Кафедра технологии лекарств

Лектор проф. В.А. Головкин

VII семестр

Экстракты густые и сухие

План

1. Определение по ДФУ I изд.

2. Технологическая схема производства густых и сухих экстрактов.

3. Методы получения первичных вытяжек в производстве густых и сухих экстрактов.

4. Аппараты для получения первичных вытяжек. Принципы их работы.

5. Очистка первичных вытяжек. Выпаривание (сгущение вытяжек). Выпарные аппараты.

6. Температурные потери при выпаривании.

7. Побочные явления при упаривании.

Частные технологии густых и сухих экстрактов.

Экстракты густые и сухие.

Extracta spicca et sicca.

Определение ДФУ: густые экстракты (Extracta spicca) – это концентрированные вытяжки из лекарственных растений или животного сырья, вязкие массы с потерей при высушивании не более 25%. Применяется в качестве экстрагента спирт соответствующей концентрации или воздух.

Густые экстракты содержат сухой остаток не менее как 70% (по массе). К ним могут быть отнесены антимикробные консерванты.

ДФУ I изд. Сухие экстракты – Extracta spicca – это концентрированные вытяжки из растительного и животного сырья. Обычно это сыпучие массы с потерей в массе не более 5%, т.е. сухие экстракты обычно содержат не менее 95% сухого остатка по массе. К ним могут прибавлять соответствующие вспомогательные вещества или сухой экстракт другой концентрации из растительного или животного сырья, которые используются при изготовлении данного препарата.

Густые и сухие экстракты – сконцентрированные до сухого состояния или высушенные досуха вытяжки из растительного материала.

Густые экстракты – водные, спиртовые или эфирные извлечения, имеющие вид темной густой массы, не выливающейся из сосуда, а тянущийся за шпателем в виде тонких нитей. Влаги содержат не более 25%. Получаются в количестве меньшем 1 ч., т.е. из 1 кг сырья получается менее 1 кг продукта, обычно 0,2-0,3 кг. Демонстрируются примеры экстрактов красавки, крушины, солодки, синюхи и др.

Положительными качествами этих экстрактов является то, что они содержат балластных веществ меньше, чем жидкие, они более транспортабельны, сухие экстракты и к тому же очень технологичны (легко отвешиваются, смешиваются, растворяются), чего нельзя сказать о густых. Кроме низкой технологичности густые экстракты при длительном хранении могут высыхать и становиться более концентрированными или наоборот – отсыревать, плесневеть и портиться.

Сухие экстракты подразделяются на экстракты с лимитированным верхним пределом действующих веществ и на экстракты с не лимитированным верхним пределом действующих веществ.

Экстракты с лимитированным верхним пределом действующих веществ получают из сырья, содержащие высокоактивные в биологическом отношении соединения. Такие экстракты должны содержать действующие вещества в строго определенном количестве. Этого добиваются добавлением наполнителей или смешиванием в определенных соотношениях экстрактов, содержащих действующие вещества больше и меньше нормы. В качестве наполнителей используют молочный сахар, глюкозу, декстрин и др.

Экстракты с не лимитированным верхним пределом действующих веществ получают без добавления к ним наполнителей. Такие экстракты получают из лекарственного сырья, содержащего не сильнодействующие вещества.

Для изготовления густых и сухих экстрактов используют:

1. Измельченное растительное сырье - трава, корни, плоды.

2. В качестве экстрагента используются вода, спирт, водно-спиртовые смеси и в единственном случае для экстракта мужского папоротника – диэтиловый эфир. Ныне ведутся интенсивные разработки получения экстрактов с помощью сжиженных газов – СО₂, бутана, пропана, хладонов (фторхлорпроизводных низких углеводородов). При получении сухих экстрактов используются те же экстрагенты, кроме эфира и сжиженных газов.

Выбор экстрагента зависит от физико-химических свойств действующих веществ. Для извлечения водорастворимых веществ берется вода, содержащая какой-либо летучий консервант - хлороформ (0,5%), спирт (20%) и более. Консервант должен полностью улетучиваться в момент упаривания воды из первичной вытяжки. Примеры водных густых экстрактов: полыни, синюхи, одуванчика, горечавки, солодки, красавки (20%) спирт) и др.

Если действующее вещество растворимо только в горячей воде, то экстракцию ведут кипящей водой (экстракты трилистника – 100^оС, синюхи – 70-80^оС).

В ряде случаев приходится природные вещества переводить с помощью кислоты или основания в водорастворимое соединение и в таком виде уже экстрагировать из сырья. Например:

кора хинного дерева экстрагируется 2% СН₃СООН в 45%-ном спирте /ацетат хинина/;

корень солодки - 0,25% р-ром аммиака в воде /аммония глицирризинат/;

корень ипекакуаны /рвотный корень/ - смесью 4,5% НСI и 48% спирта 45:200/ (эметина г/х и др. алкалоиды).

Очень часто в качестве экстрагента применяется спирт различной концентрации - от 70% до 20%.

Водно-спиртовые смеси с низким содержанием спирта 20-40% хорошо растворяют водорастворимые вещества и плохо - спирторастворимые и наоборот, спиртовые растворы крепостью выше 50% уже плохо растворяют водорастворимые соединения и хорошо - спирторастворимые, Поэтому технологи квалифицируют 20%-ный, 30% и даже 40%-ный спирт, как вода, содержащая ту или иную концентрацию консерванта – спирта

Примерами спиртовых экстрактов могут служить экстракт крушины густой (70% спирт), чилибухи сухой (70%) и др. В эту группу можно отнести Экстракт валерианы густой (40%) и др.

В единственном случае - при производстве густого экстракта мужского папоротника используется неполярный растворитель – эфир диэтиловый. Что касается густых экстрактов, получаемых с помощью сжиженных газов, то ныне интенсивно работают над этим в Пятигорском фарм. институте и Краснодарском НИИ пищевой промышленности – ими исследуются экстракты валерианы, тысячелистника, ромашки, корицы, душистого перца и др., получаемые с помощью сжиженной углекислоты.

