Процесс экстрагирования. Экстракционные препараты

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Процесс экстрагирования. Экстракционные препараты

План

экстрагирование лекарственный рекуперация

1. Теоретические основы процесса экстрагирования

2. Методы экстрагирования лекарственного сырья

3. Рекуперация и ректификация

4. Экстракционные препараты

5. Препараты из свежих растений

6. Органопрепараты

7. Водные извлечения из лекарственного растительного сырья

Литература

1. Теоретические основы процесса экстрагирования

Процесс экстракции имеет место в технологии всех экстракционных препаратов (водные извлечения, настойки, экстракты и др.) и при получении индивидуальных веществ из растительного и животного сырья.

Экстракция - частный случай процессов массообмена, в которых имеет место переход массы вещества из одной среды в другую. При экстракции осуществляется переход вещества из сырья (отдающая среда) в экстрагент (воспринимающая среда).

Экстракция - сложный процесс, объединяющий несколько более простых процессов, относящихся по своей сути тоже к массообменным. Процесс экстракции включает следующие процессы:

- диффузия;

- диализ;

- растворение;

- десорбция;

- осмос;

- механическое вымывание.

Все они идут одновременно, взаимно влияют друг на друга и составляют процесс экстракции. Основным процессом, обеспечивающим извлечение веществ из сырья, является диффузия.

Диффузия - это процесс постепенного взаимного проникновения веществ, граничащих друг с другом. Она основана на выравнивании концентрации вещества в отдающей и воспринимающей средах. Движущей силой диффузии является разность концентраций. При выравнивании концентраций диффузия приостанавливается. Различают молекулярную и конвективную диффузии, свободную и внутреннюю. Молекулярная диффузия обусловлена хаотическим движением молекул. Отличительной особенностью ее является то, что перенос вещества осуществляется в виде молекул, а среды неподвижны относительно друг друга.

Скорость молекулярной диффузии определяется уравнением Фика:

(1),

где

- скорость диффузии, определяемая массой вещества, перешедшей из одной среды в другую за единицу времени;

F - площадь контакта отдающей и воспринимающей сред;

dc - разность концентраций вещества в средах;

dx - изменение толщины диффузионного слоя;

D - коэффициент молекулярной диффузии:

(2),

где

R - универсальная газовая постоянная;

T - абсолютная температура;

No - число Авогадро;

r - вязкость экстрагента;

- радиус частиц (молекул) вещества.

Как видно из уравнений, скорость молекулярной диффузии прямо пропорциональна поверхности контакта сред, разности концентраций, температуре. Обратная зависимость от толщины диффузного слоя, вязкости экстрагента и радиуса частиц.

Конвективная диффузия отличается от молекулярной тем, что перенос вещества осуществляется не отдельными молекулами, а объемами его раствора. Происходит конвективная диффузия в результате перемещения экстрагента относительно сырья, а скорость ее выражается следующим уравнением:

(3),

где

- коэффициент конвективной диффузии;

- скорость диффузии, определяемая массой вещества, перешедшей из одной среды в другую за единицу времени;

F - площадь контакта отдающей и воспринимающей сред;

dc - разность концентраций вещества в средах;

dx - изменение толщины диффузионного слоя.

Коэффициент конвективной диффузии показывает количество вещества, переходящее через 1 м поверхности контакта в воспринимающую среду (экстрагент) в течение 1 с при разности концентраций, равной 1. Скорость конвективной диффузии значительно выше молекулярной. Молекулярную и конвективную диффузии можно отнести к свободной диффузии, если между отдающей и воспринимающей средами нет перегородки. В процессе экстракции лекарственного сырья дело обстоит сложнее в связи с тем, что отдающая и воспринимающая среды разделены клеточной перегородкой. Если растительная клетка живая (свежее сырье), она имеет пристенный слой протоплазмы, который делает оболочку полупроницаемой, т.е. она проницаема для экстрагента и непроницаема для содержащихся в клетке веществ. Поглощение живой клеткой экстрагента представляет собой процесс осмоса экстрагирования веществ из клетки при этом не наблюдается.

Внутренняя диффузия. По-другому ведет себя клетка высушенного сырья (мертвая клетка). Вследствие гибели протоплазмы клеточная оболочка теряет характер полупроницаемой и приобретает свойства пористой перегородки, а характер диффузии через нее составляет процесс диализа. Диализ, имеющий место при экстракции растительного сырья можно считать также внутренней диффузией, так как она происходит внутри частичек сырья. Составляющим процессом экстракции является десорбция - процесс противоположный адсорбции. Десорбция имеет место в клетках, когда в них проникает экстрагент. Экстрактивные вещества в клетках находятся в адсорбированном состоянии, т.е. они прочно связаны силами адсорбции с внутриклеточным содержимым. Экстрагент преодолевает эти силы, десорбирует вещества.

Процесс экстракции идет по следующей схеме:

- Экстрагент проникает в кусочки сырья, по межклеточным каналам достигает поверхности клетки, через простую клеточную оболочку поступает внутрь клетки.

- За счет разности концентраций начинается диализ - переход веществ из клетки через клеточную перегородку.

- В результате диализа на поверхности растительного сырья образуется неподвижный диффузионный слой. В нем имеет место молекулярная диф-фузия. Толщина его различна и зависит от скорости движения экстрагента относительно сырья. Диффузионный слой является сопротивлением для экстракции веществ, т.к. замедляет выход веществ из сырья. Преодолев диффузионный слой, экстрактивные вещества распределяются по всему объему экстрагента по законам свободной конвективной диффузии.

Процесс экстрагирования в целом может быть выражен следующим математическим уравнением:

S = KFdc,

Где, S - количество извлеченного вещества;

F - поверхность контакта сред;

dc - разность концентраций;

K - коэффициент массопередачи;

- время экстракции.

Коэффициент массопередачи объединяет все виды диффузии:

(5),

Где, - коэффициент конвективной диффузии;

D_b - коэффициент внутренней диффузии (диализа);

- толщина диффузионного слоя, в котором происходит молекулярная диффузия;

D_c - коэффициент молекулярной диффузии.

