографическая колонка - Supelco Ascentis express С18, размеры колонки 100 мм × 4,6 мм, размер частиц 2,7 мкм; скорость подвижной фазы - 0,5 мл/мин; температура хроматографической колонки +35°С; объем образца - 1 мкл. Масс-спектрометрическое детектирование проводили в режиме ESI (ионизация распылением в электрическом поле) с позитивным режимом сканирования в диапазоне масс 200-1000 Да, MM-APCI, 50 В. Перед количественным анализом точную навеску экстракта растворяли в этаноле 96% об, и центрифугировали при 13000 об/мин в течение 5 мин. Этанольный раствор сливали и анализировали.

Описание чертежей:

Фиг. 1 - выход гиперфорина в зависимости от времени циркуляции экстрагента.

Фиг. 2 - хроматограмма экстракта полученного с помощью Novec 7100 при аналитической длине волны 275 нм, обозначение: I - гиперфорин; II - адгиперфорин.

Фиг. 3 - характеристика гиперфорина в экстракте полученного с помощью Novec 7100.

Фиг. 4 - характеристика адгиперфорина в экстракте полученного с помощью Novec 7100.

Пример 1.

Навеску измельченной травы зверобоя продырявленного массой 5,00 г (фракция частиц 0,1-0,5 мм), помещают в циркуляционный экстрактор «Сокслет». Заливают сырье экстрагентом 1:7,5 масс./масс., т.е. 37,5 г (25,0 мл) и начинают процесс экстракции в течение 1 часа. Полученный экстракт упаривают при температуре 65°С, до получения сухого экстракта, а экстрагент конденсируют. Сырье не извлекая из экстрактора, нагревают до 65°С, продувают воздухом до полного удаления и конденсации экстрагента. Регенерированный экстрагент объединяют с основной массой экстрагента и используют повторно для экстракции новой партии сырья.

Некоторые физико-химические, экологические и токсические показатели сверхкритического диоксида углерода и жидкости Novec 7100 для сравнения приведены в таблице 1.

Как видно из данных таблицы 1, легкокипящая жидкость Novec 7100 имеет ряд преимуществ при прочих равных условиях по сравнению с аналогичными показателями диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, а именно температура кипения Novec 7100 равна 61°С, т.е. при обычных условиях это жидкость, теплоемкость в два раза меньше (1183<2961 Дж/(кг⋅К)), теплота испарения на 28% меньше по сравнению с ск-CO2 (112<155 кДж/кг).

Результаты сравнения по основным признакам прототипа и новой технологии приведены в таблице 2.

Как видно из данных таблицы 2, результаты сравнения новой технологии перед технологией прототипа демонстрирует ее преимущества, а именно: отсутствие специального оборудования работающего под давлением, рабочее давление составляет 1 атм., температура конденсатора 20-30°С, отсутствие затрат электроэнергии на конденсацию паров экстрагента, при этом за один час циркуляции растворителя достигается выход гиперфорина на уровне 87±4%.

Потери экстрагента составили 1,5±0,2 г (1,0±0,1 мл), что эквивалентно 4% от его первоначального количества.

Пример 2.

Кинетика выхода гиперфорина от времени циркуляции растворителя Novec 7100 приведена на Фиг. 1. Условия такие же, как в примере 1.

Как видно из данных Фиг. 1, выход гиперфорина к первому часу экстракции достигает 87±4%, ко второму часу 95±5%, а к третьему своего предельного значения 99±5%. Поэтому оптимальным временем экстракции можно считать диапазон от 1 до 2 часов экстракции.

Пример 3.

На Фиг. 2 и Фиг. 3 отображена ОФ ВЭЖХ хроматограмма экстракта полученного с помощью Novec 7100 в примере 1.

Как видно из Фиг. 2, в экстракте полученном с помощью растворителя Novec 7100 присутствует два основных вещества (гиперфорин и адгиперфорин), параметры которых представлены на Фиг. 3 и Фиг. 4.

Как видно на Фиг. 3 и Фиг. 4, в экстракте экспериментально доказано присутствие двух доминирующих веществ: гиперфорина (70,3±3,5%) и адгиперфорина (5,1±0,2%), при этом их экспериментально найденные значения максимума поглощения в УФ-спектре и молекулярной массы совпадают с описанными в литературе (Seger С, Н., Sturm S., Haslinger Е., Schmidt Р.С., Hadacek F. (2004). Characterization of supercritical fluid extracts of St. John's Wort (Hypericum perforatum L.) by HPLC-MS and GC-MS. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 21(4), 453-463 (doi: 10.1016/j.ejps.2003.10.021)).

Техническим результатом является эффективный и экологически чистый способ выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного простой в исполнении при обычных условиях, без специального и сложного оборудования.

Таким образом, способ выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного позволяет выделить гиперфорин и адгиперфорин из измельченной травы зверобоя продырявленного с помощью метилового эфира перфторбутана (Novec 7100) при минимальных энергозатратах, обычном давлении, с использованием стандартного оборудования характерного для химико-фармацевтических и/или эфирномасличных предприятий по экологически чистой технологии.

