Способ получения биологически активного препарата из древесной зелени пихты сибирской

Способ получения биологически активного препарата из древесной зелени пихты сибирской

Реферат

Изобретение относится к получению биологически активного продукта, который может найти применение в качестве мощного противовирусного средства.

Известен способ получения биологически активной липидной фракции экстракта древесной зелени пихты сибирской, включающий экстракцию воздушно-сухой измельченной древесной зелени пихты несмешивающимся с водой органическим агентом с последующей обработкой и выделением целевого продукта (SU 2006138542, МПК А61К 36/00).

Недостатком известного способа является то, что известный способ предполагает использование органического растворителя (водно-спиртовая щелочь), что может быть опасным при высокой температуре, а также не дает гарантии выхода чистого продукта.

Известен способ получения биологически активной суммы терпеновых кислот путем механической активации растительного сырья с абразивным материалом и последующим извлечением водорастворимых веществ водой. Из полученного после сушки порошка путем экстракции органическим растворителем выделяют целевой продукт (SU 2303589, МПК С07С 51/47, А61К 36/5).

Недостатком известного способа является то, что этот способ также предполагает использование органического растворителя, который в небольших количествах может остаться в составе конечного продукта и нарушить его чистоту. Кроме того, в ходе предварительной механической обработки древесной зелени, предложенной в данном методе, может снизиться содержание летучих компонентов в обрабатываемом сырье.

Известны способы извлечения масел из различного сырья при помощи микроволнового излучения (Патенты США 5377426, 5458897). Способ включает извлечение микроволнами материала в пригодную неводную органическую среду с последующим извлечением масла из растворителя.

Недостатком известных способов является также вероятность присутствия органического растворителя в конечном продукте.

Известен способ извлечения из жидких или твердых материалов при помощи микроволнового излучения с помощью водяного пара. Процесс происходит без использования какого-либо растворителя, а выделение летучих веществ происходит за счет влаги, присутствующей в самом сырье (микроволновая экстракция летучего масла /А.А.Гравейро и др. // Flavor and Fragrance Journal - 1989. - V.4. - p.43-44, Патент США 70016209).

Недостатком известного способа является то, что здесь присутствует опасность пригорания сырья, поэтому в установке присутствует устройство для его перемешивания, что усложняет установку. Малое количество воды при гидродистилляции, а особенно пригорание сырья в процессе выделения, может привести к пиролизу, что значительно меняет состав конечного продукта, причем не в лучшую сторону.

Изобретение решает задачу получения нового биологически активного эфирного масла из древесной зелени пихты, обладающего мощными противовирусными свойствами.

Технический результат заключается в разработке нового способа получения нового биологически активного эфирного масла из древесной зелени пихты, обладающего мощными противовирусными свойствами.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения биологически активного эфирного масла микроволновым нагревом растительного сырья, новым является то, что в качестве растительного сырья используют древесную зелень пихты сибирской с влажностью 40%-45%, микроволновый нагрев производят в течение 35-40 минут с частотой 2,45 ГГц мощностью 225 Вт.

Использование микроволновой энергии для нагрева сырья значительно ускоряет процесс: если при термическом нагреве для выделения масла требуется около 150 минут, то при выделении масла с использованием микроволнового излучения - 35-40 минут. Это происходит благодаря следующему: достижение температуры кипения происходит значительно быстрее за счет того, что, во-первых, вся энергия в закрытом микроволновом пространстве используется только для нагрева сырья, а не для обогрева окружающей среды как при использовании термического источника. Во-вторых, микроволны мгновенно проникают в обрабатываемую смесь на глубину 3-4 см, где происходит резкий разогрев полярных компонентов за счет придания им микроволнами частоты колебаний в миллионы раз в секунду. В-третьих, на этом этапе начинается передача энергии за счет конвекции. В-четвертых, часть энергии микроволн поглощается частицами вещества, что также способствует повышению температуры.

Воздействие микроволн на растительное сырье значительно ускоряет массообменные процессы вследствие того, что нарушается проницаемость клеточных мембран, уменьшается толщина пограничного слоя на границе контакта фаз, что приводит к ускорению диффузии и процесса перемешивания обрабатываемой смеси.

В сравнении с эфирным маслом, полученным с использованием термического источника нагрева, при данном способе получения с использованием микроволнового способа происходит обеззараживание эфирного масла при воздействии микроволнового излучения и получается продукт с высокой противовирусной активностью.

Авторами получено новое, не описанное ранее биологически активное эфирное масло, представляющее собой экстракт из зелени пихты сибирской, обладающее мощной антивирусной активностью, содержащее массовую долю борнилацетата 33,1-44,8%, имеющую плотность 0,9000-0,9076 г/см³, показатель преломления 1,4720-1,4722, кислотное число 0,40-0,41 мг КОН/г, показатель противовирусной активности 7500-8500 ед.

