Рекуперация и ректификация

Рекуперация экстрагента (возвращение) - заключительная стадия в технологии экстракционных препаратов. Она заключается в возвращении экстрагента (спирта) из отработанного сырья и осуществляется 2 способами: вытеснением экстрагента водой и отгонкой.

Вытеснение осуществляется в экстракторе промыванием сырья 2-3-х кратным количеством воды. Получают промывные воды – низко-концентрированный раствор спирта с экстрактивными веществами. Промывные воды обычно подлежат перегонке для получения более крепкого отгона.

Отгонка спирта из отработанного сырья может осуществляться глухим и острым паром. В первом случае нагрев сырья осуществляют с помощью паровой рубашки, змеевиковых теплообменников. Отгон получается с высоким содержанием спирта, но возможно его загрязнение продуктами разложения за счет подгорания сырья.

Отгон острым паром осуществляется пропусканием пара непосредственно через отработанное сырье и сбором конденсата. Конденсат получается разбавленным, так как вместе с парами спирта конденсируются и пары воды.

Промывные воды и отгоны могут быть использованы для приготовления экстрагента путем смешивания его с более крепким спиртом до заданной концентрации. Такой экстрагент используется для получения препаратов одноименного сырья. Для очистки и укрепления рекуператов в производстве широко используется ректификация.

Ректификация (исправление, очистка) - процесс разделения гомогенной смеси основанный на многократной перегонке и на различной температуре кипения и конденсации компонентов смеси воды и спирта. Ректификация осуществляется в ректификационных установках, которые состоят из следующих аппаратов: куб-испаритель (или выносной теплообменник), ректификационная колонна, дефлегматор, распределительный стакан, конденсатор, приемник (т.1, стр. 403 - 409).

Спиртоводная смесь, подлежащая ректификации, помещается в куб-испаритель или выносной теплообменник, где нагревается. Образующийся пар (смесь паров воды и спирта) поступает в ректификационную колонну. Внутреннее устройство ее может быть различным (насадочные и барботажные), обеспечивающим условия многократного испарения и конденсации компонентов пара. Температура в колонне понижается снизу вверх, в связи с этим в нижней части колонны конденсируется более высококипящая жидкость (вода), а в верхней спирт. Крепость конденсата таким образом понижается снизу вверх. Новые порции пара, проходя через слой конденсата нагревают его, вследствие чего пары спирта переходят в паровую фазу, а в слое конденсата содержание спирта понижается.

Таким образом, пар пройдя ректификационную колонну максимально обогатится спиртом как низкокипящей жидкостью.

Затем пар поступает в дефлегматор, который представляет собой теплообменник, где охлаждающей жидкостью является вода нагретая до 60-80⁰С. В зависимости от температуры охлаждающей воды в дефлегматоре может быть полная или частичная конденсация паров спирта.

При полной конденсации паров спирт (горячий) идет в конденсатор (для охлаждения) и часть спирта поступает в распределительный стакан. Если происходит частичная конденсация спирта, то образовавшийся конденсат через распределительный стакан возвращается в ректификационную колонну, где он интенсифицирует испарение спирта и значительно укрепляет паровую фракцию спиртом. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре пары спирта поступают в конденсатор для окончательной конденсации.

Из конденсатора спирт поступает в приемники. Ректификация используется не только для получения спирта из рекуператов, но также и в технологии получения этилового спирта.

Экстракционные препараты

Настойки (Tincturae)

Настойки – это спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента.

Они представляют собой прозрачные, окрашенные жидкости, обладающие вкусом и запахом растений, из которых их готовят. Для изготовления настоек используется высушенное лекарственное растительное сырье, в качестве экстрагента используется этанол в концентрации от 40% до 95%. ИЗ одной весовой части несильнодействующего растительного сырья изготавливают пять объемных частей настойки (1:5), а из одной части сильнодействующего сырья – десять объемных частей настойки (1:10).

Иногда настойки готовятся в других соотношениях (мяты 1:20, из несильнодействующего сырья боярышника, календулы, арники – 1:10).

