Механізм та кінетика екстрагування біологічно активних речовин з рослинної сировини

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню важливого науково-практичного завдання, що полягало у дослідженні процесу одержання фенольних сполук та флавоноїдів з рослинної сировини та оптимізації способів їх одержання з відкасника безстеблевого (Carlina acaulis), календули лікарської (Calendula officinalis), косариків черепитчастих (Gladiolus imbricatus), як потенційних лікарських засобів. В роботі досліджено особливості екстрагування біологічно активних речовин зазначених лікарських рослин. Розроблено спосіб одержання водно-спиртових екстрактів з рослинної сировини, як потенційних лікарських засобів, проведено ідентифікацію фенольних сполук та флавоноїдів у об'єктах дослідження; досліджено екстракти лікарської рослинної сировини та досліджено їх якісний та кількісний склад. Вперше отримано кінетичні рівняння екстрагування фенольних сполук та флавоноїдів з відкасника безстеблевого (Carlina acaulis), досліджено кінетичні закономірності екстрагування, встановлено умови процесу, що підтверджується динамікою накопичення фенольних сполук та флавоноїдів. Розраховано коефіцієнт дифузії фенольних сполук та флавоноїдів крізь клітинну стінку Ds, який лімітує процес, коефіцієнт дифузії у міжклітинному просторі DM, і показано, що його значення не залежить від розміру твердої фази та коефіцієнт дифузії в шарі екстрагенту De під час перемішування та настоювання. Вперше експериментально розроблено технологію одержання екстракту Carlina acaulis. Запропоновано принципову технологічну та апаратурно-технологічну схеми виробництва екстрактів. Дані схеми в подальшому можна використовувати при підготовці технологічного процесу виробництва настоянок коренів Carlina acaulis. Оптимізовано процес за такими параметрами, як розмір частинок рослинної сировини, концентрація екстрагента та співвідношення сировина – екстрагент. The dissertation is devoted to solving an important scientific and practical problem. It consisted of the study of the process of obtaining phenolic compounds and flavonoids from plant raw materials and optimization of the process for their obtaining from Carlina acaulis, Calendula officinalis and Gladiolus imbricatus, as potential drugs. The peculiarities of extraction of biologically active substances of these medicinal plants are investigated in this work. The identification of phenolic compounds and flavonoids in the objects of research was carried out; a method for obtaining water-alcohol extracts from medicinal plant raw materials was developed, and their qualitative and quantitative composition as potential drugs was studied; optimal parameters of extraction of phenolic compounds and flavonoids are established. The kinetic equations extraction of phenolic compounds and flavonoids from Carlina acaulis was obtained for the first time, the kinetic regularities of extraction are investigated, the conditions of the process are established, which is confirmed by the dynamics of accumulation of phenolic compounds and flavonoids. The diffusion coefficients of phenolic compounds and flavonoids through the cell wall were calculated Ds. Detected that diffusion coefficients Ds limit the process. The diffusion coefficient in the intercellular space DM were calculated, and it is shown that its value does not depend on the size of the solid phase. The diffusion coefficient in the layer of extractant De during mixing and infusion also were calculated. For the first time, the technology of obtaining Carlina acaulis extract was experimentally developed. The basic technological and hardware-technological schemes of production of extracts are offered. These schemes can then be used in the preparation of the technological process of production of tinctures of the roots of Carlina acaulis. The process is optimized for such parameters as the particle size of plant raw materials, the extractant concentration and the raw material - extractant ratio.