Экстракция как метод выделения наркотических и сильнодействующих лекарственных веществ из биоматериала. Влияние различных факторов на степень экстракции.
Экстракция – процесс извлечения растворителями соответствующих веществ из различных объектов. Объекты, из которых извлекают соответствующие соединения, могут быть твердыми веществами или жидкостями. Поэтому процессы изолирования подразделяют на экстракцию в системе твердое тело – жидкость (твердожидкостная экстракция) и на экстракцию в системе жидкость-жидкость (жидкостная экстракция).
Экстрагент – органический растворитель, извлекающий (экстрагирующий) данное вещество из водной фазы.
Выщелачивание – извлечение компонентов из твердых тел с помощью воды.
В токсикологической химии путем экстракции выделяют ядовитые вещества из твердой фазы: различные ткани, органы, растительные объекты, - и из жидкой фазы: кровь, моча, слюна, промывные воды желудка. Выделение токсических веществ из жидкой фазы (реэкстракция) часто используется и для очистки извлечений от примеси эндогенных соединений.
Процесс экстракции искомых ядовитых веществ из био материала является многостадийным. Основными стадиями этого процесса являются:
Проникновение экстрагента в клетки и ткани объекта, в которых находится исследуемое вещество;
Растворение ядовитого вещества в экстрагенте или взаимодействие яда с экстрагентом в клетках;
перенос растворенного ядовитого вещества через оболочки клеток в межклеточное пространство с основной массой экстрагента
Влияние различных факторов на степень экстракции:
1) Число экстракций и V экстрагента. Чем больше число экстракций, тем выше степень извлечения экстрагируемого в-ва. Чем больше объем орг-ой фазы, тем выше степень извлечения.
2) Влияние рН на экстракцию. С повышение рН увеличивается диссоциации кислоты в р-ре. В рез-ре уменьшается экстрагируемость слабой к-ты органическими растворителями.
3) Влияние температуры. Изменение t влияет на константу распределения экстрагируемого в-ва. Это объясняется тем, что варьирование t изменяет растворимость экстрагируемых в-в в каждой фазе, а также взаимную растворимость орг-ой и водной фаз.
4) Влияние электролитов на экстракцию. Высаливание явл-ся фактором, понижающим растворимость в-в в воде и повышающих экстрагируемость органическими растворителями из водных растворов.
Основные количественные характеристики процесса экстракции.
Константа распределения вещества Ро - постоянная выражающая отношение концентрации распределяемого в-ва в обеих фазах после наступления равновесия: Ро= [A]орг/[А]водн.
Коэффициент распределения D– отношение концентрации компонента в органической фазе к концентрации в водной фазе: D=Сорг/Сводн.
Степень
экстракции R
(%)– процент
извлечения вещества в органическую
фазу от общего его количества в обеих
фазах. Рассчитывается как отношение
кол-ва экстрагированного в-ва к начальному
его количеству в фазе
Количество
экстракций n
– рассчитывается как десятичный
логарифм концентрации вещества в водной
фазе до экстракции к концентрации
оставшейся после экстракции / десятичный
логарифм 1+ константа распределения
деленая на отношения объемов водной
фазы к органической
Требования предъявляемые к органическим растворителям, применяемым для экстракции в хта.
Органический растворитель должен эффективно и желательно избирательно извлекать экстрагируемое вещество из раствора.
Растворимость вещества в органической Фазе должна быть больше чем в водной фазе
Растворитель должен мало растворяться в воде и не гидролизоваться. Плотность органических растворителей по возможности должна отличаться от плотности воды.
Растворитель должен быть нелетучим и достаточно высококипящим.
Органические растворители должны быть неогнеопасными, нетоксичными и дешевыми.
Растворители, которые обладали бы всеми этими свойствами в полной мере, встречаются редко. В химико-токсикологическом анализе наиболее часто используются следующие растворители: диэтиловый эфир, хлороформ, бензол, н-гексан, н-гептан.