Требования к экстрагентам

Экстрагент в процессе экстракции БАВ играет особо важную роль. Он должен обладать способностью проникать через стенки клетки, избирательно растворять внутри клетки биологически активные вещества, после чего последним необходимо пройти через различные твердые оболочки и выйти за пределы растительного материала. К экстрагентам предъявляются определенные требования, вытекающие из специфических особенностей фармацевтического производства. Экстрагент должен обладать:

• избирательностью, т.е. максимально растворять лекарственные вещества, и минимально Ї балластные вещества:

• высокой смачивающей способностью, обеспечивающей хорошее проникновение его через поры материала и стенки клеток;

• способностью препятствовать развитию в вытяжке микрофлоры;

• летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью;

• минимальной токсичностью и огнеопасностью;

• доступностью по стоимости.

Из двух равноценных экстрагентов выбирают менее огнеопасный, доступный по цене, фармакологически менее вредный и т. д. Если же экстрагент не удовлетворяет указанным требованиям, то применяют смеси, например, подкисленную воду, спирт с водой, эфир со спиртом и т. п.

Одним из наиболее часто применяемых экстрагентов является вода, которая обладает следующими преимуществами:

• хорошо проникает через клеточные оболочки, не пропитанные гидрофобными веществами;

• растворяет и извлекает многие вещества лучше других жидкостей;

• фармакологически индифферентна;

• повсеместно распространена;

• негорюча и невзрывоопасна;

• доступна по стоимости.

• Однако как экстрагент имеет ряд отрицательных сторон, например:

• не растворяет и не извлекает гидрофобные вещества;

• не обладает антисептическими свойствами, вследствие чего в водных извлечениях могут развиться микроорганизмы, способные вызвать порчу получаемого извлечения;

• за счет воды происходит гидролитическое расщепление многих веществ, особенно при высокой температуре;

• в водной среде ферменты могут расщеплять лекарственные вещества и т. д.

Этиловый спирт Ї наиболее часто применяемый экстрагент после воды.

Качество спирта-ректификата регламентируется ГФ X и ГОСТом 5962-51.

Спирт как экстрагент:

• является хорошим растворителем многих соединений, которые не извлекаются водой, например жиры, алкалоиды, хлорофилл, гликозиды, эфирные масла, смолы и др;

• обладает антисептическими свойствами (в спиртоводных растворах более 20% не развиваются микроорганизмы и плесени);

• чем крепче спирт, чем менее возможны в его средах гидролитические процессы. Спирт инактивирует ферменты:

• достаточно летуч, поэтому спиртовые извлечения легко сгущаются и высушиваются до порошкообразных веществ. Для сохранения термолабильных веществ выпаривание и сушка проводятся под вакуумом;

• является лимитированным продуктом, отпускается фармацевтическим производством в установленном порядке;

• значительно труднее, чем вода, проникает через стенки клеток, отнимая воду у белков и слизистых веществ, превращая их в осадки, закупоривающие поры клеток и тем самым ухудшающие диффузию. Чем ниже концентрация спирта, тем легче он проникает внутрь клеток;

• фармакологически неиндифферентен; он оказывает как местное, так и общее действие, что необходимо учитывать при производстве извлечений;

• горюч и огнеопасен.

Итак, спирт-экстрагент имеет более широкий диапазон извлечения БАВ, чем вода, причем его извлекающая способно зависит от концентрации. При экстрагировании этанолом в концентрации не менее 70% получают вытяжки, свободные от биополимеров (белков, слизей, пектинов).

Ацетон (СН3СОСН3). Бесцветная жидкость с характерным запахом. Относительная плотность 0,798. Кипит при 56,2 °С. С водой и органическими растворителями смешивается во всех отношениях. Применяют как экстрагент для алкалоидов, смол, масел и др.

Этиловый эфир (С₂Н₅ОС₂Н₅). Бесцветная, легкоподвижная жидкость с чрезвычайной летучестью, температура кипения от 34 до 36 °С. Растворим в 12 частях воды, смешивается во всех соотношениях с ацетоном, спиртом, петролейным эфиром, жирными и эфирными маслами. Удельный вес 0,714 (при 20°С). Пары эфира имеют большой удельный вес (2,56 по отношению к воздуху), они стелются по полу, ядовиты, могут перемещаться накапливаться далеко от источника испарения эфира. При соприкосновении с огнем или горячими предметами могут дать взрыв большой силы (температура вспышки эфира 40 °С). Поэтому при работе с эфиром необходимо соблюдение особых мер безопасности, что ограничивает его применение как экстрагента. Эфир в смеси с этанолом в соотношении 9:1 используют при жидкостной экстракции флавоноидов в производстве фламина.

Хлороформ (СНСl₃). Бесцветная, прозрачная, легколетучая жидкость, смешивающаяся во всех соотношениях со спиртом, эфиром, бензином, со многими жирными и эфирными маслами, в воде растворима (1:200) и не смешивается с глицерином. Удельный вес 1,52, кипит при 59,5Ї62 °С. Пары хлороформа ядовиты, но не горючи и не взрывоопасны.

Является хорошим растворителем для многих лекарственных веществ: алкалоидов, гликозидов, масел и т. д.

Дихлорэтан (СlСН₂СН₂Сl). Бесцветная, прозрачная жидкость, немешивающаяся с водой. Имеет запах, напоминающий хлороформ. Плотность 1,252 Ї 1,235. Температура кипения 83,0Ї 84,0°С. Смешивается со спиртом и эфиром, жирами, минеральными маслами, смолами. Дихлорэтан малоогнеопасен (температура воспламенения 21,1°С). При вдыхании паров вызывает отравление. Дихлорэтан в смеси с хлороформом (при плотности 1,315) применяется для экстрагирования гликозидов.

Хлористый метилен (СН₂Сi₂). Экстрагент с высокой относительной плотностью Ї 3,33 и температурой кипения 41 °С. Применяется для экстрагирования гидрофобных веществ (гликозидов, алкалоидов и др.).

Метанол, метиловый, или древесный спирт (СН3ОН). В настоящее время получается синтетически. Прозрачная, бесцветная жидкость со слабым запахом, напоминающим этиловый спирт. Смешивается с водой во всех отношениях, образуя прозрачные растворы без следов помутнения и опалесценции. Плотность не более 0,793. Температура кипения 64Ї67 °С. Сильный яд. Прием внутрь 10 мл вызывает атрофию зрительного нерва, дозы 15-20 мл смертельны. К работе с метиловым спиртом допускаются лишь после специального инструктажа. Хранят в опломбированной таре. Применяется при экстрагировании кумаринов. Для разделения смеси гликозидов используют смесь метанола и воды (плотность 0,9464).

Масла растительные. Применяют масла растительные холодного прессования, хорошо отстоявшиеся; желтого цвета. Чаще всего, применяют персиковое, миндальное и подсолнечное масла. Жирные масла смешиваются с эфиром, хлороформом, бензином, эфирными маслами и минеральными маслами. Все масла, кроме касторового, не смешиваются со спиртом и водой. Прогоркают, что влечет за собой повышение кислотного числа. Жирные масла обладают избирательной способностью как экстрагенты.

Сжиженные газы. Перспективными для экстрагирования являются предлагаемые в последнее время сжиженные газы: углерода диоксид, пропан, бутан, жидкий аммиак, хладоны (хлорофторпризводные углеводородов) и др. Сжиженный углерода диоксид хорошо извлекает эфирные, жирные масла и другие гидрофобные вещества. Гидрофильные вещества хорошо экстрагируются сжиженными газами с высокой диэлектрической проницаемостью (аммиак, метил хлористый, метиленоксид и др.)

Исследованиями, проведенными в ГНЦЛС, показано, что наиболее селективным растворителем в отношении эфирных масел является хладон-С318 (ц-С4F8), практически не извлекающий жирных масел. Хладон-11 (СС13F), хладон-12 (СС12F2) и хладон-22 (СНС1F2) извлекают эфирные и жирные масла, каротиноиды, терпеноиды и другие природные вещества.

Экстрагирование сжиженными газами проводится под давлением, при снятии которого экстрагент улетучивается, а экстрактивные вещества остаются в чистом виде.

4. Иллюстративный материал: показ таблиц и слайдовых презентаций.

Литература.

основная:

1. Технология лекарственных форм. (Под ред. Т.С.Кондратьевой). – М.,Медицина.– 1991.–1-й том.– 495 с.

2. Технология лекарственных форм. (Под ред. Л.А. Ивановой). – М., Медицина.– 1991. – 2-й том.– 544 с.

3. Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств.– Харьков.– 2002.– в 2-х томах: 1-й том 716 с., 2-й том 557 с.

4. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм.– (Под ред. Т.С. Кондратьевой). – М., 1986.– 287 c.

5. Руководство к лабораторным занятиям по заводской технологии лекарственных форм.– (Под ред. А.И. Тенцовой).– М., 1986.– 271 с.

дополнительная:

1. Государственная Фармакопея Республики Казахстан. – том 1 – Алматы. – Издательский дом: «Жибек жолы».– 2008.– 592 с.

2. Государственная Фармакопея Республики Казахстан.– том 2. – Алматы.– Издательский дом: «Жибек жолы».– 2009. – 792 с.

3. ГФ СССР Х издания М., Медицина.– 1968.

4. ГФ СССР ХI издания М., Медицина.– 1987.– том 1.– 1988.– том 2.

5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина.– 2008.– Изд. 15.

6. Милованова Л.Н., Тарусова Н.М., Бабошина Е.В. Технология изготовле-ния лекарственных форм. Ростов-на-Дону: «Феникс».– 2002.– 448 с.

7. Муляр А.Г. Общая рецептура: учеб.пос. – М., 2009.–80 с.

8. Сагиндыкова Б.А., Торланова Б.О., Анарбаева Р.М., Кыдыралиев Б.С. Биофармация и элементы фармакокинетики.– Шымкент.– 2008.– 68 с.

9. Торланова Б.О. Машины и автоматы для фасовки и упаковки лекарственных форм.– Шымкент.– 2003.– 166 с.

10. Маркевич М.П. Руководство к лабораторным занятиям по биофармации.– Шымкент.– 2008.– 50 с.

6. Контрольные вопросы (обратная связь):

• Экстракция –это?

• Какие физико-химические процессы лежат в основе экстракции?

• Какие факторы влияют на полноту и скорость извлечения действующих веществ из лекарственного растительного сырья?

• Как учитывают морфологию и гистологию растительного сырья при выборе режима экстаркции?

• Назовите методы экстракции?

• Расскажите механизм многоступенчатой экстракции при перекрестном токе?

• Как расчитывается удельный расход экстрагента?

• Лекция №2. Тема:Способы экстрагирования биологически активных веществ. Аппаратура.

• Цель лекции:Дать понятия о способах экстрагирования биологически активных веществ.

• Тезисы лекции:

• Дать понятия о ремацерация или дробная мацерация.

• Изучить методы экстрагирования.

• Ознакомится с аппаратурой и ее использованием.