Производство танина

Танин получают из галлов или листьев скумпии. Растительное сырьё измельчают на эксцельсиоре до частиц размером 2—3 мм. Измельчённый материал экстрагируют в батарее перколяторов или непрерывно действующем экстракторе водой, нагретой до 60—65 °С, что позволяет инактивировать ферменты и интенсифицировать процесс экстракции. Полученное извлечение обрабатывают активным углем (0,6%) и (для уменьшения растворимости танина) добавляют 8% натрия хлорида с целью высаливания. Из водного раствора танин экстрагируют смесью органических извлекателей (80% бутилацетата и 20% бутанола). Количество смеси составляет 30% от количества водной вытяжки. Эфирный слой отстаивают. Упаривание эфирного извлечения проводят в вакуум-выпарном аппарате при 55—60 °С до 1/6 части первоначального объёма и добавляют равное количество воды. Затем органический растворитель отгоняют полностью. Водный остаток обрабатывают активным углем (1%), затем фильтруют. Концентрированный раствор сушат в двухступенчатой распылительной сушилке (раньше сушили на противнях и измельчали). На первой ступени концентрируют раствор танина до влажности извлечения приблизительно 200% (образование 40% раствора), затем концентрированный раствор диспергируют и сушат до образования сухого порошка.

Сапонины

Сапонины (лат. sapo, saponis — мыло) — сложные по структуре полициклические ПАВ гликозидного характера, как правило вызывающие гемолиз (греч. haima, haimatos — кровь + греч, lysis — распад, разрушение) — разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую эритроциты среду. Водные растворы сапонинов при встряхивании образуют, подобно мылу, стойкую пену, что связано с их поверхностно-активными свойствами, обусловленными дифильной структурой. Способность сапонинов вызывать гемолиз связана с образованием их комплексов с холестерином мембран эритроцитов. По химической структуре все сапонины относят к гликозидам, содержащим большое количество молекул сахара, поэтому многие из них можно назвать олигозидами. Классификация сапонинов основана на химической структуре агликонов, образующихся при гидролизе.

1. Агликоны — производные пентациклических тритерпенов, углеводородов состава С₃₀Н₄₆-С₃₀Н₄₈, преимущественно производные b-амирина, реже a-амирина . Сапонины этой группы обнаружены в растительных представителях, относящихся к 40 семействам (аралиевых, бобовых, гвоздичных, зонтичных и др.).

2. Агликоны — производные стероидов спиростенолового ряда нормальной или изометрической структуры. Агликоны этой группы могут быть полностью гидрированными (производные пергидрофенантрена) или содержат одну двойную, связь в положении 5—6, в положении 3 находится гидроксигруппа, через которую присоединяется сахаристая часть. представителей семейств лилейных, амариллисовых, диоскорейных, норичниковых и др.

3. Агликоны — стероидные алкалоиды, т.е. в их состав входит атом азота (пиперидиновый цикл). В положении 5—6 обычно находится двойная связь, у С3 расположен гидроксильный радикал, через который присоединяется сахаристая часть гликозида. Эти агликоны можно отнести к стероидам спиростенолового ряда, однако они выделены в отдельную группу в связи с наличием азотсодержащего пиперидинового гетероцикла. Сапонины этой группы (гликоалкалоиды) широко распространены в растениях семейства паслёновых (паслёне птичьем и дольчатом).

4. Агликоны — производные тетрациклических тритерпенов (С₃₀Н₄₈). Эта группа занимает промежуточное положение между стероидными и тритерпеновыми сапогенинами. Наиболее часто агликоны являются производными даммарана, содержащими в структуре разное количество гидроксильных групп. Наиболее известные представители этой группы агликонов — соединения, выделяемые из женьшеня.

Сапонины, в состав агликонов которых входят свободные карбоксильные группы, называют кислыми, а остальные — нейтральными.

Сапонины — бесцветные аморфные вещества без характерной температуры плавления и разложения, легко растворимые в воде, растворимые в горячем 80-90% этиловом спирте, 60-70% этиловом и метиловом спиртах, плохо растворимые в концентрированных этиловом и метиловом спиртах, не растворимые в эфире, хлороформе, ацетоне и бензине. Способность сапонинов хорошо растворяться в горячем спирте и плохо — в охлаждённом широко используют для их очистки от балластных веществ. Чем больше молекул сахара в углеводной части сапонина, тем лучше он растворим в воде.