В зависимости от метода экстракции значение коэффициента различно. При высокой скорости движения экстрагента значение второго и третьего слагаемых может быть минимальным или даже равным 0 в связи с тем, что существенно увеличивается коэффициент конвективной диффузии и соответственно уменьшается диффузионный слой. Однако при любом методе экстракции внутренняя диффузия (диализ) имеет место и значение коэффициента значимо.

Факторы, влияющие на процесс экстрагирования.

Из теории процесса экстрагирования можно вывести факторы, влияющие на процесс, с помощью которых можно увеличивать выход экстрактивных веществ.

Измельченность сырья. При измельчении увеличивается суммарная поверхность сырья, контактирующая с экстрагентом. Чем больше поверхность, тем больше вещества извлекается. Однако степень мелкости сырья регламентируется, так как при таком измельчении извлечение загрязняется балластными веществами и механическими примесями.

Разность концентраций экстрактивных веществ. Разность концентраций экстрактивных веществ в сырье и экстрагенте - является движущей силой любого вида диффузии и реализуется передвижением экстрагента относительно сырья, что предусматривается методами экстракции.

Температурный режим экстракции. С повышением температуры интенсивность диффузии увеличивается, в связи с этим этот фактор используется довольно часто: при изготовлении водных, масляных извлечений.

2. Методы экстрагирования лекарственного сырья

Экстрагирование лекарственного сырья широко используется в приготовлении различных препаратов природных соединений. На полноту экстрагирования природных соединений из лекарственного сырья существенно влияет выбор экстрагента, который определяется свойствами извлекаемых веществ, а также видом приготавливаемого препарата (жидкий экстракт или сухой экстракт, или индивидуальное вещество).

К экстрагентам предъявляют следующие основные требования:

- способность извлекать определенную группу;

- действующих веществ;

- химическая и фармокологическая индифферентность;

- возможность регенерации.

Выбор экстрагента определяется степенью гидрофильности извлекаемых веществ: для извлечения полярных веществ с высоким значением диэлектрической постоянной используют полярные экстрагенты: воду, глицерин, метанол; для неполярных - кислоту уксусную, хлороформ, эфир этиловый, ацетон, растительные масла. Кроме того, следует принимать во внимание требования к готовому препарату. Для препаратов, в составе которых предусмотрено содержание экстрагента (настойки, жидкие экстракты), не могут быть использованы фармокологически неиндифферентные экстрагенты (метанол, ацетон). Для препаратов, в технологии которых предусматривается удаление экстрагента (сухие экстракты, новогаленовые препараты, индивидуальные вещества) возможен более широкий выбор экстрагента.

Перспективными экстрагентами следует считать сжиженные газы: углерода диоксид, пропан, бутан, жидкий аммиак. Наиболее часто используется сжиженный углерода диоксид, являющийся химически индифферентным к большому числу действующих веществ, он хорошо извлекает эфирные, жирные масла и др. Процесс экстрагирования сжиженными газами проводится под давлением, при снятии которого экстрагент улетучивается, а экстрактивные вещества остаются в чистом виде. В фармацевтической технологии используют различные методы экстрагирования. Их можно классифицировать на статические и динамические. В статических способах экстрагирования сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают определенное время. Динамические предусматривают постоянную смену экстрагента и сырья относительно друг друга. Динамические способы более эффективны, так как в них извлечение веществ происходит за счет конвективной диффузии. Среди статических и динамических способов экстрагирования можно выделить периодические и непрерывные. К периодическим относятся все способы, где производится экстрагирование одной или нескольких порций сырья в течение определенного времени, т.е. загрузка экстракционных аппаратов производится периодически. К непрерывным относятся способы, в которых сырье непрерывно поступает в экстракционный аппарат. Из статических способов экстрагирования используются мацерация и ремацерация.

Мацерация - метод заключается в настаивании в мацерационном баке необходимого количества сырья с экстрагентом при комнатной температуре в течение 7 суток с периодическим перемешиванием. После настаивания извлечение сливают из бака, сырье отжимают. Метод малоэффективен, так как извлечение экстрактивных веществ идет в основном за счет молекулярной диффузии. Поэтому способ в данном варианте применяется редко: при получении препаратов свежего сырья и сырья животного происхождения. С целью интенсификации экстрагирования процесс ведут при перемешивании мешалками, во вращающихся баках или производится циркуляция экстрагента.

Ремацерация (дробная мацерация). Экстрагент делится на 2-3-4 части и последовательно экстрагируют сырье каждой частью. Все полученные извлечения объединяют. Периодическая смена экстрагента позволяет в течение всего процесса поддерживать разность концентраций, а, следовательно скорость диффузии. К динамическим методам относятся: перколяция, циркуляция, реперколяция, противоточное экстрагирование.

Перколяция - заключается в пропускании через сырье непрерывного потока экстрагента с определенной скоростью. Экстрагирование осуществляется в перколяторах, устройство которого описано в учебнике. Метод перколяции включает 3 последовательные стадии: намачивание сырья, настаивание, перколяция. Намачивание проводится половинным или равным количеством экстрагента в течение 4-5 ч. При намачивании сырье набухает и становится более доступным для проникновения экстрагента. Кроме того, внутри клеток сырья образуется концентрированный раствор экстрактивных веществ.

Намачивание проводится вне перколятора, набухшее сырье помещают в перколятор, добавляют экстрагент "до зеркала" и начинается стадия настаивания, которая длится 24-48 ч. По эффективности экстрагирования эта стадия аналогична способу мацерации. После настаивания начинается перколяция со скоростью 1/48 используемого объема перколятора за 1 ч при постоянной подаче экстрагента на сырье с той же скоростью. В зависимости от вида получаемого препарата перколяцию проводят до полного истощения сырья или до получения необходимого объема препарата, или получают 2 перколята: первичный и вторичный. Способ перколяции более эффективен, чем мацерация, так как за счет подвижности экстрагента поддерживается высокая скорость внутренней диффузии.

