ПОЛУЧЕНИЕ ГУСТОГО ЭКСТРАКТА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ КОТОВНИКА ВЕНГЕРСКОГО (Nepeta nuda L.) МЕТОДОМ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Аннотация. В настоящее время актуальной является задача эффективного извлечения биологически активных соединений из растительного сырья. В этом направлении ультразвуковая экстракция (УЗЭ) широко применяется как высокоэффективная технология по сравнению с традиционными методами. Метод УЗЭ позволяет эффективно выделять ценные вещества из клеток растений, особенно фенольные соединения. Исследования показали, что котовник венгерский (Nepeta nuda L.) обладает антиоксидантными, антибактериальными, противовирусными и фитотоксическими свойствами. Это растение богато эфирными маслами и фенольными соединениями, что делает его перспективным источником для производства биопестицидов и лекарственных препаратов. В рамках исследования рассмотрены фармакологические свойства биоактивных соединений Nepeta nuda, полученных методом ультразвуковой экстракции, и возможности их применения в качестве биопестицидов.

Актуальность. Одним из приоритетных направлений в поиске новых источников биологически активных веществ (БАВ) является изучение слабоизученных видов флоры Казахстана. Многовековой опыт народной медицины подтверждает важность лекарственных растений в профилактике и лечении заболеваний. Казахстан богат дико произрастающими растениями, обладающими лечебными свойствами.

Одним из таких растений является Nepeta nuda L. содержащая флавоноиды, антраценовые соединения, танины, алкалоиды и сапонины. Эти вещества обладают антимикробным, противовоспалительным, противоопухолевым и гепатопротекторным действием. Богатый химический состав позволяет рассматривать данное растение как ценное сырьё с фармакологической точки зрения.

Ключевые слова: ультразвуковая экстракция, котовник венгерский, густй экстракт, биологическая активность, современные методы.

Основные результаты. Метод ультразвуковой экстракции ускоряет процесс экстракции и обеспечивает полное извлечение необходимых веществ. При экстракции с использованием этого метода необходимо проявлять особую внимательность при выборе оптимальных условий для максимально полного выделения ценных компонентов.

Nepeta nuda традиционно используется как средство для лечения желудочно-кишечных заболеваний, болезней дыхательных путей, а также для заживления ран [1]. Многочисленные исследования показали противовирусные, антиоксидантные и антибактериальные свойства экстрактов N. nuda.

Кроме того, эфирные масла N. nuda обладают фитотоксическим и гербицидным действием, что указывает на возможность использования этого вида в качестве нового источника биопестицидов [2]. 

Большинство образцов N. nuda содержат от 0,2 % до 2,1 % эфирного масла [3]. Учитывая состав эфирных масел, все образцы N. nuda можно разделить на следующие группы: с преобладанием монотерпенов, с преобладанием сесквитерпенов и смешанный класс. Кроме того, класс с преобладанием монотерпенов можно подразделить на две группы: богатые непеталактонами и бедные непеталактонами [4]

Виды рода Nepeta включены в фармакопеи некоторых стран. Одним из таких видов является Nepeta cataria L. который включён в фармакопеи  США, Канады, Франции и Германии [5].

Мы разработали аппаратурную схему для производства густого экстракта  котовника венгерского , которая показана на рисунке 1.

Рисунок 1. 1 - Загружается расчетная масса сырья в экстрактор и добавляется экстрагент; 2 - Помещается в ультразвуковую ванну; 3 – Извлечение экстрагента; 4 - Сборная емкость; 5 - Фильтрация жидкого экстракта через бумажный фильтр; 6 - Перевод фильтрата в процесс выпаривания; 7 - Выпаривание жидкого экстракта в ротационном испарителе; 8 - Получение густого экстракта.

Метод экстракции

Измельченная масса растения Nepeta nuda L. экстрагировалась 503 мл 70% этанола (соотношение растворителя и сырья 1:2). Экстракция с 70% этанолом (в ультразвуковой очистной ванне UVZ-4) проводилась в течение 15 минут, процесс экстракции повторяли 3 раза. Эффективность ультразвуковой экстракции обеспечила переход полезных компонентов растения в растворитель. 

После завершения процесса экстракции растворитель фильтровался через фильтр с размером пор 5-8 микрон. Этот этап был проведен для очистки жидкости от частиц, полученных в процессе экстракции. 

Затем подготовленный экстракт был сгущен в ротационном испарителе (IKA RV 10) при 50 градусах. Этот процесс позволил сгущать жидкость, полученную в результате экстракции, до необходимой консистенции.

Технологические параметры получения густого экстракта Nepeta nuda L. приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Технологические параметры получения густого экстракта Nepeta nuda L.

Определение объема необходимого экстрагента производится по формуле 1:

                                                                                                        (1)

X – необходимый объем экстрагента, мл

– масса сырья, г

– коэффициент всасывания спирта

V –  объем настойки, мл

Вывод. По результатам исследования было установлено, что процесс экстракции из растения котовника венгерского (Nepeta Nuda L.) имеет высокую эффективность. Предварительное высушивание сырья повысило эффективность экстракции, а снижение влажности оптимизировало процесс. Измельчение растительного материала способствовало улучшению выхода экстракции.

При применении ультразвука наблюдается не только быстрое протекание процесса, но и увеличение выхода продукта по сравнению с другими методами.

Принцип ультразвуковой экстракции основан на том, что экстрагент преодолевает мембранные барьеры, позволяя извлекать максимально возможное количество ценных веществ из растительного сырья.