Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы получения экстракционных препаратов из лекарственного растительного сырья. Учебно-методическое пособие
.pdf
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
"ТВЕРСКОЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"
ФИЦ «ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. В.В. ДОКУЧАЕВА» (ВНИИМЗ)
Н.В. Фомичева, И.Н. Горло
Основы получения
экстракционных препаратов
из лекарственного растительного сырья
Учебно-методическое пособие
Тверь
2024
2
УДК 581.19+ 615.332(075.32)
ББК Л662я723
Ф 76
Рецензенты:
Сульман М.Г. – зав. кафедрой биотехнологии, химии и стандартизации
ФГБОУ ВО «ТвГТУ», доктор химических наук, профессор;
Прутенская Е.А. - зав. кафедрой биохимии и биотехнологии
ФГБОУ ВО «ТвГУ», кандидат биологических наук, доцент
Фомичева Н.В., Горло И.Н. Основы получения экстракционных препаратов из
лекарственного растительного сырья: учебно-методическое пособие. – Тверь:
Тверской государственный университет, 2024. – 104 с.
Изложены особенности подготовки лекарственного растительного сырья,
основы и методы экстрагирования, типовые технологии получения водных
извлечений, настоек и экстрактов. Рассмотрено решение типовых задач и
предложены лабораторные работы по оценке качества растительного сырья и
изготовлению экстракционных препаратов. Приводятся вопросы и задачи для
самоконтроля.
Учебно-методическое пособие «Основы получения экстракционных
препаратов из лекарственного растительного сырья» предназначено для
подготовки специалистов среднего звена по специальности 19.02.01
Биохимическое производство в части междисциплинарного курса МДК.02.02
Основы производства биохимических препаратов.
© Государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Тверской химико-технологический колледж»,
2024
© Всероссийский научно-исследовательский
Институт мелиорированных земель –
филиал ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт
им. В.В. Докучаева», 2024
© Тверской государственный университет, 2024
ISBN 978-5-7609-1899-4
3
СОДЕРЖАНИЕ
Список условных обозначений……………………………………....
5
ПРЕДИСЛОВИЕ……………………………………………………....
6
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………....
7
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………..
8
1.1 Основы получения качественного лекарственного
растительного сырья……………………………………………….
8
1.2 Качество лекарственного растительного сырья………………
11
1.3 Особенности извлечения биологически активных веществ…
13
1.4 Основы экстрагирования……………………………………....
17
1.5 Методы экстрагирования……………………………………....
22
1.5.1 Мацерация………………………………………………….
23
1.5.2 Мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента.
24
1.5.3 Ремацерация………………………………………………..
25
1.5.4 Ускоренная дробная мацерация по принципу
противотока………………………………………………………
25
1.5.5 Перколяция…………………………………………………
26
1.5.6 Реперколяция………………………………………………
28
1.5.7 Реперколяция по Босину…………………………………..
29
1.5.8 Реперколяция с делением сырья на неравные части…….
29
1.5.9 Реперколяция с делением сырья на равные части с
незаконченным циклом………………………………………….
30
1.5.10 Реперколяция с делением сырья на равные части с
законченным циклом…………………………………………….
32
1.5.11 Противоточное экстрагирование………………………..
32
1.6 Типовые технологии получения экстракционных препаратов
35
1.6.1 Типовая технология производства водных извлечений…
38
1.6.2 Типовая технология производства настоек………………
42
1.6.3 Типовые технологии производства экстрактов…………..
46
1.6.3.1 Жидкие экстракты…………………………………….
47
1.6.3.2 Густые экстракты……………………………………...
50
1.6.3.3 Сухие экстракты………………………………………
52
1.6.3.4 Масляные экстракты………………………………….
54
1.6.3.5 Экстракты-концентраты……………………………...
55
4
2 ОБУЧАЮЩИЕ ЗАДАЧИ…………………………………………..
58
2.1 Основные формулы…………………………………………….
58
2.2 Расчет сырья и полупродуктов………………………………...
60
2.3 Составление материального баланса………………………….
63
2.3.1 Материальный баланс всего технологического процесса
63
2.3.2 Материальный баланс по абсолютному спирту………….
65
2.3.3 Материальный баланс по действующему веществу……..
66
2.4 Ситуационные задачи…………………………………………..
68
2.5 Задачи для самостоятельного решения……………………….
71
3 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ……………………………………….
72
3.1 Лабораторная работа № 1. Определение подлинности
растительного сырья……………………………………………….
72
3.2 Лабораторная работа № 2. Определение
доброкачественности растительного сырья………………………
74
3.3 Лабораторная работа № 3. Получение водных извлечений
из лекарственного растительного сырья………………………….
78
3.4 Лабораторная работа № 4. Приготовление настойки зверобоя
методом дробной мацерации………………………………………
81
3.5 Лабораторная работа № 5. Приготовление настойки
пустырника методом перколяции…………………………………
85
3.6 Лабораторная работа № 6. Приготовление жидкого экстракта
валерианы методом ускоренной дробной мацерации по типу
противотока…………………………………………………………
89
3.7 Лабораторная работа № 7. Приготовление густого экстракта
корня солодки методом ремацерации……………………………..
94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..
97
Список использованных источников………………………………...
98
Приложение А Некоторые числовые показатели лекарственного
растительного сырья…………………………………………………..
99
Приложение Б Определение содержания экстрактивных веществ в
лекарственном растительном сырье………………………………….
100
Приложение В Количественное определение спирта в жидких
фармацевтических препаратах методом дистилляции ……………..
101
Приложение Г Определение плотности с помощью пикнометра ….
103
5
Список условных обозначений
БАВ – биологически активные вещества;
ВМС – высокомолекулярные соединения;
ВР – вспомогательные работы;
ГП – готовый продукт;
ГФ – Государственная фармакопея;
ЛРС – лекарственное растительное сырье;
НД – нормативная документация;
НМС – низкомолекулярные соединения;
ПО – стадия переработки отходов;
ТП – технологический процесс;
УМО – стадия упаковывания, маркирования и отгрузки готового продукта.
6
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебно-методическое пособие составлено в соответствии
с требованиями ФГОС СПО по специальности 19.02.01 Биохимическое
производство в части междисциплинарного курса МДК.02.02 Основы
производства биохимических препаратов.
Учебно-методическое пособие предназначено для формирования
знаний и умений, необходимых для практической деятельности техника-
технолога в области технологии получения экстракционных препаратов из
растительного сырья:
– подготовки и работы с лабораторным оборудованием;
– подготовки сырья и полупродуктов;
– определения качества растительного сырья;
– выполнения расчетов сырья и полупродуктов в производстве
биохимических препаратов в соответствии с технологической
документацией;
– составления материального баланса;
– ведения технологического процесса в соответствии с нормативной
документацией;
– регулирования параметров технологического процесса;
– решения ситуационных задач;
– предупреждения и устранения отклонений от норм
технологического режима производства биохимических препаратов.
Учебно-методическое пособие состоит из трех частей:
– теоретической, содержащей краткое изложение особенностей
подготовки растительного сырья, основ экстрагирования, методов
экстрагирования и типовых технологий получения экстракционных
препаратов;
– практических занятий в виде обучающих задач с подробным
разбором алгоритма их решения;
– лабораторных работ, включающих оценку качества растительного
сырья и получение конкретных экстракционных препаратов.
В учебно-методическом пособии после разделов теоретической части
и каждой лабораторной работы предложены вопросы для самоконтроля, а
после обучающих задач – задачи для самостоятельного решения, которые
позволят оценить уровень усвоения пройденного материала.
7
ВВЕДЕНИЕ
Во всем мире для лечения различных заболеваний издавна
используют лекарственные растения, являющиеся источником
биологически активных веществ (БАВ). В настоящее время лекарственным
препаратам растительного происхождения по-прежнему принадлежит
важное место в медицинской практике, поскольку они обладают широким
спектром биологического действия и активно используются для
профилактики и лечения многих заболеваний.
Значительную долю лекарственных препаратов растительного
происхождения получают методом экстракции, в результате которой
получают извлечение, содержащее сумму экстрактивных веществ. В
зависимости от методов и степени дальнейшей его очистки различают:
– препараты минимальной степени очистки (суммарные или
галеновые – по фамилии знаменитого римского врача Клавдия Галена),
содержащие сумму действующих, сопутствующих и балластных веществ;
– максимально очищенные препараты (новогеленовые), содержащие
сумму действующих веществ, максимально освобожденную от
сопутствующих и особенно балластных веществ;
– препараты индивидуальных соединений, содержащие одно или
несколько действующих веществ растений.
Галеновые препараты обладают рядом преимуществ, обусловленных
всем комплексом соединений, входящих в их состав: у них более мягкое
действие, низкий уровень проявления побочного эффекта, лучше
переносятся и могут применяться длительное время. Именно производству
экстракционных галеновых препаратов из лекарственного растительного
сырья посвящено данное учебно-методическое пособие.
Важно понимать, что на качество получаемого экстракционного
препарата влияет множество факторов. Все этапы технологического
процесса производства экстракционных, в частности, галеновых,
препаратов, начиная от сбора лекарственного растительного сырья до
условий хранения готового продукта, должны выполняться в строгом
соответствии с нормативной документацией, среди которой основным
документом является Государственная фармакопея Российской Федерации
– сборник обязательных общегосударственных стандартов и положений,
нормирующих качество лекарств.
8
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Основы получения качественного
лекарственного растительного сырья
Лекарственное растительное сырье (ЛРС) – целые лекарственные
растения или их части, используемые в высушенном, реже свежем виде, в
качестве лекарственного средства или для получения лекарственного
вещества и препаратов, и разрешенные для использования уполномоченным
на то органом в установленном порядке.
Ежегодно в нашей стране заготавливают десятки тысяч тонн
лекарственного растительного сырья, потребность в котором
удовлетворяется за счет:
– заготовки дикорастущих лекарственных растений,
– лекарственных растений, культивируемых в специальных
хозяйствах,
– культур изолированных тканей и клеток лекарственных растений
(когда на питательной среде в определенных условиях выращивают
молодые, быстрорастущие кусочки тканей растений, которые обладают
способностью синтезировать БАВ, характерные для данного растения).
Качество ЛРС зависит от содержания в нем БАВ. Накопление этих
веществ в растениях имеет определенную динамику, и собирать сырье
следует в ту фазу развития растений и в то время суток, когда содержание
БАВ достигает максимальной величины. В каждом конкретном случае
время сбора определяют в соответствии с особенностями того или иного
лекарственного растения и руководствуются нормативной документацией.
Для большинства лекарственных растений лучшее время сбора приходится
на 10 – 13 ч.
Собирать ЛРС следует лишь от здоровых, хорошо развитых, имеющих
соответствующую описанию окраску, размеры и определенный запах,
незагрязненных растений, неповрежденных насекомыми и
микроорганизмами.
Свежесобранное сырье является скоропортящимся продуктом,
поэтому необходимо быстро (в течение 2-3 часов) доставить его до места
сушки, но перед этим сырье сортируют – удаляют все случайно собранные
посторонние растения, части растений, не являющиеся лекарственным
9
сырьем, минеральные примеси, пораженные, грязные объекты и т.п. Далее
следует первичная обработка – сушка.
Выбор способа и режима сушки зависит от:
1. количества воды в сырье;
2. морфолого-анатомического строения сырья;
3. физико-химических свойств БАВ.
Для высушивания лекарственного растительного сырья наиболее
часто используют тепловую сушку.
Достоинства тепловой сушки:
1. используется для высушивания любых видов ЛРС;
2. обеспечивает более быстрое обезвоживание сырья;
3. можно использовать при любых погодных условиях;
4. возможность регулирования температуры в соответствии с
особенностями каждого вида сырья.
Конвективная сушка является разновидностью тепловой сушки и
осуществляется в сушилках различных конструкций, где в качестве
теплоносителя используют нагретый воздух, а влага из сырья удаляется в
виде пара.
Первичная сушка считается законченной, когда корни, корневища,
кора, стебли не гнутся при сгибании, а ломаются; листья и цветки
растираются в порошок; сочные плоды не слипаются между собой при
сжимании.
Далее высушенное сырье небольшими партиями от разных сборщиков
поступает на заготовительные пункты, склады. Поступившее сырье не
всегда бывает однородным по качеству и может полностью не
соответствовать требованиям НД, поэтому его подвергают дополнительной
обработке, которая называется приведением сырья в стандартное состояние.
В процессе этой операции составляют однородную партию данного вида
сырья.
Доведение лекарственного растительного сырья до стандартного
состояния согласно требованиям НД включает:
1. Доведение влажности сырья до нормы (дополнительная сушка
путем раскладывания тонким слоем в сухих, хорошо проветриваемых
помещениях или сушилках, или увлажнение путем выдерживания в течение
1-2 суток в помещениях с повышенной влажностью).
2. Сортировка.
10
3. Измельчение.
Далее стандартное лекарственное растительное сырье упаковывают и
транспортируют в склады для хранения.
Цель упаковки – сохранить сырье качественным при хранении и
транспортировке. Главные требования к таре: она должна быть чистой,
прочной, сухой, без посторонних запахов, соответствующей свойствам
сырья, удобной и доступной. Упаковка сырья в тару может осуществляться
насыпью (мешки, пакеты, ящики, жестяные и стеклянные банки),
тюкованием и прессованием (в кипы).
Главные требования к транспортировке лекарственного
растительного сырья: транспортное средство должно быть сухим, чистым,
без постороннего запаха, незараженное амбарными вредителями.
Цель хранения лекарственного растительного сырья – обеспечение
неизменности ЛРС как по внешнему виду, так и по содержанию
биологически активных веществ.
Общие требования к помещению для хранения ЛРС: оно должно быть
чистым, сухим, хорошо проветриваемым, незараженным амбарными
вредителями, защищенным от воздействия прямых солнечных лучей. К
специализированным складам предъявляются дополнительные требования,
в частности, они должны иметь ряд помещений, отличающихся
назначением и обустройством. Оптимальная температура для помещений
склада – 10-12 0С, влажность – около 13 %.
Таким образом, качество ЛРС зависит от:
– технологии сбора ЛРС (место сбора, сроки и т.д.),
– первичной обработки,
– доведения сырья до стандартного состояния,
– упаковки,
– транспортировки,
– хранения.
Соблюдение всех перечисленных условий обеспечит получение
качественного лекарственного растительного сырья, соответствующего
нормативной документации.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое лекарственное растительное сырье и где его берут?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]