Введение. Примула вечерняя (Oenothera L.) – растение, принадлежащее к семейству Onagraceae, в котором наиболее многочисленным видом является Oenothera biennis. Растения, принадлежащие к роду Oenothera L., характеризуются наличием в них биологически активных веществ. Общими компонентами всех частей растений Oenothera biennis являются жирные кислоты, фенольные кислоты и флавоноиды. Семена примулы также содержат белки, углеводы, минералы и витамины. Поэтому наибольший научный интерес в качестве источников биологически активных соединений представляют семена, и прежде всего – масло семян примулы вечерней. Это масло содержит в основном алифатические спирты, жирные кислоты, стерины и полифенолы. Масло примулы вечерней (МПВ) содержит большое количество линолевой кислоты (LA) (70–74 %) и γ-линоленовой кислоты (GLA) (8–10 %), которые обладают противовоспалительными и антипролиферативными свойствами [1]. Семена примулы вечерней содержат около 20 % масла. Количество масла зависит от различных факторов, таких как возраст семян, сорт и условия выращивания [2]. Как правило, масло примулы вечерней получают из семян методом холодного прессования.Масло представляет собой смесь примерно 13 фракций триацилглицерина, где доминирующие комбинации состоят из следующих жирных кислот: линолевая-линолевая-линолевая (LLL, 40 %), линолевая-линолевая-γ-линоленовая (LLLnγ, » 15 %), линолевая-линолевая-пальмитиновая (LLР, » 8 %), и линолевая-линолевая-олеиновая (LLO, » 8 %) [3]. Масло состоит из триацилглицеринов – около 98 %, с небольшим количеством других липидов и примерно 1–2 % неомыляемой фракции [2]. Масло примулы вечерней также содержит другие жирные кислоты: пальмитиновую, олеиновую, стеариновую и (в меньших количествах) миристиновую, олеопальмитиновую, ваксеновую, эйкозановую и эйкозеновую (табл. 1).Масло примулы вечерней помимо алифатических спиртов, которые составляют около 798 мг/кг масла, содержит небольшое количество токоферолов и фенольных кислот, которые присутствуют в свободной кислотной форме и в виде производных сложных эфиров и гликозидов (табл. 2) [4].  Таблица 1Жирнокислотный состав масла Oenothera biennis L. [2] КислотаСодержание, %Линолевая 73,88 ± 0,09Γ-линоленовая 9,24 ± 0,05Олеиновая 6,93 ± 0,02Пальмитиновая 6,31 ± 0,14Стеариновая 1,88 ± 0,02Ваксеновая 0,81 ± 0,03Эйкозеновая 0,55 ± 0,01Эйкозановая 0,31 ± 0,03Бегеновая 0,10 ± 0,01 Таблица 2Состав фенольной кислоты, мг/кг, в семенах Oenothera biennis L. [4] КислотаСодержаниеСвободныеСложные эфирыГликозидыВсего4-гидроксибензойная4,12 ± 0,250,38 ± 0,070,29 ± 0,104,79 ± 0,262-гидрокси-4-метоксибензойная6,52 ± 0,30н/о0,83 ± 0,287,35 ± 0,41Кофейная кислота6,48 ± 0,290,80 ± 0,14н/о7,51 ± 0,33м-Кумаровая кислота4,90 ± 0,450,83 ± 0,21н/о5,73 ± 0,50п-Кумаровая кислота1,32 ± 0,101,96 ± 0,230,06 ± 0,063,34 ± 0,25Феруловая кислота4,08 ± 0,300,72 ± 0,090,22 ± 0,065,02 ± 0,32Галловая кислота1,87 ± 0,227,03 ± 0,825,91 ± 1,5614,8 ± 1,78Протокатехиновая кислота50,28 ± 0,7710,9 ± 0,342,16 ± 2,4263,4 ± 2,56Ванильная кислота5,22 ± 0,280,06 ± 0,020,83 ± 0,287,35 ± 0,41Вератровая кислотан/о0,41 ± 0,030,47 ± 0,150,88 ± 0,15Салициловая1,15 ± 0,041,40 ± 0,18н/д2,55 ± 0,18  Также семена содержат около 15 % белка и 43 % углеводов (в виде клетчатки, наряду с крахмалом и декстрином). Помимо лигнина семена содержат аминокислоты: триптофан (1,60 %), лизин (0,31), треонин (0,35), цистеин (1,68), валин (0,52), изолейцин (0,41), лейцин (0,87) и тирозин (1,05 %). Кроме того, семена содержат минералы, в основном кальций, калий и магний, а также витамины А, В, С и Е [5].Цель исследования – изучение зависимости эффективного коэффициента диффузии De от внешнего гидростатического давления P при экстрагировании масла из молотых семян (шрота) примулы вечерней методом ЭВГД при постоянной (комнатной) температуре.