Другие органические растворители – хлороформ, ДХЭ и др. – применяются при получении индивидуальных природных веществ, НГП и ОП, органопрепаратов.

Технологическая схема производства

густых и сухих экстрактов

Включает такие стадии производства:

1. Подготовка растительного сырья (измельчение, просеивание, взвешивание);

2. Подготовка экстрагента (водно-спиртовые смеси, хлороформная вода, вода с добавками кислот или аммиака);

3. Получение первичной вытяжки;

4. Очистка вытяжки от балластных веществ (отстаивание, фильтрация, спиртоочистка и др.);

5. Выпаривание;

6. Высушивание (для сухих экстрактов);

7. Стандартизация (анализ, доведение до кондиции);

8. Фасовка и упаковка.

Методы получения вытяжек для последующего изготовления

сухих и густых экстрактов

В производстве густых и сухих экстрактов для получения извлечений из сырья используют различные способы:

1) ремацерацию и ее варианты;

2) перколяцию;

3) реперколяцию;

4) циркуляционное экстрагирование;

5) противоточное экстрагирование в батарее перколяторов с циркуляционным перемешиванием;

6) непрерывное противоточное экстрагирование с перемещением сырья и экстрагента, а также другие методы, включающие измельчение сырья в среде экстрагента; вихревую экстракцию; экстракцию с использованием электромагнитных колебаний, ультразвука, электрических разрядов, электроплазмолиза, электродиализа и др.

Особыми достоинствами отличаются метод 6 непрерывного противоточного экстрагирования с перемещением сырья и экстрагента.

Преимущества этого метода:

1. Обеспечивают непрерывность процесса извлечения.

2. Позволяет полностью автоматизировать процесс экстракции, а отсюда низкая себестоимость, высокое качество продукта, ритмичность производства.

3. Кратковременность процесса экстракции – истощение длится 1-3 часа, следовательно в вытяжке содержится минимум ВМС, которые просто не успевают продиффундировать через клеточную оболочку.

Циркуляционное экстрагирование

Способ основан на циркуляции экстрагента. Экстракционная установка работает непрерывно и автоматически по принципу аппарата Сокслета. Она состоит из коммуницированных между собой перегонного куба 1, экстрактора 2, холодильника-конденсатора 3, сборника конденсата 4.

Сущность метода заключается в многократном экстрагировании материала чистым экстрагентом. В качестве экстрагента используют летучие органические растворители, имеющие низкую температуру кипения – эфир, хлороформ, метилен хлористый или их смеси. Этиловый спирт (даже 96%) для этих целей непригоден, так как он будет адсорбировать влагу, содержащуюся в сырье и изменять свою концентрацию, что приведет к изменению температуры кипения и экстрагирующей способности. Сырье загружают в экстрактор 2 и заливают экстрагентом немного ниже петли сифонной трубки 5. Одновременно в куб 1 заливают небольшое количество экстрагента. По окончании настаивания из сборника спускают в экстрактор столько экстрагента, чтобы вытяжка достигла верхнего уровня петли сифона и начала переливаться в куб. Затем куб начинают обогревать. Образующиеся пары экстрагента поднимаются в конденсатор (которым служит змеевиковый теплообменник), а из него в сборник. Далее экстрагент поступает на сырье. Насыщенная вытяжка вновь поступает в куб. Циркуляция экстрагента проводится многократно до полного истощения сырья. Полученную вытяжку концентрируют отгонкой экстрагента в приемник. В кубе остается концентрированный раствор экстрактивных веществ.

Непрерывное противоточное экстрагирование с перемешиванием сырья и экстрагента. Растительный материал при помощи транспортных устройств: шнеков, ковшей, дисков, лент, скребков или пружинно-лопастных механизмов перемещается навстречу движущемуся экстрагенту. Сырье, непрерывно поступающее в экстракционный аппарат, движется противотоком к экстрагенту. При этом свежее сырье контактирует с выходящим, насыщенным экстрактивными веществами экстрагентом, который еще более насыщается, так как в сырье концентрация еще выше. Истощенное сырье экстрагируется свежем экстрагентом, который еще полнее извлекает оставшиеся экстрактивные вещества. С точки зрения теории экстрагирования этот способ наиболее эффективен, так как в каждый момент процесса и в любом поперечном сечении по длине (или высоте) аппарата имеет место разность концентраций БАВ в сырье и экстрагенте, что позволяет с наибольшим выходом и наименьшими затратами проводить процесс. Кроме того, непрерывные процессы поддаются автоматизации, что позволяет исключить трудоемкие работы по загрузке и выгрузки сырья из перколяторов.

Экстрагирование проводится в экстракторах различной конструкции: шнековом горизонтальном или вертикальном, дисковом, пружинно-лопастном и др.

Шнековый горизонтальный экстрактор

Имеет загрузочный бункер 1, в который подается измельченный растительный материал. Далее материал движется с помощью шнека 2, выполненного из листового перфорированного кислотоустойчивого 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.

Шнековый вертикальный экстрактор. Состоит из трех основных частей: загрузочной колонны 1, поперечного соединяющего шнека 2 и экстракционной колонны 3. Загрузочная колонна, в которой также протекает процесс экстрагирования, представляет собой вертикальный цилиндр со вращающимся внутри него шнековым валом. Перья шнека имеют отверстия. Горизонтальный вал служит для передачи твердого материала (сырья) в экстракционную колонну, имеющую вид вертикального цилиндра, внутри которого вращается шнековый вал. Экстрагируемое сырье постоянно загружается через люк, и движением шнека регулируется его подача вниз. Горизонтальным шнеком материал подается в экстракционную колонну, предназначенную для материала, и в ней он поднимается вверх шнековым валом. В верхней части материал (шрот) отжимается от излишков извлекателя и, лишенный экстрактивных веществ, выталкивается из экстрактора. В верхнюю часть экстракционной колонны непрерывно подается экстрагент, который движется навстречу материалу. При этом извлекатель постоянно насыщается экстрактивными веществами и в виде концентрированной вытяжки непрерывно вытекает из верхней части загрузочной колонны.

Дисковый экстрактор (рис. 4.) состоит из двух труб 1, расположенных под углом и соединенных внизу камерой 2. Трубы снабжены паровыми рубашками 3. Верхние концы труб входят в корыто 4 с установленными в нем двумя вращающимися звездочками 5, через которые проходит трос 6. На трое насажены дырчатые (перфорированные) диски 7. Трос с дисками проходит через наклонные трубы и нижнюю камеру со звездочкой 5. Звездочки приводятся в движение электродвигателем. Перед началом работы экстрактор через патрубок 8 заполняется экстрагентом, трос с дисками приводится в движение и одновременно из бункера 9 на диски движущегося троса подается сырье. Сырье опускается от места загрузки вниз, проходит через нижнюю камеру, поднимается по второй трубе вверх, выгружается в корыто 4 и далее в сборник 10. Одновременно через патрубок 8 с определенной скоростью подают экстрагент. Насыщенное извлечение вытекает из экстрактора через патрубок 11, снабженный фильтрующей сеткой, и собирается в сборнике 12.

Пружинно-лопастной экстрактор (рис. 5.) состоит из корпуса 1, разделенного на секции. В каждой секции имеется вал 2 с барабаном 3, на котором закреплены два ряда пружинных лопастей 4. Каждый вал приводится в движение. В днище аппарата находится камера подогрева 5. Извлечения собираются в камере 6 и выводятся через штуцер 7. Измельченный, подготовленный материал из бункера 8 с помощью питателя 9 поступает в первую секцию экстрактора, где находится экстрагент. Здесь сырье при помощи пружинных лопастей погружается в экстрагент и передается дальше, прижимаясь к стенке секции, где происходит частичное отделение экстрагента. При выходе лопастей из секции они выпрямляются и перебрасывают влажное сырье в соседнюю секцию. Так сырье переходит во 2-ю, 3-ю и все последующие секции до транспортера 10. Экстрагент из патрубка 11 поступает на истощенный материал, движущийся по транспортеру, после чего поступает в последнюю секцию, движется противотоком сырью и собирается в камере 6. Испытания экстрактора на различном растительном сырье (корень солодки, валерианы, горицвет, полынь) показали, что истощение сырья в нем заканчивается за 75-120 мин и может быть проведено и широком диапазоне температур.

Преимущество работы экстрактора состоит в том, что на сырье осуществляется механическое воздействие, значительно увеличивающее выход экстрактивных веществ. К недостаткам следует отнести многочисленность вращающихся валов аппарата, создающих неудобство в обслуживании и повышающих расход электроэнергии.

Экстрактор Гузенко (1939).

Это тоже горизонтальный экстрактор непрерывного действия. Вращающийся барабан диаметром в 1-1,5 м и длиной 10 м, разделен перегородками на 44 изолированные секции. В каждой перегородке имеется по 3 эллиптических отверстия, расположенных эксцентрично и несколько смещенных относительно отверстий соседней перегородки. У каждого отверстия имеются индивидуальные сетки-карманы, расположенные, допустим, только с левой стороны.

Измельченный, отсеянный от пыли сухой растительный материал поступает из бункера в первую секцию с экстрагентом. При вращении барабана (1/2 оборота в минуту) сырье захватывается сетками-карманами, вынимается из экстрагента, при подъеме переливается через отверстие в соседнюю ІІ-секцию, падает в экстрагент, истощается и такими же карманами вылавливается из жидкости и переводится в ІІІ-ю, затем в IV и т.д. секцию.

Экстрагент, естественно, идет навстречу сырью, вначале контактирует с истощенным сырьем, находящимся в хвостовом последнем 44-ом секторе, затем через эллиптические отверстия переливается в соседний сосуд, обрабатывает новую порцию сырья и так добирается до 1-й камеры (головной секции), где встречается с совершенно неистощенным материалом, донасыщается до предела и сливается через штуцер в сборник готового продукта – первичной вытяжки. Незначительное смещение отверстий по отношению друг друга образуют спиралевидный канал по оси экстрактора, не позволяющий чистому экстрагенту непосредственно поступать из хвостового сектора в головные.

Производительность такого экстрактора – 350 л/час. Например, такой экстрактор используется на ОХФЗ предприятием “Биостимулятор” для получения экстракта плодов шиповника.

Достоинства - общие для всех.

Отличие – в принципе перемещения материала и конструкционные особенности.

Дисковой экстракционный диффузор А.Г. Натрадзе–М.Д. Рязанцева с успехом используется для получения экстрактов, природных веществ. В настоящее время с помощью этого экстрактора проводят экстракцию сантонина из цитварного семени, недавно получали кофеин из отходов чайного производства.

Аппарат представляет собой две трубы диаметром 110,5 см и длиной 3,7 м, расположенные под острым углом (30°). Трубы снабжены паровой рубашкой. Внизу они соединены между собой камерой, в которой расположена ведущая звездочка, несущая трос с насаженными на расстоянии 12 см перфорированными дисками диаметром -10 см. Этот бесконечный трос проходит через обе трубы экстрактора, захватывает дисками растительный материал, увлекая его в трубу, проталкивает через нее и в конце выбрасывает в разгрузочный люк.

Извлекатель поступает в противоположную часть аппарата, проходит через материал, отверстия в дисках и выходит в качестве мисцеллы через сливной патрубок.

Экстракцию можно вести при нагревании, что и делают при получении сантонина, кофеина. Трубы прогревают глухим паром (под давлением).

Экстрагирование сырья с помощью роторно-пульсационного аппарата (РПА). Этот способ основан на многократной циркуляции сырья и экстрагента, подаваемых в экстрактор с помощью РПА. Устройство роторно-пульсационного аппарата подробно рассмотрено в учебнике под ред. Иванова. Мы же отметим особенности его использования при проведении процесса экстрагирования.

При работе РПА происходит механическое измельчение частиц, возникает интенсивная турбулизация и пульсация обрабатываемой смеси. В технологической схеме РПА устанавливают ниже днища экстрактора. Сырье загружают на ложное дно экстрактора и заливают экстрагентом. Жидкая фаза поступает в РПА через штуцеры, а сырье - с помощью шнека. Из РПА смесь измельченного материала и экстрагента (т. е. пульпа) поднимается вверх и через штуцер поступает в экстрактор с мешалкой. Процесс повторяется до получения концентрированного извлечения (до равновесной концентрации). При этом происходит одновременно экстрагирование и измельчение. В качестве экстрагентов используют дихлорэтан, хлористый метилен, минеральные и растительные масла. Применение РПА эффективно при получении масла облепихи, настоек календулы и валерианы, танина из листьев скумпии, каротиноидов и оксиметилентетраминов из плодов шиповника, оксиантрахинонов из коры крушины ломкой и др.

Экстрагирование с применением ультразвука. Ускоряет процесс экстрагирования из сырья, обеспечивая более полное извлечение действующих веществ. Источник ультразвука закрепляют на корпусе экстрактора-перколятора с наружной его стороны. Возникающие ультразвуковые волны создают знакопеременное давление, кавитацию и звуковой ветер. В результате быстрее происходит набухание материала и растворение содержимого клетки, увеличивается скорость обтекания частиц сырья, в пограничном диффузионном слое возникают турбулентные и вихревые потоки. Молекулярная диффузия внутри частиц материала и в пограничном диффузионном слое практически заменяется конвективной, что приводит к интенсификации массообмена. В результате кавитации происходит разрушение клеточных структур, что ускоряет процесс перехода действующих веществ в экстрагент за счет их вымывания. Применение ультразвука позволяет получить вытяжку за несколько минут. Эффективность использования ультразвука зависит параметров процесса: интенсивности и экспозиции озвучивания, выбора экстрагента, соотношения сырья и экстрагента и др. Наиболее оптимальная температура при озвучивании не выше 30-60°С, во избежание образования пузырьков воздуха, гасящих ультразвуковые волны. В качестве экстрагента предпочтительны спиртоводные смеси с высокой концентрацией этанола, который ингибирует окислительно-восстановительные процессы, имеющие место в ультразвуковом поле. Для многих видов сырья оптимальная интенсивность ультразвука (с частотами 2•10⁴ - 2•10⁸ с^-1) находится в интервале 1,5-2,3•10⁴ Вт/м².

К недостаткам ультразвуковой обработки можно отнести неблагоприятное воздействие на обслуживающий персонал. Кроме того, ультразвуковые колебания вызывают: кавитацию, ионизацию молекул, изменение свойств биологически активных веществ, понижая или усиливая их терапевтическую активность. Поэтому применение его требует обстоятельного исследования.

Экстрагирование с помощью электрических разрядов. Применение электроимпульсных разрядов позволяет ускорить экстрагирование из сырья с клеточной структурой. Для этого применяется импульсный электроплазмолизатор (рис. 7).

Внутри экстрактора 1 с обрабатываемым сырьем помещают электроды 2, к которым подают импульсный ток высокой или ультравысокой частоты. Под воздействием электрического заряда в экстрагируемой смеси возникают волны, создающие высокое импульсное давление. В результате происходит интенсивное перемешивание обрабатываемой смеси, истончается или полностью исчезает диффузионный пограничный слой и увеличивается конвективная диффузия. Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клетки, что ускоряет внутриклеточную диффузию. Из-за искрового разряда в жидкости образуются плазменные кадерны, которые, расширяясь, достигают максимального объема и захлопываются. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микровзрыв, разрывающий клеточные структуры растительного материала. Извлечение ускоряется за счет вымывания биологически активных веществ из разрушенных клеток. Кроме того, образующиеся полости постоянно пульсируют, вызывая увеличение скорости движения экстрагента около частиц сырья и увеличивая скорость экстрагирования за счет возрастания коэффициента конвективной диффузии.

В процессе импульсной обработки экстрагируемого материала с помощью высоковольтных разрядов электрическая энергия преобразуется в энергию колебательного движения жидкости, что сокращает время экстрагирования и повышает выход биологически активных веществ, эффективность экстрагирования в единицу времени и др.

Экстрагирование с использованием

электроплазмолиза и электродиализа

Электроплазмолиз – обработка сырья электрическим током низкой и высокой частоты, в результате которой происходит плазмолиз протоплазмы. Сущность метода заключается в разрушающем воздействии тока на белково-липидные мембраны растительных тканей с сохранением целостности клеточных оболочек. Электроплазмолиз дает наибольший эффект при получении препаратов из свежего сырья растительного и животного происхождения. При этом получаемые вытяжки обогащены действующими веществами и содержат лишь небольшое количество сопутствующих веществ. Электроплазмолизатор с подвижными электродами-вальцами имеет два горизонтальных электрода, вращающихся навстречу друг другу, к которым подводится электрический ток напряжением 220 В. Свежее сырье поступает в зазор между вальцами из бункера, сок собирается в приемник. Выход сока увеличивается на 20—25% по сравнению с использованием традиционных методов. Аппарат с неподвижными электродами изображен на рис. 7.

В нем имеется подвижная крышка 3, которая, опускаясь, отжимает сырье. Время обработки сырья электрическим током составляет доли секунды.

Электродиализ используют для ускорения экстрагирования сырья растительного и животного происхождения. Движущей силой процесса в этом случае является разность концентраций экстрагируемых веществ по обе стороны полупроницаемой перегородки, роль которой в сырье с клеточной структурой выполняют оболочки клеток. Под действием электрического тока изменяются электрические потенциалы поверхности сырья, улучшается его смачиваемость, ускоряется движение ионов биологически активных веществ в полости клеток и в капиллярах клеточных структур. В результате увеличивается коэффициент внутренней диффузии. Экстрагирование этим методом проводят в аппарате из электронепроводящего материала (дерево, пластик) (рис. 8) с коническим днищем из нержавеющей стали, над которым помещается стальная перфорированная пластинка 1, служащая катодом. На пластину, покрытую фильтрующим материалом 2, загружают предварительно замоченное сырье 3, на которое сверху опускается крышка с вмонтированным графитовым анодом 5.

Электроды присоединяются к источнику постоянного тока (15А), плотность на катоде – 0,6 А/м², напряжение – 0,8 В/см. При непрерывном поступлении экстрагента на получение продукта затрачивается в два раза меньше времени по сравнению с другими методами экстрагирования. Выход биологически активных веществ в этом случае возрастает почти на 20%.

Экстрагирование сжиженными газами. Установка предназначена для экстракции природных соединений из растительного сырья с использованием в качестве экстрагентов сжиженных газов (хладонов). Она представляет собой замкнутую систему и состоит из следующих основных узлов (рис. 9.): экстракторов 1; баллона 2 с используемым газом; напорных емкостей 3, оснащенных указателем уровня, манометром и предохранительным клапаном; фонарей смотровых 4 для визуального наблюдения за перемещения растворителя и экстракта; фильтра объемного 5 для очистки экстракта; испарителя 6, снабженного указателем уровня, манометром и предохранительным клапаном; конденсатора 7, снабженного указателем уровня, манометром и предохранительным клапаном; холодильного агрегата 8 для охлаждения конденсатора, трубопроводов и арматуры.

Принцип работы установки: в экстракторы 1 загружают измельченное сырье через загрузочный штуцер при помощи вакуума. Из экстракторов и испарителей воздух удаляют вакуумированием и заполняют газообразным хладоном из баллона 2.

После достижения равновесия давлений в экстракторы 1 подают сжиженный хладон из напорных емкостей 3. Растворитель проходит сквозь слой сырья, извлекает растворимые компоненты и через фильтр 5 сливается в испаритель 6. В испарителе экстракт подогревается, пары растворителя отделяются и за счет разности давлений поступают в конденсатор 7, охлаждаемый холодильным агрегатом 8, где конденсируются, и растворитель возвращается в напорные емкости 3.

Процесс экстрагирования осуществляется при рабочем давлении 10-65 атм (зависит от давления насыщенного пара экстрагента) и температуре 20-25°С. Многие экстракты, полученные с использованием сжиженных газов, отличаются более высоким содержанием биологически активных веществ, устойчивостью к микробной контаминации. Особенно это относится к сырью, содержащему полифенольные соединения, алкалоиды, гликозиды.

Очистка вытяжки

Водные и водно-спиртовые вытяжки с малым количеством этанола (20–40%) содержат много высокомолекулярных соединений (водорастворимые белки, сахара, ферменты, пектины, слизи, крахмал), которые до выпаривания должны быть обязательно удалены. В зависимости от количества и свойств балластных веществ используют различные методы очистки. В ряде случаев очистку проводят кипячением если – нет инактивации БАВ. Свернувшиеся при этом белки быстро отслаиваются. Иногда применяют адсорбенты (каолин, бентониты, тальк и т. п.) или сочетание адсорбентов с кипячением. Часто применяют способ удаления балластных веществ путем осаждения их спиртом. Спиртоочистка проводится с предварительным упариванием вытяжек до половинного объема по отношению к массе исходного сырья. После охлаждения к ней добавляют двойной объем крепкого (95-96%) этанола. Все тщательно перемешивают и оставляют на 5-6 дней при температуре не выше 10°С. Отстоявшийся слой сливают с осадка и фильтруют. Очищенную вытяжку, при необходимости, подвергают дальнейшему сгущению.

Для вытяжек хлороформных (четыреххлористого углерода) применяют метод замены экстрагента. При этом к упаренной до половинного объема по отношению к массе исходного сырья вытяжке добавляют воду в количестве, равном массе сырья. Растворимые в хлороформе (четыреххлористом углероде) хлорофилл, смолистые вещества выпадают в осадок, так как они не растворяются в воде. Вытяжку отстаивают, фильтруют и подвергают дальнейшей обработке.

ЧАСТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГУСТЫХ И СУХИХ ЭКСТРАКТОВ

В ГФ X представлено 4 густых (красавки – E.Bell., солодки – Glycyrrh., валерианы – Valeriana, мужского папоротника – E.Filicus maris) и 5 сухих (красавки – E.Bell., крушины – Frangula, ревеня– Rheum, сабура – Aloes, солодки - Glycyrrhyzae). Остальные густые (чаги, перца, трифоли, одуванчика и др.) и сухие (синюхи, бессмертника и др.) экстракты выпускаются по ВС или ФС.

ПРИМЕРЫ:

1. Экстракт красавки густой – Extractum Belladonnae spissum.

Получают методом реперколяции сырья – листьев красавки 28%, водно-спиртовой смесью. Экстракт содержит 1,5% алкалоидов (1,4-1,6%). Список Б. Холинолитическое (спазмолитическое) средство.

2. Экстракт солодки густой - Extractum Glycyrrhizae spissum.

Получают методом бисмацерации из корней и корневищ солодки. Экстрагент - 0,25% водный раствор аммиака. І-е настаивание 5 кратным количеством растворителя на протяжении 48 часов. П - используют трехкратное количество растворителя на протяжении 24 часов. Полученные объединенные вытяжки осветляют кипячением (3 часа) с добавкой 5% бентонита.

Получают вытяжку для этого экстракта также экстракцией сырья в батарее диффузоров по принципу противотоки горячей водой.

Содержание глицирризиновой кислоты не менее 14%. Применяют для получения глицирама - моноаммонийная соль глицирризиновой кислоты, глицирам применяется при бронхиальной астме, аллергических дерматитах, экземе.

Густой экстракт применяют в производстве др. галеновых препаратов (грудной эликсир), как конституэнс в пилюлях.

3. Экстракт мужского папоротнике - Extractum Filicis maris aethereum.

Готовят методом циркуляционной экстракции из крупного порошка корневища мужского папоротника. Экстрагент – диэтиловый эфир, пригодны дихлорэтан и ССІ₄. Экстракт содержит 25-28% филлицина. При большем содержании филицина экстракт разбавляют подсолнечным или парафиновым (вазелиновым) маслом. Список Б. Применяется для изгнания ленточных глистов (В.р.д. 8г).

4. Экстракт крапивы густой - Extractum Urtiсae spissum.

Готовят реперколяцией листьев крапивы двудомной на 70% спирте. Влажность экстракта - не более 30%. Применяется для приготовления препарата "АЛЛОХОЛ" в таблетках.

5. Extractum Valerianae spissum – готовят из корней с корневищами валерианы перколяцией 40% спиртом. Предложена технология СО₂-экстракта из валерианы. Успокаивающее средство и как конституэнс в пилюлях.

6. Экстракт водяного перца – Extractum Polygoni hydropiperis spissum.

Готовят методом реперколяции травы водяного перца 70% спиртом. Влажность не более 30%. Кровоостанавливающее средство входит в состав суппозиториев "АНЕСТЕЗОЛ".

7. Экстракт чаги – Extractum Fungi betulini.

Готовят методом реперколяции водой из измельченного березового гриба – наростов (inonotus obliquus) образующихся на березе под действием фитогенных микроорганизмов. После сгущения водной вытяжки под вакуумом к ней прибавляют соли кобальта хлорида и 10% спирта в качестве консерванта. Влажность такого экстракта не более 59%, экстрактивных веществ 30-32%, кобальта хлорида 1%. Это густоватая темно-коричневая масса применяется при злокачественных опухолях, особенно при раке желудка, легких и др. органов, богато снабженных кровеносными сосудами.

СУХИЕ ЭКСТРАКТЫ.

1. Экстракт крушины сухой – Extractum Frangulae siccum.

Готовят методом перколяции на 70% спирте из коры ольховидной крушины (Frangula alnus). Вытяжку упаривают в вакуум-аппарате до густоты и затем сушат в вакуум-сушилке, измельчают в порошок. Содержание производных антрацена - не менее 6%. Применяется как слабительное средство.

2. Extractum Helichrysi siccum – экстракт бессмертника сухой. Жидкий экстракт бессмертника, полученный из цветков методом перколяции или любым реперколяционным методом. 30% водно-спиртовым раствором концентрируют до густоты сиропа, смешивают с молочным сахаром и МgO и высушивают в вакуум-сушилке. На 100 кг жидкого экстракта берут 66 кг молочного сахара и 34 кг окиси магния. Это крупный порошок буровато-желтого цвета. Применяется при холециститах и гепатитах.

3. Extractum Aloes siccum – экстракт сабура. Приготавливают из сухого сока листьев алоэ. Крупноизмельченный сабур растворяют в 5-кратном количестве горячей воды. К горячему раствору прибавляют равное количество холодной воды (t=12^оС) и оставляют на трое суток при температуре не выше 12°С. Отстоявшуюся прозрачную жидкость сливают, фильтруют, упаривают в вакууме досуха. Порошковый экстракт применяют как слабительное, из него готовят настойку.

ЭКСТРАКТЫ – КОНЦЕНТРАТЫ

Это особая группа жидких и сухих экстрактов, предназначенных для приготовления настоев и отваров в аптечных условиях.

Жидкие экстракты-концентраты готовят в соотношении 1:2 реперколяционными методами. В качестве экстрагента - растворы спирта низкой концентрации 20-40%.

Номенклатура: ЖИДКИЕ экстракты-концентраты.

1. Жидкий экстракт-концентрат валерианы 1:2 – Extractum Valerianae fluidum standartisatum.

Готовят реперколяцией на 40% спирте из корней и корневищ валерианы. Плотность такого концентрата 0,98-1,0, экстрактивных веществ 7-10%, спирта не менее 33%. Применяется для получения настоев.

2. Жидкий экстракт-концентрат горицвета – Extractum Adonidis fluidum standartisatum 1:2.

Готовят методом реперколяции на 25% спирте. Стандартизуют в I мл - 23-27 ЛЕД. Применяется для приготовления настоев, сердечное средство.

СУХИЕ экстракты-концентраты

1. Extractum Althaeae siccum standartisatum 1:1.

Готовят из корней алтея мацерацией 10-кратным количеством 25% спирта при комнатной температуре 10 часов. Вытяжку сливают, фильтруют и упаривают в вакуум-выпарном аппарате при температуре 50-60 С до 1/2 объема (густоватый экстракт). Прибавляют (в смесителе) порошок сахара. и досушивают в вакуум-сушильном аппарате. Сухую массу размалывают и молочным сахаром доводят до содержания действующих веществ – 25%. Содержание слизистых веществ, полисахаридов и др. действующих веществ - в пределах 24-28%.

2. Extractum Thermopsidis siccum standartisatum 1:1.

Получают реперколяцией 25% спиртом из травы термопсиса. Извлечение отстаивают, фильтруют, сгущают и высушивают в вакууме. Порошковый экстракт разбавляют молочным сахаром и декстрином в соотношении 1+2½ части. Содержание алкалоидов 1%. Применяют для приготовления настоев 1:400, как отхаркивающее, противокашлевое.

3. Extractum Adonidis siccum standartisatum 1:1.

Реперколяция 20% спиртом. Вытяжку отстаивают, фильтруют, упаривают в вакуум-выпарном аппарате и высушивают в вакуум-сушилке. Сухой экстракт разбавляют смесью молочного сахара и декстрина в соотношении 1:1 до содержания в 1 г 50 ЛЕД (46-54 ЛЕД). Применяют для приготовления настоев, как сердечное средство.

Достоинства экстрактов-концентратов:

– позволяют быстро получать настои и отвары в условиях аптеки. Для жидких концентратов берут 2 ч, сухих – 1 часть экстракта вместо указанного в рецепте количества растительного сырья.

Недостатки: 1) во время переработки (сушки) сухих экстрактов-концентратов может происходить разложение действующих веществ;

2) сухие концентраты содержат значительный процент разбавителя (из 1 кг сырья получают 0,2-0,25 кг экстракта, а остальное – водорастворимые, гигроскопичные вещества – сахароза, декстрин, молочный сахар, поэтому микстуры из таких концентратов легко прокисают;

3) не равноценны водному извлечению extempore.

Полиэкстракты – этрады

Один экстрагент, применяемый обычно для получения экстракта не может извлечь все экстрагированные (активные биологически) вещества. Проф. Кочан Г.Л. предлагает последовательно обрабатывать растительное сырье разными экстрагентами. После упаривания экстрагентов из извлечения можно получить препарат, содержащий комплекс веществ всего растения. В таком экстракте при соединении отдельных фракций можно увеличивать те или иные более активные фракции, получать более эффективные лечебные препараты. Идея Кочана Г.Л. состоит также в том, что балластных веществ по существу нет. Имеются только комплексы сопровождающих веществ разного состава, способствующие проявлению активности или замедляющие действие активных ингредиентов. Им разработан полифракционный экстракт из коры крушины.

Испытание экстрактов в соответствии с ДФУ І изд. Стр. 491.

Сухой остаток: 2,0 экстракта выпаривают в чашке на водяной бане и сушат в сушильном шкафу при t^o=100-105^oС 3 часа. Охлаждают и

Дополнительно контролируется: идентификация, тяжелые металлы (не более 0,01%), содержание органических растворителей, микробиологическая чистота.

Количественное содержание.

Хранят: в контейнерах, обеспечивающих стабильность продукта на протяжении срока пригодности и, если необходимо, в прохладном, защищенном от света месте.

Регулировку состава сухих экстрактов до необходимого содержания составных частей проводят с помощью подходящих вспомогательных веществ или используют сухой экстракт другой концентрации из одноименного сырья.

Стандартизация

Стандартизацию густых и сухих экстрактов проводят по содержанию действующих веществ или биологической активности. Также определяют содержание влаги по методике ГФ XI. В густых экстрактах содержание влаги не более 25% , в сухих — не более 5% .

Номенклатура густых и сухих экстрактов

(по Государственному реестру) и основные их показатели

(по ГФ и ВФС)

Густые экстракты

1. Экстракт белладонны густой (Extractum Belladonnae spissum). Исходное сырье — лист белладонны; экстрагент — 20% спирт этиловый. Содержит 1,4—1,6% алкалоидов. Спазмолитическое и болеутоляющее средство.

2. Экстракт валерианы густой (Extractum Valerianae spissum). Исходное сырье — корни и корневища; экстрагент — 40% спирт этиловый. Содержит изовалериановую, свободную валериановую, органические кислоты, алкалоиды, дубильные вещества. Успокаивающее средство.

3. Экстракт вахты трехлистной густой (Extractum Menyanthidis trifoliata spissum). Исходное сырье — лист трилистника водяного: экстрагент — кипящая вода. Содержит гликозиды мениантин и мениатрин, флавоны, гликозиды (рутин). Возбуждающее аппетит, желчегонное, антисептическое средство.

4. Экстракт мужского папоротника густой (Extractum Filici maris spissum). Исходное сырье — высушенные корневища экстрагент — эфир, дихлорэтан или четыреххлористый углерод Содержит папоротниковую кислоту, флаваспидиновую кислоту аспидинол. Действует преимущественно на ленточных глистов Содержание филлицина 25-28%. Применяют при лечении тениидозов (инвазии бычьими и свиными цепнями), дифиллоботриоза, гименолеппдоза.

5. Экстракт перца стручкового густой (Extractum Capsic spissum). Исходное сырье — плоды. Содержит капсицаин. Раздражающее и отвлекающее средство.

6. Экстракт полыни густой (Extractum Absinthii spissum) Исходное сырье — трава; экстрагент — хлороформная вода Содержит абсинтин и анабсинтин, эфирные масла, витамин С дубильные вещества. Применяется как горечь, а также как constituens в пилюлях.

7. Экстракт солодкового корня густой (Extractum Glycyrrhiza spissum). Исходное сырье — корни и корневища; экстрагент -1% водный раствор аммиака. Содержит глицирризиновую кислоту флавоноиды и слизистые вещества. Содержание чистой глицирризиновой кислоты не менее 14%. Отхаркивающее, противовоспалительное, противоязвенное средство, применяют как -constituens в пилюлях.

Сухие экстракты

А. С нелимитированным верхним пределом действующих веществ.

1. Экстракт алтейного корня сухой (Extractum Althaea siccum). Исходное сырье — корень. Содержит до 35% растительной слизи. Отхаркивающее и противовоспалительное средство при заболеваниях верхних дыхательных путей.

2. Экстракт бессмертника сухой (Extractum florum Helichrysi arenarii siccum). Исходное сырье — цветки. Содержит флавоны, горечи, дубильные вещества, стерины, эфирные масла и др.

3. Экстракт горицвета сухой (Extractum Aadonidis vernali siccum). Исходное сырье — трава. Содержит гликозиды — цимарин, адонитоксин и др. Применяют при недостаточности кровообращения, вегетодистониях, неврозах и др.

4. Экстракт крушины сухой (Extractum Frangulae siccum) Исходное сырье — кора; экстрагент — 70% этанол. Содержание производных антрацена не менее 6%. Слабительное средство.

5. Экстракт логохилуса сухой (Extractum Logochili siccum) Исходное сырье — цветки и листья. Содержит логохилин, эфирное масло, дубильные вещества, каротин. Применяют при кровотечениях геморрагических, геморроидальных, носовых.

6. Экстракт марены, красильной сухой (Extractuni Rubiae tinctorum siccum). Исходное сырье — корневища. Содержит гликозиды, производные оксиметил и оксиантрахинона. Оказывает спазмолитическое и мочегонное действие, способствует разрыхлению мочевых конкрементов, содержащих фосфаты кальция и магния. Применяют при почечно-каменной болезни для уменьшения спазмов и облегчения отхождения мелких конкрементов.

7. Экстракт ревеня сухой (Extractum Rhei siccum). Исходное сырье — корневища и корни; экстрагент — 30% этанол. Содержит производных антрацена не менее 3%. Слабительное средство.

8. Экстракт сенны сухой (Extractum Sennae siccum). Исходное сырье — лист. Содержит антрагликозиды, хризофановую кислоту, смолистые вещества. Слабительное средство.

9. Экстракт солодкового корня сухой (Extractum Glycyrrhizae siccum). Его получают из густого экстракта солодкового корня путем высушивания. Содержит глицирризиновой кислоты не менее 17%. Отхаркивающее, противовоспалительное, противоязвенное средство, а также как constituens в пилюлях. Приготавливают сироп и лакричный эликсир.

10. Экстракт термопсиса сухой (Extractum Thermopsidis siccum). Исходное сырье — трава. Содержит алкалоиды (цитизин, метилцитизин, пахикарпин, анагирин, термопсидин, термопсин), сапонины, эфирные масла и др. В 1 г препарата должен быть 1% алкалоидов (разбавитель — молочный сахар).

Б. С лимитированным верхним пределом действующих веществ

11. Экстракт белладонны сухой (Extractum Belladonnae siccum). Исходное сырье — лист белладонны; экстрагент — 20% спирт этиловый. Содержание алкалоидов в пересчете на гиосциамин 0,7—0,8%,.

Список Б.

12. Экстракт горицвета сухой (Extractum Adonidis vernalis siccum). Исходное сырье — трава. Экстракт (1:1) содержит в 1 г 46—54 ЛЕД; экстракт (2:1) содержит в 1 г 90—110 ЛЕД. Применяют при легких формах хронической недостаточности кровообращения, успокаивающее ЦНС, при неврозах.

13. Экстракт элеутерококка сухой (Extractum Eleutherococci siccum). Исходное сырье — корневища. Тонизирующее, общеукрепляющее, стимулятор ЦНС.

Хранение

Густые экстракты хранят в герметически укупоренной таре, не допускающей подсыхания.

Сухие экстракты, отличающиеся большой гигроскопичностью необходимо хранить в мелкоемких широкогорлых банках герметически укупоренных, емкостью не более 100 г.

При необходимости экстракты хранят в прохладном защищенном от света месте.

Экстракты-концентраты

Экстракты-концентраты, или экстракты для приготовления настоев и отваров, представляют собой стандартизованные жидкие и сухие извлечения из лекарственного растительного сырья, используемые для быстрого приготовления водных извлечений в аптечной практике.

Различают жидкие концентраты, которые готовят в соотношении 1:2 и сухие в соотношении 1:1. Это означает, что из 1 части по массе растительного материала получают две объемные части жидкого концентрата или 1 часть по массе сухого концентрата. При получении экстрактов в качестве экстрагента используют этанол низких концентраций (от 20 до 40%). Это объясняется стремлением приблизить концентраты по составу экстрагируемых веществ к аптечным водным извлечениям.

Технология получения жидких концентратов предусматривает те же стадии, что и при получении жидких экстрактов, а именно: получение вытяжки из лекарственного растительного сырья, очистка вытяжки, стандартизация. Для получения вытяжки чаще используют методы, в которых не применяют выпаривание (количество конечного продукта при этом будет выше). Очистка вытяжек сводится к отстаиванию и фильтрованию отстоявшейся вытяжки. Стандартизуют жидкие концентраты по тем же показателям, что и жидкие экстракты (содержание действующих веществ, сухой остаток, содержание спирта или плотность, содержание тяжелых металлов).

Сухие концентраты отличаются от обычных сухих экстрактов тем, что содержание действующих веществ в них равно содержанию в исходном сырье, т. е. (1:1) (только для сухого концентрата ландыша оно равно половинному количеству (1:2)). Следовательно, для приготовления настоев и отваров из сухих концентратов вместо прописанного по рецепту количества лекарственного сырья берут одинаковое по массе количество сухого концентрата и растворяют в рассчитанном объеме воды.

Сухие концентраты, или “концентрированные сухие настои и отвары”, в зарубежной фармацевтической литературе больше известны под названием “абстракты”. Одна часть абстракта может отвечать одной (1:1) или 0,5 (1:2) части исходного лекарственного растительного сырья.

Сухие концентраты получают аналогично сухим экстрактам.

Получение вытяжки проводят до полного истощения сырья, используя чаще высокоэффективные методы (для алтейного корня применяют мацерацию). Для очистки вытяжек применяют отстаивание и последующее фильтрование. Высушивание может проводиться через стадию сгущения. В этом случае применяют все типы аппаратов, используемых для упаривания вытяжек. Последующее высушивание проводится в вакуум-вальцовых сушилках или вакуум-сушильных шкафах при 50-60°С. Если высушивание проводят без стадии сгущения, то применяют распылительные, сублимационные (лиофильные, молекулярные) сушилки.

Наполнители, в качестве которых используют декстрин, молочный сахар или смеси, вводят во время размола высушенного экстракта.

Стандартизацию сухих концентратов проводят по содержанию влаги и тяжелых металлов.

Масляные экстракты

Масляные экстракты, или медицинские масла (Oleo medicata), — это извлечения из лекарственного растительного сырья, полученные с использованием растительных или минеральных масел.

В настоящее время в медицинской практике используют масляные экстракты из листьев белены (масло беленное), листьев дурмана (дурманное масло), травы зверобоя, масло мякоти плодов шиповника (Extraction Rosae oleosum), каротолин (Carotolinum), масло семян шиповника (Oleum Rosae), масло облепихи (Oleum Hippophae).

Беленное масло (Oleum Hyoscyami) получают из листьев белены (Hyoscyamus niger. L.), содержащих не менее 0,05% алкалоидов, методом мацерации. В качестве экстрагента применяют подсолнечное масло. На одну часть листьев белены берут 10 частей масла. В чугунный эмалированный реактор помещают крупноизмельченные листья белены, которые смачивают смесью, состоящей из 75 частей 95% спирта и 3 частей 10% раствора аммиака. Массу перемешивают и оставляют в реакторе с плотно закрытой крышкой на 12 ч при комнатной температуре. При этом гиосциамин и другие алкалоиды, содержащиеся в белене в форме солей, почти нерастворимые в жирных маслах, переходят в свободные основания, хорошо растворимые в жирных маслах. После мацерации массу заливают подсолнечным маслом, добавляют безводный натрия сульфат, поднимают температуру смеси до 50-60°С и при постоянном перемешивании добиваются полного улетучивания спирта и аммиака (около 12 ч). При таком экстрагировании алкалоиды-основания из спиртового раствора полностью переходят в масляную фазу.

На ГЛАВНУЮ

к оглавлению