Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

Маг. Арсланова Г. Р., маг. Габидуллин А. М., маг. Зайнуллина Р. Р., маг. Степанова Т. О.

Казанский национальный исследовательский технологический университет, Россия

Получение биологически активных веществ из древесины методом экстракции

В последние годы в развитых странах наблюдается тенденция к увеличению применения лекарственных растений и экстрактов из них взамен синтетических лекарственных препаратов. Так как они обладают рядом преимуществ перед вторыми, а именно: низкий риск развития побочных эффектов, безопасное лечение, широкая доступность и дешевизна. Важное место среди источников природных лекарственных веществ занимают ива и осина. В почках, листьях и ветвях осины содержатся углеводы (рафиноза, фруктоза и др.), ароматические кислоты, триглицериды фенолкарбоновых кислот, органические кислоты, каротиноиды, витамин C, каротин, флавоноиды, фенолгликозиды, антоцианы и дубильные вещества. Препараты, содержащие экстракт осины коры, обладают жаропонижающим, желчегонным, противовоспалительным, гепатозащитным, противомикробным, противокашлевым и антигельминтным свойствами [1]. Ивовые растения содержат в коре, ветвях и листьях большое число фенольных гликозидов. Экстракты из этих растений широко используются в фитотерапии многих стран и обладают антиревматическими, антисептическими, противовоспалительными, обезболивающими свойствами [1]. Также доказано, что экстракт коры ивы ингибирует рост опухолевых клеток

Получение биологически активных добавок методом экстракции позволяет решить две задачи: расширение ассортимента и сырьевой базы для лекарственных препаратов, и утилизации отходов деревоперерабатывающих производств [2]. К основному биологически активному веществу в древесине ивы и осины можно отнести фенольные гликозиды, в частности салицин и его производные.

Салицин (Salicin) (рис. 1) — кристаллический глюкозид салицилового спирта или салигенина. Он имеет горький вкус, нейтральную реакцию.

Рис. 1. Салицин

Терапевтическое значение основано на окислении салицина в организме в салициловую кислоту. Содержание салицилатов в коре взрослых деревьев - 8,3-11,3 %, в листьях и коре молодых побегов - 3,2-7,5 % и 4,0 - 9,9 % соответственно. Извлечение салицина осуществляется экстракцией в системе твердое тело - жидкость, где твердым телом является лекарственное растительное сырье, а жидкостью - экстрагент (растворитель). Для извлечения салицилатов используются малополярные и полярные экстрагенты: малополярные экстрагенты - этиловый, изопропиловый, бутиловый спирты, ацетон; полярные экстрагенты - вода, водно-спиртовые растворы.

Все существующие способы экстрагирования классифицируют на статические и динамические. В настоящее время используются новые формы экстракции с максимальной интенсификацией всех процессов экстракции. Примерами таких модификаций являются:

1. Вихревая экстракция (турбоэкстрация) - основана на вихревом перемешивании и одновременном измельчении сырья с помощью турбинной или лопастной мешалки. Время экстракции сокращается до 10 мин [3].

2. Экстракция с использованием ультразвука (акустическая). В среде распространения звуковых волн появляются сильные турбулентные течения, гидродинамические потоки, способствующие переносу масс, растворению веществ [3].

З. Электроимпульсный метод. При воздействии специально сформированным высоковольтным импульсным разрядом на систему сырье – экстрагент. Продолжительность экстракции сокращается до двух часов [1].

4. Ремацерация - эта модификация предусматривает изменение разности концентраций на границе раздела фаз за счет обновления экстрагента. При этом количество экстрагента разделяется на порции, а время настаивания - на периоды [3].

Из динамических методов используется способ - перколяция.

Перколяция - это процесс непрерывной фильтрации, процеживания экстрагента сквозь слой сырья. Наиболее широко применяется многократная перколяция. Сущность ее заключается в использовании батарей диффузоров. При этом вытяжка из одного перколятора используется для перколирования сырья в следующем перколяторе/

Использование лекарственных препаратов на основе лечебных растений неизмеримо растет. Однако, существующие на сегодняшний день способы экстракции салицилатов не позволяют извлекать максимально возможное его количество.

Литература:

1. Арсланова, Г. Р. Получение биологически активных веществ из древесины осины методом экстракции. / Г. Р. Арсланова, Р. С. Альмухаметов, А. Р. Шакиров// Воронеж. гос. ун-т инж. технол. – Воронеж: ВГУИТ, 2016. – 624 с

2. Габидуллин А. М. Экспериментальная установка термической переработки древесного сырья под давлением / А. М. Габидуллин, А. Р. Садртдинов, Г. Р. Арсланова // сборник статей Международной научно - практической конференции г. Омск Ч.2 / - Уфа: МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2016. – 183 с

 3. Арсланова Г. Р. Закономерности процесса экстракции растительного сырья / Г. Р. Арсланова, Т. О. Степанова, А. М. Габидуллин // Международная научная конференция Areas of scientific thought, 2017. – 19-22 с.