Регламент на производстве экстракта красавки густого -200 кг

 

3.7 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. [9]

 

 

 

После достижения равновесия давлений в экстракторы 1подают 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требования к экстрагентам

Экстрагент в процессе экстракции БАВ играет особо важную роль. Он должен обладать способностью проникать через стенки клетки, избирательно растворять внутри клетки биологически активные вещества, после чего последним необходимо пройти через различные твердые оболочки и выйти за пределы раститель­ного материала. К экстрагентам предъявляются определенные требования, вытекающие из специфических особенностей фарма­цевтического производства. Экстрагент должен обладать:— избирательностью, т. е. максимально растворять лекарствен­ные вещества, и минимально — балластные вещества;

— высокой смачивающей способностью, обеспечивающей хорошее проникновение его через поры материала и стенки клеток;

— способностью препятствовать развитию в вытяжке микрофлоры;

— летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью;

— минимальной токсичностью и огнеопасностью;

— доступностью по стоимости.

Из двух равноценных экстрагентов выбирают менее огнеопасный, доступный по цене, фармакологически менее вредный и т. д. Если же экстрагент не удовлетворяет указанным требованиям, то применяют смеси, например, подкисленную воду, спирт с водой, эфир со спиртом и т. п.

Одним из наиболее часто применяемых экстрагентов является вода, которая обладает следующими преимуществами:

— хорошо проникает через клеточные оболочки, не пропитанные гидрофобными веществами;

— растворяет и извлекает многие вещества лучше других жидкостей;

— фармакологически индифферентна;

— повсеместно распространена;

— негорюча и невзрывоопасна;

— доступна по стоимости.

 

Однако как экстрагент имеет ряд отрицательных сторон,

например:

— не растворяет и не извлекает гидрофобные вещества;

— не обладает антисептическими свойствами, вследствие чего в водных извлечениях могут развиться микроорганизмы, способ­ные вызвать порчу получаемого извлечения;

— за счет воды происходит гидролитическое расщепление многих веществ, особенно при высокой температуре;

— в водной среде ферменты могут расщеплять лекарственные вещества и т. д.

Этиловый спирт — наиболее часто применяемый экстрагент после воды.

Качество спирта-ректификата регламентируется ГФ X и ГОСТом 5962-51.

Спирт как экстрагент:

— является хорошим растворителем многих соединений, которые не извлекаются водой, например жиры, алкалоиды, хлорофилл, гликозиды, эфирные масла, смолы и др;

— обладает антисептическими свойствами (в спиртоводных растворах более 20% не развиваются микроорганизмы и плесени);

— чем крепче спирт, чем менее возможны в его средах гидролитические процессы. Спирт инактивирует ферменты;

— достаточно летуч, поэтому спиртовые извлечения легко сгущаются и высушиваются до порошкообразных веществ. Для сохранения термолабильных веществ выпаривание и сушка проводятся под вакуумом;

— является лимитированным продуктом, отпускается фарма­цевтическим производством в установленном порядке;

— значительно труднее, чем вода, проникает через стенки клеток, отнимая воду у белков и слизистых веществ, превращая их в осадки, закупоривающие поры клеток и тем самым ухудша­ющие диффузию. Чем ниже концентрация спирта, тем легче он проникает внутрь клеток;

 

— фармакологически неиндифферентен; он оказывает как местное, так и общее действие, что необходимо учитывать при производстве извлечений;

— горюч и огнеопасен.

Итак, спирт-экстрагент имеет более широкий диапазон извлечения БАВ, чем вода, причем его извлекающая способность зависит от концентрации. При экстрагировании этанолом в концентрации не менее 70% получают вытяжки, свободные от биополимеров (белков, слизей, пектинов)

Ацетон (СН3СОСН3). Бесцветная жидкость с характерным запахом. Относительная плотность 0,798. Кипит при 56,2 °С. С водой и органическими растворителями смешивается во всех отношениях. Применяют как экстрагент для алкалоидов, смол, масел и др.

Этиловый эфир (СН2Н5ОС2Н5). Бесцветная, легкоподвижная жидкость с чрезвычайной летучестью, температура кипения — от 34 до 36 °С. Растворим в 12 частях воды, смешивается во всех соотношениях с ацетоном, спиртом, петролейным эфиром, жирными и эфирными маслами. Удельный вес 0,714 (при 20 °С). Пары эфира имеют большой удельный вес (2,56 по отношению к воздуху), они стелются по полу, ядовиты, могут перемещаться и накапливаться далеко от источника испарения эфира. При соприкосновении с огнем или горячими предметами могут дать взрыв большой силы (температура вспышки эфира 40 °С). Поэтому при работе с эфиром необходимо соблюдение особых мер безопасности, что ограничивает его применение как экстрагента. Этилацетат в смеси с этанолом в соотношении 9:1 используют при жидкостной экстракции флавокоидов в производстве фламина.

Хлороформ (СНС13). Бесцветная, прозрачная, легколетучая жидкость, смешивающаяся во всех соотношениях со спиртом, эфиром, бензином, со многими жирными и эфирными маслами, в воде растворима (1:200) и не смешивается с глицерином. Удельный вес 1,52, кипит при 59,5—62 °С. Пары хлороформа ядовиты, но не горючи и не взрывоопасны.

Является хорошим растворителем для многих лекарственных веществ: алкалоидов, гликозидов, масел и т. д.

Дихлорэтан (С1СН2СН2С1). Бесцветная, прозрачная жидкость, несмешивающаяся с водой. Имеет запах, напоминающий хлороформ. Плотность 1,252—1,235. Температура кипения 83,0— 84,0 °С. Смешивается со спиртом и эфиром, жирами, минеральными маслами, смолами. Дихлорэтан малоогнеопасен (температура воспламенения 21,1 °С). При вдыхании паров вызывает отравле­ние. Дихлорэтан в смеси с хлороформом (при плотности 1,315) применяется для экстрагирования гликозидов.

Хлористый метилен (СН2С12). Экстрагент q высокой относи­тельной плотностью — 3,33 и температурой кипения 41 °С. Приме­няется для экстрагирования гидрофобных веществ (гликозидов, алкалоидов и др.)

Метанол, метиловый, или древесный спирт (СН3ОН). В настоящее время получается синтетически. Прозрачная, бесцветная жидкость со слабым запахом, напоминающим этиловый спирт. Смешивается с водой во всех отношениях, образуя прозрачные растворы без следов помутнения и опалесценции. Плотность не более 0,793. Температура кипения 64—67 °С. Сильный яд. Прием внутрь 10 мл вызывает атрофию зрительного нерва, дозы 15— 20 мл смертельны. К работе с метиловым спиртом допускаются лишь после специального инструктажа. Хранят в опломбиро­ванной таре. Применяется при экстрагировании кумаринов. Для разделения смеси гликозидов используют смесь метанола и воды (плотность 0,9464).

Масла растительные. Применяют масла растительные холодного прессования, хорошо отстоявшиеся; желтого цвета. Чаще всего применяют персиковое, миндальное и подсолнечное масла. Жирные масла смешиваются с эфиром, хлороформом, бен­зином, эфирными маслами и минеральными маслами. Все масла, кроме касторового, не смешиваются со спиртом и водой. Прогор­кают, что влечет за собой повышение кислотного числа. Жирные масла обладают избирательной способностью как экстрагенты.

Сжиженные газы. Перспективными для экстрагирования являются предлагаемые в последнее время сжиженные газы: углерода диоксид, пропан, бутан, жидкий аммиак, хладоны (хлорфторпроизводные углеводородов) и др. Сжиженный углерода диоксид хорошо извлекает эфирные, жирные масла и другие гидрофобные вещества. Гидрофильные вещества хорошо экстраги­руются сжиженными газами с высокой диэлектрической прони­цаемостью (аммиак, метил хлористый, метиленоксид и др.)

Исследованиями, проведенными в ГНЦЛС, показано, что наиболее селективным растворителем в отношении эфирных масел является хладон-С318 (4-C4F8), практически не извлекающий жирных масел. Хладон-11 (CC13F), хладон-12 (CC12F2) и хладон-22 (CHC1F2) извлекают эфирные и жирные масла, каротиноиды, терпеноиды и другие природные вещества.

 

Экстрагирование сжиженными газами проводится под давлением, при снятии которого экстрагент улетучивается, а экстрактивные вещества остаются в чистом виде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Список литературы

1.Банный И.П. Литвиненко М. М. и др. Фармакогностический анализ лекарственного растительного сырья . Учебное пособие.- Х.: Золотые страницы, 2003. – 86 с.

2. Безчаснюк Е.М., Дяченко  В.В., Кучер О.В., "Процесс экстрагирования  из лекарственного растительного  сырья" - Фармаком 1 – 2003., стр. 54-56.

3.Государственная фармакопея  СССР XI издание / 1 и 2 т. – М.: Медицина,1987

4.  Краснюк И.Н.  Фармацевтическая технология: Технология лекарственных форм.  М.: Издательский центр «Академия», 2004.

5.   Милованова Л.Н.  Технология изготовления лекарственных форм.  Ростов на Дону: Медицина, 2002 .

6.   Муравьев И.А.  Технология лекарств. 2-е издание перераб. и дополн. – М.: Медицина, 1988 .

7.   Саканян Е.И.  Методические указания к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарств. СПб.: Медицина, 1997 .