МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ОРГАНІЧНИХ І ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи з курсу

«ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ФАРМАЦЕВТИЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ»

На тему: Технологічні розрахунки процесу екстракції БАР

з рослинної сировини

Спеціальність: 7.12020103 – Технологія фармацевтичних препаратів

Одеса ОНПУ 2014

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ОРГАНІЧНИХ І ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи з курсу

«ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ФАРМАЦЕВТИЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ»

На тему: Технологічні розрахунки процесу екстракції БАР

з рослинної сировини

для студентів спеціальності

7.12020103 - «Технологія фармацевтичних препаратів»

Затверджено

на засіданні кафедри ОФТ

протокол № 5 від 13.03.2014

Одеса ОНПУ 2014

Методичні вказівки до самостійної роботи на тему: Технологічні розрахунки процесу екстракції БАР з рослинної сировини з курсу «Теоретичні основи фармацевтичних технологій» для студентів спеціальності 7.12020103 /Склад.: Г.М. Гордійчук - Одеса: ОНПУ,2014.- 21 с.

Складачі к.х.н., доц. Гордійчук Геннадій Миколайович

Відповідальний за випуск д.х.н., проф. Куншенко Б.В.

Затверджено методичною комісією хіміко-технологічного факультету ОНПУ.

Зміст

Введення 4

1. Теорія рівноваги в системі тверде тіло-рідина 5

1.1. Рівноважні концентрації 5

1.2. Графічні способи визначення числа ступенів рівноваги 7

1.2.1. Екстрагування з періодичною зміною розчинника 10

1.2.2. Противоточне екстрагування 12

1.3. Аналітичний розрахунок кількості ступенів. 14

1.4. Ефективність ступеня рівноваги 17

2. Індивідуальне завдання по темі: Технологічні розрахунки процесу екстракції БАР з рослинної сировини. 17

3. Склад роботи 19

4. Оформлення роботи 20

Список літератури 21

Введення

У фармацевтичному виробництві екстрагування застосовують при одержанні настойок, екстрактів, концентратів, витягів з рослин та ін. Екстракція лежить в основі одержання препаратів з рослинної та тваринної сировини (гормони, ферменти), а також технології виділення із сировини індивідуальних БАР (алкалоїди, глюкозиди, сапоніни).

Екстрагування проводять у системі тверде тіло-рідина або в системі рідина-рідина. Остання застосовується при очищенні одержуваних витяжок з лікарської рослинної сировини або для виділення індивідуальних речовин.

Вивчення теоретичних основ процесу екстракції БАВ з лікарської сировини дозволяє інженерові технологові правильно вести технологічний процес, забезпечувати в короткий строк найбільш повний витяг діючих речовин [5].

1. Теорія рівноваги в системі тверде тіло-рідина

1.1. Рівноважні концентрації

При екстрагуванні біологічно активної речовини (БАР) з лікарської сировини із клітинною структурою має місце контакт сировини з екстрагентом. Процес екстрагування являє собою дифузійний процес, у результаті якого молекули БАР переходять із сировини в екстрагент. При досить тривалому контакті екстрагент насичується повністю і при збільшенні часу подальшого контакту концентрація БАР в екстрагенті не змінюється. Такий стан системи тверде тіло-рідина називається рівноважним, а концентрації БАР в екстрагенті (Yр) і в сировину (Хр) називають рівноважними. Частіше зміст БАР у сировині більше, ніж у рівноважному з ним екстрагенті тобто Хр>Yр [1].

Якщо сировина екстрагувати порціями та щораз зливати екстрагент після екстракції, заливаючи сировину новою порцією екстрагента, то процес досягнення рівноваги в часі буде мати вигляд показаний на рис. 1.1. Видно, що під час екстракції відбувається збільшення змісту БАР в екстрагенті (крива 1) до граничної величини концентрації Yр₁=const, гранична концентрація речовини яку екстрагують, досягнута вчасно Yр₁ не буде більше змінюватися при збільшенні часу екстракції. При цьому концентрація БАР в екстрагенті Yр1 б

Рис.1.1. Зміна концентрації БАР в екстрагенті

під час екстракції.

уде рівноважна з концентрацією БАР у порах сировини Хр₁. Після досягнення першої рівноваги та зливу витяжки повністю, сировину знову заливають свіжою порцією екстрагенту; і знову визначають зміну змісту БАР у витяжці в часі Цей процес зобразиться у вигляді кривій 2, де Yр₂=const - рівноважна концентрація БАР у другій порції екстрагенту, а рівноважна концентрація БАР у порах дорівнює Xр₂=const. Якщо сировину залити втретє свіжою порцією екстрагенту, потім злив насичену витяжку, то одержимо криву 3, для якої Y_Р3=const, яке рівноважне з X_Р3=const.

Кожний з таких процесів настоювання до досягнення рівноваги називається ступенем рівноваги. У цьому випадку процес проведений у три ступеня рівноваги. Причому τ₁> τ₂> τ_3.

Число необхідних ступенів рівноваги або інакше кажучи, число контактів сировини та екстрагенту, необхідних для досягнення заданого ступеня виснаження сировини, визначають використовуючи дані про рівноважну залежність, які будують на підставі експерименту, тобто визначають концентрацію БАР в умовах рівноваги в екстрагенті Y_р і в сировину Х_р при різних концентраціях.