Для приготовления настоек применяют три основных метода: мацерация, перколяция, растворение густых и сухих экстрактов. Для интенсификации экстрагирования в методе мацерации используется перемешивание или циркуляция экстрагента.

Очистка настоек проводится отстаиванием полученного извлечения в течение нескольких дней при +8+10 ⁰С. При отстаивании коагулируют и выпадают в осадок балластные (высокомолекулярные) вещества и механические включения. После отстаивания настойку фильтруют через друк- или пресс-фильтры.

Стандартизацию настоек проводят по следующим показателям:

- содержание действующих или экстрактивных веществ;

- содержание этанола;

- определение тяжелых металлов – не более 0,001%.

Настойка белладонны (Tinctura Belladonnae) – готовится из листьев белладонны на 40% этаноле 1:10 методом перколяции. Действующие вещества – алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Настойка ландыша (Tinctura Convallariae) – готовится из травы ландыша майского на 70% этаноле 1:10 методом перколяции. Содержит сердечные гликозиды, применяется как кардиотоническое средство.

Настойка женьшеня (Tinctura Ginseng) – готовится из корней на 70% этаноле 1:10 методом мацерации. Содержит сапонины тетрациклические, применяется как средство, тонизирующее ЦНС.

Настойка зверобоя (Tinctura Hyperici) – готовится из травы зверобоя на 40% этаноле методом перколяции 1:5. Содержит полифенолы, флавоноиды. Применяется для лечения гингивитов и стоматитов.

Настойка мяты (Tinctura Menthae) – готовится из листьев мяты перечной на 90% этаноле 1:20 методом перколяции с добавлением 5% мятного масла. Содержит эфирное масло, применяется для улучшения пищеварения, при тошноте.

Настойка валерианы (Tinctura Valerianae) – готовится из корней и корневищ валерианы на 70% этаноле методом перколяции. Содержит эфирное масло, валериановую кислоту, применяется как успокаивающее средство.

Экстракты (Extracta)

Экстракты – это концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья. В зависимости от количества оставшегося в препарате экстрагента получаются экстракты разной консистенции:

- экстракты жидкие (Extracta fluida);

- экстракты густые (Extracta spissa);

- экстракты сухие (Extracta sicca).

1.Экстракты жидкие представляют собой жидкие концентрированные извлечения, для их получения используется высушенное растительное сырье и этанол разной концентрации. Содержание действующих веществ в жидких экстрактах равно содержанию их в исходном сырье, т.е. они готовятся в соотношении 1:1.

При производстве жидких экстрактов применяются методы перколяции и реперколяции. Метод перколяции для получения жидких экстрактов отличается следующим: перколяция (с постоянной скоростью) проводится до получения 85 объемных частей извлечения из 100 весовых частей сырья. Это извлечение представляет собой готовую продукцию – жидкий экстракт. Затем продолжают перколяцию в другой приемник до полного истощения сырья. Полученное извлечение выпаривают под вакуумом при температуре 50⁰-60⁰С до густоватой массы, которую добавляют к первому извлечению (85 ч.) и, если требуется, добавляют экстрагент до получения 100 объемных частей жидкого экстракта.

Очистка жидких экстрактов производится так же, как и настоек – отстаиванием в течение нескольких дней при температуре 8⁰-10⁰С с последующим фильтрованием. Стандартизация проводится по следующим показателям:

- содержание действующих или экстрактивных веществ;

- содержание этанола;

- определение тяжелых металлов.

Экстракт боярышника (Extractum Crataegi) готовится из плодов боярышника на 70% этаноле, содержит флавоноиды. Применяется для стимуляции и регуляции сердечно-сосудистой системы.

Экстракт крушины (Extractum Frangulae) готовится из коры крушины на 70% этаноле содержит антраценпроизводные, применяется как слабительное средство.

Экстракт элеутерококка (Extractum Eleutherococci) готовится из корневища элеутерококка на 40% этаноле, содержит сапонины тритерпеновые, применяется как стимулирующее ЦНС средство.

Экстракт крапивы (Extractum Urticae) готовится из листьев крапивы на 50% этаноле, содержит витамины (К и др.), применяется как кровоостанавливающее средство.

