Водные извлечения из лекарственного растительного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Растения для лечения различных заболеваний используются издавна. Сегодня все шире и прочнее в медицинскую практику внедряется использование натуральных лекарственных препаратов, приготовленных на основе растительного сырья.

На сегодняшний момент известно более 20 тысяч видов растений , 10 % которых произрастает на территории нашей страны, в народной медицине применяют около 3 тысяч, официальная медицина использует всего 200.

В современных условиях мировая фармация все более склонна к созданию лекарственных препаратов из природных объектов, как более безвредных, а зачастую и более эффективных . Все более популярным среди населения являются фитотерапия и фитопрофилактика.

Лекарственные растения это разнообразные виды растений , которые содержат вещества (биологические активные вещества) способные оказывать воздействие на организм человека или животных. Фитопрепараты представляют собой композиции лекарственного растительного сырья или извлечений из него более или менее сложного состава.

Водные извлечения из лекарственного растительного сырья (ЛРС) - одна из самых древнейших лекарственных форм. В древности основные приемы изготовления водных извлечений были сходны с приемами приготовления пищи: измельчение, вымачивание, отваривание. Водные извлечения на их основе часто отличались сложностью состава. С годами люди накапливали успешный опыт лечения растениями и передавали его из поколения в поколенье. Фитопрепараты прошли сложный путь развития от вытяжек из растений, полученных с помощью вина, масел, меда, жиров-экстрагентов эпохи римского врача Клавдия Галена, до извлечений, полученных с помощью спирта этилового, который внедрил в медицинскую практику Парацельс, актуальных и в наше время.

Сегодня водные извлечения из лекарственного растительного сырья так же остаются одной из широко применяемой лекарственной формой в научной и народной медицине. настой водный лекарственный

Актуальность применения данной формы обусловлено рядом причин:

-для приготовления водного извлечения не требуется сложной и аппаратуры;

-большая часть лекарственных веществ находящихся в растениях хорошо растворима и легко извлекается с помощью воды;

- биофармацевтической точки зрения водные извлечения обеспечивают хорошую доступность лекарственных веществ;

-по сравнению с индивидуальными лекарственными веществами они оказывают более мягкое действие на организм, лучше переносятся, у них низкий уровень проявления побочного эффекта, могут применяться длительно, что важно в педиатрии и гериатрии.

Цель работы.

- Изучить особенности изготовления настоев и отваров, факторы, влияющие на качество экстрагирования.

- Доказать актуальность применения водных извлечений из лекарственного растительного сырья.

Задачи:

1. Изучить изготовление настоев из различных видов лекарственного растительного сырья.

2. Изучить изготовление отваров из различных видов лекарственного растительного сырья.

3. Изучить приготовление водных извлечений из экстрактов-концентратов.

4. Выделить преимущества настоев и отваров, изготовленных в аптеке, по сравнению с неводными извлечениями заводского производства.

5. Проанализировать терапевтические эффекты настоев и отваров из лекарственного растительного сырья и из экстрактов.

6. Определить наиболее эффективные виды извлечений.



Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

1.1 Характеристика водных извлечений

Водные извлечения - официнальные, жидкие лекарственные формы, представляющие собой водные извлечения из лекарственного растительного сырья, а также растворы сухих или жидких экстрактов (концентратов).

К этой группе лекарственных форм относятся водные извлечения, изготавливаемые в аптечных условия: настои - Infusa, отвары - Decocta, слизи- Mucilagines. Изготовление их регламентируется общей статьей Государственной Фармакопеи (ГФ XI) и требованиями приказа Министерства Здравоохранения Российской Федерации №308 «Об утверждении инструкции по изготовлению в аптеках жидких лекарственных форм».

Настои и отвары находят широкое применение как индивидуальная лекарственная форма, а также в составе сложных лекарственных препаратов. Водные извлечения могут быть для внутреннего (микстуры) и наружного (полоскания, примочки, промывания и другие) применения.

По физико-химической природе - это комбинированные системы с жидкой дисперсионной средой. Они являются сочетанием истинных, высокомолекулярных и коллоидных растворов веществ, извлеченных из растительного сырья. В отдельных случаях представлены в малых количествах эмульгированные и суспендированные компоненты, не растворимые в воде.

Наряду с действующими веществами, в процессе экстрагирования в извлечение переходит большое количество сопутствующих веществ (белки, камеди, пектины, слизи, крахмал, пигменты и другие вещества). Сопутствующие вещества могут активно влиять на терапевтический эффект действующих веществ. Это влияние проявляется в замедлении их всасывания и увеличения времени действия лекарственной формы. Настои, отвары и слизи изготавливают, используя, в качестве экстрагента, воду очищенную. Вода фармакологически индифферентна и растворяет большинство действующих веществ.

Запрещается изготовление в аптеках и использование водных извлечений заведомо более высокой концентрации с целью последующего разбавления, так как при изготовлении концентрированных извлечений из сырья не достигается полнота экстракции биологически активных веществ. При изготовлении настоев и отваров запрещается заменять лекарственное растительное сырье настойками, эфирными маслами и экстрактами, не предназначенными для изготовления водных извлечений .

В водные извлечения часто включают разнообразные лекарственные вещества. В результате получаются усложненные прописи настоев и отваров, и если они предназначены для приема внутрь, называются микстурами. При приготовлении микстур твердые лекарственные вещества растворяют в профильтрованном и охлажденном извлечении, после чего фильтруют.

Настои и отвары классифицируют по применению, составу, способу изготовления.

По способу применения выделяют водные извлечения: для внутреннего применения (микстуры чаи фитококтейли); наружного применения (примочки, компрессы, полоскания, для ван, проведения физиотерапевтических процедур, фитомассажа, фитокриомаассажа и др.);ингаляций.

По составу настои и отвары подразделяют: на собственно водные извлечения (однокомпонентные или многокомпонентные) без лекарственных веществ; сложные лекарственные препараты на основе водных извлечений, содержащих другие лекарственные вещества

По режиму изготовления выделяют настои, изготовленные методом горячего или холодного экстрагирования; отвары.

К недостаткам следует отнести следующие особенности:

-неустойчивость некоторых веществ растений к высокой температуре и разложение их при нагревании;

-относительно большая продолжительность изготовления(от 30 до 60 минут и более);

- нестандартность извлечений при изготовлении непосредственно из лекарственного растительного сырья, так как на их качество влияют многие факторы;

-сложность количественного определения действующих и сопутствующих веществ;

-нестойкость(химическая, физико-химическая, микробиологическая) и ограниченный срок хранения;

-невозможность использования большинства водных извлечений в период интенсивной терапии, для купирования приступов.

1.2 Характеристика процесса извлечения

Экстракция - частный случай массообменного процесса, протекающего в системе твердое тело-жидкость. Изготовление настоев и отваров базируется на тех же теоретических основах, что и производство любых видов извлечений. Процесс извлечения заключается в том, что растительный материал обрабатывают экстрагентом - водой, в которую переходит весь комплекс извлекаемых веществ. (рис.2) Несмотря на внешнюю простоту приготовления настоев и отваров, протекающий при этом процесс извлечения является весьма сложным. Извлекаемые из растительного сырья вещества заключены в клетках, через оболочки которых должен сначала проникнуть растворитель (вода), а затем вернуться обратно в образовавшийся раствор. Процесс извлечения включает такие стадии, как диффузия и осмос, вымывание, десорбция. При извлечении растительного лекарственного сырья сухой материал, богатый гидрофильными веществами (белками, клетчаткой, дубильными веществами), при соприкосновении с водой набухает. При этом вода сначала вымывает из наружных клеток (главным образом разрушенных) растворимые и нерастворимые вещества, а затем под действием капиллярных сил она проникает в межклеточное пространство, оттуда -- через поры стенок и отчасти непосредственно через стенки внутрь клеток. Внутри клеток жидкость взаимодействует с находящимися там веществами, образуя истинные растворы. При этом неограниченно набухающие коллоиды пептизируются, а ограниченно набухающие образуют гели. Некоторые растворимые вещества адсорбционно связаны с нерастворимыми компонентами, содержащимися внутри клетки, и для их извлечения растворитель должен обладать свойствами десорбента. Таким образом, внутри клеток образуется концентрированный раствор, создающий значительное осмотическое давление, вызывающее осмотическую диффузию между содержимым клеток и окружающей их жидкостью с меньшим осмотическим давлением. Процессы осмоса протекают самопроизвольно до тех пор, пока осмотическое давление снаружи и внутри клеток не станет равным. При этом происходят молекулярная и конвективная диффузии. Молекулярная диффузия обусловлена хаотическим движением молекул и зависит от запаса кинетической энергии частиц. Скорость ее зависит от температуры (прямо пропорционально), величины поверхности, разделяющей вещества, толщины слоя, через который проходит диффузия. Кроме того, перемещение вещества зависит от длительности процесса (чем дольше диффузия, тем большее количество вещества переходит из одной среды в другую). Конвективная диффузия представляет собой перенос вещества в результате действий, вызывающих перемещение жидкости (сотрясения, изменения температуры, перемешивания). Этот вид диффузии осуществляется значительно быстрее и происходит за счет явления конвекции (переноса массы из одного места подвижной среды в другую). Наступающее в результате этих процессов состояние подвижного диффузионного равновесия соответствует завершению экстракционной стадии. Используя эту теорию извлечения, в большинстве случаев можно обеспечить максимальный переход действующих веществ из растительного сырья в вытяжку в достаточно короткие сроки. Например, с целью ускорения процесса экстракции при изготовлении вытяжек необходимо частое перемешивание жидкости. Для облегчения проникновения воды в толщу материала, имеющего клеточную структуру, сырье измельчают. Кроме того, измельчение осуществляют и для увеличения поверхности соприкосновения воды с частичками материала, так как количество извлеченных веществ находится в прямой зависимости от поверхности диффузии.

Чтобы увеличить скорость диффузионного обмена, а следовательно, и экстракции процесс ведут при повышенной температуре. Этот физический фактор, как правило, увеличивает и растворимость веществ.

1.3 Факторы, влияющие на процесс извлечения

На динамику экстракционного процесса, а следовательно ,и на качество настоев и отваров оказывают влияние следующие факторы:

-стандартность ЛРС;

-измельченность ЛРС;

-соотношение количества сырья и экстрагента;

-степень водопоглощения;

-физико-химический состав сырья;

-режим экстракции (температура и время настаивания);

-разность концентраций и гидродинамические условия;

-pH экстрагента и его природа;

-влияние ферментов и микроорганизмов;

Рассмотрим подробнее каждый фактор.

Стандартность лекарственного растительного сырья.

Для приготовления настоев и отваров необходимо использовать стандартное сырье, в котором содержание действующих веществ или биологически активных веществ не меньше нижнего предела, допустимого соответствующей статье ГФ XI.

Например, биологическая активность 1,0 г сырья, содержащего сердечные гликозиды , должна быть не менее:

· 50-60 ЛЕД (листьев и порошка наперстянки).

· 50-66ЛЕД (травы горицвета)

· 120 ЛЕД (травы, листьев, цветков ландыша)

Содержание алкалоидов в траве термопсиса (в пересчете на термопсин) должно быть не менее 1,5%; в листьях чистотела (в пересчете на хелидонин) не менее 0,2%.

Можно использовать сырье с более высокой биологической активностью или с большим содержанием алкалоидов. При этом количество сырья берется соответственно меньше и рассчитывается по формуле:

X = (А х Б) / В

X -- количество сырья с завышенным содержанием действующих веществ;

А -- количество сырья, которое нужно взять по рецепту;

Б -- фактическое содержание действующих веществ (указывается на этикетке тары);

В -- стандартное содержание действующих веществ в 1,0 сырья.

Сырье с меньшей биологической активностью или с меньшим содержанием алкалоидов для изготовления не применяют.

Фактическое содержание сердечных гликозидов или алкалоидов обязательно указывается на этикетке штангласа.

Измельченность лекарственного растительного сырья.

