DEVELOPMENT AND OPTIMIZATION OF ULTRASOUND EXTRACTION OF CHAMOMILE FLOWERS CHAMOMILLAE RECUTITA FLORES


Cite item

Full Text

Abstract

The article deals with the development of ultrasound extraction technology of chamomile flowers. The aim of this work is working out and optimization of ultrasound extraction technology of the sum of flavonoids from chamomile flowers with further determination of the essential oil content in the extraction obtained. Materials and methods. The object of the research is the medicinal plant raw material (MRPM) of chamomile flowers (Chamomillae recutita ores) bought in a pharmacy. The extraction method is a two-level maceration with ultrasound procession of (MRPM). The extraction was performed in the ultrasound bath “Sapphire” of Technical and Commercial Center (TCC) (RMD) of 9.5 l. For the technological process optimal parameters determination of the sum of flavonoid extraction, the orthogonal factorial plan of Type 32 was built. Results and discussion. The following factors’ influence on the extraction process of the sum of chamomile flowers flavonoids have been studied: the size of particles of (MRPM), the quantity of extraction steps, ethanol content in alcohol-water mixture, ratio (MRPM) /extragent, extraction time, media temperature. The regression equations describing the process of ultrasound extraction of chamomile flowers flavonoids at the first and second steps of maceration have been obtained. The following parameters of the technological process of chamomile flowers sum of flavonoids ultrasound extraction have been worked out: for the first step the extraction time was 22 min., the content of ethanol in alcoholwater mixture was 52% at the ratio MRPM/extragent 1:7 and the room temperature; for the second step: the extraction time was 27 min., the media temperature was 61°C at the ratio MRPM/extragent 1:5 (52% ethanol was used as an extragent). The general yield of the flavonoids sum was 97% and that of the essential oil was 81%. Thus, the ultrasound extraction technology of the sum of chamomile flowers flavonoids has been developed and optimized, allowing to obtain extracts with a high yield of the essential oil.

About the authors

E. Y. Zagorulko

Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Ministry of Healthcare

Email: elena.zagorulko@pharminnotech.com

A. A. Teslev

Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Ministry of Healthcare

Email: fake@neicon.ru

M. G. Ozhigova

Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Ministry of Healthcare

Email: fake@neicon.ru

References

  1. Chamomile. Kooperation Phytopharmaka. URL: http://www.koop-phyto.org/en/medicinal-plants/chamomile.php (дата обращения: 05.05.2017)
  2. Franke R., Schilcher H. Chamomile. Industrial Pro les. Florida: CRC Press, 2005. 279 p.
  3. Fleming T. Physician’s Desk Reference for Herbal Medicines. Montvale: Medical Economics Company, 2000. P. 331 – 335.
  4. Монографии ВОЗ о лекарственных растениях, широко используемых в Новых независимых государствах. Всемирная организация здравоохранения, 2010. 454 с. URL: http://apps.who.nt/medicinedocs /en/cl/CL10/ (дата обращения: 05.03.2017).
  5. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание. Том 3. ФС.2.5.0037.15 «Ромашки аптечной цветки». М., 2015. С. 612 – 623.
  6. European Pharmacopoeia 9.0. Vol. I. Matricaria ower. Matricaria liquid extract. Matricaria oil. EDQM, 2017. P. 1431–1436.
  7. British Pharmacopoeia 2017. Vol. IV. Matricaria Flowers. Health & Medicine, 2017.
  8. United States Pharmacopeia 40 – the National Formulary 35. Vol. 1. Chamomile. United Book Press, 2017. P. 6881–6883.
  9. Загорулько Е.Ю., Ожигова М.Г. Подходы к стандартизации цветков ромашки аптечной (Chamomillae recutita ores) в российской и зарубежных фармакопеях // Фармация и фармакология. 2017. № 5(2). P. 135–149. doi: 10.19163/2307-9266-2017-5-2-135-149.
  10. Уанкпо Сегбехин Бие Берже. Современные подходы к оценке качества лекарственных препаратов, содержащих эфирные масла и терпеноиды эфирных масел, на примере ромашки аптечной цветков: автореф. … канд. фарм. наук: 15.00.02. Санкт-Петербург, 2008. 23 с.
  11. Ela M.A., El-Lakany A., Hijazi M.A General introduction on family Asteracea. Phytochemicals – a global perspective of their role in nutrition and health / Ed. by Dr Venketeshwer Rao. Rijeka: InTech, 2012. P. 375–400.
  12. Petronilho S., Maraschin M., Coimbra M.A., Rocha S.M. In vitro and in vivo studies of natural products: a challenge for their valuation. the case study of chamomile (Matricaria recutita L.) // Industrial. Crops Products. 2012. Vol. 40. P. 1–12. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.02.041
  13. Srivastava J.K., Gupta S. Chamomile: a herbal agent for treatment of diseases of the elderly. Foods and dietary supplements in the prevention and treatment of disease in older adults / Ed. by R.R. Watson. Elsevier Inc., 2015. P. 171–183. doi: 10.1016/B978-0-12-418680-4.00018-X
  14. Азарова О.В., Галактионова Л.П. Флавоноиды: механизм противовоспалительного действия // Химия растительного сырья. 2012. № 4. С. 61–78.
  15. Gawde A., Cantrell C.L., Zheljazkov V.D., Astatkie T., Schlegel V. Steam distillation extraction kinetics regression models to predict essential oil yield, composition, and bioactivity of chamomile oil // Industrial. Crops Products. 2014. Vol. 58. P. 61–67. doi: 10.1016/j.indcrop.2014.04.001
  16. Первышина Г.Г., Ефремов А.А., Гордиенко Г.П., Агафонова Е.А. К вопросу о содержании биологически активных веществ ромашки аптечной (Chamomilla recutita) и ромашки душистой (Chamomilla suaveolens), произрастающих в Красноярском крае // Химия растительного сырья. 2002. № 3. С. 21–24.
  17. Косман В.М., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Сравнительное изучение содержания флавоноидов и кумаринов в некоторых препаратах ромашки аптечной // Химия растительного сырья. 2015. № 1. С. 107–112.
  18. Амельченко В.Е., Болтовский В.С., Флейшер В.Л. Влияние условий экстракции на эффективность извлечения экстрактивных веществ из ромашки аптечной и мяты перечной // Весці Нацыянальнай акадэмiі навук Беларусi. Серыя хiмiчных навук. 2017. № 2. С. 88–92.
  19. Амельченко В.Е., Петрович С.А., Болтовский В.С. Оптимизация процесса экстракции ромашки аптечной рапсовым маслом // Новейшие достижения в области инновационного развития в химической промышленности и производстве строительных материалов: материалы Международной научно-технической конференции, 18–20 ноября 2015 г. Минск: БГТУ, 2015. С. 431–433.
  20. Иванов Е.В. Экстрагирование из волокнистых пористых материалов: дис. … докт. техн. наук: 05.17.08. СПб, 2009. 302 с.
  21. Pingret D., Fabiano-Tixier A.S., Chemat F. Ultrasound-assisted Extraction. Natural Product Extraction. Principles and Applications. RSC Green Chemistry. No. 21. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2013. P. 89–112.
  22. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М.: Высшая школа, 1985. С. 159–257.
  23. Производство лекарственных средств. Химическая технология от R&D до производства. Ред.: Д.Дж. Энде, пер. с англ. под ред. В.В. Береговых. СПб.: Профессия, 2015. С. 884–887.
  24. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание. Том 2. ОФС.1.5.3.0010.15 «Определение содержания эфирного масла в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах». М., 2015. С. 434–438.
  25. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание. Том 1. ОФС 1.1.0013.15 «Статистическая обработка результатов химического эксперимента». М., 2015. С. 235–264.
  26. Загорулько Е.Ю., Теслев А.А. Сравнение различных способов экстрагирования ромашки аптечной цветков // Сб. мат. V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации». Санкт-Петербург, 8–9 ноября 2017 г. СПб.: Изд-во СПХФА. 2017. С. 167–169.
  27. Rutkowska M., Namieґsnik J., Konieczka P. Ultrasound-Assisted Extraction. The Application of Green Solvents in Separation Processes. Elsevier Inc., 2017.Р. 301–324. doi: 10.1016/B978-0-12-805297-6.00010-3
  28. Загорулько Е.Ю. Влияние нагрева на выход флавоноидов при ультразвуковом экстрагировании цветков ромашки аптечной // Сб. мат. VII Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием «Молодая фармация – потенциал будущего». Санкт-Петербург, 24–25 апреля 2017 г. СПб.: Изд-во СПХФА. 2017. С. 520–521.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Zagorulko E.Y., Teslev A.A., Ozhigova M.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67428 от 13.10.2016. 

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies