133851261-119352752-Tehnica-farmaceutica

Turboextracţie - agitarea în aparate de tip mixer, ce lucrează cu viteze mari de 10.000 rotaţii pe minut.

Deşi se lucrează la temperatura normală, amestecul se încălzeşte ca urmare a acţiunii mecanice de agitare, sau datorită transmiterii căldurii de la motorul care acţionează dispozitivul de agitare, se recomandă utilizarea de turboextractoare cu pereţi dubli, prin care circulă un lichid de răcire.

În lipsa pereţilor dublii se recomandă oprirea extracţiei pentru răcirea amestecului.

Dispozitivele de amestecare cu tijă elimină încălzirea. Durata de amestecare depinde de structura produsului vegetal şi este de obicei de 5-10 minute.

Vibroextracţia realizează agitarea cu vibraţii electromagnetice de frecvenţă mare şi amplitudine mică. Se obţin randamente similare sau superioare celor de la turboextracţie, nu se produce căldură, durează l0 - 15 minute. Vasul de extracţie este constituit dintr-un recipient din inox, închis cu capac în care este adus produsul vegetal împreună cu solventul; la partea superioară a aparatului se află un dispozitiv ce produce vibraţii electromagnetice şi la care se montează un ax prevăzut la partea inferioară cu un disc sau con din inox, prevăzut cu perforaţii.

În timpul funcţionării se produce turbulenţă agitând amestecul şi produsul vegetal parţial sfărâmat. Extracţia este accelerată prin agitare datorită vibraţiilor. Apare un fenomen de cavitaţie explicat prin formarea unor goluri din interiorul lichidului aflat în mişcare. Acestea se umplu cu vapori când presiunea lichidului este inferioară presiunii de vapori.

Aparatul Ultra-turax este un dispozitiv ce realizează aspirarea amestecului produsul vegetal - solvent, într-o cameră de turbulenţă.

Percolarea – este un procedeu de extracţie aplicat mai ales în industrie. Se utilizează recipiente cilindrice sau conice care au un dispozitiv de eliminare a lichidului extractiv şi de reglare a debitului, numite percolatoare.

Fig.nr.9. Percolator folosit în laborator

91

Denumirea de percolator provine de la cuvintele din limba latină: per – prin şi colare – a curge picătură cu picătură. Lichidul care se obţine prin această metodă poartă numele de percolat.

Această metodă prezintă următoarele avantaje:

-necesită cantităţi minime de solvent pentru epuizarea produsului vegetal;

-reduce la minim pierderile de lichid extractiv;

-se ajunge la o epuizare completă a produsului vegetal.

Fazele procesului de percolare sunt:

-livrarea materiilor prime;

-cântărirea produsului vegetal şi a solventului;

-mărunţirea şi umectarea produsului vegetal;

-introducerea amestecului umectat de drog vegetal în percolator;

-adăugarea solventului;

-macerarea produsului vegetal cu solvent;

-percolarea propriu-zisă;

-colectarea de diferite fracţiuni de lichid extractiv;

-amestecarea percolatelor;

-depozitarea 2 până la 6 zile a soluţiei extractive, urmată de decantare şi filtrare;

-condiţionare, ambalare, depozitare.

Este recomandat să se efectueze controlul calităţii soluţiilor pe tot parcursul procedeului de fabricare, precum şi pentru produsul finit.

Pentru a creşterea randamentul de extracţie prin percolare la ora actuală, în industrie, se folosesc variante îmbunătăţite ale acestei metode de extracţie: repercolarea, diacolarea, evacolarea şi mulcolarea.

Repercolarea sau percolarea fracţionată este procesul de extracţie care utilizează o cantitate limitată de solvent şi se aplică la obţinerea extractelor fluide care conţin uleiuri sau substanţe volatile, deci componente termolabile.

Avantajul acestei metode constă în eliminarea fazei de concentrare a unei părţi a soluţiei extractive, faţă de percolarea obişnuită unde ultima porţiune de soluţie extractivă se supune concentrării.

În principiu, se porneşte de la o cantitate de 1.000,00g produs vegetal repartizată în 3 percolatoare: în primul percolator se aduc 500,00g de produs vegetal; în al doilea percolator 300,00g; iar în al treilea percolator 200,00g produs vegetal.

Percolatoarele sunt legate în serie între ele.

În primul percolator se aduce solventul şi se culege o primă porţiune mai concentrată de 200,00g soluţie extractivă. Se continuă percolarea adunându-se încă 3 porţiuni a 300,00g soluţie extractivă, din ce în ce mai diluate, cu care se face percolarea produsului vegetal din al II-lea percolator. Se culege o primă fracţiune de

92

300,00g soluţie extractivă mai concentrată, apoi 3 porţiuni a 200,00g mai diluate cu care se percolează produsul vegetal din al III-lea percolator.

Fig.nr.10. Schema repercolării

Din al III-lea percolator se culeg 500,00g soluţie extractivă. Se reunesc cele 3 porţiuni, obţinându-se în total 1000,00g soluţie extractivă.

Se cunosc diferite variante ale repercolării, deosebindu-se între ele fie prin cantităţile de percolat obţinute, fie prin numărul de percolatoare folosite. Se pot folosi

între 3-12 percolatoare, instalate în serie.

În fiecare percolator produsul vegetal împreună cu solventul se aduc prin partea superioară.

Pe măsură ce extracţia înaintează produsul vegetal îşi diminuează conţinutul în principii active. Când produsul vegetal este complet epuizat, este mai întâi presat, apoi îndepărtat, percolatorul încărcându-se cu o nouă porţiune de produs vegetal şi aşezat la sfârşitul seriei, al II-lea percolator devenind primul. Solventul pur va extrage principiile active din produsul vegetal din al II-lea percolator, devenit primul şi apoi din celelalte percolatoare.

Astfel, are loc repercolareaa în curent continuu şi contact multiplu.

Extragerea nu are loc nelimitat, când soluţia extractivă ajunge la o concentraţie maximă în principii active(condiţionată de puterea de dizolvare a solventului) este scoasă din circuit şi se înlocuieşte cu o cantitate nouă de solvent.

Când tot produsul vegetal destinat pentru extracţie a fost epuizat se întrerupe ciclul de fabricaţie, se separă toate fracţiunile, apoi se reunesc. Excesul de solvent reţinut de produsul vegetal se separă şi se poate distila pentru a-l recupera.

Mai rămâne un reziduu care se amestecă cu porţiunile culese şi tot amestecul se concentrează la 500C sub vid până se obţine o cantitate de soluţie extractivă egală cu produsul vegetal luat în lucru.

Repercolarea se poate face şi la cald, cu solventul încălzit, în dispozitive amplasate la fiecare extractor.

Este o metodă cu randament bun, dar este complicată şi laborioasă.

93

Diacolarea este realizată sub acţiunea presiunii.

Produsul vegetal este introdus într-un percolator alcătuit din tuburi cilindrice, cu diametrul mic, sub formă de coloane foarte înalte subţiri, plasate în serie; peste produsul vegetal solventul este adus de jos în sus, sub presiune.

Fig.nr.11. Schema unui sistem de diacolare

Circulaţia lichidului extractiv datorită înălţimii mari a coloanei şi diametrul mic, se face lent; extracţia este optimă cu randament mare; cantitatea de soluţie extractivă este egală cu produsul vegetal supus extracţiei. Metoda este eficient de bună, dar necesită condiţii tehnice deosebite.

Evacolarea la fel ca şi mulcolarea se realizează în vid. La evacolare se foloseşte un singur percolator, în care produsul vegetal şi solventul sunt introduse prin partea superioară, iar lichidul extractiv este aspirat de sus în jos la partea inferioară, cu pompa de vid.

Coloana are un diametru mai mare.

Mulcolarea este de fapt o variantă a evacolării, folosind o baterie de evacolatoare, plasate în serie, solventul circulând deodată prin toate coloanele, de sus în jos, fiind aspirat.

Extracţia în contracurent este folosită în industrie, cu randamente bune; prin acest procedeu are loc deplasarea solventului cât şi a produsului vegetal în sens invers.

Sunt 2 tipuri de instalaţii:

1.utilaje folosind sistemul tip baterie(asemănător repercolării);

2.utilaje folosind sistemul cu spirală.

94

În primul caz extractoarele plasate în serie, sunt alimentate cu produsul vegetal pe la partea superioară şi cu solventul pe la partea inferioară, solventul fiind adus sub presiune.

Lichidul extractiv este colectat la partea superioară printr-un orificiu de evacuare, din apropierea gurii de alimentare. Lichidul extractiv este condus în al II-lea percolator, iar extracţia continuă. Când produsul vegetal din primul percolator este epuizat, percolatorul este golit şi se încarcă cu o nouă porţiune de produsul vegetal, instalându-l la sfârşitul seriei.

Circulaţia solventului şi a produsului vegetal se face de sus în jos şi de jos în sus, solventul pur, venind în contact cu produsul vegetal cel mai epuizat. Procesul este continuat până la obţinerea întregii cantităţi de soluţie extractivă. În aceste caz se stabileşte cantitatea de solvent încă de la început.

Umplerea şi golirea percolatorului necesită o manoperă complicată, fiind înlocuit cu un procedeu, de extracţie care funcţionează continuu, folosind sistemul cu spirală.

Acesta din urmă este format dintr-un cilindru închis, aşezat orizontal prevăzut la un capăt cu dispozitiv de alimentare, pentru produsul vegetal şi în cealaltă parte cu dispozitive de introducere a solventului, cu o gură de evacuare a soluţiei extractive şi evacuarea rezidiului.

Produsul vegetal este deplasat cu un dispozitiv spiralat, tip melc, în sens invers, cu dispozitivul de introducere a solventului. Produsul vegetal vine în contact cu solventul.

Solventul circulă de la stânga la dreapta, produsul vegetal amestecându-se cu solventul, reziduul se stoarce şi soluţia extractivă este culeasă în partea dreaptă jos.

Se foloseşte o manta ce va permite extracţia la cald.

Extracţia are loc continuu, datorită spiralei care se roteşte, omogenizează, stoarce şi colectează soluţia extractivă.

11.6. Forme farmaceutice, obţinute prin extracţie pe cale industrială

11.6.1. Tincturile

Tincturile, conform F.R. X, sunt preparate farmaceutice lichide sub formă de soluţii alcoolice, hidroalcoolice sau heteroalcoolice, obţinute prin extracţia produselor vegetale.

La obţinerea lor se folosesc produse vegetale uscate deosebindu-se de alcoolaturi la prepararea carora se folosesc produse vegetale prospete.

Nu trebuiesc considerate tincturi soluţiile alcoolice colorate, obţinute prin dizolvarea unor substanţe chimice în alcool( exemplu, soluţia alcoolică iod iodurat cunoscuta sub denumirea de Tinctura de iod).

95

Putem spune că tincturile sunt preparate lichide, obţinute prin extracţie cu alcool de diferite concentratii din diferite produse vegetale sau animale.

Tincturile pot fi: simple sau complexe.

La prepararea tincturilor simple se foloseşte un singur produs vegetal iar pentru cele complexe se folosesc doua sau mai multe părţi din plantă sau mai multe plante.

Formularea şi prepararea tincturilor se face ţinând seama de toţi factorii ce influenţează procesul de extracţie.

Metodele de preparare ale tincturilor sunt macerarea, macerarea repetată sau percolarea. Cel mai folosit solvent pentru extracţie conform F.R. X este alcoolul diluat, în unele cazuri acidulat. Se pot utiliza şi alte concentraţii ale alcoolului sau în amestec de solvenţi.

Unul din factorii care poate influenţa procesul de extracţie este raportul produs vegetal/solvent. Conform F.R. X acest raport diferă în funcţie de conţinutul în principii active. Astfel, în cazul celor preparate din produse vegetale ce conţin substanţe puternic active raportul este de 1:10 (10%) m/m iar pentru celelalte produse vegetale acest raport este de 1:5 (20%)m/m.

Menţionăm că toate produsele vegetale trebuie să corespundă condiţiilor de calitate prevăzute în F.R. X, respectiv conţinutul în substanţă activă, umiditatea reziduală, în unele cazuri produsele vegetale după mărunţire trebuiesc degresate. Se recomandă şi determinarea cu exactitate a conţinutului în umiditate. În cazul în care umiditatea produsului vegetal depăşeşte limita admisă de farmacopee se va lua o cantitate de produs vegetal în plus, pentru a compensa excesul de umiditate, utilizând totodată un alcool mai concentrat, ca în final să realizăm o concentraţie optimă alcoolică, cu capacitate bună de extracţie.

Gradul de mărunţire al produsului vegetal, de obicei, este mai avansat ca la soluţiile extractive apoase, folosindu-se sitele III, IV şi V. Acest factor depinde de natura principiilor active de extras şi de textura produsului vegetal supus extracţiei.

Extracţia cu amestec hidro-alcoolic se realizează atât prin dizolvare directă, din celulele sfărâmate(prima fază a extracţiei) cât şi prin extracţia propriu-zisă când are loc fenomenul de difuziune-osmoză, prin peretele celular intact.

La folosirea alcoolului concentrat extracţia are loc prin dizolvare directă; cu cât proporţia de apă este mai mare, cu atât îmbibarea este mai bună şi va avea loc dizolvarea extractivă.

Umectarea produsului vegetal factor ce condiţionează randamentul extracţiei este indicată în special la extracţia prin percolare.

Ca solvent se poate folosi alcool de diverse concentraţii, concentraţia alcoolică variind în funcţie de solubilitatea principiilor active ce se extrag.

Este un solvent selectiv, prin amestecare cu apă are proprietăţi de dizolvare mai mari.

F.R. X recomandă utilizarea alcoolului de 70c. Cu cât concentraţia alcoolică este mai mare, reziduul după extracţie este mai mic.

96

Prin acidularea alcoolului se măreşte randamentul de extracţie din produsul vegetal cu alcaloizi. Se foloseşte pentru acidulare atât acizi anorganici(HCl sau H3PO4 ) cât şi acizi organici(acidul formic).

Uneori alcoolul se amestecă cu eter pentru a mări capacitatea de extracţie, de exemplu în cazul Tincturii valeriana eterata.

În F.R. X sunt înscrise 11 monografii de tincturi.

După metoda de obţinere folosită pot fi grupate în 4 categorii:

A.Tincturi obţinute prin macerare;

B.Tincturi obţinute prin percolare;

C.Tincturi obţinute prin amestecare;

D.Tincturi obţinute prin dizolvare.

A. Tincturi obţinute prin macerare

Tinctura de coji de portocale este obţinută din coji de portocale, mărunţite la sita III, cu alcool diluat l:5(20%), deci din l g produs vegetal se obţin 5 g tinctură.

Este folosită ca şi aromatizant la prepararea siropului de portocale sau alte preparate de uz intern.

B. Tincturi obţinute prin percolare

Tinctura Aconiti Tinctura Belladonnae

Sunt tincturi ce conţin principii puternic active(alcaloizi), deci raportul drog - solvent este de 1:10; având un conţinut bine determinat în alcaloizi, menţionat în monografie, iar ca solvent se foloseşte alcoolul diluat acidulat. Se păstrează la Separanda, având doze maxime terapeutice.

Tinctura Eucalipti – se obţine din frunze de Eucalipt; raportul produs vegetal/solvent este de 1:5(20%); folosind ca solvent alcoolul diluat. Are acţiune antiseptică.

Tinctura Genţiana – obţinută din rădăcină; raportul produs vegetal/solvent este 1:5(20%), solventul de extracţie este alcoolul diluat. Este utilizată ca tonic amar.

Tinctura Ratania - obţinută din rădrăcina de ratania; raportul drog/solvent este de 1:5(20%), folosind ca solvent alcoolul diluat. Prezintă acţiune astringentă.

Tinctura Valeriana – obţinută din rădăcina de odolean; raportul produs vegetal/solvent este de 1:5(20%), folosind ca sovent alcoolul diluat. Prezintă acţiune sedativă.

Tinctura Menthae - se obţine din frunze de mentă, rapotul drog/solvent fiind de 5:100g. Ca solvent se foloseşte alcoolul de 90c. După percolare se adaugă 5% ulei volatil de mentă. Are acţiune stomahică, antispastică şi aromatizant.

D. Tincturi obţinute prin amestecare

În această categorie este cuprinsă tinctura Anticholerina(Davilla) care are următoarea compoziţie:

- Tinctură Opiu 17%

97

-Extract fluid de frangula 3,4%

-Ulei volatil de mentă 5%

-Ulei de scorţişoară 1%

-Acid clorhidric diluat 1%

-Alcool q. s. ad. 100 g

La preparare se va respecta o ordine de amestecare a componentelor: se amestecă alcoolul cu HCl, cu uleiurile volatile, apoi se aduce tinctura de opiu şi extractul fluid de frangula. Se lasă în repaus, apoi se filtrează. Se păstrează la Venena. Conţine 17% morfină anhidră.

Se foloseşte ca: antidiareic, antiseptic, analgezic.

E. Tincturi obtinute prin dizolvarea componentelor

Tinctura de Balsam de Tolu se obţine cu alcool concentrat în care

se dizolvă balsamul de Tolu aproape complet timp de 10 zile. Este folosită datorită acţiunii componentelor, ca dezinfectant al căilor respiratorii; antiseptic dar şi ca aromatizant la prepararea siropului de Balsam de Tolu.

Balsamul de Tolu folosit la preparare este o oleo-rezină solubilă în alcool. Se lasă în repaus 10 zile timp în care balsamul se dizolvă în alcool; soluţia se filtrează şi se completează cu solvent. Nu se menţine timp de 6 zile la temperatura de 5 - 100C. Iată de ce putem considera că această tinctură se obţine prin dizolvare.

Tinctura de opiu şi cea de nucă vomică oficinale în FR IX se obţin prin dizolvare.

Tinctura de opiu este preparată din pulbere do opiu cu alcool diluat acidulat cu acid fosforic. Pulberea de opiu se prepară prin macerare repetată, raportul drog/solvent este de 1:l0(10%).

Aceasta tinctură conţine 1% morfină şi se păstrează la Venena. Are doze maxime terapeutice. Se eliberează pe baza reţetă fără timbru sec, fiind utilizată numai la obţinerea unor preparate magistrale.

Controlul calităţii tincturilor. În controlul de calitate vor fi apreciate caracteristicilor organoleptice ale tincturilor.

1). aspect – sunt lichide limpezi şi colorate. Prin diluare cu apa, unele devin opalescente sau se tulbură;

Culoarea variază:

¾verde din frunze, la verde-brun;

¾brun - verzui Tinctura Eucalipti;

¾galben-brun - Tinctura Aurantii sau Tinctura Aconiti;

¾roşu-brun - Tinctura Genţiana;

¾brun închis - Tinctura Opii.

Culoarea nu este concludentă pentru că în timp se poate modifica (uneori se

închide, alteori se deschide).

98

Opalescenţa sau tulburarea apar când la obţinerea tincturii s-a folosit un alcool mai concentrat; sau se formează spumă, când componentele au proprietăţi tensioactive.

2). Mirosul este caracteristic componentelor şi solventului;

3). Gustul este caracteristic componentelor;

Mirosul imprimat de unele componente aromate ca la tinctura Aurantii, Valeriana şi Menthae, alteori predomină mirosul de alcool.

Gustul este de obicei arzător, puţin amărui, datorită alcaloizilor sau substanţelor amare.

4). determinarea conţinutului în fier, metale grele - acestea fiind impurităţi admise în anumite limite;

5). determinarea conţinutului în alcool, apreciind concentraţia alcoolică a tincturii;

6). determinarea reziduului prin evaporare - depinde de raportul produs vegetal/solvent şi de solvent;

7). pH-ul tincturilor

F.R. X nu indică pentru tincturi anumite valori de pH, cu excepţia tincturii de aconit la care este indicat pH-ul între 2 - 3.

8). Reacţiile de identificare a principiilor active – se foloseşte cromatografia în strat subţire. Pentru unele tincturi se va determina şi dozarea principiilor active, respectiv la cele ce au conţinut declarat în principii active.

Conservarea tincturilor. Conform F.R. X, tincturile se păstrează în recipiente de capacitate mică, bine închise, ferite de lumină. Au conservare mai bună ca a soluţiilor extractive apoase, datorită alcoolului din compoziţia lor, care nu permite dezvoltarea microorganismelor.

O închidere defectuoasă favorizează evaporarea alcoolului, modificându-se concentraţia în principii active şi apariţia de sedimente, datorate componentelor mai puţin solubile; sau are loc pătrunderea aerului în interiorul flaconului, cauzând reacţii de oxido-reducere ale principiilor active, polimerizări, racemizări, sau are loc oxidarea alcoolului în aldehidă acetică sau acid acetic.

Lumina este un factor ce grăbeşte procesele oxidative, scade conţinutul în principii active, modificând culoarea, intensificându-se sau diminuându-se; astfel cele cu clorofilă se închid la culoare şi se păstrează în sticle brune sau ferite de lumină.

Căldura, respectiv temperatura ridicată este un alt factor ce influenţează stabilitatea tincturilor. Astfel, se recomandă să se păstreze la loc răcoros. F.R. X recomandă pentru cantităţi mai mari de 250 g păstrarea la temperatura de 8 - 100C.

Tincturile nu au o conservare nelimitată, în timp o parte din principiile active se inactivează, scăzând sub 90% conţinutul declarat în principii active.

Tincturile cu principii active mai stabile, au perioadă de păstrare de 2 - 3 ani, în timp ce pentru celelalte cu componente mai puţin stabile prezintă o valabilitate de

1 an până la 1½ ani.

99

F.R. X nu precizează un termen de valabilitate pentru tincturi recomandând ca atunci când prin păstrare se formează un sediment, se poate folosi lichidul decantat, cu condiţia ca acesta să corespundă condiţiilor din monografia respectivă, deci să aibă conţinutul declarat sau 90% din acesta; considerând sedimentul format din substanţe balast.

F.R. IX prevede pentru tincturi 2 ani de la preparare, după care se efectuează controlul de caliate şi dacă sunt corespunzătoare, se mai pot folosi încă un an.

Pentru cele cu termen de valabilitate de un an(de exemplu Tinctura Digitala) la expirare se efectuează controlul de calitate şi dacă sunt corespunzătoare se mai pot folosi încă 6 luni.

11.6.2. Extractele (Extracta)

Sunt preparate farmaceutice rezultate prin concentrarea pana la o anumita concentraţie a soluţiilor obţinute prin extracţia produselor vegetale.

Conform FR X, extractele sunt preparate farmaceutice fluide, moi sau uscate, obţinute prin extracţia produselor vegetale cu diferiţi solvenţi, urmată de evaporarea parţială sau totală a solventului şi aducerea masei reziduale sau a pulberii la concentraţia sau consistenţa prevăzută.

Extractele sunt preparate prin concentrarea unei soluţii extractive urmărinduse reducerea volumului iniţial pentru asigurarea unei mai bune stabilităţi a substanţelor active din preparatele respective.

În FR X sunt menţionate trei tipuri de extracte:

1.extractele fluide(Extractum fluidum) – care sunt preparate farmaceutice lichide, obţinute astfel încât 1 ml de extract corespunde la 1 g produs vegetal;

2.extractele moi(Extractum spissum) – de consistenţă vâscoasă, pot fi turante şi conţin cel mult 20% umiditate;

3.extractele uscate(Extractum siccum) – ce pot fi pulverizate şi conţin cel mult 5% umiditate.

În FR X sunt înscrise o monografie de extract fluid(Extractum Frangulae

fluidum), 2 monografii pentru extractele uscate(Extractum Belladonnae siccum; Extractum Ratanhiae siccum) şi un singur extract moale(Extractum Valerianae spissum).

Calitatea extractelor depinde de natura produsului vegetal, a solventului de extracţie, de procedeele de extracţie utilizate şi mediul în care s-a realizat cocentrarea.

Prepararea extractelor. Se realizează în funcţie de consistenţa finală a extractului.

Extractele fluide se obţin prin percolare. Se aplică metoda de percolare cunoscută. Astfel, se culege separat o primă fracţiune de 80 părţi percolat, fracţiune

100