2. Экстракты густые представляют собой густую, вязкую массу, содержащую не более 25% влаги. Для экстрагирования растительного сырья применяют воду, этанол, этиловый эфир. Технология густых экстрактов состоит из трех основных стадий: 1) получение извлечения, 2) очистка извлечения, 3) сгущение извлечения выпаривание.

Извлечение из сырья может быть получено методами дробной мацерации, перколяции (до истощения сырья), реперколяции, циркуляции, непрерывным противоточным экстрагированием с перемещением экстрагента и сырья.

Для очистки полученных извлечений используют следующие способы осаждения балластных веществ: кипячение, адсорбция, крепкий спирт. После осаждения балластных веществ извлечение фильтруется. Затем очищенное извлечение подвергают выпариванию (сгущению), которое проводится в вакуум-выпарных установках при температуре 50-60 ⁰С.

Полученный густой экстракт стандартизуют по следующим показателям:

- содержание действующих веществ;

- содержание влаги (25%);

- количество тяжелых металлов (не более 0,01%).

Экстракт белладонны (Extractum Belladonnae spissum) изготавливается из листьев красавки, экстрагент 20% этанол. Содержит алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Экстракт солодки (Extractum Glycyrrhizae spissum) изготавливается из корней солодки, экстрагент – 0,25% водный раствор аммиака. Содержит глицирризиновую кислоту (14%).

Экстракт полыни (Extractum Absinthii spissum) изготавливается из травы полыни, экстрагент – хлороформная вода. Содержит горечь, применяется как горечь.

Экстракт валерианы (Extractum Valerianae spissum) изготавливается из корней и корневищ валерианы на 40% этаноле. Содержит валериановую кислоту. Применяется как успокаивающее средство.

3. Сухие экстракты являются наиболее рациональным типом экстрак-тов. Они представляют собой аморфные порошки, содержащие влаги до 5%.

Для изготовления сухих экстрактов применяются те же экстрагенты, что и для получения густых. Технология сухих экстрактов складывается из тех же стадий, что и технология густых экстрактов. Дополнительной (заключительной) стадией в их производстве является стадия сушки, которая проводится в контактных вакуум-сушилках.

Возможно изготовление сухих экстрактов путем высушивания очищенного извлечения с использованием распылительной сушилки. В этом случае исключается стадия сгущения извлечения.

Стандартизация сухих экстрактов проводится по следующим показателям:

- содержание действующих веществ;

- содержание влаги;

- определение тяжелых металлов.

Экстракт белладонны сухой (Extractum Belladonnae siccum) изготавливается из листьев белладонны, экстрагент 20% этанол. Содержит алкалоиды. Применяется как спазмолитическое средство.

Экстракт солодки сухой (Extractum Glycyrrhizae siccum) - готовится из корней солодки, экстрагент – 0,25% раствор аммиака. Содержит глицирризиновую кислоту.

Экстракт крушины (Extractum Frangulae siccum) готовится из коры крушины, экстрагент – 70% этанол. Содержит антраценпроизводные. Применяется как слабительное средство.

Экстракт ревеня (Extractum Rhei siccum) готовится из корневищ и корней ревеня, экстрагент - 30% этанол. Содержит антраценпроизводные. Применяется как слабительное средство.

Экстракты-концентраты

Это особая группа экстрактов, которые используются в аптеках для изготовления настоев и отваров. При изготовлении экстрактов-концентратов в качестве экстрагента применяют этанол низких концентраций 20%-40%.

Жидкие экстракты-концентраты отличаются от типичных жидких экстрактов тем, что они приготавливаются в концентрации 1:2, т.е. 2 части экстракта эквивалентны 1 части сырья. Жидкие экстракты-концентраты получают методом реперколяции. Очистка производится отстаиванием при температуре 8-10 ⁰С.

Стандартизация: содержание действующих веществ, тяжелых металлов.

Экстракт адониса (Extractum Adonidis fluidum standartisatum).

Экстракт пустырника (Extractum Leonuri fluidum standartisatum).