Эфирное масло представляет собой прозрачную жидкость от зеленовато-желтого до зеленоватого цвета, без следов воды, с характерным пихтовым запахом. Значение данных показателей зависит от возраста деревьев, расположения в кроне и других биогенетических факторов.

Главное отличие полученного эфирного масла заключается в его высокой антивирусной активности, которая в пятнадцать раз выше, чем активность стандартного пихтового эфирного масла. У стандартного противовирусная активность - 520 ед, у предлагаемого - 7500-8500 ед.

Способ получения биологически активного эфирного масла из древесной зелени пихты сибирской осуществляется следующим образом. Древесную зелень с влажностью 40-45% предварительно измельчают и подвергают обработке в микроволновой установке острым паром в течение 35-40 минут при атмосферном давлении с частотой микроволн 2,45 ГГц, мощностью 225 Вт. Получают конечный продукт - прозрачную жидкость от зеленовато-желтого до зеленоватого цвета, без следов воды, с характерным пихтовым запахом, содержащий массовую долю борнилацетата 33-44,8%, имеющий плотность 0,9000-0,9076 г/см³, показатель преломления 1,47-1,48, кислотное число 0,40-0,41 мг КОН/г. При концентрации полученного эфирного масла 0,0002% блокировка продукции вирусов весьма перспективна, а при концентрации 0,005% приближается к 100%.

Пример 1. Древесную зелень 200 г с влажностью 40%, отобранную с середины кроны 10 деревьев 20-25 летного возраста в массиве, измельчают, подвергают обработке в микроволновой установке острым паром в течение 35 минут при атмосферном давлении. Частота микроволн 2,45 ГГц, мощность 225 Вт. Получают биологический активный продукт - эфирное масло в виде прозрачной маслянистой жидкости зеленоватого цвета со специфичным пихтовым запахом. Основные физико-химические показатели продукта при температуре 20°С: плотность - 0,9000 г/см³, показатель преломления - 1,4720, кислотное число - 0,40 мг КОН/г, массовая доля борнилацетата - 44,2%, противовирусная активность - 8130 ед. Выход продукта - 2,7% от абсолютно сухой массы сырья.

Пример 2. Древесную зелень 200 г с влажностью 45%, отобранную с нижней части кроны 10 деревьев 80-90 летного возраста в массиве, измельчают; подвергают обработке в микроволновой установке острым паром в течение 40 минут при атмосферном давлении. Частота микроволн 2,45 ГГЦ, мощность 225 Вт. Получают биологически активный продукт - эфирное масло в виде прозрачной маслянистой жидкости зеленовато-слабо желтого цвета со специфичным пихтовым запахом. Основные физико-химические показатели продукта при температуре 20°С: плотность - 0,9076 г/см³, показатель преломления - 1,4722, кислотное число - 0,41 мг КОН/г, массовая доля борнилацетата - 38,7%, противовирусная активность - 7890 ед. Выход продукта - 2,9% от абсолютно сухой массы сырья.

Исследования полученного препарата проводились по определению противовирусного действия по отношению к нативному вирусу гриппа А (штамм Н5№1) и цитотоксического действия на культуре клеток МДСК предприятием Некоммерческое партнерство «Научное косметологическое общество», г.Кольцово Новосибирская обл. Результаты исследования приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Оценка цитотоксичности (величины ТC50) образцов эфирных масел пихты
Образец №	Наименование образца	ТС50, %
1	Эфирное масло пихты (микроволновой нагрев)	1,45; 1,00; 1,04
2	Эфирное масло пихты (термический нагрев)	1,01; 1,07

Таблица 2
Оценка противовирусной активности (величины IC50) образцов эфирных масел пихты
Образец №	Наименование образца	IC50, %	TC50/IC50
(Интервалы перспективных концентраций)
1	Эфирное масло пихты (микроволновой нагрев)	0,0002; блокировка продукции вирусов приближается к 100% при концентрации 0,005%	8000
2	Эфирное масло пихты (термический нагрев)	0,002; блокировка продукции вирусов приближается к 60-70% при концентрации 0,02%	520

Значение цитотоксичности эфирного масла пихты, полученного с использованием микроволнового излучения, превышает цитотоксичность масла, полученного традиционной гидродистилляцией, почти в два раза, а эффективность противовирусной защиты повышена более чем в 15 раз и составляет 7500-8500 ед., тогда как у гидродистилляционного масла, полученного с использованием термического источника нагрева, она составляет всего 520 ед.

Использование предлагаемого изобретения позволяет получать новый биологически активный продукт, обладающий мощной антивирусной активностью.

Способ получения биологически активного эфирного масла из древесной зелени пихты сибирской микроволновым нагревом растительного сырья, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют древесную зелень пихты сибирской с влажностью 40-45%, микроволновый нагрев производят в течение 35-40 мин с частотой 2,45 ГГц мощностью 225 Вт.