Реперколяция или повторная (многократная) перколяция. Сущность метода заключается в том, что сырье делят на части и каждую последующую порцию экстрагируют вытяжкой, полученной из предыдущей. Применяется батарея перколяторов (3-5). Экстрагент от перколятора к перколятору обогащается экстрактивными веществами. Основным принципом любого варианта реперколяции является поступление чистого экстрагента (без извлеченных веществ) на наиболее истощенное сырье, готовое извлечение получают из перколятора последней загрузки, где сырье наименее истощено. Такой порядок позволяет сохранять максимально возможную разность концентрации экстрактивных веществ между сырьем и экстрагентом. Известно много вариантов метода реперколяции: с делением сырья на равные и неравные части, с законченным и незаконченным циклом. Метод осуществляется в батарее перколяторов.

Противоточное экстрагирование - метод активного противотока. Принцип метода заключается в непрерывном движении сырья и экстрагента навстречу друг другу. При этом экстрагент постепенно насыщается экстрактивными веществами, а сырье соответственно истощается. Экстрагирование осуществляется в экстракторах различной конструкции: дисковом, пружинно-лопастном, шнековом. Циркуляционное экстрагирование заключается в многократном экстрагировании растительного сырья одной и той же порцией летучего экстрагента в замкнутом цикле. Метод применяется в случае использования летучего экстрагента и термически устойчивых действующих веществ. Метод осуществляется в аппарате Сокслета.

Интенсификация процесса экстрагирования.

Все способы интенсификации направлены на изменение гидродинамических условий процесса, которые обусловливают преимущество конвективной диффузии в процессе экстракции. С целью повышения эффективности экстрагирования его проводят в турбулентном потоке экстрагента при вибрации, пульсации экстрагента через слой с применением ультразвука, электрической обработке материала и др.

Турбоэкстракция (вихревая) основана на интенсивном перемешивании и одновременном измельчении сырья в среде экстрагента с помощью быстроходных мешалок с острыми лопастями. Скорость вращения мешалки от 4000 до 15000 об/мин. При таких условиях экстракции неподвижный слой экстрагента на частицах сырья практически исчезает, конвективная экстракция протекает мгновенно. Время экстракции сокращается до нескольких минут. Экстрагирование с помощью роторно-пульсационного аппарата (РПА) основано на циркуляции экстрагента и одновременном измельчении сырья. При экстракции с использованием РПА возникает эффективная турбулизация и пульсация потока сырья и экстрагента. Экстрагирование с применением ультразвука. Источники УЗ помещают в обрабатываемую среду в экстракторе. Ультразвуковые волны создают кавитацию, в результате ускоряется пропитка сырья экстрагентом и растворение экстрактивных веществ в клетках растительного материала. В пограничном диффузионном слое экстрагента образуются турбулентные и вихревые потоки, в результате чего молекулярная диффузия практически полностью заменяется на конвективную. Кроме того, кавитация вызывает разрушение клеточных структур, что также увеличивает выход экстрактивных веществ из клеток и тканей растительного материала.

При использовании УЗ вытяжку можно получить в течение нескольких минут. Использование УЗ ограничивается в связи с тем, что возможна ионизация молекул действующих веществ, изменение их свойств, поэтому УЗ требует предварительного исследования. Экстрагирование с помощью электрических разрядов заключается в следующем: внутри экстрактора устанавливаются электроды, к которым поступает импульсивный ток высокой и ультравысокой частоты. Под воздействием электрического разряда в экстрагируемой смеси возникают ударные волны. Под их влиянием происходит интенсивное перемешивание смеси, полностью исчезает диффузионный пристенный слой. Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клеток, где протекает быстрая внутриклеточная диффузия. Кроме того, в результате искрового разряда в жидкости образуются плазменные каверны, которые расширяясь, достигают максимального объема и захлопываются, что приводит к разрушению клеточных структур и вымыванию веществ из клеток.

3. Рекуперация и ректификация

Рекуперация экстрагента (возвращение) - заключительная стадия в технологии экстракционных препаратов. Она заключается в возвращении экстрагента (спирта) из отработанного сырья и осуществляется 2 способами: вытеснением экстрагента водой и отгонкой. Вытеснение осуществляется в экстракторе промыванием сырья 2-3-х кратным количеством воды. Получают промывные воды - низко-концентрированный раствор спирта с экстрактивными веществами. Промывные воды обычно подлежат перегонке для получения более крепкого отгона. Отгонка спирта из отработанного сырья может осуществляться глухим и острым паром. В первом случае нагрев сырья осуществляют с помощью паровой рубашки, змеевиковых теплообменников. Отгон получается с высоким содержанием спирта, но возможно его загрязнение продуктами разложения за счет подгорания сырья.

Отгон острым паром осуществляется пропусканием пара непосредственно через отработанное сырье и сбором конденсата. Конденсат получается разбавленным, так как вместе с парами спирта конденсируются и пары воды. Промывные воды и отгоны могут быть использованы для приготовления экстрагента путем смешивания его с более крепким спиртом до заданной концентрации. Такой экстрагент используется для получения препаратов одноименного сырья.

Ректификация (исправление, очистка) - процесс разделения гомогенной смеси, основанный на многократной перегонке и на различной температуре кипения и конденсации компонентов смеси воды и спирта. Ректификация осуществляется в ректификационных установках, которые состоят из следующих аппаратов: куб-испаритель (или выносной теплообменник), ректификационная колонна, дефлегматор, распределительный стакан, конденсатор, приемник. Спиртоводная смесь, подлежащая ректификации, помещается в куб-испаритель или выносной теплообменник, где нагревается. Образующийся пар (смесь паров воды и спирта) поступает в ректификационную колонну. Внутреннее устройство ее может быть различным (насадочные и барботажные), обеспечивающим условия многократного испарения и конденсации компонентов пара. Температура в колонне понижается снизу вверх, в связи с этим в нижней части колонны конденсируется более высококипящая жидкость (вода), а в верхней спирт. Крепость конденсата, таким образом, понижается снизу вверх. Новые порции пара, проходя через слой конденсата, нагревают его, вследствие чего пары спирта переходят в паровую фазу, а в слое конденсата содержание спирта понижается. Таким образом, пар пройдя ректификационную колонну, максимально обогатится спиртом как низкокипящей жидкостью.

Затем пар поступает в дефлегматор, который представляет собой теплообменник, где охлаждающей жидкостью является вода, нагретая до 60-80⁰С. В зависимости от температуры охлаждающей воды в дефлегматоре может быть полная или частичная конденсация паров спирта. При полной конденсации паров спирт (горячий) идет в конденсатор (для охлаждения) и часть спирта поступает в распределительный стакан. Если происходит частичная конденсация спирта, то образовавшийся конденсат через распределительный стакан возвращается в ректификационную колонну, где он интенсифицирует испарение спирта и значительно укрепляет паровую фракцию спиртом. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре пары спирта поступают в конденсатор для окончательной конденсации. Из конденсатора спирт поступает в приемники. Ректификация используется не только для получения спирта из рекуператов, но также и в технологии получения этилового спирта.

4. Экстракционные препараты

Настойки (Tincturae).

Настойки - это спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента. Они представляют собой прозрачные, окрашенные жидкости, обладающие вкусом и запахом растений, из которых их готовят. Для изготовления настоек используется высушенное лекарственное растительное сырье, в качестве экстрагента используется этанол в концентрации от 40% до 95%. ИЗ одной весовой части несильнодействующего растительного сырья изготавливают пять объемных частей настойки (1:5), а из одной части сильнодействующего сырья - десять объемных частей настойки (1:10). Иногда настойки готовятся в других соотношениях (мяты 1:20, из несильнодействующего сырья боярышника, календулы, арники - 1:10).

Для приготовления настоек применяют три основных метода: мацерация, перколяция, растворение густых и сухих экстрактов. Для интенсификации экстрагирования в методе мацерации используется перемешивание или циркуляция экстрагента. Очистка настоек проводится отстаиванием полученного извлечения в течение нескольких дней при +8+10 ⁰С. При отстаивании коагулируют и выпадают в осадок балластные (высокомолекулярные) вещества и механические включения. После отстаивания настойку фильтруют через друк- или пресс-фильтры.

Стандартизацию настоек проводят по следующим показателям:

содержание действующих или экстрактивных веществ;

содержание этанола;

определение тяжелых металлов - не более 0,001%.

Настойка белладонны (Tinctura Belladonnae) - готовится из листьев белладонны на 40% этаноле 1:10 методом перколяции. Действующие вещества - алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Настойка ландыша (Tinctura Convallariae) - готовится из травы ландыша майского на 70% этаноле 1:10 методом перколяции. Содержит сердечные гликозиды, применяется как кардиотоническое средство.

Настойка женьшеня (Tinctura Ginseng) - готовится из корней на 70% этаноле 1:10 методом мацерации. Содержит сапонины тетрациклические, применяется как средство, тонизирующее ЦНС.

Настойка зверобоя (Tinctura Hyperici) - готовится из травы зверобоя на 40% этаноле методом перколяции 1:5. Содержит полифенолы, флавоноиды. Применяется для лечения гингивитов и стоматитов.

Настойка мяты (Tinctura Menthae) - готовится из листьев мяты перечной на 90% этаноле 1:20 методом перколяции с добавлением 5% мятного масла. Содержит эфирное масло, применяется для улучшения пищеварения, при тошноте.

Настойка валерианы (Tinctura Valerianae) - готовится из корней и корневищ валерианы на 70% этаноле методом перколяции. Содержит эфирное масло, валериановую кислоту, применяется как успокаивающее средство.

Экстракты (Extracta).

Экстракты - это концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья. В зависимости от количества, оставшегося в препарате экстрагента получаются экстракты разной консистенции:

экстракты жидкие (Extracta fluida);

экстракты густые (Extracta spissa);

экстракты сухие (Extracta sicca).

Экстракты жидкие представляют собой жидкие концентрированные извлечения, для их получения используется высушенное растительное сырье и этанол разной концентрации. Содержание действующих веществ в жидких экстрактах равно содержанию их в исходном сырье, т.е. они готовятся в соотношении 1:1. При производстве жидких экстрактов применяются методы перколяции и реперколяции. Метод перколяции для получения жидких экстрактов отличается следующим: перколяция (с постоянной скоростью) проводится до получения 85 объемных частей извлечения из 100 весовых частей сырья. Это извлечение представляет собой готовую продукцию - жидкий экстракт. Затем продолжают перколяцию в другой приемник до полного истощения сырья. Полученное извлечение выпаривают под вакуумом при температуре 50⁰-60⁰С до густоватой массы, которую добавляют к первому извлечению (85 ч.) и, если требуется, добавляют экстрагент до получения 100 объемных частей жидкого экстракта.

Очистка жидких экстрактов производится так же, как и настоек - отстаиванием в течение нескольких дней при температуре 8⁰-10⁰С с последующим фильтрованием. Стандартизация проводится по следующим показателям:

- содержание действующих или экстрактивных веществ;

- содержание этанола;

- определение тяжелых металлов.

Экстракт боярышника (Extractum Crataegi) готовится из плодов боярышника на 70% этаноле, содержит флавоноиды. Применяется для стимуляции и регуляции сердечнососудистой системы. Экстракт крушины (Extractum Frangulae) готовится из коры крушины на 70% этаноле содержит антраценпроизводные, применяется как слабительное средство. Экстракт элеутерококка (Extractum Eleutherococci) готовится из корневища элеутерококка на 40% этаноле, содержит сапонины тритерпеновые, применяется как стимулирующее ЦНС средство. Экстракт крапивы (Extractum Urticae) готовится из листьев крапивы на 50% этаноле, содержит витамины (К и др.), применяется как кровоостанавливающее средство.

Экстракты густые представляют собой густую, вязкую массу, содержащую не более 25% влаги. Для экстрагирования растительного сырья применяют воду, этанол, этиловый эфир.

Технология густых экстрактов состоит из трех основных стадий:

1) получение извлечения,

2) очистка извлечения,

3) сгущение извлечения выпаривание.

