Теоретические основы экстрагирования

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной и ау­диторной подготовки студентов 5 курса фармацевтического факультета заочного обучения для решения контрольных заданий по промышленной технологии ле­карств. Оно включает две контрольные работы и приложения. Контрольные работы составлены по следующим темам те­мам: «Экстракционные фитопрепараты», «Таблетки», «Капсулы и микрокапсулы», «Инъекционные раство­ры в ампулах», «Мягкие лекарственные формы» и «Пластыри, горчичники и медицинские карандаши»

Цель - научить студентов решать вопросы выбора рациональной технологии и проведения технологических процессов, оценивать качество лекарственных препаратов, ознакомление с маркировкой и упаковкой. В основу решения контрольных работ положен принцип самостоятельной работы студентов, тре­бующий предварительной теоретической подготовки по выполняемым работам.

К каждой теме дан краткий обзор литературы, вопросы для самоподготовки, обучающие задачи с примерами решений, конкретные задания и рекомендации к их выполнению. Все это способствует формированию у студентов практических навыков и уме­ний.

Во втором разделе пособия даются рекомендации к курсовому экзамену: перечень вопросов для подго­товки к экзамену, перечень оборудования и практических умений.

В приложениях содержатся технологические и аппаратурные схемы про­изводства на различные лекарственные препараты, номенклатура экстракцион­ных фитопрепаратов, инъекционных растворов в ампулах, таблеток, мазей и суппозиториев.

Пособие согласовано с действующей программой по промышленной тех­нологии лекарств и соответствует учебному плану 5 курса факультета заочного обучения.

Контрольная работа № 1

Тема: «ЭКСТРАКЦИОННЫЕ ФИТОПРЕПАРАТЫ» Общая статья «Настойки» (ГФ XI, пып.2, стр. 148-149)

Настойки представляют собой окрашенные жидкие спиртовые, или водно-спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без надевания и удаления экстрагента.

Степень измельчения лекарственного растительного сырья должна быть указана в частных статьях.

Для получения настоек могут быть использованы различные способы: мацерация (настаивание), дробная мацерация, мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента, вихревая экстракция, перколяция (вытеснение) и др.

При изготовлении настоек из одной весовой части лекарственного рас­тительного сырья получают 5 объемных частей готового продукта, из сильно­действующего сырья - 10 частей, если нет других указаний в частных статьях.

Полученные извлечения отстаивают при температуре не выше 10⁰С до получения прозрачной жидкости не менее 2 сут и фильтруют.

Методы испытания. В настойках определяют: содержание действующих веществ по методикам, указанным в частных статьях; содержание спирта (ГФ XL вып. I, с. 26) или плотность (ГФ XI, вып. 1, с. 24), сухой остаток и тяже­лые металлы.

Определение сухого остатка. 5 мл настойки помещают во взвешенный бюкс, выпаривают на водяной бане досуха и сушат два часа при 102,5±2,5°С, затем охлаждают в эксикаторе 30 мин и взвешивают.

Определение тяжелых металлов. 5 мл настойки выпаривают досуха, при­бавляют 1 мл концентрированной серной кислоты, осторожно сжигают и прока­ливают. Полученный остаток обрабатывают при нагревании 5 мл насыщенного раствора аммония ацетата, фильтруют через беззольный фильтр, промывают 5 мл воды и доводят фильтрат водой до объема i 00 мл; 10 мл полученного рас-твора должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001 %) (ГФХ1. вып. 1, с. 165),

Хранение. В упаковке, обеспечивающей стабильность препарата в течение указанного срока годности, в прохладном, защищенном от света месте. В про­цессе хранения настоек возможно выпадение осадка.

Общая статья «Экстракты» (ГФ XI, выи.2, стр. 160-161)

Экстракты представляют собой концентрированные извлечения из ле­карственного растительного сырья. Различаю! жидкие экстракты (Extracts flu-ida); густые экстракты (Extracta spissa) - вязкие массы с содержанием влаги не более 25 %; сухие экстракты (Extracta sicca) - сыпучие массы с содержанием влаги не более 5 %.

Степень измельчения лекарственного растительного сырья должна быть указана в частных статьях.

Теоретические основы экстрагирования

Большинство галеновых, новогаленовых, препаратов индивидуальных веществ из растительного и животного сырья получают способом экстрагирования. В основе экстрагирования лежат диффузионные (массообменные) процессы, основанные на выравнивании концентраций биологически активных веществ (БАВ) в растворителе (экстрагенте) и внутри клетки. По механизму массопереноса различают два вида диффузии: молекулярную и конвективную.

Молекулярная диффузия - это процесс, основанный на взаимном проникновении хаотически движущихся молекул жидких или газообразных веществ, граничащих друг с другом и находящихся в состоянии макроскопического покоя. Движущей силой диффузионного процесса является разность концентраций растворенных веществ в граничащих жидкостях или газах.

Скорость молекулярной диффузии зависит от радиуса диффундирующих молекул, вязкости раствора и температуры.

Математическое выражение процесса молекулярной диффузии представлено уравнением Фика, которое показывает зависимость скорости диффузии dm/dt (м²/с) от коэффициента диффузии D (м²/с), площади поверхности, через которую проходит диффузия S (м²) и градиента концентрации dc/dx:

dm dc

¾ = - DS ¾

dt dx

Коэффициент диффузии D показывает количество вещества (кг), продиффундировавшего за 1с через поверхность в 1м² при разности концентрации, равном 1 кг/м³. Знак (-) показывает направление процесса в сторону уменьшения концентрации (из клетки). Математически коэффициент диффузии выражается уравнением Эйнштейна:

,

где R - универсальная газовая постоянная, 8,32 Дж/град×моль;

Т - температура, К;

h - вязкость среды, н/с×м²;

N_А - число Авогадро, 6,02 ×10²³;

r – радиус диффундирующих частиц, м.

Таким образом, чем меньше радиус диффундирующих частиц, меньше вязкость среды и выше температура, тем выше скорость молекулярной диффузии. Скорость диффузии также возрастает с увеличением поверхности, разделяющей вещества, с уменьшением толщины слоя, через который диффундируют вещества и с увеличением продолжительности процесса.

Конвективная диффузия - это процесс, основанный на массопереносе вещества в небольшом объеме растворителя в турбулентном потоке.

Математическое выражение скорости диффузии представлено уравнением:

где b - коэффициент конвективной диффузии, показывающий, какое количество вещества передается через 1 м² поверхности фазового контакта в воспринимающую среду в течение 1 с при разности концентрации между слоями, равной 1 кг/м³.

Скорость конвективной диффузии возрастает с увеличением поверхности контакта фаз, разности концентраций и продолжительности процесса. При конвективной диффузии размер молекул диффундирующего вещества, вязкость растворителя становятся второстепенными факторами, а главными факторами, влияющими на скорость диффузии, становятся гидродинамические условия: скорость и режим движения жидкости. Скорость конвективной диффузии во много раз выше скорости молекулярной диффузии.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: