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
31
Из первого перколятора получают 80% готового продукта по
отношению к массе сырья в нем и отпуски, которые собирают частями (рис.
4). Первый отпуск – в объеме, равном массе второй порции сырья,
предназначен для намачивания сырья во 2-м перколяторе; второй отпуск, в
двукратном количестве по отношению к массе сырья, предназначен для
настаивания сырья во 2-м перколяторе; третий отпуск, в шестикратном
количестве по отношению к массе сырья, предназначен для
экстрагирования (перколирования) сырья во втором перколяторе. Из 2-го
перколятора получают 100% готового продукта по отношению к массе
сырья в перколяторе и собирают отпуски для работы с сырьем в следующем
перколяторе. Из последнего перколятора получают 100% готового продукта
и отпуски, которые используют для обработки следующей партии
аналогичного сырья. Все порции готового продукта, полученные из каждого
перколятора, объединяют.
Рис. 4. Схема реперколяции с делением сырья на равные части
с незаконченным циклом
Экстрагент
сырье
Г.П. 1
80 %
Отпуск 1
100 %
Отпуск 2
200 %
Отпуск 3
600 %
I
100
Г.П. 2
100 %
Отпуск 1
100 %
Отпуск 2
200 %
Отпуск 3
600 %
Г.П. 3
100 %
Отпуск 1
100 %
Отпуск 2
200 %
Отпуск 3
600 %
II
100
III
100
сырье
сырье
для
след.
партии
аналог.
сырья
32
1.5.10 Реперколяция с делением сырья на равные части
с законченным циклом
Этот вариант реперколяции проводится аналогично предыдущему,
только отличается тем, что отпуск из последнего перколятора поступает на
упаривание до 20% объема по отношению к массе загруженного в
перколятор сырья (рис. 5). Упаривание проводят под вакуумом и
полученный остаток присоединяют к общему объему готового продукта.
При этом получают, например, из 300 кг сырья 300 л жидкого
экстракта (соотношение 1:1): ГП 1 + ГП 2 + ГП 3 + остаток от упаривания =
80+100+100+20=300 л.
Рис. 5. Схема реперколяции с делением сырья на равные части
с законченным циклом
1.5.11 Противоточное экстрагирование
Метод противоточного экстрагирования заключается в
многоступенчатом продвижении экстрагента с более истощенного на менее
истощенное сырье до насыщения экстрактивными веществами. Проводится
различными способами: в батарее экстракторов, когда сырье находится в
Экстрагент
сырье
Г.П. 1
80 %
Отпуск 1
100 %
Отпуск 2
200 %
Отпуск 3
600 %
I
100
Г.П. 2
100 %
Отпуск 1
100 %
Отпуск 2
200 %
Отпуск 3
600 %
Г.П. 3
100 %
Отпуск
II
100
III
100
сырье
сырье
на упа-
ривание
до 20 %
33
неподвижном состоянии, а движется только экстрагент; в экстракторах
непрерывного действия, диффузорах, где сырье и экстрагент движутся
навстречу друг другу.
Экстрагирование в батарее экстракторов. Процесс происходит
таким образом, что в каждом экстракторе сырье настаивается определенное
время, в первом – с чистым экстрагентом, в последующих – с вытяжками,
полученными из предыдущих экстракторов. Батарея экстракторов связана
между собой с помощью штуцеров и трубопроводов, является
коммуницированной. Получается замкнутая система, позволяющая
подавать экстрагент и получать вытяжку из любого экстрактора. Этот метод
используется на крупных заводах, которые выпускают продукцию одного
наименования в больших количествах. Батарея монтируется из 4-5 и одного
запасного экстрактора для обеспечения ее непрерывной работы, которая
может продолжаться длительное время. Число экстракторов в батарее и
скорость движения экстрагента должны обеспечить возможность его
полного насыщения к моменту получения готовой вытяжки из последнего
экстрактора и полного истощения сырья в первом.
Рис. 6. Схема противоточного экстрагирования
в батарее перколяторов [7]
Принцип противоточного экстрагирования в батарее экстракторов
заключается в следующем (рис. 6). Чистый экстрагент непрерывно подается
на сырье в первый экстрактор. В момент получения готового продукта из
последнего экстрактора (V) первый отключают и загружают запасной (VI).
Чистый экстрагент подается на сырье во втором экстракторе, который
34
становится первым, а готовый продукт получают из запасного экстрактора,
который становится последним. Таким образом, готовый продукт получают
с менее истощенного сырья. Во всей батарее поддерживается значительная
разность концентраций. Метод позволяет истощить сырье в каждом
экстракторе максимально.
Непрерывное противоточное экстрагирование с перемешиванием
сырья и экстрагента. Растительный материал при помощи транспортных
устройств (шнеков, ковшей, дисков, лент, скребков или пружиннолопастных механизмов) перемещается навстречу движущемуся
экстрагенту. Сырье, непрерывно поступающее в экстракционный аппарат,
встречает на своем пути экстрагент, насыщенный экстрактивными
веществами, и по мере продвижения внутри аппарата истощается.
Экстрагирование проводится в экстракторах различной конструкции:
шнековом горизонтальном или вертикальном, дисковом, пружиннолопастном и др.
Шнековый горизонтальный экстрактор имеет загрузочный бункер
1, в который подается измельченный растительный материал (рис. 7). Далее
материал движется с помощью шнека 2, выполненного из листового
перфорированного материала, к противоположному концу корпуса, где с
помощью наклонного шнека 3 освобождается от экстрагента и выгружается.
Навстречу сырью через патрубок 4 подается экстрагент, который движется
через отверстия перфорации и зазоры корпуса шнека к патрубку 5. Степень
истощения сырья регулируется скоростью подачи экстрагента и сырья,
длиной корпуса экстрактора.
Рис. 7. Схема шнекового горизонтального экстрактора [7]
1 – загрузочный бункер; 2 – шнек; 3 – наклонный шнек; 4, 5 – патрубок
Представленные методы экстрагирования широко используются при
производстве галеновых препаратов и лежат в основе их получения. Выбор
того или иного метода зависит от многих факторов, в частности, от цели и
35
объема производства, от структуры сырья, физико-химических свойств
извлекаемых веществ и т.д. Далее рассмотрим типовые технологии
получения экстракционных препаратов, в которых стадия экстрагирования
является основным этапом технологического процесса.
Вопросы для самоконтроля:
1. Классификация методов экстрагирования?
2. Что такое мацерация, в чем ее суть, достоинства и недостатки?
3. В чем заключается мацерация с принудительной циркуляцией
экстрагента? В чем ее преимущество?
4. Что такое ремацерация и как ее проводят?
5. Как осуществляют ускоренную дробную мацерацию по
принципу противотока?
6. Что такое перколяция? Из каких стадий она состоит и в чем их
суть?
7. Что такое реперколяция, в чем ее принцип? Какие существуют
варианты реперколяции?
8. Как осуществляется реперколяция по Босину?
9. Как провести реперколяцию с делением сырья на неравные
части?
10. Как происходит сбор готового продукта при реперколяции с
делением сырья на равные части с незаконченным циклом?
11. В чем суть реперколяции с делением сырья на равные части с
законченным циклом?
12. Как осуществить противоточное экстрагирование в батарее
экстракторов?
1.6 Типовые технологии получения экстракционных препаратов
Технологический процесс изготовления лекарственных препаратов, в
том числе экстракционных (галеновых), включает несколько стадий.
Первой стадией являются вспомогательные работы (ВР), заключающиеся в
подготовке производства (помещения, оборудования, персонала,
упаковочной тары), сырья и экстрагента.
36
Подготовка производства
Производственное помещение должно отвечать требованиям по
предупреждению микробной загрязненности продукции. Необходимо
провести уборку помещения, обработку всех поверхностей
дезинфицирующими растворами, обеззараживание воздуха.
Перед началом работы необходимо проверить готовность
оборудования к работе: убедиться в отсутствии остатков сырья и
полупродуктов, чистоте и исправности рабочих частей. Используемое в
производстве оборудование, промежуточную тару и инвентарь необходимо
периодически подвергать мойке, чистке, дезинфекции. По окончании
работы следует произвести полную уборку согласно инструкции.
Персонал должен быть квалифицированным, способным на должном
уровне решать все задачи, находящиеся в сфере его ответственности,
регулярно подтверждать квалификацию или ее повышать. Персонал должен
быть одет в технологическую одежду (халат, куртка, брюки или
комбинезон, шапочку, полностью закрывающую волосы), иметь средства
индивидуальной защиты. Технологическую одежду хранят в отдельных
шкафах.
Упаковочной тарой для экстракционных препаратов, как правило,
являются стеклянные флаконы преимущественно из темного стекла,
которые необходимо проверить на отсутствие брака, затем помыть с
помощью специальных моющих растворов в бутылкомоечных машинах
различных марок в строгом соответствии с инструкциями, разработанными
для определенных типов машин. Ополаскивание бутылок производить
водой под давлением не менее 1,5 кгс/см
2
(0,15 МПа).
Подготовка сырья
Перед началом производства конкретного экстракционного препарата
необходимо провести расчеты, которые определят какое количество сырья
требуется взять для получения заданного объема готового продукта.
Подготовка растительного материала заключается в подсушивании,
измельчении до нужных размеров и взвешивании необходимого количества
сырья. Однако, если имеется стандартное ЛРС, то подготовка сырья
сводится к расчетам и взвешивании сырья.
Приготовление экстрагента
Перед началом производства конкретного экстракционного препарата
необходимо провести расчеты, которые определят какое количество
37
экстрагента требуется взять для получения заданного объема готового
продукта с учетом коэффициента поглощения.
Основными экстрагентами при производстве экстракционных
препаратов являются вода очищенная и этанол различных концентраций.
Воду очищенную получают методами дистилляции, обратного осмоса
и ионного обмена. Вода очищенная должна иметь рН в пределах 5-7, не
содержать хлоридов, сульфатов, нитратов, восстанавливающих веществ,
кальция, диоксид углерода, тяжелых металлов, нормируется содержание
аммиака. В 1 мл воды очищенной не должно находиться более 100
микроорганизмов.
Приготовление спиртового раствора заключается в разведении
крепкого этанола водой очищенной до нужной концентрации. При этом
количество крепкого этанола и воды рассчитывают с учетом явления
контракции. Контракция (лат. contractio) – это сжатие объема раствора,
обусловленное взаимодействием между молекулами воды и спирта при их
смешивании, т.е. это внутримолекулярное сжатие. Наибольшую
контракцию наблюдают при смешивании 52 объемов этанола и 48 объемов
воды (было установлено Д.И. Менделеевым). При таком соотношении
веществ в нормальных условиях вместо 100 объемов водного раствора
этанола получается 96,3 мл.
Для определения содержания этилового спирта в водно-спиртовых
растворах с учетом плотности растворов, температуры, а также показаний
спиртометра используют алкоголеметрические таблицы ГФ.
Расчетное количество крепкого спирта загружают в мерник-смеситель
и затем добавляют расчетное количество очищенной воды. Для более
быстрого и равномерного смешения применяют мерники-смесители с
мешалками.
После вспомогательных работ последовательно осуществляются
стадии технологического процесса (ТП) в соответствии с особенностями
лекарственной формы и с контролем параметров на каждой стадии.
После завершения всех стадий технологического процесса
необходимо оценить качество полученного продукта, руководствуясь
показателями, указанными в ГФ. После установления соответствия готового
продукта нормативной документации осуществляется его упаковка,
маркировка и отгрузка (УМО) на склад.
38
1.6.1 Типовая технология производства водных извлечений
Настои и отвары – жидкие лекарственные формы, представляющие
собой водные извлечения из лекарственного растительного сырья, а также
водные растворы сухих или жидких экстрактов (концентратов).
Достоинства водных извлечений:
– благодаря комплексу действующих и сопутствующих веществ
действуют мягче, чем синтетические или выделенные из сырья в чистом
виде;
– позволяют использовать вещества, которые до настоящего времени
не выделены из растений в чистом виде;
– возможность использования некоторых растений, действующие
вещества которых до сих пор не установлены;
– технология изготовления достаточно проста.
Недостатки водных извлечений:
– неустойчивость некоторых биологически активных веществ
растений к высокой температуре и их разложение при нагревании;
– сложность количественного определения действующих и
сопутствующих веществ;
– химическая, физико-химическая и микробиологическая
нестойкость;
– ограниченный срок хранения.
Классификация водных извлечений:
1. По способу применения:
– для внутреннего применения (микстуры, чаи, фитококтейли);
– для наружного применения (примочки, компрессы, полоскания и др.);
– для ингаляций.
2. По составу:
– водные извлечения (однокомпонентные или многокомпонентные)
без дополнительных лекарственных веществ;
– водные извлечения, содержащие дополнительные лекарственные
вещества.
3. По режиму экстракции:
– настои, изготовленные методом горячего или холодного
экстрагирования;
– отвары.
39
4. По исходному сырью:
– полученные из лекарственного растительного сырья;
– полученные растворением экстрактов-концентратов.
Типовую технологию получения водных извлечений из ЛРС можно
представить следующим образом:
ВР 1 Подготовка производства
ВР 1.1 Подготовка помещения
ВР 1.2 Подготовка оборудования
ВР 1.3 Подготовка персонала
ВР 1.4 Подготовка тары
ВР 2 Подготовка растительного сырья
ВР 2.1 Проведение расчетов
ВР 2.2 Измельчение ЛРС*1
ВР 2.3 Просеивание ЛРС*
ВР 2.4 Взвешивание ЛРС
ВР 3 Подготовка экстрагента
ВР 3.1 Проведение расчетов
ВР 3.2 Подготовка воды очищенной
ВР 3.3 Отмеривание воды очищенной
ТП 4 Экстрагирование
ТП 4.1 Настаивание на кипящей водяной бане (настои 15 мин,
отвары 30 мин)
ТП 4.2 Настаивание при комнатной температуре (настои 45 мин,
отвары 10 мин)
ТП 5 Разделение гетерогенной массы
ТП 5.1 Процеживание
ТП 5.2 Отжим сырья
ТП 6 Введение дополнительных лекарственных веществ*
ТП 7 Процеживание*
ТП 8 Получение готовой формы
ТП 8.1 Измерение объема водного извлечения
ТП 8.2 Доведение объема до заданного
Стандартизация
УМО 9 Упаковка, маркировка, отгрузка
1
Здесь и далее * означает, что стадия может отсутствовать
40
Процеживание осуществляют через двойной слой марли и ватный
тампон.
Как правило, из рыхлого, тонкого, ломкого растительного сырья
(листья, трава, цветки), а также из плотного сырья, содержащего
термолабильные или летучие вещества (например, эфирные масла), готовят
настои, т.е. используют более мягкий режим экстрагирования. Из плотного
сырья (корни, корневища, кора), а также кожистых листьев толокнянки,
брусники готовят отвары, так как диффузия БАВ протекает медленно.
Получение некоторых водных извлечений (например, из корня алтея
или сырья, содержащего дубильные вещества) имеет свои особенности.
При изготовлении водных извлечений в больших объемах (от 1 до 3
л) увеличивают настаивание на водяной бане для настоев до 25 мин., для
отваров до 40 мин. Готовить водные извлечения объемом более 3 л
нерационально, так как не происходит полного извлечения действующих
веществ.
Постепенное охлаждение до комнатной температуры способствует
обогащению настоев высокомолекулярными веществами, которые
медленно диффундируют, и некоторыми другими лекарственными
веществами – сердечными гликозидами, флавоноидами и пр. Более
длительное настаивание при комнатной температуре увеличивает выход и
балластных веществ.
Лекарственные вещества, вводимые дополнительно, растворяют в
настое или отваре и снова процеживают. Сиропы, настойки и жидкие
экстракты прибавляют к полученному настою или отвару.
Для приготовления настоев и отваров используют инфундирные
аппараты (рис. 8). Наружная камера инфундирного аппарата представляет
собой водяную баню с водомерным стеклом, в которой до кипения
нагревают воду очищенную. В гнезда инфундирного аппарата вставляют
инфундирные сосуды – инфундирки, заполняемые рассчитанным объемом
воды для изготовления извлечения. Внутри инфундирного сосуда находится
перфорированный стакан с отжимным устройством, в который помещают
ЛРС. Инфундирные аппараты имеют регуляторы нагрева и таймер,
позволяющие автоматизировать процесс приготовления настоев.
Принцип работы: инфундирный аппарат заполняют водой очищенной
до метки на водомерном стекле, помещают в гнезда пустые фарфоровые
инфундирные сосуды. Аппарат включают в сеть и после закипания воды
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]