Извлечение из сырья может быть получено методами дробной мацерации, перколяции (до истощения сырья), реперколяции, циркуляции, непрерывным противоточным экстрагированием с перемещением экстрагента и сырья. Для очистки полученных извлечений используют следующие способы осаждения балластных веществ: кипячение, адсорбция, крепкий спирт. После осаждения балластных веществ извлечение фильтруется. Затем очищенное извлечение подвергают выпариванию (сгущению), которое проводится в вакуум-выпарных установках при температуре 50-60 ⁰С.

Полученный густой экстракт стандартизуют по следующим показателям:

- содержание действующих веществ;

- содержание влаги (25%);

- количество тяжелых металлов (не более 0,01%).

Экстракт белладонны (Extractum Belladonnae spissum) изготавливается из листьев красавки, экстрагент 20% этанол. Содержит алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Экстракт солодки (Extractum Glycyrrhizae spissum) изготавливается из корней солодки, экстрагент - 0,25% водный раствор аммиака. Содержит глицирризиновую кислоту (14%).

Экстракт полыни (Extractum Absinthii spissum) изготавливается из травы полыни, экстрагент - хлороформная вода. Содержит горечь, применяется как горечь.

Экстракт валерианы (Extractum Valerianae spissum) изготавливается из корней и корневищ валерианы на 40% этаноле. Содержит валериановую кислоту. Применяется как успокаивающее средство.

Экстракты являются наиболее рациональным типом экстрактов. Они представляют собой аморфные порошки, содержащие влаги до 5%.Для изготовления сухих экстрактов применяются те же экстрагенты, что и для получения густых. Технология сухих экстрактов складывается из тех же стадий, что и технология густых экстрактов. Дополнительной (заключительной) стадией в их производстве является стадия сушки, которая проводится в контактных вакуум-сушилках. Возможно изготовление сухих экстрактов путем высушивания очищенного извлечения с использованием распылительной сушилки. В этом случае исключается стадия сгущения извлечения. Стандартизация сухих экстрактов проводится по следующим показателям:

- содержание действующих веществ;

- содержание влаги;

- определение тяжелых металлов.

Экстракт белладонны сухой (Extractum Belladonnae siccum) изготавливается из листьев белладонны, экстрагент 20% этанол. Содержит алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Экстракт солодки сухой (Extractum Glycyrrhizae siccum) - готовится из корней солодки, экстрагент - 0,25% раствор аммиака. Содержит глицирризиновую кислоту.

Экстракт крушины (Extractum Frangulae siccum) готовится из коры крушины, экстрагент - 70% этанол. Содержит антраценпроизводные. Применяется как слабительное средство.

Экстракт ревеня (Extractum Rhei siccum) готовится из корневищ и корней ревеня, экстрагент - 30% этанол. Содержит антраценпроизводные. Применяется как слабительное средство.

Экстракты-концентраты.

Это особая группа экстрактов, которые используются в аптеках для изготовления настоев и отваров. При изготовлении экстрактов-концентратов в качестве экстрагента применяют этанол низких концентраций 20%-40%.Жидкие экстракты-концентраты отличаются от типичных жидких экстрактов тем, что они приготавливаются в концентрации 1:2, т.е. 2 части экстракта эквивалентны 1 части сырья. Жидкие экстракты-концентраты получают методом реперколяции. Очистка производится отстаиванием при температуре 8-10 ⁰С. Стандартизация: содержание действующих веществ, тяжелых металлов.

Экстракт адониса (Extractum Adonidis fluidum standartisatum).

Экстракт пустырника (Extractum Leonuri fluidum standartisatum).

Экстракт валерианы (Extractum Valerianae fluidum standartisatum).

Сухие экстракты-концентраты отличаются от типичных сухих экстрактов тем, что они приготавливаются в концентрации 1:1, т.е. 1 часть экстракта эквивалентна 1 части сырья. Изготовление их проводится по технологическим схемам типичных сухих экстрактов.

Стандартизация: содержание действующих веществ, тяжелых металлов.

Экстракт термопсиса 1:1 (Extractum Thermopsis siccum standartisatum).

Экстракт адониса 1:1 (Extractum Adonidis fluidum standartisatum).

Экстракт алтея (Extractum Althaeae siccum standartisatum).

Масляные экстракты.

Это извлечения из лекарственного растительного сырья, приготовленные с использованием растительных или минеральных масел. Медицинские масла довольно широко встречались в номенклатуре галеновых препаратов прошлых столетий. Их получали из алкалоидоносных (белена, дурман, красавка, болиголов), эфирномасличных (полынь, ромашка аптечная, донник) и некоторых других растений путем настаивания мелкоизмельченного сырья на оливковом или кунжутном масле, нагретом до температуры 60-70⁰С. Предварительно сырье замачивали спиртом или смесью спирта и раствора аммиака. Получаемые таким образом вытяжки представляют собой типичные экстракты с той лишь разницей, что для извлечения комплекса действующих веществ применяют масло.

В настоящее время в медицинской практике применяются масляные экстракты из листьев белены, травы зверобоя, плодов шиповника и облепихи. Готовят масляные экстракты двумя способами: диффузионным и экстракционным. Первый заключается в том, что измельченное сырье экстрагируется рассчитанным количеством растительного или минерального масла. Экстракция может производиться различными методами: мацерацией, ремацерацией, реперколяцией, противоточным экстрагированием. Получение беленного масла (Oleum Hyoscyami) заключается в обработке стандартного сырья листьев белены аммиачно-этанольным раствором. Содержащиеся в листьях малорастворимые в масле соли алкалоидов переходят в хорошо растворимые основания. Затем в обработанную массу добавляют масло подсолнечное при нагревании. Вытяжку процеживают, очищают отстаиванием, повторно процеживают. Этот метод неэффективен (в материале остается много алкалоидов). Более эффективен метод противоточного экстрагирования.

Масляный экстракт дурмана (Extractum Stramonii oleosum), дурманное масло (Oleum Stramonii) приготавливается аналогично масляному экстракту белены. Применяются масляные экстракты белены и дурмана наружно для растирания при невралгии, ревматизме.

Масляный экстракт зверобоя (Extractum Hyperici oleosum). Получают методом мацерации, применяют при лечении трофических язв.

Масляный экстракт из плодов шиповника (Extractum Rosae oleosum). Применяют при трофических язвах, экземах, атрофических изменениях слизистых оболочек.