Задачи: получить экспериментальные зависимости концентрации масла в экстракте (Ср) от времени экстрагирования t (Ср (t)) и давления P (Ср (Р)); с использованием экспериментальных зависимостей Ср (t) и Ср (Р) при комнатной температуре рассчитать зависимость эффективного коэффициента диффузии De от давления P (De(P) ).Материалы и методы. Для проведения исследования семена примулы вечерней (Oenothera biennis L.) получены из питомника растений «Знак Земли» в поселке Лапино Московской области [6]. С целью увеличения поверхности соприкосновения между частицами семян и растворителем семена измельчали на планетарной шаровой мельнице до получения частиц, средний диаметр проецируемой площади (dср) которых был равен 0,2 ± 0,03 мм [7, 8]. В качестве экстрагента в соответствии с требованиями фармакопейной статьи ФС 42-3071-00 был выбран органический растворитель 70 % этанол.Экстрагирование этанолом измельченных семян ВГД производилось на лабораторной автоматизированной установке [9]. Соотношение агрегаты энотеры (масса, г) к количеству растворителя (объем, мл) – 1:11 и 1:23 (или 1:10 и 1:20 в массовом соотношении). Смеси агрегаты и растворителей упаковывались в герметичные полиэтиленовые капсулы, после чего подвергали воздействию ВГД в диапазоне от 25 до 300 МПа при температуре окружающей среды (25±2) °С, время экспозиции – 20 мин.Исследование спектральных свойств экстрактов масла проводили методом абсорбционной спектрофотометрии в диапазоне длин волн от 280 до 1030 нм на экспериментальной установке с модернизированным однолучевым спектрографом PGS-2 (Carl Zeiss) и фотоприемным устройством на основе спектрофотометрического детектора СФД-1 с фотодиодом ФДУК-100УТ [10, 11]. Для исследования зависимости эффективного коэффициента диффузии De от внешнего гидростатического давления P при экстрагировании масла из молотых семян (шрота) примулы вечерней методом ЭВГД при постоянной (комнатной) температуре необходимо вывести уравнение для расчета коэффициента диффузии масла. Уравнение диффузии нестационарного состояния запишем в виде уравнения Фика [12]:                             ∂C∂t=De∂2C∂x2 ,                        (1) где C – концентрация;  De – коэффициент диффузии; x – путь диффузии; t – время процесса.Для бесконечного слоя шрота, подвергаемого экстракции экстрагентом, при допущениях: равномерного исходного объемного распределения масла в слое шрота, малого внешнего сопротивления массопереносу, постоянстве объема слоя – и следующих начальных и граничных условиях                C=C0  при t = 0,  –L < x < + L,          (2)                     C=C1  при t > 0,  x = l.                (3) Решение уравнения (1) для концентрации (С) можно записать в виде                               C=(Ct-Ce)(C0-Ce)=8π2n=0∞12n+1exp-(2n+1)2π2Det(14L2) ,            (4)  где De – эффективный коэффициент диффузии массы, м2/с; С – безразмерная концентрация; Co, Ct и Ce – начальная концентрация масла, концентрация масла по истечении времени t и равновесная концентрация масла соответственно; t – время экстракции, с; L – полутолщина образца, м; n – целое положительное число.Число Фурье (Fo) для диффузии масла определяется уравнением                               Fo=DeL2t .                         (5) Когда величина числа Фурье (Fo) больше 0,1, то в решении уравнения (4) доминирующим является только первый член [13]. При этом уравнение (4) сводится к уравнению (6):               C=(Ct-Ce)(C0-Ce)=8π2exp-π2De4L2t ,         (6) и после его преобразования получается уравнение (7):      lnπ28C=lnπ28(Ct-Ce)(C0-Ce)=-π2De4L2t .     (7) Уравнение (7) используется для расчета коэффициента диффузии масла [14].Влияние давления обработки на De при постоянной температуре T представим уравнениями Аррениуса (8) и Эйринга (9) [15]:                       De=A1exp-B1T,                  (8)                     De=A2exp-B2⋅P,                (9) где A1, A2, B1 и B2 – константы; T – температура, °К; P – давление обработки, МПа.Результаты и их обсуждение. Площадь под спектрами оптической плотности DΣP  пропорциональна суммарной концентрации CP  веществ в экстракте масла, извлеченного  из шрота семян примулы вечерней методом ЭВГД при давлении P: DΣP≅CP .  