 |
Липиды. Их характеристика и методы удаления в технологии фитопрепаратов.
|
|
|
|
Липиды — органические вещества, не растворимые в воде и хорошо растворимые в органических растворителях (экстрагентах). По своей структуре липиды представляют собой сложные эфиры жирных кислот. Липиды подразделяют на четыре группы: жиры и жирные масла, воски, фосфолипиды, гликолипиды.
Свойства жиров
•Высыхание — сложный физико-химический процесс, начинающийся с окисления метиленовых групп, соединённых между собой двойной связью, с последующей полимеризацией. Образование высокополимерных соединений сопровождается повышением их вязкости и ухудшением растворимости в масле. В медицине необходимы невысыхающие масла, их используют для парентерального введения лекарств (в ампульном производстве применяют персиковое и миндальное масла
•Омыление. Триглицериды жирных кислот способны к превращениям, характерным для сложных эфиров. Так, под влиянием едких щёлочей происходит расщепление эфирной связи (омыление), сопровождающееся образованием свободного глицерина и щелочных солей жирных кислот (мыл). Расщепление может происходить под действием кислот или ферментов (липазы).
•Прогоркание — сложный физико-химический процесс порчи жира с приобретением неприятных запаха и вкуса при хранении в неблагоприятных условиях.
Методы удаления липидов
1.Предварительное обезжиривание растительного сырья путём обработки неполярными растворителями (бензином, этиловым или пстролейным эфиром). Метод используют редко в связи с необходимостью большого количества экстрагента, что определяет трудности в аппаратурном оформлении при его удалении, повышение требований к соблюдению правил техники безопасности, проведение сушки растительного материала для дальнейшего экстрагирования. Более целесообразно удаление жироподобных балластных веществ обработкой предварительно сконцентрированной вытяжки. В этом случае процесс менее трудоёмок и технологически проще. Этот метод используют при получении сухого экстракта чилибухи.
|
|
|
2.Замена одного экстрагента другим, например неполярного полярным. Неполярный экстрагент отгоняют, на конечном этапе отгонки добавляют воду, затем оставшийся экстрагент удаляют полностью. Можно кубовый остаток обрабатывать небольшими порциями воды. Метод применим, если лекарственные вещества растворимы в воде. Маслянистый осадок балластных веществ обычно отделяют на супер-центрифугах. Этот способ используют в технологии экстрактов красавки и черногорки.
Характеристика экстрагентов, применяемых в технологии галеновых препаратов. Обоснование выбора экстрагента.
Экстрагент должен удовлетворять следующим требованиям.
•Обладать избирательностью действия, т.е. максимально извлекать необходимое лекарственное вещество (или их комплекс) из растений и минимально — балластные вещества.
•Хорошо смачивать растительный материал, обладать необходимым десорбирующим действием для проникновения через стенки клеток.
•Не вступать в химические реакции с лекарственными веществами и не изменять их фармакотерапевтических свойств.
•Быть фармакологически индифферентным (если он входит в состав препарата) и удобным в использовании с точки зрения техники безопасности (с учётом горючести, взрывоопасности и вредных воздействий на организм обслуживающего персонала).
•Быть дешёвым, доступным и экономичным.
К наиболее распространённым экстрагентам в производстве фитохимических препаратов относят воду очищенную и этиловый спирт.
•Вода очищенная {Aqua purificata).
Преимущества: хорошо проникает через клеточные стенки (если они не пропитаны гидрофобными веществами), растворяет многие лекарственные вещества (в т.ч. лучше других извлекателей — соли алкалоидов, гликозиды, дубильные вещества), доступность, дешевизна и соответствие всем требованиям техники безопасности, фармакологическая индифферентность.
|
|
|
Недостатки: в ней не растворимы многие неполярные лекарственные вещества (например, масла, смолы, кумарины), она имеет большое поверхностное натяжение, отсутствуют антисептические свойства (поэтому водные извлечения не стойки при хранении), вызывает гидролитическое расщепление многих веществ (особенно при высокой температуре), имеет большие значения температуры кипения (100 °С) и теплоты парообразования (539 ккал/кг, или 2258 кДж/кг).
•Этиловый спирт (Spiritus aethylicus) служит хорошим растворителем для ряда лекарственных веществ, плохо растворимых в воде (например, многих гликозидов, алкалоидов, эфирных масел, смол). Его широко применяют в производстве фитохимических препаратов, особенно галеновых (настоек, жидких экстрактов).
Преимущества: обладает бактериостатическим действием (в извлечениях, содержащих не менее 20% этилового спирта, не развиваются микроорганизмы), инактивирует ферменты (поэтому препятствует течению гидролитических процессов в растительных тканях), вследствие летучести этилового спирта спиртовые растворы легко сгущаются до состояния густых и порошкообразных веществ, имеет более низкие, чем у воды, значения теплоты парообразования (216,4 ккал/кг, или 906,7 кДж/кг) и температуры кипения (у безводного этилового спирта 78,4 °С), доступность и относительная дешевизна.
Недостатки: огне- и взрывоопасность, фармакологически не индифферентен (оказывает местное и общее действия на организм человека).
Другие растворители: Спирт метиловый, ацетон, спирт пропиловый, дихлорэтан, метилен хлористый, этилацетат, хлороформ и др.
Общие методы выделения и очистки алкалоидов из растительного сырья.
Методы выделения смеси алкалоидов из растительного сырья и их очистки от основной массы сопутствующих веществ подразделяют на три типа: экстракционные, ионообменные и электрохимические.
Экстракционные методы
Отделение балластных и сопутствующих веществ в экстракционных методах основано на процессе жидкостной (жидкость-жидкость) многократной избирательной экстракции алкалоидов в виде оснований или солей различными растворителями, исходя из их специфических свойств по растворимости.
|
|
|
Экстракция в системе жидкость-жидкость — диффузионный процесс, протекающий с участием двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидких фаз, между которыми распределяется экстрагируемое вещество. Процесс экстракции описывается уравнением массообмена.
G = K(Cв-Cp)Ft,
где G - количество проэкстрагированного вещества, кг; К - коэффициент массопередачи, м/с; F - поверхность соприкосновения фаз, м2; Св - концентрация вещества в вытяжке, кг/м1; Ср - соответствующая ей равновесная концентрация, кг/м1; т - время экстракции, с.
Для повышения скорости экстрагирования исходный раствор (вытяжку) и экстрагент приводят в тесный контакт путём перемешивания.
Экстракторы непрерывного действия
В крупносерийном и массовом производствах применяют высокопроизводительные экстракторы непрерывного действия. Из оборудования, выпускаемого для химической промышленности, в фар-мацевтической промышленности используют аппараты колонного типа.
При жидкостной экстракции извлечений из растительного материала интенсивное смешение нежелательно, но необходима большая поверхность контакта фаз и её быстрое обновление. С этой точки зрения заслуживает внимания экстрактор Г.К. Гончаренко
Экстракционные методы (вторая модификация) более подробно
Вторая модификация экстракционного способа заключается в первичной экстракции смоченного раствором аммиака растительного сырья органическим растворителем (например, дихлорэтаном, хлороформом). Основания алкалоидов переходят в вытяжку вместе с рядом балластных соединений. Общее количество экстрактивных веществ составляет около 3-5% (если содержание алкалоидов в сырье менее 1%).
Процесс очистки алкалоидов от смол, пигментов, жироподобных веществ и других сопутствующих компонентов проводят путём экстракции 10% раствором серной кислоты, куда алкалоиды переходят в виде солей, а основная масса балластных веществ остаётся в органическом растворителе. Водную вытяжку обрабатывают активным углем для удаления примесей пигментов, раствор фильтруют, алкалоиды осаждают раствором аммиака или другой щелочи в реакторе с мешалкой и рубашкой при охлаждении. Осадок отделяют на центрифуге и сушат. Выход алкалоидов обычно составляет 55-65% их содержания в сырье.
|
|
|