Похожие патенты RU2720457C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЗВЕРОБОЯ ПРОДЫРЯВЛЕННОГО (Hypericum perforatum L.) 2014
  • Милевкая Виктория Васильевна
  • Статкус Михаил Александрович
  • Темердашев Зауаль Ахлоович
RU2568912C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАКТА ТРАВЫ ЗВЕРОБОЯ, СБРОЖЕННОГО МОЛОЧНОКИСЛЫМИ БАКТЕРИЯМИ, И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2021
  • Шевцов Александр Анатольевич
  • Дранников Алексей Викторович
  • Дерканосова Анна Александровна
  • Домбровская Яна Петровна
  • Торшина Алиса Александровна
RU2779115C1
КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЗВЕРОБОЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ СОЕДИНЕНИЯ ДИАНТРОНОВОГО РЯДА, И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Ломовский Игорь Олегович
  • Ломовский Олег Иванович
RU2436586C1
Способ установления подлинности и качества зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.) 2015
  • Милевкая Виктория Васильевна
  • Темердашев Зауаль Ахлоович
  • Бутыльская Татьяна Сергеевна
RU2614200C1
Способ выделения эфирного масла из бутонов гвоздичного дерева 2018
  • Бойко Николай Николаевич
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Новиков Олег Олегович
  • Нефедова Лилия Владимировна
RU2696127C1
Способ выделения эфирного масла из плодов фенхеля обыкновенного 2018
  • Бойко Николай Николаевич
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Малютина Анастасия Юрьевна
  • Васильев Георгий Владимирович
  • Новиков Олег Олегович
RU2696308C1
Способ получения экстракта, обогащенного фуранокумаринами из плодов пастернака посевного 2019
  • Новиков Олег Олегович
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Бойко Николай Николаевич
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Абрамович Римма Александровна
  • Мизина Прасковья Георгиевна
RU2735410C1
Способ выделения эфирного масла из плодов укропа пахучего 2018
  • Бойко Николай Николаевич
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Цветкова Зоя Евгеньевна
  • Новиков Олег Олегович
RU2696132C1
Способ выделения эуглобалей ацилфлороглюцинол-монотерпенового ряда из листьев эвкалипта прутовидного 2019
  • Бойко Николай Николаевич
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Новиков Олег Олегович
  • Мизина Прасковья Георгиевна
  • Сайбель Ольга Леонидовна
  • Сидельникова Марина Константиновна
RU2700699C1
Способ выделения эфирного масла из плодов аниса обыкновенного 2018
  • Бойко Николай Николаевич
  • Жилякова Елена Теодоровна
  • Писарев Дмитрий Иванович
  • Новиков Олег Олегович
  • Нефедова Лилия Владимировна
RU2707914C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 720 457 C1

Реферат патента 2020 года Способ выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к способу выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного. Способ включает измельчение травы зверобоя продырявленного, экстрагирование измельчённого сырья органическим растворителем, упаривание растворителя, в качестве органического растворителя используют легко кипящую жидкость - метиловый эфир перфторбутана при соотношении сырьё/растворитель 1:4,5-9,0 масс./масс., экстрагирование сырья осуществляют методом циркуляции растворителя в течение 1-3 часов, полученный экстракт упаривают. Изобретение позволяет выделить гиперфорин и адгиперфорин из измельченной травы зверобоя продырявленного с помощью метилового эфира перфторбутана (Novec 7100) при минимальных энергозатратах, обычном давлении, с использованием стандартного оборудования, характерного для химико-фармацевтических и/или эфиромасличных предприятий по экологически чистой технологии. 4 ил., 2 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 720 457 C1

Способ выделения гиперфорина и адгиперфорина из травы зверобоя продырявленного, включающий измельчение травы зверобоя продырявленного, экстрагирование измельчённого сырья органическим растворителем, упаривание растворителя, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют легко кипящую жидкость - метиловый эфир перфторбутана при соотношении сырьё/растворитель 1:4,5-9,0 масс./масс., экстрагирование сырья осуществляют методом циркуляции растворителя в течение 1-3 часов, полученный экстракт упаривают при температуре 65 °С до получения готового продукта.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2720457C1

ROMPP H et al
Enrichment of hyperforin from St.John,s wort (Hypericum perforatum) by pilot-scale supercritical carbon dioxide extraction //Eur J Pharm Sci, 2004 Mar, 21(4):443-51
COSSUTA DANIEL et al
Extraction of hyperforin and hypericin from st
John,s Wort (Hypericum perforatum L.) with different solvents //J.of Food Process Engineering,

RU 2 720 457 C1

Авторы

Бойко Николай Николаевич

Жилякова Елена Теодоровна

Малютина Анастасия Юрьевна

Папонов Борис Владимирович

Новиков Олег Олегович

Писарев Дмитрий Иванович

Мизина Прасковья Георгиевна

Коваленко Анатолий Михайлович

Ткачев Александр Владимирович

Рябых Александр Андреевич

Даты

2020-04-30Публикация

2019-09-30Подача