Экспериментальные зависимости Ср (Р) при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин показаны на рисунке 1.Экспериментальные зависимости Ср (t) при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин показаны на рисунке 2.   абРис. 1. Экспериментальные зависимости Ср (Р) при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  абРис. 2. Экспериментальные зависимости CP(t)  при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  Концентрации Ср, полученные за время экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa нормировали на концентрацию при атмосферном давлении Р = 0,1 MPa и времени экстрагирования t = 5 мин (Cнорм=CPCP=1атмt=5мин ).Нормированные зависимости Снорм (Р) при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин приведены на рисунке 3.Нормированные зависимости Снорм (t)  при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин приведены на рисунке 4.   абРис. 3. Нормированные зависимости Снорм (Р) при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  абРис. 4. Нормированные зависимости Снорм (t)   при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  Преобразованное решение уравнения Фика для концентраций С имеет вид                        lnπ28C=-π2De4r2t ,                (10) где С – концентрация; De – коэффициент диффузии; r – средний радиус сферических частиц в шроте энотеры; t – время процесса (экстрагирования).Из уравнения (10) коэффициент диффузии De будет       De=-4r2π2⋅lnπ28Ct=-Const⋅lnπ28Ct ,     (11) где Const=4⋅r2π2=4⋅0.000129.8696044=4,0528473⋅10-9(m2) . Обозначим для удобства величину Q=π28Cнорм . Тогда эффективные коэффициенты диффузии De  при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa можно определить из графиков зависимостей ln(Q)(t) , приведенных на рисунке 5.   абРис. 5. Зависимости ln(Q)(t)  для давлений Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa и времени экстрагирования t = 5; 10; 30; 60 мин в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  Для расчета эффективного коэффициента диффузии De при давлениях Р = 0,1; 25; 75; 100; 300; 435 MPa экспериментальные зависимости Q(t)  на рисунке 3 аппроксимируем линейными функциями в виде                       y(t)=a+b⋅t ,                    (12) где a и b – числовые коэффициенты.Результат линейной аппроксимации экспериментальных данных на рисунке 4 представлен на рисунке 6.   абРис. 6. Результат линейной аппроксимации экспериментальных данных на рисунке 4 в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  Числовые коэффициенты a и b, найденные методом наименьших квадратов по данным двух эквивалентных экспериментов Exp 1 и Exp 2, сведены в таблице 3.Зависимость эффективного коэффициента диффузии De от давления P без учета Const в уравнении (11) представлена на рисунке 7.  Таблица 3Числовые коэффициенты a, b и коэффициент детерминации КоэффициентP, MPa0.12575100300435Exp 1a0,674751,520672,427082,493912,536662,50758b0,022330,019330,011940,01090,009790,01115R20,55960,56050,774760,725820,73190,75546Exp 2a0,557151,32462,316522,455882,399112,49169b0,024440,022480,012490,01020,011080,00885R20,687460,659720,824890,651420,697830,6696  абРис. 7. Зависимость эффективного коэффициента диффузии De от давления P без учета Const в уравнении (11) в двух эквивалентных экспериментах Exp 1 (а) и Exp 2 (б)  Заключение 1.  Проведено исследование зависимости эффективного коэффициента диффузии De от внешнего гидростатического давления P при экстрагировании масла из молотых семян (шрота) примулы вечерней методом ЭВГД при постоянной (комнатной) температуре.2.  Получены экспериментальные зависимости концентрации масла в экстракте (Ср) от времени экстрагирования t (Ср (t)) и давления P (Ср (Р)).3.  С использованием экспериментальных зависимостей Ср (t) и  Ср (Р) при комнатной температуре рассчитана зависимость эффективного коэффициента диффузии De от давления P (De (Р)).