Для получения водных вытяжек растительное сырье применяют в измельченном и просеянном виде. При выборе степени измельчения растительного сырья должна учитываться локализация в нем действующих веществ, а также анатомические особенности тканей, в которых содержатся действующие вещества. С увеличением степени измельчения растительного сырья увеличивается поверхность его соприкосновения с извлекателем, облегчается проникновение извлекателя в клетки, а следовательно, ускоряется и сам процесс извлечения. Однако очень тонкое измельчение практически оказывается нерациональным. Мелкий порошок легче слеживается, а при значительном содержании в нем пектиновых веществ, слизи и крахмала облегчается растворение и набухание этих веществ и образуются комки (за счет склеивания ослизненных клеток), оседающие на дно сосуда. Все это сильно замедляет процесс извлечения. Кроме того, с увеличением степени, измельчения растительного материала увеличивается число клеток с разрушенной оболочкой и усиливается процесс вымывания, приводящий к получению мутной плохо отстаивающейся вытяжки, быстрее подвергающейся порче. В связи с этим для различных видов растительного сырья установлены определенные, наиболее рациональные степени измельчения.

Если сырье недостаточно измельчено будет не полная экстракция действующих веществ, при слишком мелком измельчении водное извлечение будет загрязнено балластными веществами. В связи с этим для различных видов растительного сырья установлены определенные, наиболее рациональные степени измельчения в соответствии с частными статьями ГФ.

Оптимальной измельченностью сырья является: для кожистых листьев размер до 1мм (сито №10), для стеблей, коры, корневища с корнями размер не более 3мм (сито №30), для плодов и семян размер не более 0,5 мм (сито №5), для листьев, цветков, травы размер не более 5 мм (сито №50).

Не измельчают: плоды укропа пахучего, аниса обыкновенного, тмина, фенхеля, можжевельника, черники, жостера слабительного, шиповника, боярышника, семена лимонника и льна, почки березы и сосны, цветки василька синего и ромашки.

Сырье должно быть измельчено без остатка (во избежание потери действующих веществ). Измельченное сырье сначала отсеивают от пыли через сито размером не более 0,2 мм, а потом отвешивают.

Как правило, сырье в аптеку поступает уже в измельченном виде и просеянное. Лист эвкалипта, лист сены, спорыньи и другое сырье измельчают в аптеке перед приготовлением для сохранения нестойких действующих веществ.

Соотношение количества сырья и экстрагента: В рецепте обычно указывается необходимое количество сырья и водного извлечения. Если в рецепте указан только объем водного извлечения, то расчет количества сырья проводится в соответствии с указаниями статьи «настои и отвары» ГФ XI.( рис.1.1)

Соотношение сырья (г) и готового водного извлечения (мл)	Растения, относящиеся к этой группе
1 :400	Содержащие сильнодействующие вещества.
1 :30	Горицвет, корневища с корня валерианы, истод, ландыш, лен и спорынья.
1: 20	Корень алтея
1: 10	Все остальные

Если в рецепте указано соотношение, то дозы для ЛРС списка Б необходимо проверить. Если в рецепте не указана концентрация, то используется стандартное соотношение, и дозы не проверяют. Степень водопоглощения. Количество воды, необходимое для обеспечения полного извлечения действующих веществ, берется с учетом коэффициента водопоглощения (К_в.). Коэффициент водопоглощения показывает объем воды удерживаемый одним граммом растительного сырья фармакопейной степени измельчения после отжатия сырья в перфорированном стакане инфундирки.

Дополнительное количество воды определяют путем умножения количества сырья на К_в. табл.1.2)



Коэффициенты водопоглащения для различных видов растительного сырья.
№	Виды сырья	Кв	№	Виды сырья	Кв
1	Лист мяты	2,4	11	Спорынья	2,3
2	Лист сенны	1,8	12	Корень и корневище кровохлебки	1,7
3	Лист толокнянки	1,4	13	Корень солодки	1,7
4	Лист шалфея	3.3	14	Кора дуба	2,0
5	Трава горицвета	2,8	15	Кора калины	2,0
6	Трава зверобоя	1,6	16	Кора крушины	1,6
7	Трава ландыша	2,5	17	Цветки липы	3,4
8	Трава пустырника	2,0	18	Цветки ромашки	3,4
9	Трава сушеницы	2,2	19	Плоды шиповника	1,1
10	Корневище с корнями валерианы	2,9	20	Корневище с корнями змеевика	2,0

Если экстрагированию подвергается сырье массой менее 1,0 г, то поглощение воды сырьем не учитывают и К_в. при расчете объема экстрагента не используют.

При изготовлении водного извлечения из корней алтея используют в расчетах не К_в., а расходный коэффициент (К_р)_. - отношение теоретически выписанного в рецепте объема настоя корней алтея и концентрации действующих веществ к практически полученному объему и концентрации.

Физико-химический состав сырья

Физико-химический состав сырья влияет на режим экстракции. Например, если ЛРС содержит в своем составе эфирные масла, то настаивание ведут при плотно закрытой инфундирке, так как они улетучиваются. Сердечные гликозиды содержат в своем составе сложную эфирную группировку - при настаивании необходимо строго соблюдать температурно-временной режим, чтобы не разложились действующие вещества.

Режим экстракции (температура и время настаивания).

Водные извлечения получают настаиванием в предварительно нагретой в течение 15 минут инфундирке. Водные извлечения сначала определенное время настаивают на водяной бане, а затем определенное время при комнатной температуре.

Вид извлечения	Режим экстракции
	водяная баня,мин	комнатная температура, мин
Настой	15	45
Отвар	30	10
настой объемом > 1000 ml	25	45
отвар объемом > 1000 ml	40	10
настой с пометкой "Cito!"	25	Охлаждается искусственно

Отвары с пометкой «cito» не готовятся, так как не происходит полного извлечения.

После настаивания извлечения процеживают через двойной слой марли и ватный тампон, помещенный под нее в устье воронки. Затем сырье отжимают, и извлечение переносят в мерный цилиндр.

Исключение составляет настой корня алтея, который процеживают, не отжимая сырья, чтобы в извлечение попало меньше крахмала.

Срок охлаждения должен строго соблюдаться, так как в это время происходит дополнительное извлечение исходного сырья. Кроме того, действующие вещества некоторых настоев лучше растворяются в холодной воде, чем в горячей (дигитоксин, содержащийся в листьях наперстянки). Иногда в процессе охлаждения вытяжки происходит ее самоочищение от некоторых балластных веществ, которое растворяются в холодной воде (отвар из листьев сенны). Отвары, в отличие от настоев, охлаждают всего 10 мин. Это объясняется более длительным их настаиванием (30 мин) и значительным содержанием высокомолекулярных компонентов, растворы которых после охлаждения загустевают и затрудняют процеживание. Следует помнить, что при комнатной температуре полное охлаждение жидкости наступает примерно через 4 ч.

Значение pH экстрагента

Значение pH экстрагента особенно важно для настоев и отваров, приготовляемых из сырья, содержащего алкалоиды. Подкисление воды способствует переводу трудно растворимых соединений алкалоидов (комплексы с дубильными веществами, соли трудно растворимых органичесих кислот) в легко растворимые соли алкалоидов. С этой целью добавляют лимонную, виннокаменную и хлористоводородную (в пересчете на хлористый водород) кислоты в количестве, равном количеству алкалоидов, содержащихся в навеске взятого сырья.

Влияние ферментов и микроорганизмов

Ферменты и микроорганизмы активизируют свое действие при определенной температуре и влажности среды. Они могут разлагать ЛФ. Чтобы это действие свести к минимуму ЛРС должно быть хорошо высушено. Если водное извлечение нагревать на водяной бане при температуре ниже 100°С, то это не обеспечит стерильности ЛФ, т.к. споры микроорганизмов при температуре ниже 100°С не уничтожаются.

Применение консервантов в водных извлечениях не оправдано, так как они губительно действуют не только на микроорганизмы, но и оказывают губительное влияние на человека.

Разница концентраций

С целью ускорения процесса извлечения необходимо поддерживать максимально возможным перепад концентрации внутри и вне растительной клетки путем периодической подачи к кускам ЛРС более "свежих" порций экстрагента до наступления состояния равновесия, то есть когда концентраци веществ в клетке и вне ее станут одинаковыми и диффузия прекратится. Это достигается перемешиванием смеси ЛРС и экстрагента. Исходя из этого, ГФ предписывает при изготовлении настоев и отваров настаивание ЛРС производить при помешивании.

Размещено на Allbest.ru