Масло шиповника (Oleum Rosae). Получают из семян, экстрагирование масла осуществляют дихлорэтаном или хлористым метиленом. После отгонки экстрагента в вакуум-аппарате получают масло семян шиповника. Оно бурого цвета с зеленым оттенком. Применяется при неглубоких трещинах сосков у рожениц, пролежнях и трофических язвах.

Масло облепихи (Oleum Hippophae). Используется 2 способа обработки сырья. По первому способу масло получают из сухого жома плодов облепихи после отделения из них сока методом противотока. Экстрагент - горячее масло подсолнечное. По второму способу в качестве сырья используют мякоть плодов облепихи без семян или отдельно семена методом циркуляционного экстрагирования. Этот метод дает возможность увеличить выход масла с повышенным содержанием каротиноидов и меньшим количеством свободных жирных кислот.

Масляный экстракт сушеницы топяной (Ehtractum Gnaphalii uliginosi oleosum). Получают экстракцией измельченной травы горячим маслом подсолнечным (60-70⁰С). Экстракцию проводят методом мацерации с предварительным замачиванием травы 95% спиртом этиловым, методом противоточного экстрагирования. Применяют для лечения вялозаживающих ран, язв, полученных в результате термических и химических ожогов.

Новогаленовые препараты.

Это группа экстракционных препаратов, максимально очищенных от балластных веществ и содержащих комплекс биологически активных веществ. Высокая степень очистки препаратов повышает их стабильность и позволяет использовать их для инъекционного введения. Технология новогаленовых препаратов состоит из следующих стадий:

Подготовка сырья и экстрагента.

Получение извлечения.

Очистка извлечения.

Завершающие операции.

Стандартизация.

Фасовка, упаковка.

Сырье для новогаленовых препаратов, как и других экстракционных, должно отвечать требованиям НД. Для экстрагирования используются различные экстрагенты. Экстрагент должен максимально извлекать действующие вещества и минимально-балластные. В качестве экстрагентов могут быть использованы:

- водные растворы кислот;

- водные растворы солей;

- этанол разной концентрации;

- смесь хлороформа со спиртом, ацетона с водой.

Извлечение из растительного сырья получают различными методами экстрагирования: мацерация, перколяция, УЗ-экстракция, противоточное экстрагирование, циркуляция. Очистка извлечения является самой ответственной стадией в производстве новогаленовых препаратов. Для очистки (отделения балластных веществ) применяются методы, сохраняющие свойства действующих веществ без изменения:

- жидкостная экстракция;

- диализ и электродиализ;

- сорбция;

- фракционное осаждение.

Жидкостная экстракция проводится в системе жидкость/жидкость. «Отдающей» средой является полученное извлечение, а другой жидкостью является жидкость, которая избирательно растворяет либо действующие, либо балластные вещества. Происходит перераспределение веществ в жидкостях: в одной - действующие вещества, в другой - балластные. Важно, чтобы извлечение не смешивалось с жидкостью для очистки и имело другую плотность. Эти свойства необходимы для последующего отделения жидкостей. Для проведения жидкостной экстракции используются различные по устройству аппараты: смесительно-отстойные, колонные, центробежные. Во всех аппаратах обеспечивается сначала перемешивание извлечения с жидкостью, а затем отделение жидкостей друг от друга. Для последующих стадий технологического процесса используется та жидкость, в которой содержатся действующие вещества.

Диализ и электродиализ. Основаны на диффузии действующих веществ через полупроницаемую мембрану из полученного извлечения в чистый растворитель. Мембрана пропускает только действующие вещества и не пропускает балластные, являющиеся в большинстве ВМС. Для ускорения процесса используется постоянный электрический ток, т.е. проводится электродиализ.

Сорбция - процесс поглощения растворенных веществ твердым поглотителем - сорбентом. Для очистки извлечений используются процессы адсорбции, в которых происходит поглощение балластных веществ поверхностью сорбента. В качестве последних используют активированный уголь, глину, силикагель. Для очистки адсорбцией применяются адсорберы, заполненные адсорбентом. Через адсорбер (или батарею адсорберов) пропускается извлечение. При этом оно освобождается от балластных веществ. Фракционное осаждение заключается в осаждении фракции действующих или балластных веществ. Осаждение может быть достигнуто разными способами.

Высаливанием высокомолекулярных веществ (балластных) электролитами, которые, разрушая гидратную оболочку молекул ВМС, вызывают их осаждение. Наибольшей высаливающей способностью обладают Li₂SO₄, Na₂SO₄, NaCl. Солями тяжелых металлов осаждаются дубильные вещества, белки, пектины. Для осаждения чаще всего применяется ацетат свинца. После фракционного осаждения проводится фильтрация извлечения. После очистки извлечения проводятся завершающие операции. Они различны в технологии разных препаратов. Иногда это может быть сгущение и сушка очищенного извлечения, а затем изготовление из препарата лекарственной формы - таблеток, гранул или дополнительная очистка с целью получения препарата для инъекций. Стандартизация новогаленовых препаратов проводится по содержанию действующих веществ, которые определяются биологическими или химическими методами.

Номенклатура новогаленовых препаратов.

Адонизид (Adonisidum) получают из травы адониса весеннего. Для экстрагирования методом циркуляции используется смесь хлороформа (95 ч.) с этанолом (5 ч.). Очистка проводится адсорбцией окисью алюминия. Выпускается в виде жидкости для внутреннего применения. Стандартизуется биологическим методом, применяется как кардиотоническое средство. Лантозид (Lantosidum) получают из листьев наперстянки шерстистой. Извлечение проводится 24% этанолом методом мацерации. Очистка проводится путем осаждения балластных веществ 40% раствором ацетата свинца, а также жидкостной экстракцией. Стандартизация - биологическим методом, выпускается во флаконах-капельницах. Применяют при хронической недостаточности кровообращения. Коргликон (Corgliconum) получают из травы ландыша. Экстрагирование - методом противотока 80% этанолом. Очистка извлечения проводится осаждением и адсорбцией. Стандартизация - биологическим методом. Выпускается препарат в виде 0,06% раствора в ампулах. Применяют при острой сердечной недостаточности.

Эрготал (Ergotalum) получают из спорыньи. Для извлечения суммы алкалоидов используют водный раствор хлористоводородной кислоты. Очистка - жидкостной экстракцией и адсорбцией. Стандартизация - химическим методом, определяется сумма алкалоидов. Форма выпуска - таблетки и раствор для инъекций. Применяется в гинекологической практике.

Раунатин (Raunatinum) изготавливается из коры корней раувольфии змеиной. Экстрагируют 5% водным раствором уксусной кислоты методом противоточной мацерации. Очистка извлечения проводится адсорбцией и жидкостной экстракцией. Стандартизация - химическим методом. Форма выпуска - таблетки, покрытые оболочкой.

Фламин (Flaminum) готовится из бессмертника песчаного. Экстрагирование проводится 50% этанолом методом противотока. Очистка - методом жидкостной экстракции. Форма выпуска - таблетки. Применяется как желчегонное средство.

Плантаглюцид (Plantаglucidum) готовится из подорожника большого, экстрагирование проводится горячей водой методом мацерации. Действующие вещества (полисахариды) осаждают этанолом. Форма выпуска - гранулы. Применяют при заболеваниях желудка.

Препараты индивидуальных веществ растительного лекарственного сырья.

Препараты индивидуальных веществ занимают значительное место среди большого числа препаратов растительного происхождения. Промышленное производство лекарственных препаратов индивидуальных веществ организовано в нашей стране в середине ХХ в. Широкое распространение получили препараты индивидуальных алкалоидов: резерпин, аймалин, кодеин, морфин, эргометрина малеат, гиасциамин, скополамин и многие другие. В нашей стране изучение природных соединений проводится в ВИЛР, ХНИХФИ, на кафедрах фармацевтических институтов. Индивидуальные вещества в зависимости от их химической структуры и биологического действия на организм делят на гликозиды циклопентанпергидрофенантрена (сердечные гликозиды), алкалоиды, сапонины, флавоноиды и другие соединения. Применяют сердечные гликозиды разных видов наперстянок, строфанта. Препараты наперстянки пурпуровой и крупноцветковой - дигитоксин, наперстянки шерстистой - дигоксин.

Препараты представляют собой алкалоиды:

1. Эрготамина гидротартрат

2. Эргометрина малеат.

3. Производные сапонина: глицирам.

4. Технология препаратов индивидуальных веществ

Стадии производства:

1. Подготовка сырья и экстрагента.

2. Экстрагирование лекарственного сырья.

3. Очистка полученного извлечения.

4. Выделение суммы индивидуальных веществ.

5. Стандартизация.

1. Экстрагент подбирают в зависимости от физико-химических свойств, выделяемых индивидуальных веществ. Для экстрагирования лабильных сердечных гликозидов используют 90-95% этанол, метанол (при получении целанида), ацетон, смесь метилена хлористого и этанола (дигитоксин). Экстракция комплекса сердечных гликозидов, чувствительных к повышенной температуре, проводится на холоде, при строго регламентированном значении рН среды. Выделение алкалоидов из растительного сырья осуществляется, как правило, экстракционными методами. В этих методах отделение балластных и сопутствующих веществ основано на процессе многократной избирательной экстракции алкалоидов в виде оснований или солей различными растворителями, исходя из их специфических свойств по растворимости. Используются две модификации экстракционного способа. В первой модификации экстракцию сырья проводят раствором разбавленной кислоты, т.е. алкалоиды экстрагируют в виде солей. Затем с целью очистки водную вытяжку подщелачивают раствором аммиака или натрия гидроксида до рН=10-11 и алкалоиды (основания) экстрагируют дихлорэтаном, хлороформом или другим органическим растворителем, не смешивающимся с водой. Для очистки алкалоидов проводят экстракцию органической вытяжки 10% водным раствором кислоты серной, при этом алкалоиды в виде солей переходят в водный раствор. Вторая модификация экстракционного способа заключается в первичной экстракции растительного сырья, смоченного раствором аммиака, органическим растворителем (дихлорэтаном, хлороформом или др. растворителем). Основания алкалоидов переходят в вытяжку вместе с рядом балластных соединений. Процесс очистки алкалоидов от смол, пигментов, жироподобных веществ проводят путем экстракции 10% раствором кислоты серной, куда алкалоиды переходят в виде солей, а основная масса балластных веществ остается в органическом растворителе. Водную вытяжку обрабатывают активированным углем, раствор фильтруют и алкалоиды осаждают раствором щелочи. Осадок отделяют на центрифуге и сушат.

2. Экстрагирование проводят дробной мацерацией по принципу противотока, мацерацией с циркуляцией экстрагента. Из полученного извлечения экстрагент удаляют отгонкой в роторных испарителях.

3. Очистка вытяжек проводится путем фракционного избирательного осаждения действующих или сопутствующих веществ; применяют жидкостную очистку; абсорбционную хроматографию; ионнообменную хроматографию. Очищенную вытяжку упаривают и разделяют перекристаллизацией до получения из суммы индивидуальных веществ одного вещества.

4. Стандартизация готового продукта проводится по содержанию действующих веществ или активности в ЕД. Дигитоксин (Digitoxinum). Получают из листьев наперстянки пурпуровой и крупноцветковой. Является наиболее активным сердечным гликозидом, оказывает выраженное и постоянное кардиотоническое действие. Форма выпуска - таблетки по 0,0001 г и свечи по 0,00015 г.

Целанид (Celanidum). Сырьем являются листья наперстянки шерстистой. Отличается более кратковременным лечебным эффектом (подобно строфан-тину), сравнительно слабыми кумулятивными свойствами и высокой кардио-тонической активностью при приеме внутрь. Форма выпуска - таблетки по 0,00025 г, флаконы по 10 мл 0,05% раствора, ампулы по 1 мл 0,02% раствора.

Дигоксин (Digoxinum). Сырьем являются листья наперстянки шерстистой. Влияет на сердечную деятельность и диурез. Форма выпуска - таблетки по 0,00025, ампулы по 1 мл 0,025% раствора.

Эргометрина малеат (Ergometrinum maleas). Получают из рожков спорыньи. Форма выпуска - таблетки по 0,001, капли по 10 мл 0,1% раствора, ампулы по 1 мл 0,05% раствора.

Эрготамина гидротартарат (Ergotaminum hydrotartras). Получают из метанольных маточников, содержащих эрготамин. Форма выпуска - таблетки по 0,0002, ампулы по 0,5 и 1 мл 0,02% раствора. Маточное средство.

Глицерам (Glyceramum). Монозамещенная соль глицерризиновой кислоты, которую получают из солодкового корня. Форма выпуска - таблетки по 0,05. Применяют при лечении бронхиальной астмы, аллергических дерматитов, экземы.

Биогенные стимуляторы.

Биогенные стимуляторы - это вещества, образующиеся в изолированных тканях животных и растений, которые находятся в условиях, неблагоприятных для их существования: для тканей животного происхождения - это пониженная температура, для растительных - пониженная температура и темнота. В клетках тканей происходят биохимические изменения, в результате которых вырабатываются и накапливаются вещества, способные поддерживать жизненные процессы. Появление этих веществ рассматривают как результат адаптации тканей к условиям среды.

Применение препаратов биогенных стимуляторов лежит в основе тканевой терапии - метода лечения, предложенного акад. В.П. Филатовым. Идея тканевой терапии возникла в 1933 г. при разработке проблемы пересадки роговицы для восстановления зрения. Окончательно учение В.П. Филатова о биогенных стимуляторах возникло в 1956 г. В процессе развития учения о биогенных стимуляторах было установлено, что эти вещества могут возникнуть не только в изолированных тканях, но и в живом организме в период его адаптации к неблагоприятным условиям, например, при облучении, травмах, воспалительных процессах, интенсивной мышечной работе и т.д.

Химическая природа стимуляторов изучена недостаточно. Ранее считали, что основными действующими веществами тканевых препаратов являются белок и полипептиды. Однако позднее было установлено, что после удаления белков из консервированных тканей активность препарата не снижается. В дальнейшем было установлено, что наибольшей активностью обладает кислотная фракция тканевых вытяжек. В кислотной фракции идентифицированы дикарбоновые, трикарбоновые и оксикислоты жирного ряда, непредельные ароматические и фенолокислоты, аминокислоты.

Главная роль принадлежит, вероятно, дикарбоновым кислотам, так как наиболее эффективны вытяжки, в состав которых входят яблочная, лимонная, янтарная и винная кислоты. Эффективность вытяжек определяют и микроэлементы. Таким образом, биогенные стимуляторы содержат комплекс биологически активных веществ, которые вызывают активацию различных защитных (главным образом ферментных) систем организма, нормализацию гормональных функций, процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Применяют препараты биогенных стимуляторов с лечебной целью в комплексе со специфическими лекарственными средствами, а также для повышения резистентности организма. Используют их в офтальмологии, а также при некоторых заболеваниях в гинекологии, дерматологии, терапии, хирургии, неврологии. Свойство биогенных стимуляторов активизировать ферментные и эндокринные системы используется в гериатрии. Эти препараты апирогенны, не кумулируют в организме, не обладают анафилактогенным, аллергизирующим свойствами, не вызывая привыкания и сенсибилизации. Установлена их полная безвредность, отсутствие тератогенных и эмбриотоксических свойств.

Применяют тканевые препараты местно, внутрь и парентерально. К биогенным стимуляторам, применяемым в медицинской практике, относятся препараты, получаемые:

Из растений (экстракт алоэ - extractum Aloe, биосед - Biosedum);

Из тканей животных (взвесь и экстракт плаценты);

Из лиманных и морских грязей (ФИБС, пелоидодистиллят для инъекций, гумизоль. Fibs pro injectionibus, Humisolum);

Из торфа (торфот - Torfotum).

Кроме перечисленных к группе биогенных препаратов относят:

Румалон (Rumalonum) - препарат содержащий экстракт из хрящей молодых животных и экстракт костного мозга. Применяют при заболеваниях суставов (артрозы, спондилезы и др.).

Сок каланхоэ (Siccus Kalanchoes). Сок из свежих листьев и зеленой части стеблей растения каланхоэ. Препарат оказывает местное противовоспалительное действие, стимулирует заживление ран.

Апилак (Apilacum) - сухое вещество нативного пчелиного маточного молочка (секрета аллотрофических желез рабочих пчел). Применяют как тонизирующее средство при гипертонии, при невротических расстройствах, при гипертрофии у детей грудного и раннего возраста.

Цветочная пыльца - содержит в большом количестве все основные аминокислоты, витамины, 25 минеральных веществ. Синтетическое применение пыльцы усиливает защитные свойства организма, способствует излечению ряда заболеваний ЖКТ и анемии.

Прополис (пчелиный клей) - Используется пчелами для покрытия стенок ульев, укрепления сот. В состав прополиса входят смесь смол, эфирных масел, много различных флаваноидов. Применяют для лечения ран и ожогов (в виде мази), для полосканий при воспалительных заболеваниях полости рта, горла и некоторых кожных и грибковых заболеваниях.

5. Препараты из свежих растений

Галеновые и новогаленовые препараты обычно приготовляют из высушенных лекарственных растений. Однако высушенные лекарственные растения по содержанию и качественному составу биологически активных веществ неравноценны свежесобранным и содержат комплекс БАВ, входящих в состав лекарственного сырья в наиболее естественном их состоянии. В ряде случаев целесообразно использовать препараты из свежих растений, так как они обладают большей активностью, чем соответствующие препараты из высушенного сырья. В процессе сушки и хранения сырья в ряде случаев происходят качественные и количественные изменения в составе действующих веществ. Следует отметить недостатки препаратов из свежих растений. Трудность переработки больших объемов сырья, его хранения и транспортировки.

Отдаленность фармзаводов от места заготовки сырья.

Для современных препаратов из свежих растений можно выделить две группы:

1. Соки

2. Извлечения.

Соки свежих растений могут быть натуральными и сгущенными. Извлечения из свежих растений могут быть типа настоек или экстрактов разной концентрации.