Экстракт валерианы (Extractum Valerianae fluidum standartisatum).

Сухие экстракты-концентраты отличаются от типичных сухих экстрактов тем, что они приготавливаются в концентрации 1:1, т.е. 1 часть экстракта эквивалентна 1 части сырья. Изготовление их проводится по технологическим схемам типичных сухих экстрактов.

Стандартизация: содержание действующих веществ, тяжелых металлов.

Экстракт термопсиса 1:1 (Extractum Thermopsis siccum standartisatum).

Экстракт адониса 1:1 (Extractum Adonidis fluidum standartisatum).

Экстракт алтея (Extractum Althaeae siccum standartisatum).

Масляные экстракты

Это извлечения из лекарственного растительного сырья, приготовленные с использованием растительных или минеральных масел. Медицинские масла довольно широко встречались в номенклатуре галеновых препаратов прошлых столетий. Их получали из алкалоидоносных (белена, дурман, красавка, болиголов), эфирномасличных (полынь, ромашка аптечная, донник) и некоторых других растений (арника, грецкий орех, зверобой) путем настаивания мелкоизмельченного сырья на оливковом или кунжутном масле, нагретом до температуры 60-70⁰С. Предварительно сырье замачивали спиртом или смесью спирта и раствора аммиака. Получаемые таким образом вытяжки представляют собой типичные экстракты с той лишь разницей, что для извлечения комплекса действующих веществ применяют масло.

В настоящее время в медицинской практике применяются масляные экстракты из листьев белены, травы зверобоя, плодов шиповника и облепихи. Готовят масляные экстракты двумя способами: диффузионным и экстракционным.

Первый заключается в том, что измельченное сырье экстрагируется рассчитанным количеством растительного или минерального масла.

Экстракция может производиться различными методами: мацерацией, ремацерацией, реперколяцией, противоточным экстрагированием.

1. Получение беленного масла (Oleum Hyoscyami) заключается в обработке стандартного сырья листьев белены аммиачно-этанольным раствором. Содержащиеся в листьях малорастворимые в масле соли алкалоидов переходят в хорошо растворимые основания. Затем в обработанную массу добавляют масло подсолнечное при нагревании. Вытяжку процеживают, очищают отстаиванием, повторно процеживают. Этот метод неэффективен (в материале остается много алкалоидов). Более эффективен метод противоточного экстрагирования.

2. Масляный экстракт дурмана (Extractum Stramonii oleosum), дурманное масло (Oleum Stramonii) приготавливается аналогично масляному экстракту белены. Применяются масляные экстракты белены и дурмана наружно для растирания при невралгии, ревматизме.

3. Масляный экстракт зверобоя (Extractum Hyperici oleosum). Получают методом мацерации, применяют при лечении трофических язв.

4. Масляный экстракт из плодов шиповника (Extractum Rosae oleosum). Применяют при трофических язвах, экземах, атрофических изменениях слизистых оболочек.

5. Масло шиповника (Oleum Rosae). Получают из семян, экстрагирование масла осуществляют дихлорэтаном или хлористым метиленом. После отгонки экстрагента в вакуум-аппарате получают масло семян шиповника. Оно бурого цвета с зеленым оттенком. Применяется при неглубоких трещинах сосков у рожениц, пролежнях и трофических язвах.

6. Масло облепихи (Oleum Hippophae). Используется 2 способа обработки сырья. По первому способу масло получают из сухого жома плодов облепихи после отделения из них сока методом противотока. Экстрагент - горячее масло подсолнечное. По второму способу в качестве сырья используют мякоть плодов облепихи без семян или отдельно семена методом циркуляционного экстрагирования. Этот метод дает возможность увеличить выход масла с повышенным содержанием каротиноидов и меньшим количеством свободных жирных кислот.

7. Масляный экстракт сушеницы топяной (Ehtractum Gnaphalii uliginosi oleosum). Получают экстракцией измельченной травы горячим маслом подсолнечным (60-70⁰С). Экстракцию проводят методом мацерации с предварительным замачиванием травы 95% спиртом этиловым, методом противоточного экстрагирования. Применяют для лечения вялозаживающих ран, язв, полученных в результате термических и химических ожогов.

Новогаленовые препараты

Это группа экстракционных препаратов, максимально очищенных от балластных веществ и содержащих комплекс биологически активных веществ.

Высокая степень очистки препаратов повышает их стабильность и позволяет использовать их для инъекционного введения. Технология новогаленовых препаратов состоит из следующих стадий:

1. Подготовка сырья и экстрагента.

2. Получение извлечения.

3. Очистка извлечения.

4. Завершающие операции.

5. Стандартизация.

6. Фасовка, упаковка.

Сырье для новогаленовых препаратов, как и других экстракционных, должно отвечать требованиям НД. Для экстрагирования используются различные экстрагенты. Экстрагент должен максимально извлекать действующие вещества и минимально-балластные. В качестве экстрагентов могут быть использованы:

- водные растворы кислот;

- водные растворы солей;

- этанол разной концентрации;

- смесь хлороформа со спиртом, ацетона с водой.

Извлечение из растительного сырья получают различными методами экстрагирования: мацерация, перколяция, УЗ-экстракция, противоточное экстрагирование, циркуляция.

Очистка извлечения является самой ответственной стадией в производстве новогаленовых препаратов. Для очистки (отделения балластных веществ) применяются методы, сохраняющие свойства действующих веществ без изменения:

- жидкостная экстракция;

- диализ и электродиализ;

- сорбция;

- фракционное осаждение.

Жидкостная экстракция проводится в системе жидкость/жидкость. «Отдающей» средой является полученное извлечение, а другой жидкостью («принимающей») является жидкость, которая избирательно растворяет либо действующие, либо балластные вещества. Происходит перераспределение веществ в жидкостях: в одной – действующие вещества, в другой – балластные. Важно, чтобы извлечение не смешивалось с жидкостью для очистки и имело другую плотность. Эти свойства необходимы для последующего отделения жидкостей. Для проведения жидкостной экстракции используются различные по устройству аппараты: смесительно-отстойные, колонные, центробежные (учебник «Технология лекарственных форм», т.2, М., 1991, стр. 424-428). Во всех аппаратах обеспечивается сначала перемешивание извлечения с жидкостью, а затем отделение жидкостей друг от друга. Для последующих стадий технологического процесса используется та жидкость, в которой содержатся действующие вещества.

Диализ и электродиализ. Основаны на диффузии действующих веществ через полупроницаемую мембрану из полученного извлечения в чистый растворитель. Мембрана пропускает только действующие вещества и не пропускает балластные, являющиеся в большинстве ВМС.

Для ускорения процесса используется постоянный электрический ток, т.е. проводится электродиализ.

Сорбция – процесс поглощения растворенных веществ твердым поглотителем – сорбентом. Для очистки извлечений используются процессы адсорбции, в которых происходит поглощение балластных веществ поверхностью сорбента. В качестве последних используют активированный уголь, глину, силикагель.

Для очистки адсорбцией применяются адсорберы, заполненные адсорбентом. Через адсорбер (или батарею адсорберов) пропускается извлечение. При этом оно освобождается от балластных веществ

Фракционное осаждение заключается в осаждении фракции действующих или балластных веществ. Осаждение может быть достигнуто разными способами:

- Высаливанием высокомолекулярных веществ (балластных) электролитами, которые, разрушая гидратную оболочку молекул ВМС, вызывают их осаждение. Наибольшей высаливающей способностью обладают Li₂SO₄, Na₂SO₄, NaCl.

- Солями тяжелых металлов осаждаются дубильные вещества, белки, пектины. Для осаждения чаще всего применяется ацетат свинца.

После фракционного осаждения проводится фильтрация извлечения. После очистки извлечения проводятся завершающие операции. Они различны в технологии разных препаратов. Иногда это может быть сгущение и сушка очищенного извлечения, а затем изготовление из препарата лекарственной формы – таблеток, гранул или дополнительная очистка с целью получения препарата для инъекций.

Стандартизация новогаленовых препаратов проводится по содержанию действующих веществ, которые определяются биологическими или химическими методами.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: