 |
Настои и отвары infusa et decocta
|
|
|
|
ХАРАКТЕРИСТИКА НАСТОЕВ И ОТВАРОВ
Настои (infusa) и отвары (decocta) представляют собой водные вытяжки из растительного лекарственного сырья или водные растворы специально для этих целей приготовленных экстрактов-концентратов.
По дисперсологической классификации настои и отвары относят к свободным всесторонне дисперсным системам с жидкой дисперсионной средой. Дисперсную фазу здесь составляет водорастворимый комплекс действующих и сопутствующих веществ. Дисперсная фаза настоев и отваров может находиться в состоянии истинных растворов, высокомолекулярных веществ, реже коллоидных растворов или различных их комбинаций.
СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ
Вода по межклеточным ходам достигает клеток и диффундирует в них. Высушенные спавшиеся клетки при этом набухают, а находящиеся в ней вещества десорбируются и растворяются. Возникает при этом разность концентрации растворенных веществ в клетках и за их пределами. Разность концентрации обусловливает диализ, переход веществ из клеток за их пределы.
Таким образом извлечение является сложным процессом и складывается из комплекса диффузии, десорбции, растворения и диализа, протекающих одновременно и самостоятельно как единый сложный процесс.
Движущей силой процесса извлечения является разность концентрации растворенных веществ в растительном сырье и за его пределами.
При извлечении веществ из растительного сырья имеет место свободная молекулярная диффузия, внутренняя молекулярная диффузия (диффузия внутри растительного материала) и конвективная диффузия.
Свободная молекулярная диффузия выражается уравнением Фика:
S – количество продиффундировавшего вещества в кг;
|
|
|
Д – коэффициент свободной молекулярной диффузии;
F – поверхность раздела фаз в м2;
С – с – разность концентраций в кг/м3;
τ – время диффузии в с;
Х – толщина слоя, через который происходит диффузия.
Коэффициент свободной молекулярной диффузии (Д) выражается уравнением Эйнштейна:
R – газовая постоянная 8,32 Дж (град. моль);
Т – абсолютная температура;
No – число Авогадро (6,06·1023);
π – 3,14;
η – вязкость в н/с·м2;
r – радиус диффундирующих частиц в м.
Свободная молекулярная диффузия протекает в воде за пределами растительного сырья.
Диффузия внутри растительного материала осложняется прохождением веществ через стенки клеток. Поэтому в уравнение Эйнштейна вводится поправочный коэффициент (В), а в уравнении Фика коэффициент свободной молекулярной диффузии (Д) заменяется коэффициентом внутренней молекулярной диффузии (Двн).
Конвективная диффузия осуществляется перемещением экстрагента перемешиванием или иным способом. Математически конвективная диффузия выражается уравнением:
S – количество вещества, перешедшего в движущийся поток жидкости в кг;
β – коэффициент конвективной диффузии, представляющий собой количество вещества, переносимое за 1 с через поверхность в
1 м2, при разности концентраций 1 кг/м3;
F – поверхность раздела в м2;
С – с – разность концентрации вещества, переходящего в поток, у поверхности раздела фаз (С) и в центре движущегося потока (с) в кг/м3;
τ – время в с.
Конвективная диффузия в аптечных условиях преимущественно обеспечивается периодическим перемешиванием во время настаивания на водяной бане растительного сырья с водой. При этом разрушается диффузионный пограничный слой (концентрация извлекшихся веществ вокруг частичек растительного сырья), что повышает разность концентрации растворенных веществ внутри растительного сырья и за его пределами, т.е. увеличивает движущую силу процесса извлечения.
|
|
|
Все рассмотренные виды диффузии обобщаются в уравнении массопередачи:
S – количество вещества, переходящего из растительного сырья в воду в кг;
К – коэффициент массопередачи;
F – поверхность соприкосновения растительного сырья и воды в м2;
С – с – разность концентраций вещества, переходящего из растительного сырья в воду в кг/м3 (движущая сила процесса массообмена);
τ – время в с.
Коэффициент массопередачи (К) означает количество вещества, переносимое за 1 с через поверхность в 1 м2, при разности концентраций 1 кг/м3 и выражается уравнением:
2r – толщина частицы раститиельного сырья;
n – коэффициент;
Двн – коэффициент внутренней диффузии;
σ – толщина диффузионного пограничного слоя;
Д – коэффициент свободной молекулярной диффузии;
β – коэффициент конвективной диффузии.
Процесс извлечения практически заканчивается, когда концентрация веществ, находящихся в растворе в растительном сырье, становится равной их концентрации в растворе, вне растительного сырья.
На эффективность экстрагирования в условиях аптечного производства оказывают влияние: степень измельчения растительного сырья, продолжительность настаивания с нагреванием на кипящей водяной бане и в отдельных случаях без нагревания, продолжительность охлаждения экстрагента с растительным сырьем, величина рН среды, степень поглощения воды высушенным растительным сырьем, соотношение растительного сырья и воды, гидродинамические условия (перемешивание экстрагента), разность концентраций растворенных веществ в растительном сырье и за его пределами.
Настои и отвары являются древней лекарственной формой и не утратили своего значения по настоящее время.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕСС ИЗВЛЕЧЕНИЯ
На процесс получения настоев и отваров оказывают влияние:
1. Степень измельчения растительного сырья;
2. Количество экстрагента;
3. Температура;
4. Продолжительность извлечения (нагревания и охлаждения);
5. Гидродинамические условия;
6. Величина рН среды;
7. Материал аппаратуры.
|
|
|
