Курсовая работа:"Новые методы экстрагирования в создании ЛП"

Курсовая работа по фармацевтической технологии на тему: «Новые аспекты в создании экстракционных препаратов»

Введение

В настоящее время, несмотря на определенные успехи в области получения экстракционных средств, многие традиционные технологические процессы, широко используемые на фармацевтических производствах, малоэффективны, длительны по времени и требуют больших расходов сырья. Отсутствие инженерных расчетов процесса экстрагирования, несовершенство используемой аппаратуры и методов экстракции снижает качество экстракционных лекарств и создает условия для загрязнения окружающей среды.

Все это и определяет пути совершенствования производства экстракционных средств. Это, прежде всего:

  • дальнейшая разработка теоретических основ процесса экстрагирования растительного сырья,
  • создание методик инженерного расчета процесса экстрагирования и использование математических методов для расчета оптимальных условий технологий;
  • поиск и применение новых экстрагентов,
  • интенсификация методов экстракции и использование более совершенной аппаратуры,
  • внедрение безотходных технологий производства лекарственных средств.

Цель: поиск новых путей совершенствования производства экстракционных препаратов
Задачи курсовой работы предопределяются целью и состоят в том, чтобы:
-Изучить и проанализировать литературу по затронутой проблеме
-Выявить новые аспекты в создании экстракционных препаратов
-Установить преимущества и недостатки каждого метода

Содержание:

Введение
Глава 1. Понятие об экстракционных препаратах и экстрагировании
1.1. Характеристика экстракционных препаратов
1.2. Теоретические основы экстрагирования
Глава 2. Пути совершенствования производства
2.1. Методы экстрагирования, применяемые на фармацевтических производствах, и их модификации
2.2. Интенсификация процесса экстрагирования
2.3. Поиск и применение новых экстрагентов
2.4. Внедрение безотходной технологии производства лекарств
Заключение
Библиографический список

 

Глава 1. Понятие об экстракционных препаратах и экстрагировании

1.1. Характеристика экстракционных препаратов

К экстракционным лекарственным средствам растительного происхождения, производство которых сосредоточено на крупных фармацевтических предприятиях, относятся:

  • настойки,
  • экстракты,
  • максимально очищенные препараты
  • препараты индивидуальных веществ.

Основной стадией их получения является экстрагирование лекарственного растительного сырья. [13]

По технологии получения экстракционные препараты подразделяют на 4 группы:
А) суммарные (галеновые) препараты
Б) новогаленовые (максимально очищенные) препараты
В) препараты индивидуальных веществ
Г) комплексные препараты [9]

Суммарные (галеновые) препараты

Препараты этой группы составляют 40% общей номенклатуры препаратов. К галеновым препаратам относятся настойки, жидкие, сухие и густые экстракты, соки растений, сборы-смеси измельченных растений. Эти препараты содержат лекарственные, а также различные группы сопутствующих, иногда балластных веществ.[18]

Извлечения из сырья в производстве галеновых препаратов проходит предварительную очистку путем отстаивания и фильтрования. Поэтому такие препараты (настойки, экстракты) не являются химически индивидуальными веществами, а представляют собой комплекс веществ более или менее сложного состава. Поэтому лечебное действие галеновых препаратов обусловлено всем комплексом БАВ, находящихся в них, усиливая, ослабляя или видоизменяя действие основных веществ. [18]

Новогаленовые (максимально очищенные) препараты

Особую подгруппу составляют новогаленовые препараты, появившиеся в 60-х годах XX века.  Они  представляют собой экстракты (извлечения), максимально или полностью освобожденные от балластных веществ. Они получили еще название максимально очищенных препаратов. Это также суммарные препараты, но с узким спектром действия на организм, имеющие свои особенности. Они содержат преимущественно нативный комплекс действующих веществ – алкалоидов, гликозидов, кумаринов. Эта группа препаратов составляет около 15% общей номенклатуры препаратов. [18]

Они:

  • более устойчивы при хранении,
  • обладают постоянством действия на основе более строгой стандартизации,
  • не вызывают побочных действий, обусловленных наличием балластных веществ,
  • их можно применять парентерально. [18]

Препараты индивидуальных веществ

Эти препараты составляют около 25% общей номенклатуры фитопрепаратов. Их применяют перорально и в виде инъекций.[18]

Производство фитопрепаратов основано на многостадийном технологическом процессе, включающем разнообразные физико-химические методы разделения и очистки БАВ. Эта группа препаратов строго стандартизирована. Они менее токсичны, не вызывают побочного действия. Индивидуальные вещества относятся к различным классам химических соединений. Широкое распространение получили препараты индивидуальных веществ алкалоидов, сердечных гликозидов.[18]

Комплексные препараты

Эта группа препаратов составляет около 25% общей номенклатуры фитопрепаратов. Они наряду с растительными содержат и другие лекарственные вещества.[18]

1.2. Теоретические основы экстрагирования

В фармацевтической технологии процесс экстрагирования широко используется при получении препаратов из лекарственного растительного сырья:

  • настойки,
  • экстракты жидкие, густые и сухие,
  • экстракты-концентраты,
  • максимально очищенные (новогаленовые) препараты,
  • извлечения из свежих растений и др.

И из сырья животного происхождения (препараты гормонов, ферментов и препараты неспецифического действия и др.).[17]

Различают экстрагирование в системе твердое тело – жидкость и в системе жидкость – жидкость, или жидкостную экстракцию. Наиболее широко в фармацевтическом производстве применяют экстрагирование в системе твердое тело – жидкость, где твердым телом является лекарственное растительное сырье или сырье животного происхождения, а жидкостью – экстрагент. Жидкостная экстракция используется при очистке вытяжек в производстве максимально очищенных препаратов и препаратов индивидуальных веществ из лекарственного растительного сырья.[17]

Процесс экстрагирования относится к массообменным процессам и протекает за счет диффузии из зоны с высокой концентрацией. Это, как правило, клетки животного или растительного материала, содержащие биологически активные вещества. Экстрагирование основано на диффузии биологически активных веществ (БАВ) из внутренних структур частиц материала в экстрагент и заканчивается при достижении равновесных концентраций. В равновесном состоянии из материала в экстрагент переходит такое же количество молекул, как и из экстрагента в материал, т. е. концентрация остается постоянной. При этом обычно в материале концентрация выше, чем в экстрагенте.[17]

Глава 2.Пути совершенствования производства

 

2.1.Методы экстрагирования, применяемые на фармацевтических производствах, и их модификации

В фармацевтической промышленности используются следующие методы:

  • мацерация,
  • ремацерация,
  • перколяция,
  • реперколяция,
  • противоточное и циркуляционное экстрагирование.

Многие из этих методов применяются в различных модификациях, отличающихся временем экстрагирования, способом распределения сырья в экстракторах, аппаратурой. Их классифицируют на статические и динамические. В первом случае экстрагент поступает на сырье периодически, а вытяжку получают за один или несколько приемов. В динамических методах сырье и экстрагент загружают периодически, а сливают извлечение непрерывно или загрузка сырья, экстрагента и получение вытяжки идут непрерывно.[14]

Выбор метода определяется эффективностью производства готового продукта и зависит от свойств экстрагента и растительного материала, а также от структуры последнего.[14]

Мацерация (от лат maceratio – вымачивание)

Относится к статическим методам экстрагирования. Метод заключается в настаивании в мацерационном баке (Рис.1) необходимого для получения настойки количества материала с прописанным объемом экстрагента при комнатной температуре в течение 7 суток с периодическим перемешиванием мешалкой. После этого сырье отжимают и замеряют объем полученной вытяжки. Поскольку часть экстрагента удерживается в шроте, его промывают чистым экстрагентом в количестве, равном оставшемуся в сырье, повторно отжимают и обе порции извлечения объединяют. Если полученная вытяжка не соответствует заданному объему готового продукта, то добавляют чистый экстрагент.[14]

Мацерационный бак, методы экстрагирования

Рис. 1. Мацерационный бак 1 – бак; 2 – ложное дно; 3 – мешалка; 4 – привод; 5 – насос; 6 – штуцер; 7 сырье; 8 – вытяжка

Плюсы и минусы метода

Метод малоэффективен. Растительный материал большую часть времени находится в неподвижном состоянии, коэффициент конвективной диффузии невелик. Процесс протекает медленно, так как выравнивание концентрацией веществ внутри растительной клетки и во внешнем слое экстрагента идет в основном за счет молекулярной диффузии. Велики потери на диффузии. Поэтому в данном варианте метод применяется крайне редко: при экстрагировании свежего растительного сырья и для получения настоек из «неорганизованного» материала.[14]

С целью интенсификации экстрагирования материала процесс ведут при постоянном перемешивании мешалками или во вращающихся мацерационных баках-турбулах. Время экстрагирования при этом можно сократить в несколько раз. Процесс мацерации часто сопровождают циркуляцией экстрагента. После настаивания сырья полученную вытяжку с помощью центробежного насоса возвращают на сырье и вновь настаивают. Циркуляция экстрагента приводит к более быстрому выравниванию концентраций, т. е. к завершению процесса экстрагирования. [14]

Мацерация лежит в основе многих других методов экстракции. Примерами таких модификаций мацерации являются: вихревая экстракция (турбоэкстракция), экстракция с использованием ультразвука (акустическая), электроимпульсный метод, центробежная экстракция, ремацерация или дробная мацерация. [14]

Центробежная экстракция

Осуществляется с использованием фильтрующей центрифуги. За счет центробежных сил первичный сок удаляется из клеточного материала, и на его место подается свежий экстрагент, который вновь удаляется из материала. Экстрагент циркулирует до насыщения, а затем заменяется новым;

Ремацерация

Или дробная мацерация с делением на части экстрагента или сырья и экстрагента является разновидностью метода мацерации. В первом случае общее количество экстрагента делят на 3- 4 части и последовательно настаивают сырье в первой части экстрагента, затем во второй, третьей и четвертой, каждый раз сливая вытяжки. Время настаивания подбирается индивидуально в зависимости от свойств растительного материала. Периодическая смена экстрагента позволяет, при меньшей затрате времени на извлечение, полнее истощить сырье, уменьшить потери на диффузии, так как постоянно поддерживается высокая разность концентраций и как следствие этого – скорость диффузии. [14]

Модификацией метода дробной мацерации является его сочетание с циркуляцией экстрагента через слой сырья. Экстрагент делят на неравные части и после настаивания сырья сначала в первой, а затем во второй его порции, каждый раз вытяжки возвращают на экстрагируемый материал. С третьей порцией экстрагента сырье только настаивают, без циркуляции. [14]

Перспективным является метод дробной мацерации, сопровождающийся прессованием. Сырье замачивают и после набухания отжимают на гидравлических прессах или вальцовых мельницах. Процесс повторяется несколько раз до достижения равновесной концентрации. Метод позволяет сократить потери действующих веществ, так как в шроте остается небольшой объем вытяжки. Готовый продукт содержит высокое количество экстрагируемых веществ. [14]

Динамические методы экстрагирования

Предусматривают постоянную смену экстрагента либо экстрагента и сырья. Сырье и экстрагент при этом загружают периодически, а извлечение сливают непрерывно, или загрузка сырья, экстрагента и получение вытяжки идут непрерывно. Выбор метода определяется эффективностью производства готового продукта и зависит от свойств экстрагента и структуры растительного материала. [14]

Перколяция (от лат. percolatio – процеживание)

Относится к динамическим методам, заключается в пропускании через сырье непрерывного потока экстрагента, т. е. представляет собой процесс его фильтрования через слой растительного материала. Экстрагирование осуществляется в емкостях различной конструкции, называемых перколяторами. Они могут быть цилиндрической и конической формы, с паровой рубашкой или без нее, опрокидывающиеся и саморазгружающиеся (Рис. 2), сделанные из нержавеющей стали, алюминия, луженой меди и других материалов. [14]

Перколяторы, метод экстрагирования

Рис.2 Устройство цилиндрического(а), конического(б), с паровой рубашкой(в) перколятора

Сверху перколяторы закрывают крышкой, имеющей один или несколько патрубков для ввода экстрагента, вывода отработанного пара из паровой рубашки и т. д. Внизу – со спускным краном. Перколяторы имеют ложное дно, на которое помещается фильтрующий материал (мешковина, полотно, древесная стружка) и загружается сырье. Цилиндрические перколяторы удобны в работе при загрузке и выгрузке сырья, конические – обеспечивают более равномерное экстрагирование и получение, за тот же период, вытяжки, более обогащенной действующими веществами. Метод перколяции включает три последовательно протекающие стадии: намачивание сырья, настаивание, собственно перколяция. [14]

Намачивание

Рекомендуется проводить вне перколятора (в мацерационном баке или любой другой емкости) половинным или равным количеством экстрагента по отношению к массе сырья, в течение 4-5 ч без перемешивания. За счет капиллярных сил экстрагент проникает между кусками растительного материала и внутрь клетки, происходит так называемая капиллярная пропитка. Сырье набухает со скоростью, зависящей от свойств материала и природы экстрагента.

Многие виды лекарственного растительного сырья обладают дифильными свойствами, но имеют большее сродство к гидрофильным экстрагентам. Такое сырье лучше набухает при использовании воды или слабого этанола (20-30%), особенно если в нем содержится много пектиновых веществ или низкомолекулярных белков, Наименьшее набухание этих видов сырья вызывает крепкий этанол и различные органические растворители. При намачивании происходит растворение действующих веществ внутри клетки и образование концентрированного первичного сока. [14]

В производственных условиях намачивание проводится не всегда и может быть объединено с настаиванием. Однако в том случае, когда сырье способно сильно набухать, стадию намачивания опускать не рекомендуется, так как достигается равномерная загрузка сырья в перколятор, исключается возможность образования воздушных полостей, которые препятствуют прохождению экстрагента. Кроме того, материал может сильно спрессоваться и вообще не пропустить экстрагент. [14]

Настаивание

Следующая стадия процесса перколяции. Набухший или сухой материал загружают в перколятор на ситчатое (ложное) дно достаточно плотно, чтобы в сырье оставалось как можно меньше воздуха. Материал, способный слеживаться, укладывают в перколятор слоями. Для такого сырья перколяторы снабжают специальными ситовидными прокладками.

Сверху растительный материал покрывают куском полотна и прижимают перфорированным диском. Экстрагентом заливают сырье. Его подают в перколятор сверху или снизу (при открытом кране для вытеснения воздуха) непрерывным потоком. Как только экстрагент начинает вытекать в приемник, кран перколятора закрывают, а экстрагент возвращают на сырье в экстрактор. После этого в перколятор добавляют чистый экстрагент до «зеркала», толщина которого должна составлять 30-40 мм (тем самым предотвращают попадание воздуха в сырье) и выдерживают 24-48 ч – мацерационная пауза.

В результате молекулярной диффузии экстрагируемые вещества переходят в экстрагент. Для некоторых видов сырья стадия настаивания не является обязательной, ею можно пренебречь, если растительный материал прошел стадию намачивания. Для многих видов сырья мацерационная пауза может быть сокращена. [14]

Собственно перколяция

Непрерывное прохождение экстрагента через слой сырья и сбор перколята. У перколятора открывают кран, а на сырье непрерывно, с постоянной скоростью подают экстрагент Концентрированный сок вытесняется из растительного материала током свежего экстрагента. Скорость поступления экстрагента на сырье должна быть равна скорости перколирования (1/24 и 1/48 рабочего объема перколятора).

Отмечаются два периода экстрагирования. Сначала вытекает более концентрированный сок, содержащий экстрактивные вещества, вымываемые из разрушенных клеток, так называемая быстротекущая перколяция, за ем процесс продолжается за счет внутренней диффузии. [14]

Перколирование заканчивается получением вытяжки за один прием – при приготовлении настоек, густых и сухих экстрактов или в два приема – при производстве жидких экстрактов. В последнем случае сначала собирают 85 объемных частей готового продукта, затем продолжают экстрагирование до полного истощения материала. Вытяжку низкой концентрации упаривают под вакуумом до 15 объемных частей и присоединяют к готовому продукту, получая в сумме 100 объемных частей жидкого экстракта в соотношении 1:1, т. е. из одной части сырья получают одну объемную часть экстракта. [14]

Реперколяция

Или повторная (многократная) перколяция впервые предложена в 1966 г. в США. Сущность метода заключается в том, что сырье делят на части и каждую последующую его порцию экстрагируют (перколируют) вытяжкой, полученной из предыдущей. При этом методе применяется батарея из 3-5 и более перколяторов. Извлечение из одного перколятора передается для экстрагирования сырья в следующий. При этом максимально используется растворяющая способность экстрагента, так как слабые вытяжки имеют ее запас и могут извлекать действующие вещества из необработанного материала. Метод позволяет получить концентрированные вытяжки без последующего упаривания. [14]
Известно много вариантов метода реперколяции с делением сырья на равные и неравные части. [14]

Реперколяция с делением сырья на равные части с незаконченным циклом.

Сырье, разделенное на равные части, загружают в перколяторы, число которых подбирается таким образом, чтобы при получении вытяжки из последнего перколятора, сырье в первом было полностью истощено. Первую порцию сырья, предназначенную для загрузки в перколятор, замачивают определенным объемом экстрагента, равным его массе или половине массы. После набухания в течение 4-6 ч материал укладывают в перколятор и настаивают в течение 24 ч с двойным по отношению к массе сырья объемом экстрагента и перколируют до истощения материала. Общее количество экстрагента, необходимое для обработки сырья, равно 7 – 9-кратным объемам по отношению к общей массе обрабатываемого материала. [14]

Из первого перколятора получают 80% готового продукта по отношению к массе сырья в нем и отпуски (менее концентрированные извлечения), которые собирают частями. Первый отпуск – в объеме, равном массе второй порции сырья и предназначенном для его намачивания, второй – в объеме, соответствующем удвоенной массе этой порции (для настаивания), третий – для экстрагирования сырья во втором перколяторе.

Из второго перколятора получают 100% готового продукта по отношению к массе загруженной в него порции сырья и собирают отпуски для работы с сырьем для следующего перколятора. Из последнего перколятора получают 100% готового продукта и отпуск, который используют в качестве экстрагента для получения экстрактов из аналогичного сырья. Готовые продукты, полученные для всех перколяторов, объединяют.(Рис.3) [14]

Экстракция

Рис. 3 Схема реперколяции с делением сырья на равные части с незаконченным циклом

Реперколяция с делением сырья на равные части с законченным циклом.

Этот вариант предусматривает упаривание отпуска из последнего перколятора до 20% объема по отношению к массе загруженного в перколятор сырья. Упаривание проводят под вакуумом и полученный остаток присоединяют к общему объему готового продукта.(Рис.4) [14]

Экстракция в перколяторах

Рис. 4. Схема реперколяции с делением сырья на равные части с законченным циклом

Реперколяция по Босину.

По методу, предложенному инженером Ленинградского химико-фармацевтического завода А. И. Военным, сырье делят на равные части и загружают в 3 или 5 перколяторов. Сырье в первом перколяторе экстрагируют чистым экстрагентом, в последующих – отпусками, полученными после извлечения сырья из предыдущих перколяторов. Готовый продукт получают только из последнего перколятора в объеме, равном всей массе экстрагируемого материала. (Рис.5) [14]

Реперколяция

 

Реперколяция с делением сырья на неравные части.

Эти варианты официнальны по фармакопеям США и ГДР. Американская фармакопея предлагает деление сырья на 3 части в соотношении 5:3:2, Германская – на 3 части в соотношении 5:3,25:1,75. Исходное сырье принимают за 100%.

Работу начинают с наибольшей порцией сырья и обрабатывают ее чистым экстрагентом. Перколят собирают в два приема: готовый продукт и отпуск, который иногда делят на фракции. [14]

Первую фракцию – для намачивания второй порции сырья получают в объеме, равном массе этого сырья. Для настаивания второй порции сырья собирают вторую фракцию – в двойном по отношению к первой. Третья фракция составляет весь остальной перколят. Ее используют для перколирования второй порции сырья. Из первого перколятора получают 20% готового продукта, из второго – 30% и из третьего – 50%.

При получении экстракта в соотношении 1:2, из каждого перколятора получают двойные объемы готовых продуктов. При делении сырья на неравные части достигается уменьшение потерь на диффузии. [14]
Худшие условия экстрагирования – в третьем перколяторе, где находится меньшая часть сырья и оно истощается не полностью.(Рис.6) [14]

Реперколяция, неравные части

Рис.6 Схема реперколяции с делением сырья на неравные части

Описанные методы могут применяться на небольших производствах при получении незначительного количества продукта. [14]

Метод реперколяции по Чулкову.

Метод предложен Н. А. Чулковым в 1943 г и нашел применение на крупных промышленных предприятиях. Экстрагирование проводится в батарее из 4-5 и более перколяторов. Различают два периода: пусковой и рабочий. В пусковой период ежедневно загружают по одному перколятору» (первый называют головным, последний- хвостовым).

Сырье делят на равные части. Первую порцию намачивают равным объемом экстрагента, набухшее сырье загружают в головной перколятор, заливают двойным объемом экстрагента и оставляют на сутки. На следующий день собирают два отпуска: один для намачивания второй порции сырья в объеме, равном его массе, другой – в двойном количестве (для настаивания сырья во втором перколяторе).

В это время в первый перколятор подают чистый экстрагент в количестве, равном объемам взятых отпусков. На 3-й день из второго перколятора собирают два отпуска для работы с третьей порцией сырья, предназначенной для загрузки в третий перколятор. [14]

Во второй перколятор подают отпуски из первого перколятора, а в него снова подают чистый экстрагент и т д. Через сутки после загрузки последнего перколятора начинается рабочий период с получением первой порции готового продукта в объеме, равном массе загруженного сырья. Одновременно из первого перколятора собирают весь отпуск и подают его во второй перколятор, в который затем начинает поступать чистый экстрагент Первый перколятор загружают новой порцией сырья, которую обрабатывают отпусками из последнего перколятора. Сбор готового продукта идет месяцами, пока не используется все сырье. [14]

Потерь на диффузии практически нет, так как в каждом перколяторе сырье неоднократно обрабатывается чистым экстрагентом и истощается максимально. [14]

Противоточное экстрагирование

Представляет собой интенсифицированный метод экстракции, заключающийся в многоступенчатом передвижении экстрагента навстречу от более истощенного к менее истощенному сырью до насыщения экстрактивными веществами. Процесс проводится обычно в батарее из 4-5 экстракторов на крупных предприятиях. Метод позволяет максимально истощить сырье в каждом экстракторе. [14]

В промышленности противоточное экстрагирование проводится различными способами: в батарее экстракторов, когда сырье находится в неподвижном состоянии, а движется только экстрагент; в экстракторах непрерывного действия, диффузорах, где сырье и экстрагент движутся навстречу друг другу. [14]

Экстрагирование в батарее экстракторов.

Процесс происходит таким образом, что в каждом экстракторе сырье настаивается определенное время, в первом – с чистым экстрагентом, в последующих – с вытяжками, полученными из предыдущих экстракторов. Батарея экстракторов связана между собой с помощью штуцеров и трубопроводов, является коммуницированной. Получается замкнутая система, позволяющая подавать экстрагент и получать вытяжку из любого экстрактора.

Этот метод используется на крупных заводах, которые выпускают продукцию одного наименования в больших количествах. Батарея монтируется из 4-5 и одного запасного экстрактора для обеспечения ее непрерывной работы, которая может продолжаться длительное время. Число экстракторов в батарее и скорость движения экстрагента должны обеспечить возможность его полного насыщения к моменту получения готовой вытяжки из последнего экстрактора и полного истощения сырья в первом. Принцип противоточного экстрагирования в батарее экстракторов можно проследить на рис. 7. [14]

Рисунок к тексту, методы экстрагирования

Рис.7 Батарея экстракторов (схема)

Описание процесса

Чистый экстрагент непрерывно подается на сырье в первый экстрактор. В момент получения готового продукта из последнего экстрактора (V) первый отключают и загружают запасной (VI). Чистый экстрагент подается на сырье во втором экстракторе, который становится первым.  Готовый продукт получают из запасного экстрактора, который становится последним.

Таким образом, готовый продукт получают с менее истощенного сырья. Во всей батарее поддерживается значительная разность концентраций. Метод позволяет истощить сырье в каждом экстракторе максимально. [14]

Противоточное экстрагирование

Более совершенным является противоточное экстрагирование в экстракторах непрерывного действия. Растительный материал при помощи транспортных устройств: шнеков, ковшей, дисков, скребков или пружинно-лопастных механизмов перемещается навстречу движущемуся экстрагенту. Сырье, непрерывно поступающее в экстракционный аппарат, встречает на своем пути экстрагент, насыщенный экстрактивными веществами, и по мере продвижения внутри аппарата истощается. На получение концентрированной вытяжки затрачивается от 20 мин до 2 ч. Этим методом получают извлечения для приготовления большинства новогаленовых препаратов. [14]

Экстрагирование проводится в экстракторах различной конструкции: дисковом (рис.8), пружинно-лопастном (рис.9), шнековом (рис.10) и др. [14]

Дисковый экстракционный аппарат цепного типа состоит из двух труб, расположенных под углом 30° и соединенных между собой камерой с вращающимся устройством. В трубах аппарата движется трос, с насаженными на нем на расстоянии 120 мм перфорированными дисками диаметром 100 мм.

Экстрактор заполняется экстрагентом через патрубок с правой стороны. Слева из питателя на диски движущегося троса равномерно подается сырье. Скорость движения троса рассчитывается таким образом, чтобы за один оборот его в аппарате достичь максимального истощения материала. Готовая вытяжка вытекает из патрубка, расположенного под питателем слева, а шрот смывается с дисков при выходе из трубы в камере верхней части аппарата и собирается в сборник для отработанного сырья. [14]

Изображение к тексту

Рис.8 Устройство экстрактора дискового.
1- две трубы; 2 – вращающиеся звездочки; 3 – трос с перфорированными дисками; 4 – патрубок для ввода экстрагента; 5 – бункер; 6 – патрубок для вывода готового продукта, 7 – сборник

Пружинно-лопастной экстрактор

Пружинно-лопастной экстрактор непрерывного действия состоит из корпуса, разделенного на секции. В каждой секции на валу укреплен барабан с двумя дугообразными пружинными лопастями. Под дном аппарата расположен обогреватель.

Сырье из бункера с помощью дозатора подается в начальную секцию аппарата, а экстрагент через трубу – в конечную секцию. Сырье при помощи лопастей медленно погружается в экстрагент и постепенно передается дальше в следующую секцию, при этом оно прижимается к стенке аппарата и слегка отжимается. Готовую вытяжку получают из первой секции. Выгрузка шрота осуществляется транспортером – в конце экстрактора. Процесс экстрагирования можно проводить в широком диапазоне температур. [14]

Изображение к тексту, методы экстрагирования

Рис.9 Устройство экстрактора пружинно-лопастного.
1 – корпус; 2 – секции; 3 – барабан; 4 – пружинные лопасти; 5 – камера для обогрева; 6 – камера для сбора извлечения; 7- бункер для ввода сырья; 8-дозатор.

Шнековый вертикальный экстрактор

Представляет собой аппарат, работающий по принципу противотока, в корпусе которого имеются два вертикальных и один горизонтальный шнеки для перевода сырья с одного вертикального шнека на другой. [14]

Шнековый экстрактор

Рис.10 Устройство экстрактора шнекового.

Ускоренная дробная мацерация по принципу противотока (по ЦАНИИ).

Противоточное экстрагирование в модификации ЦАНИИ дает возможность значительно сократить время на выпуск готовой продукции. [14]

Растительный материал в сухом виде загружают поровну в три экстрактора. Экстрагент подают в первый экстрактор «до зеркала» и настаивают в течение 2 ч. Полученную вытяжку переносят на сырье во второй экстрактор, одновременно в первый снова заливают чистый экстрагент «до зеркала». Сырье в обоих экстракторах настаивают 2 ч, после этого вытяжку из второго экстрактора переносят на сырье в третий, а из первого – на сырье во второй экстрактор. В первый экстрактор заливают весь оставшийся экстрагент. Загруженные экстракторы оставляют для настаивания сырья на 24 ч. Затем из третьего экстрактора получают первый слив готового продукта.

Вытяжку из второго экстрактора переносят на сырье в третий, сливом из первого – заливают сырье во втором экстракторе. Оба экстрактора оставляют на 2 ч для настаивания сырья. В это время первый экстрактор отключают, сырье выгружают и отжимают. Через 2 ч из третьего экстрактора получают второй слив готового продукта. Вытяжкой из второго экстрактора заливают сырье в третьем, второй экстрактор разгружают, сырье отжимают. После двухчасового настаивания из третьего экстрактора получают третью порцию готового продукта, сырье выгружают и отжимают. Все сливы и отжимы объединяют. [14]

Циркуляционное экстрагирование

Сущность метода заключается в многократном экстрагировании растительного сырья одной и той же порцией летучего экстрагента (эфир, хлороформ, метилен хлористый и т. д.). Экстрагирование осуществляется в замкнутом цикле в аппарате типа «Сокслет» (рис.11) Лучшие условия экстрагирования сырья создаются в нижней части экстрактора (4), так как оно находится там в контакте с экстрагентом более длительное время, чем в верхней. В связи с этим конструируются экстракторы, снабженные специальными приспособлениями для перемещения сырья внутри аппарата. [14]

Основными узлами установки для проведения циркуляционного экстрагирования являются: испаритель (1), снабженный паровой рубашкой, экстрактор (4), конденсатор (2) и сборник (3). Все узлы коммунифицированы между собой. [14]

Аппарат Сокслета, методы экстрагирования

Рис.11 Устройство циркуляционного аппарата Сокслета.
1 – куб; 2 – конденсатор; 3 – сборник; 4 экстрактор.

Во избежание засорения трубопровода растительный материал загружают в полотняном мешке, заливают экстрагентом и оставляют для настаивания на несколько часов. После этого вытяжку переводят в испаритель (1) и доводят до кипения. Образующиеся пары поступают в конденсатор и в виде дистиллята возвращаются на сырье в экстрактор. Циркуляция экстрагента повторяется 10-15 раз до истощения растительного материала. Полученную вытяжку концентрируют отгонкой экстрагента в приемник. В испарителе остается концентрированный раствор экстрактивных веществ. [14]

Этим способом получают вытяжку для приготовления густого экстракта мужского папоротника и адонизида. При экстрагировании извлекаются не только биологически активные, но и сопутствующие вещества, одни из которых являются полезными, играя определенную роль в лечебном эффекте, другие же — балластными, загрязняющими вытяжку. Поэтому извлечения подвергают очистке. [14]

2.2.Интенсификация процесса экстрагирования

По мере развития производства экстракционных препаратов совершенствуются и разрабатываются более эффективные способы обработки лекарственного растительного сырья. Интенсификация методов экстрагирования осуществляется созданием колебательного движения системы твердое тело – жидкость в звуковом или в ультразвуковом диапазонах. Это приводит к изменению гидродинамических условий. Частицы среды подвергаются сильным механическим и гидродинамическим ударам, что способствует усилению капиллярного эффекта, внутренней и внешней диффузии и, следовательно, ускорению процесса массообмена.

С целью повышения эффективности извлечения действующих веществ из сырья, экстрагирование проводят в турбулентном потоке экстрагента, при вибрации, пульсации жидкости через слой сырья, с применением ультразвука, электрической обработки материала и т. д.

Метод вихревой экстракции или турбоэкстракции

Метод вихревой экстракции или турбоэкстракции является одним из видов гидродинамического воздействия, сущность которого заключается в перемешивании смеси экстрагента и сырья с очень высокой скоростью. Быстроходные мешалки, снабженные острыми лопастями, осуществляют не только перемешивание, но и частичное измельчение сырья в процессе экстрагирования.

Высокая скорость перемешивания создает условия неравномерного давления на поток обрабатываемой смеси, и возникающие эффекты пульсации и кавитации в системе повышают скорость внутренней диффузии. Время экстрагирования сырья сокращается до нескольких минут, вместо 7 суток при использовании классического метода – мацерации.[17]

Следует отметить, что при турбоэкстракции в результате работы мешалок повышается температура смеси, что может отрицательно повлиять на сохранность действующих веществ, а дополнительное измельчение сырья может загрязнить вытяжку балластными веществами и осложнить ее очистку.

Экстрагирование сырья на роторно-пульсационном аппарате

Использование роторно-пульсационного аппарата (РПА) совмещает операции экстрагирования и диспергирования сырья. Экстрагирование с применением РПА основано на циркуляции обрабатываемой среды при различной кратности твердой и жидкой фаз. При использовании РПА происходит интенсивное механическое воздействие на частицы сырья, возникает эффективная турбулизация и пульсация потока, процесс повторяется до получения концентрированного извлечения. Повышается производительность процесса и увеличивается выход действующих веществ. Применение РПА эффективно в производстве облепихового масла, настоек валерианы, календулы, комплекса каротиноидов из плодов шиповника, оксиметилантрахинонов из коры крушины, танина из листьев скумпии и т.д.[17]

Установка с РПА, методы экстрагирования

Рис.12 Устройство установки с РПА.
1 – РПА, 2 – экстрактор, 3 – питатель шнековый для подачи сырья,
4 – двигатель.

Устройство установки с РПА

РПА (рис.12) состоит из корпуса – статора с патрубками для входа и выхода обрабатываемого материала. Внутри корпуса находится ротор с закрепленными на нем перфорированными цилиндрами, имеющими прорези. На крышке корпуса расположено такое же число аналогичных неподвижных цилиндров.

При вращении ротора с цилиндрами, последние проходят между цилиндрами статора, радиальный зазор между которыми может быть от 0,25 до 2 мм. В каждом отдельном случае расстояние между цилиндрами подбирается с учетом технологических требований и физико-механических свойств обрабатываемого материала. Частота вращения ротора – 800-4000 об/мин, число прорезей в цилиндрах – от 5 до 40, ширина от 5 до 40 мм.

Вместо цилиндров на статоре и роторе иногда устанавливают концентрически расположенные зубья, в полости ротора – лопасти или ножи для измельчения крупных частиц твердой фазы.[14]

Устройство с несколькими РПА

Рис.12 Принцип работы установки с несколькими РПА

Принцип работы установки с несколькими РПА

Для экстрагирования лекарственного сырья предложена технология, включающая работу нескольких РПА и аппаратов для разделения твердой и жидкой фаз (рис.12)
Установка состоит из трех ступеней, каждая из которых представляет собой сочетание трех элементов: экстрактора с мешалкой, РПА и центрифуги. Она может работать периодически и непрерывно.

Сырье поступает в РПА (3) из бункера (1) с помощью шнека (2), на него подается промежуточный экстракт из центрифуги (9). После измельчения в среде экстрагента смесь передается в экстрактор (4) первой ступени установки, соединенной с РПА (5).

При непрерывной работе установки одновременно с циркуляцией смеси через РПА (5) часть ее поступает в центрифугу (6), из которой получают готовый продукт. Шрот и одновременно экстракт из третьей ступени установки и центрифуги (12) направляется в экстрактор (7). После циркуляции через РПА (8) обрабатываемый материал попадает в центрифугу (9), экстракт – в РПА (3), а шрот вместе со свежим экстрагентом – в экстрактор (10), затем через РПА (11) в центрифугу (12), а оттуда – в экстрактор (7). Отработанное сырье удаляется из установки.

Экстрагирование с помощью РПА сокращает время, затрачиваемое на производство экстракционных препаратов в 1,5-2 раза, повышает качество готового продукта.[2]

Экстрагирование с использованием электроимпульсных разрядов

В последние годы был сделан ряд успешных попыток по ускорению экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья с помощью электроимпульсных разрядов в специальной установке. (Рис.13) [17]

Устройство электроплазмолизатора импульсного

Рис.13 Устройство электроплазмолизатора импульсного

Внутри экстрактора с обрабатываемым материалом помещают электроды, к которым поступает импульсивный ток высокой или ультравысокой частоты. Под воздействием электрического разряда в экстрагируемой смеси возникают ударные волны, создающие высокое импульсивное давление. Происходит интенсивное перемешивание обрабатываемой смеси, истончается или полностью исчезает диффузионный пристенный слой и возрастает коэффициент конвективной диффузии.

Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клетки. Создаются условия для быстрого протекания внутриклеточной диффузии. В результате искрового разряда в жидкости образуются плазменные каверны, расширяясь, они достигают максимального объема и захлопываются. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микроразрыв клеточных структур растений.

Ускорение процесса экстракции в этом случае объясняется увеличением межфазной поверхности в системе твердое тело — жидкость в результате увеличения количества разрушенных клеток, изменения гидродинамики среды, частоты импульсов. Электрические разряды создают условия для очень быстрого течения внутренней молекулярной диффузии. Эти условия возникают при создании в среде ударной волны высокой амплитуды, которая, распространяясь с большой скоростью, обусловливает интенсивное внедрение экстрагента внутрь клеток. При этом молекулярный перенос вещества заменяется на конвективный.[17]

Преимущества процесса

Основные преимущества этого способа перед другими — возможность ведения процесса при небольшом соотношении сырья и экстрагента (1:2,1:2); отсутствие движущихся металлических частей, приводящих к дезактивации ферментов и гормонов; уменьшение в 10 раз микробной обсемененности обрабатываемого сырья, что весьма важно при производстве органопрепаратов; совмещение в одном процессе нескольких технологических стадий (измельчения, извлечения и т.д.), сокращение в 1,5-2 раза энергозатрат.[17]

Электроплазмолиз и электродиализ

Обработка растительного сырья электрическим током низкой и высокой частоты (электроплазмолис) заключается в разрушающем действии электрического тока на белково-липидные мембраны растительных тканей с сохранением целостности клеточных оболочек. Электрический ток нарушает протоплазматическую проницаемость клеток, максимально увеличивая ее проницаемость как для ионов, так и для неэлектролитов при полном разрушении всех белково-липидных мембран.[17]

Электроплазмолис перспективен при получении извлечений из свежего растительного и животного сырья.[17]
Процесс проводят в специальных устройствах – электроплазмолизаторах, снабженных подвижными и неподвижными электродами.[3]

Электроплазмолизатор с подвижными электродами системы Флауменбаума – Яблочкина имеет два горизонтальных вальца – электрода, вращающихся навстречу друг другу, на которые подается электрический ток от сети, напряжением 220 В. Свежее сырье поступает на вальцы из бункера, сок собирается в приемник. Его выход увеличивается на 20-25% по сравнению с использованием традиционных методов.[3]

Устройство электроплазмолизера

Аппаратом с неподвижными электродами является электроплазмолизер импульсный, представляющий собой камеру с перфорированным дном и подвижной крышкой, которая, опускаясь, отжимает лекарственное сырье. Электроды монтируются непосредственно в камере у боковых стенок, подача тока высокого напряжения осуществляется импульсами через несколько минут после прессования сырья опусканием подвижной крышки. Время обработки сырья электрическим током составляет доли секунды.[4]

Принцип электродиализа

К нетрадиционным методам обработки лекарственного сырья относятся электродиализ — диффузия электролитов через полупроницаемую пористую перегородку под действием электрического тока. Движущей силой процесса является разность концентраций экстрагируемых веществ по обе стороны полупроницаемой мембраны, роль которой выполняют оболочки клеток. Ионы биологически активных веществ, которые представляют собой электролиты (соли алкалоидов, кислоты, макро- и микроэлементы, сапонины, некоторые витамины и др.), в результате наведенной поляризации ускоряют свое движение внутри клеток и частиц сырья. При этом увеличивается внешняя и внутренняя диффузия.[17]

Под действием электрического тока изменяются электрические потенциалы поверхности материала, улучшается его смачиваемость, ускоряется движение ионов биологически активных веществ в полости клеток и в капиллярах клеточных оболочек.[17]
Вследствие этого увеличивается коэффициент внутренней диффузии.[17]

Пример электродиализа

Степень интенсификации процесса в электрическом поле можно проследить на примере получения алкалоидов из семян и плодов дурмана индейского. Экстрагирование проводят в аппарате, изготовленном из электронепроводящего материала (дерева, пластика) с коническим днищем из нержавеющей стали, над которым помещается стальная перфорированная пластина, служащая катодом (рис.14).

На пластину, покрытую фильтрующим материалом, загружается предварительно замоченное сырье, па которое опускается крышка или рама, обтянутая полотном, с вмонтированными графитными анодами. Электроды присоединяются к источнику постоянного тока (15 А, плотность на катоде 0,6 А/м2, напряжение 0,8 В/см) При непрерывном поступлении экстрагента на получение готового продукта затрачивается в два раза меньше времени по сравнению с другими методами экстрагирования. Выход алкалоидов возрастает почти на 20%. [14]

Установка с электродиализом

Рис. 14 Схема установки с использованием электродиализа.
1 – экстрактор; 2 – перфорированное ложное дно (катод),
3 – фильтровальный материал. 4 – стальная пластина с анодами

Экстрагирование с применением ультразвука

Использование ультразвука для интенсификации экстракционного процесса дает не только значительное ускорение производственного процесса во времени, но и увеличение выхода основного продукта по сравнению с другими способами экстрагирования.[14]
Под действием ультразвука сокращается время замачивания сырья с нескольких часов (для корневищ с корнями валерианы, девясила, аира оно равно 6-8 ч) до нескольких минут (30 мин замачивания и 10 мин обработки ультразвуком) для его полного набухания.[7]

Ультразвуковые волны создают знакопеременное давление, кавитацию и “звуковой ветер”, в результате чего увеличивается растворение содержимого клетки, повышается скорость обтекания частиц сырья, в пограничном диффузионном слое экстрагента образуются турбулентные и вихревые потоки.[8]

Ультразвук увеличивает коэффициент внутренней диффузии. Изменяя мощность ультразвукового поля при экстрагировании растительного сырья, можно регулировать скорость диффузии веществ из клеток, что имеет определенное практическое значение. При экстрагировании с помощью ультразвука рекомендуется поддерживать температуру не выше- 30-60°С, во избежание образования пузырьков воздуха, рассеивающих ультразвуковые волны.

Экстрагенты

В качестве экстрагента рекомендуется этанольно-водные смеси с высокой концентрацией этанола, который способен ингибировать окислительно-восстановительные реакции, возникающие в ультразвуковом поле.[12] В качестве средств, задерживающих кавитацию и связанные с ней деструктивные изменения, практикуется добавление к экстрагенту глицерина или ПАВ. Добавление к экстрагенту твина-80 в количестве 0,1% в 4 раза увеличивало выход производных антрагликозидов из корня ревеня, а добавление 0,3% твина-80 увеличивало в 2,5 раза выход алкалоидов спорыньи.[13]

Использование ультразвуковой установки для экстракции алкалоидов из коры раувольфии дало 25% экономии сырья и сократило время экстракции со 120 ч до 5. Такого рода установки целесообразно использовать на многотоннажных производствах.[19]

2.3.Поиск и применение новых экстрагентов

Получение экстрактов из растительного сырья заставляет искать условия экстракции, при которых выход биологически активных веществ максимален, а их разрушение под действием температуры и растворителей минимально.

Применение этанола и других органических растворителей, хотя и способствует достаточно высокому извлечению биологически активных веществ из растительного материала, но эти растворители нестабильны и легко деградируют, поскольку большинство технологий переработки проходит при повышенных температурах. Остаток экстрагента, присутствующий в экстрактах, является другим недостатком экстракции с растворителем.[5]
Поэтому одним из путей совершенствования производства экстракционных средств из растительного сырья является поиск и применение новых экстрагентов.[17]

Экстракция сжиженными газами

Экстракция сжиженными газами известна давно, но не получила пока широкого применения в фармацевтическом производстве по ряду причин, в том числе из-за отсутствия специальной аппаратуры для экстракции.

Сжиженные газы, обладая хорошей смачивающей и проникающей способностью, а также низкой вязкостью, способны легко и быстро проникать в сырье и извлекать до 88-98% действующих веществ, что значительно больше, чем при использовании известных методов экстрагирования: мацерации, перколяции и др. Кроме того, сжиженная углекислота легко и быстро отгоняется из экстракта при комнатной температуре, что особенно важно при производстве экстрактов из сырья, содержащего термолабильные вещества и эфирные масла. Высокая избирательная способность сжиженных газов позволяет получать нативные экстракты.

Процесс

Процесс извлечения проходит в несколько раз быстрее, чем при использовании других экстрагентов, что экономически более выгодно и часто характеризуется почти полным отсутствием водорастворимых балластных веществ. Поскольку процесс идет в замкнутом пространстве, это позволяет предохранить окружающую среду от вредных выбросов.[17]
Экстрагирование сжиженным углерода диоксидом проводится в установках, имеющих экстрактор, испаритель и камеры для предварительной обработки сырья и удаления остатков растворителя из шрота. Установка снабжена конвейером, передающим контейнеры с сырьем из одной камеры в другую, снизу вверх. (Рис. 15)

Сжиженные газы

Рис.15 Принципиальная схема экстрагирования сжиженными газами

Растительный материал, загруженный в контейнер, представляющий собой сетчатую емкость, поступает сначала в камеру для замачивания сжиженным газом под давлением 5,8-6,0 Н/м2, который подается из сборников, расположенных в верхней части установки. Стадия пропитки проходит при температуре 18-25°С в течение нескольких минут. Затем оно передается в камеру измельчения с пониженным давлением В результате разности давлений внутри твердого материала и на поверхности происходит взрыв, разрывающий его на мелкие куски. Этому способствует также образование кристалликов льда в порах и трещинах экстрагируемого сырья из паров воды и углерода диоксида.

Далее сырье поступает в экстрактор, а на него сверху с помощью насоса подается сжиженный углерода диоксид. Экстрагирование идет по принципу противотока. Полученное извлечение направляется на фильтры и далее в теплообменник, где происходит сбор очищенной вытяжки и удаление паров углерода диоксида, которые поступают в конденсатор на сжижение. Шрот поднимается в следующую камеру, обогреваемую паром через паровую рубашку, для удаления паров углерода диоксида из отработанного сырья, которые также попадают в конденсатор для сжижения. В него же отводятся пары из испарителя. Сжиженный углерода диоксид вновь поступает в производство. По выходе из камеры контейнеры с отработанным сырьем разгружаются.[15]

Экстрагенты

Многие экстракты, полученные с использованием сжиженного углерода диоксида, отличаются:

  • более высоким содержанием БАВ,
  • устойчивостью при хранении,
  • устойчивостью к микробной контаминации.[15]

Однако биологически активный комплекс, извлекаемый сжиженными газами, отличается от извлекаемого классическими растворителями, характеризуется повышенным содержанием жирорастворимых и меньшим содержанием водорастворимых веществ. Поэтому сжиженные газы чаще используют для извлечения липофильных комплексов из растительного сырья (например, для производства облепихового масла).

Чтобы получить извлечение комплексного состава, включающего все биологически активные вещества, присутствующие в исходном сырье, предлагается использовать смесь растворителей на базе сжиженных газов или же после экстрагирования сжиженным газом оставшийся шрот подвергать дополнительному извлечению водой с последующим упариванием и объединением извлечений.[17]

Применение углекислого газа в качестве растворителя имеет следующие преимущества:

-стерилен и бактериостатичен;
-физиологически не вызывает опасений. Он находится в содержащих углекислоту напитках и в ряде случаев является конечным продуктом обмена веществ организма человека;
-не горюч и не является взрывчатым веществом, следовательно, в технологическом цикле нет необходимости в специальных устройствах против возгорания и взрыва;
-безопасен для окружающей среды, он не дает сточных вод и отработанных растворителей, тем самым исключая обычные дополнительные расходы;
-для производственных целей может быть использован в больших количествах как относительно дешевый экстрагент.[5]

Технология экстракции диоксидом углерода является на сегодняшний день самым эффективным и экологически чистым способом выделения биологически активных веществ и имеет несомненные преимущества перед традиционными способами экстракции:

  • обладает управляемой селективностью по отношению к группам БАВ,
  • позволяет осуществлять глубокую экстракцию,
  • максимально выделять богатые комплексы БАВ, содержащиеся в растении. [16]

Метод позволяет получать экстракты круглый год, так как используется сухое сырье. При других способах экстракции используют свежие растения, поэтому есть сезонные ограничения.[16]
Таким образом, метод углекислотной экстракции является наиболее перспективным, поэтому применение его в фармацевтической технологии должно быть более широким.[23]

2.4.Внедрение безотходной технологии производства лекарств

Загрязнение окружающей среды при производстве экстракционных лекарств:

  • использование минеральных удобрений и пестицидов для выращивания растительного сырья,
  • широкое использование вредных химических экстрагентов и растворителей,
  • загрязнение вод
  • выбросы в атмосферу)

играет немаловажную роль в общей проблеме экологии и взаимоотношений человека с природой.[17]

Проблема защиты окружающей среды решается комплексным использованием растительного сырья и внедрением безотходной технологии производства лекарств. Примерами служат производство препаратов:

  • “Ликвиритон” из солодки голой,
  • “Плантаглюцид” из подорожника большого,
  • “Фламин” из бессмертника песчаного и другие. [17]

На примере производства ЛП “Плантаглюцида”

Производство плантаглюцида организовано из сухого листа подорожника. Способ заключается в том, что измельченное сырье подорожника заливают водой при соотношении 1: (10-15) и кипятят в течение 2 ч, затем повторяют процесс экстракции водой для более полного извлечения сырья. Водные экстракты отфильтровывают, объединяют и упаривают до плотности остатка 1,14-1,16. Затем производят осаждение плантаглюцида этиловым спиртом 91-93%-ным. Осадок отфильтровывают, промывают этанолом и сушат.

Получают готовый продукт. Маточный раствор от фильтрации и промывки идет на регенерацию спирта и возвращается в производство. Отработанное сырье после экстракции водой с первой стадии идет в отвал в виде суспензии или пульпы. Однако при таком способе экстракции сырья получают низкий выход плантаглюцида, низкий коэффициент использования лекарственного сырья и большое количество образующихся стоков, идущих на свалку и загрязняющих окружающую среду. [22]

Комплексный способ переработки

Для повышения выхода плантаглюцида создали комплексный способ переработки подорожника, при котором наряду с целевым продуктом-плантаглюцидом получают дополнительный ценный продукт, содержащий липиды подорожника, пригодный для получения различных добавок биологического характера и полезных компонентов для косметических нужд. [22]

В этом способе переработки подорожника путем экстракции сырья водой при кипячении с последующим выделением плантаглюцида новым является то, что перед экстракцией водой сырье предварительно обрабатывают низкомолекулярным спиртом при соотношении 1:(8-10), после чего спиртовый раствор отделяют и упаривают с последующим возвратом спирта в процесс и получением из упаренного остатка дополнительного полезного продукта. [22]

Предварительная обработка (форэкстракция) подорожника спиртом перед экстракцией сырья водой позволяет увеличить выход плантаглюцида при неизменности дальнейшего процесса водной экстракции по технологической схеме за счет того, что форэкстракция спиртом приводит к очистке сырья от смолистых веществ, затрудняющих извлечение плантаглюцида из подорожника, поэтому при последующей экстракции водой извлечение целевого продукта идет лучше, с большим выходом.

Преимущества

Предлагаемый способ позволяет не только увеличить дальнейший выход целевого продукта, повысить коэффициент использования подорожника, но и отделив спиртовый экстракт, получить из него при упаривании кубовый остаток “смолу”, содержащую липидную фракцию подорожника. Концентрат липидов подорожника содержит стерины, каротиноиды, производные хлорофилла, растворим в масле и органических растворителях. Может быть использован в качестве биодобавки в косметических изделиях (лосьоны, шампуни, масла) в виде масляных, спиртоглицериновых экстрактов, либо для получения медных производных хлорофилла.[22]

Заключение

Фитопрепараты, содержащие комплекс биологически активных веществ, характеризуются:

  • широким спектром фармакологического действия,
  • эффективностью,
  • малой токсичностью.

Что позволяет использовать их длительное время для профилактики и лечения многих заболеваний без риска возникновения побочных явлений.

Многие традиционные способы и технологические процессы, широко используемые в фармации, достигли своего естественного предела и не дают возможности повысить скорость механической и гидродинамической обработки сырья, увеличить теплопроводность, массопередачу и т.д.

В настоящее время разработаны современные способы экстракции ЛРС с применением:

  • сжиженных газов,
  • низкочастотной обработки,
  • электрической обработки,
  • ультразвука.

Эти способы позволяют максимально истощить сырье и извлечь большее количество действующих веществ.

Однако разработки в этой области не заканчиваются. Ученые пытаются не только максимально извлекать БАВ, но и заботиться об экологической обстановке на Земле.
Таким образом, поставленная цель курсовой работы была достигнута, также решены все поставленные задачи.

Библиографический список

См. в тексте документа, который можете скачать по ссылке ниже.

Для скачивания документа перейдите по ссылке >>>>скачать

Презентация на данную тему >>>>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *