7.Теоретические основы измельчения. Используемое оборудование для подготовки растительного сырья к процессу экстракции. Технологические свойства растительного материала.
Измельчение проводят в изолированных помещениях. Степень измельчения оценивают отношением диаметра наиболее крупных кусков до измельчения к диаметру наиболее крупных кусков после измельчения.
Требования к измельченному сырью:
-Сохранение состава и фармакологических свойств лв
-Экономичность процесса измельчения (наименьшие затраты эжнергии и минимальные потери материала)
-Достижение требуемых размеров измельченного сырья
Оборудование:
Траво- и корнерезки: для грубого измельчения сырья . Хрупкие материалы предварительно смачивают для уменьшения хрупкости, а после измельчения высушивают. На корнерезках обычно измельчают растительный материал, содержащий большое количество слизи.
-Нож совершает возвратно-поступательные движения, степень измельченности сырья зависит от скорости подачи сырья и движения ножа
Валки: Хрупкий материал измельчают на валках. При их применении образуется меньше пыли.
-величина щели волков регулируют степень измельчения сырья. Валки с рифлеными поверхностями служат для предварительного измельчения материала. С помощью гладких валков измельчают материалы с величиной кусков в 20-22 раза, а на рифленых – в 5-10 раз меньше диаметра валка. Для мелкого измельчения используют многопарные валки.
Мельница Эксцельсиор : используют для измельчения корней, коры, листьев. Это ударно-центробежная мельница типа дисмембратора, состоящая их двух дисков- неподвижного и вращающегося со скоростью 250-300 об/мин. На дисках расположены выступы с заостренными концами (зубья) они входят в зазоры других. Измельчение сырья происходит за счет удара, растирания, разрезания и разрывания. В зависимости от расстояния между дисками получают материал разной крупности. В центре мельницы происходит грубое измельчение, а по мере передвижения к периферии- более тонкое( за счет центробежной силы).
Измельчение сырья целесообразно проводить на валковых дробилках. Т.к. при экстракции динамическое равновесие по л в в системе твердое тело-жидкость наступает в 1,5 раза быстрее. Т.к. при раздавливании сырья происходит разрыв воздухоностных полостей и образованию в тканях микротрещин, что приводит к более быстрому проникновению экстрагента в сырье. Коэффициент массопередачи при экстракции сырья, измельченного вальцеванием, в 2 раза больше, чем измельченного обычными методами. Чтобы условия экстрагирования растительного сырья характеризовались воспроизводимостью, показатели измельченного сырья должны находиться в допустимых пределах и контролироваться перед экстракцией. В связи с образованием при измельчении растительного материала большого количества пыли необходимо применять меры по распространении на рабочем месте (вентиляцию).
Для выбора емкости оборудования, подбора загрузочных средств, расчета количества экстрагента и проведения оптимизации процесса экстрагирования.
-Определение насыпной массы(плотности): это масса единицы объема свободно насыпаемого измельченного сырья, обычно выражаемая в г/см3. Ее необходимо для выбора размера реактора.
-Анализ фракционного состава: при экстрагировании растительного материала большое значение имеет характер и крупность измельчения сырья. Измельчение позволяет увеличить межфазную поверхность растительного материала при экстрагировании. В зависимости от органа растения и его анатомическикого строения рекомендуют следующую измельченность сырья
-листья, цветки, травы -3-5 мм
-корни, стебли, кора-1-3 мм
-плоды, семена-0,3-0,5 мм
Для оценки однородности определяют его фракционный состав с помощью ситового анализа с использованием комплекта фармакопейных сит.
-Определение сыпучести: для определения используют виброустройство для снятия сыпучих характеристик . Величину сыпучести используют при расчете загружающих устройств и определении времени загрузки в экстрактор.. Второй метод определения основан на определении угла естественного откоса, зависящего от геометрических параметров конуса, образующегося при свободном засыпании материала на ровную поверхность. Чем меньше угол, тем лучше сыпучесть.
-Определение пористости(порозности) слоя растительного сырья- одни из важных характеристик, определяющих его гидродинамическое сопротивление и межфазную эффективную поверхность. Различают пористость внутреннюю (поры внутри частиц сырья0 и внешнюю (объем между частицами сырья в слое). При решении гидродинамических вопросов микропористость частиц не учитывают, т.к. жидкость движется в основном по каналам между частицами (в свободном объеме слоя).
-Набухаемость сырья- при расчете необходимого количества экстрагента для получения настоек или жидких экстрактов и выборе коэффициента заполнения экстракторов следует учитывать количество жидкой фазы, остающейся в растительном материале за счет его набухания, и увеличение объема набухшего сырья. При изготовлении настоев и отваров определяют коэффициент водопоглощения-количество жидкости, удерживаемой 1г растительного сырья после его обжатия в перфорированном стакане инфундирки. Аналогичным образом определяют массу или объем экстрагента, поглощаемый единицей растительного сырья. Далее определяем пористость (порозность) слоя набухшего растительного сырья.
8.Характеристика настоек. Методы получения, стандартизация и хранения
Настойки - прозрачные, разбавленные, окрашенные жидкие спиртовые и спирто-водные извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента. Настойки- разбавленные по сравнению с экстрактоами извлечения.
Настойки бывают простые-из одного вида сырья и сложные из нескольких видов.
Для экстрации сырья используют медоды мацирации, ремацирации, мацирация с принудительной циркуляцией экстрагента, турбоэкстракция, виброэкстракция, перколяция, растворение густых или сухих экстрактов.
Методы получения: метод мацерации и перколяции. Для выбора технологического режима исследуют кинетику экстрагирования растительного материала и определяют время учтановления динамического равновесия в системе твердое вещество-жидкость по действующим веществам. Исходя из полученных результатов ,подбирают режим настаивания и скорость вытеснения извлечения экстрагентом (если пользуются методом перколяции).
Приготовление 1:5 из одной массовой части сырья, соержащей несильнодействующие вещества, получают 5 объемных частей готового продукта, 1:10 ксли сырье содержит сильнодействующие вещества.
Стандартизация
Анализ согласно ГФ,ФСП. Если в настойках содержатся такие лекарственны вещества, как алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества, кислоты и др, их содержание определяют количественно и доводят до требуемой норы. При невозможности количественного определения лекарственных веществ настойки стандартизуют по количеству сухого экстракта. Проверяют микробиологическую чистоту настоек.
Настойки должны сохранять вкус и запах сырья, из которого они приготовлены, и быть прозрачными. Иметь плотность 0,805-0,980 г\см3. В настойках определяют содержание действующих веществ, содержание спирта, содержание тяжелых металлов по ГФ 11.
Определение тяжелых металлов. 5 мл настойки выпаривают до суха, прибавляют 1 мл концентрированной серной кислоты, сухой остаток осторожно сжигают и прокаливают. Полученный остаток обрабатывают при нагревании 5 мл насыщенного раствора ацетата аммония, фильтруют через безводынй фильтр, промывают 5 мл воды и доводят фильтрат до 100мл. 10мл полученного раствора не должно содержать тяжеллых метеллов более, чем 10 мл этолонного раствора т.е. не более 0.001% в препарате (ГФ11)
Определение сухого остатка. 5 мл настойки помещают во взешенный бюкс высотой 2-3 м и диаметром 5-7 см, выпаривают на водяной бане досуха и сушат в течении 2ч при температуре 102-105°С, затем охлаждают в эксикаторе в течении 30мин и взвешивают. Содержание сухого остатка выражают в массо-объемных процентах.(ГФ11)
Количественное определение спирта осуществляют методами отгонки спирта и по температуре кипения настойки.
-метод отгонки спирта основан на его отгонки из круглодонной колбы вместимостью 200-250 мл. Количество настойки, используемое для анализа, зависит от предположительной концентрации спирта в экстрагенте. При концентрации до 20% количество настойки равно 75мл, 20-50% -20мл, 50% и выше-25 мл. Отмеренное количество настойки доводят водой до 75 мл и проводят отгонку на установке с холодильником Либиха в мерную колбу емкостью 50мл ( в указанных условиях спирт полностью отгоняется). Для равномерного кипения в колбу с жидкостью добавляют капилляры, пемзу или кусочки прокаленного фосфора. Если жидкость при перегонке сильно пенится, добавляют фосфорную или серную кислоту (2-3 мл), хлорид кальция, парафин или воск (2-3г). Доводят температуру отгона до 20°С и добавляют воду до метки. Плотность отгона определяют пикнометром, по алкоголеметрическим таблицам находят содержание спирта а процентах по объему. Содержание спирта в настойке вычисляют по формуле:Х=50*а/б, где 50- объем отгона, мл; а-содержание спирта в отгоне, %; б-объем настойки, используемый для анализа, мл.
-Если в настойке содержится эфир, эфирные масла, хлороформ или камфора, их перед отгонкой удаляют. С этой целью к отмеренной настойке в делительной воронке добавляют равный объем насыщенного раствора натрия хлорида и такой же объем петролейного эфира (темп кип 40-50°С). Смесь взбалтывают в течении 32-3 мин. После разделения водный слой сливают, обработку проводят повторным количеством петролейного эфира. Объемные эфирные вытяжки обрабатывают половинным количеством насыщенного раствора натрия хлорида. Все спиртоводные вытяжки объединяют и заливают в колбу для отгона, в течении 30с продувают через жидкость воздух для удаления следов эфира и осуществляют отгонку. При наличии летучих кислот и щелочей их нейтрализуют щелочами или кислотами.
-определение температуры кипения настойки в приборе с термометром и ценой деления 0,1 и пределами шкалы от 50 до 100°С. Полученный при определении температуры кипения результат приводят к нормальному делению: при дпвлении ниже 760 мм рт ст. поправку 0,04° на 1 мм прибавляют к установленной температуре, при давлении выще 760 мм рт ст-вычитают. Содержание спирта в настойке отпределяют по тпблице (ГФ11).