Сапогенины — кристаллические соединения белого цвета, имеющие характерную температуру плавления, хорошо растворимые в органических растворителях, плохо —• в воде.

Стероидные сапонины — нейтральные соединения. Тритерпеновые сапонины и сапогенины подразделяют на нейтральные и кислые. Кислые сапонины образуют растворимые соли с одновалентными металлами и нерастворимые соединения с двух- и многовалентными металлами, например, с солями свинца, меди и других элементов, растворимы в водных растворах щелочей и выпадают в осадок при подкислении. Сапонины вступают во взаимодействие и образуют молекулярные комплексы со стеринами (холестерином), белками, липидами, танинами. Из спиртовых растворов сапонины осаждаются эфиром, ацетоном и этилацетатом.

От примесей растворы сапонинов можно очистить путём диализа, электродиализа, гель-фильтрации на сефадексах. Кислые сапонины можно отделить от нейтральной избирательной сорбцией на ионитах.

Качественный анализ. В связи с тем, что сапонины — ПАВ, об их наличии в водных вытяжках можно судить по интенсивности и устойчивости образующейся при встряхивании пены. Если более устойчивая пена образуется в щелочной среде, можно считать, что в вытяжке находятся тритерпеновые кислые сапонины (разработаны специальные методики определения). Содержание сапонинов можно определить по гемолизу крови при смешивании водной вытяжки (на 0,9% растворе натрия хлорида) со

специально приготовленной взвесью эритроцитов. При учёте разведения можно судить о количественном содержании сапонинов.

Количественный анализ. Для количественного анализа смеси сапонинов в сырье чаще используют гравиметрические методы, выделяя очищенную смесь гликозидов на основе их многостадийной экстракционной очистки. Количественное содержание сапонинов в препаратах часто осуществляют различными инструментальными методами (фотоколориметрией, спектрофотометрией, полярографией и т.д.). Для анализа отдельных групп гликозидов используют цветные специфические реакции.

Препараты, содержащие сапонины, применяют только внутрь (при внутривенном введении они являются ядами). В присутствии сапонинов легче всасываются другие лекарственные вещества (действуют подобно жёлчным кислотам). При приёме внутрь некоторые сапонины повышают секрецию желёз, оказывают отхаркивающее, тонизирующее, слабительное, мочегонное действия. Стероидные сапонины входят в состав гипохолестеринемических средств.

Первичную экстракцию растительного сырья наиболее часто осуществляют частично разбавленным водой этиловым, метиловым или изопропиловым спиртом. Иногда для экстракции используют горячий концентрированный этиловый или метиловый спирт. Если в сырье содержатся кислые тритерпеновые сапонины (относительно стабильные соединения), применяют водный раствор аммиака, сапонины экстрагируют в виде аммонийных солей, хорошо растворимых в воде. При использовании водных растворов следует учитывать, что одновременно с гликозидами экстрагируются ферменты, катализирующие гидролиз с отщеплением углеводной части, поэтому целесообразнее экстракция нагретым водным раствором (происходит денатурация ферментов, и экстракция ускоряется). В методиках количественного анализа, как правило, используют предварительную экстракцию сырья петролейным или серным эфиром, хлористым метиленом или бензолом для удаления из сырья липидов, фитостеринов и ряда пигментов (например, хлорофилла). Подбором экстрагентов можно частично разделить сапонины, так как монозиды и биозиды относительно хорошо растворимы в смесях спирта с хлороформом и ацетоне, а олигозиды лучше растворимы в разбавленном спирте и воде. Очистку смеси сапонинов от балластных веществ осуществляют избирательной экстракцией жидкости жидкостью нерастворимыми друг в друге экстрагентами. Очистить сапонины от балластных веществ и разделить их по полярности можно колоночной хроматографией и избирательным элюированием соединений различными по полярности растворителями или гель-фильтрацией на сефадексах. Для очистки и разделения сапонинов на основе избирательной молекулярной сорбции в последнее время рекомендуют использовать колоночную хроматографию на смешанном сорбенте, состоящем из полиамида и оксида алюминия. Кислые сапонины можно отделить от нейтральных избирательной сорбцией на ионообменных смолах-анионитах. Окончательную очистку сапонинов, как правило, осуществляют методом их переосаждения из спиртовых растворов эфиром, ацетоном или этилацетатом, а также перекристаллизацией из концентрированного этилового или метилового спирта.