Разработка новой технологии получения и хранения сухих экстрактов

Показания к применению. Гепатит (в т.ч. вирусный), хронический холецистит, гепатохолецистит, дискинезия желчевыводящих путей, холангит, постхолецистэктомический синдром. В составе комбинированной терапии: ожирение, сахарный диабет, лямблиоз. [48]

Противопоказания. Обтурационная желтуха, гиперчувствительность. C осторожностью - артериальная гипертензия.

Возможные побочные явления. Аллергические реакции; повышение АД (у больных артериальной гипертензией).

Лечение осложнений и отравлений. Препарат отменить.

Взаимодействие: Повышает активность метронидазола и аминохинола при лечении лямблиоза.

Хранение: при температуре не выше 25 °C, в сухом защищённом от света месте, 3 года. [48]

Получение. Получают жидкий экстракт бессмертника, из цветков методом перколяции или любым реперколяционным методом, затем его сгущают и высушивают. Экстрагентом служат водно-этанольные смеси. Влажность не более 5 %, тяжёлых металлов не более 0,01%.[1]

Дополнительно: сухой экстракт бессмертника применяется также как полуфабрикат для БАД (например, Зифлан) и косметологии в шампунях, масках, бальзамах, кремах (благодаря антиоксидантному, противовоспалительному, антибактериальному и улучшающему обмен веществ действию). [18]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ  И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Описание  сырья

 

Собранные до распускания  цветков и высушенные соцветия (корзинки) многолетнего дикорастущего травянистого растения бессмертника песчаного — Helichrysum arenarium (L.) Moench., сем. Астровые — Asteraceae. [5]

Внешние признаки. Корзинки шаровидные, одиночные или по нескольку вместе на коротких шерстисто-войлочных цветоносах длиной до 1 см, диаметром около 7 мм. Корзинки состоят из многочисленных трубчатых цветков, расположенных на голом цветоложе, окружённых многочисленными, неплотно прижатыми листочками обертки. Трубчатые цветки пятизубчатые, обоеполые, с хохолком. Листочки обертки вогнутые, сухие, плёнчатые, блестящие; наружные — яйцевидные, средние — лопатчатые, удлинённые; внутренние — узкие, линейные. Цвет обертки — лимонно-желтый, цветков — лимонно-желтый или оранжевый. Запах слабый ароматный. Вкус пряно-горький. [5,23]

Микроскопия. При рассмотрении листочка обертки с поверхности виден эпидермис из слегка вытянутых пористых клеток, с суженной части листочка — множество простых бичевидных волосков с несколькими короткими базальными и одной длинной конечной клетками, и эфиромасличных овальных двухрядных, многоярусных желёзок, состоящих из 8-12 клеток. При рассмотрении цветка с поверхности видна овальная завязь с многочисленными вздутыми волосками и её кольцевое основание из четырёхугольных толстостенных клеток. На верхушке завязи виден хохолок, состоящий из тонких щетинок, сросшихся друг с другом у основания. Зубцы венчика с неровными и бахромчатыми краями. На венчике множество головчатых волосков с одноклеточной головкой на 12-14 клеточной ножке. [30]

Химический  состав. В соцветиях содержатся флавоноиды (6,0 - 6,5%): флаванон нарингенин и его 5-гликозиды – салипурпозид и его стереоизомер гелихризин; халконовый гликозид – изосалипурпозид, флавонапигенин и его 7-гликозид, флавонол кеипферол и его 3-гликозиды и др.; производныефталевого ангидрида (фталиды); кумарин скополетин; эфирное масло (0,04%), дубильные вещества. Сырьё аккумулирует Se (соцветия), Fe, Zn, Mo, Cr, Se, Ba, Al (надземная часть). Обнаружен витамин К. [16,43]

Качественные  реакции. Сырье в количестве 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 20 мл 50% спирта и нагревают на водяной бане при температуре 60 град. С в течение 15 мин. Затем извлечение охлаждают до комнатной температуры, фильтруют через бумажный фильтр и упаривают до 1 мл. К полученному извлечению прибавляют 1 мл 95% спирта, 0,1 г порошка магния и 1 мл концентрированной хлористоводородной кислоты; постепенно появляется красное окрашивание (флавоноиды).

Числовые показатели. Суммы флавоноидов в пересчете на изосалипурпозид не менее 6%; влажность не более 12%; золы общей не более 8%; соцветий с остатками стеблей длиной свыше 1 см не более 5%; остатков корзинок (цветолож с обвертками) не более 5%; измельченных частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 2 мм, не более 5%; органической примеси не более 0,5%; минеральной примеси не более 0,5%.[5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Описание  экстрагентов

 

Этиловый спирт (С₂Н₅ОН - Spiritus aethylicus, молекулярная масса 46,07) — бесцветная, прозрачная, легкоподвижная, летучая жидкость с характерным запахом, жгучая на вкус, не окисляется кислородом воздуха, смешивается в любых соотношениях с глицерином, эфиром, хлороформом, водой, перегоняется с водяным паром. Основные показатели при 20˚С: плотность 0,813 - 0,816, температура кипения 77—77,5 °С) [6]

Процесс смешения спирта с водой сопровождается выделением тепла и уменьшением объёма смеси (контракция). Коэффициенты объёмного расширения спирта и воды в зависимости от температуры различны. Поэтому при определении концентрации этилового спирта (ГОСТ 3639-79) в смесях необходимо учитывать поправки на температуру и приводить показатели плотности спирта при нормальной температуре (20 °С).

Хлороформ (CHCl₃  - Сhloroform, молекулярная масса 119,38) - бесцветная, прозрачная, тяжелая, подвижная, летучая жидкость с характерным запахом и сладким жгучим вкусом. Смешивается во всех соотношениях с безводным спиртом, эфиром, бензином. Малорастворим в воде (1 : 200). Плотность 1,474 - 1,483. Температура кипения +59 - 62 'С. Под влиянием света, воздуха, влаги и температуры хлороформ постепенно разлагается. При этом могут образовываться фосген, муравьиная и соляная кислоты. [7]

Для проведения экстракции были применены 2 серии экстрагентов. Первая серия включала этанол различной концентрации ( 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% ), вторая серия – это смесь этанол-вода-хлороформ с различной концентрацией спирта (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%), хлороформ составляет 0,5 % от объёма экстрагента.

В опыте для приготовления  экстрагентов использовалась дистиллированная вода (бесцветная прозрачная жидкость без запаха и вкуса) соответствующая требованиям нормативной документации (ФС 42-2619-97 "Вода очищенная").

Таблица 1.

Описание экстрагентов, использованных для экстракции

Экстрагент	Описание	Нормативная документация
10 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с слабым характерным  запахом этанола	ГОСТ Р 51652-2000 (спирт этиловый 95%)
20 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с слабым характерным  запахом этанола
30 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с характерным  запахом этанола
40 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с характерным запахом этанола
50 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с характерным  запахом этанола
60 % этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с характерным  запахом этанола
70% этанол	Прозрачная, легкоподвижная, бесцветная жидкость с резким характерным запахом этанола
10 % этанол + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола	ГОСТ 20015-88 (хлороформ), ГОСТ Р 51652-2000 (спирт этиловый 95%)
20 % этанол + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола
30 % этанол + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола
40 % этанол + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола
50 % этанол  + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола
60 % этанол  + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола
70% этанол  + 0,5 % хлороформ	Прозрачная, бесцветная,легкоподвижная, слегка маслянистая жидкость с резким запахом хлороформа и этанола

 

 

3. Технологическая схема производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.7. Блок-схема технологической схемы производства сухого экстракта бессмертника.

Технологическая схема производства:

 

ВР - 1. Санитарная подготовка производства

ВР - 1.1. Подготовка производственных помещений

ВР - 1.2. Обработка  оборудования

ВР - 1.3. Санитарная подготовка технологической одежды

ВР - 1.4. Санитарная подготовка персонала

ВР -2. Подготовка сырья и экстрагента

ВР-2.1. Подготовка сырья 

ВР-2.2. Подготовка экстрагента.

ТП - 3. Экстракция

ТП - 4. Очистка  извлечения

ТП - 5. Сушка  извлечения

ТП – 5.1 Сгущение

ТП – 5.2 Высушивание

ТП – 6 Измельчение.

ТП – 6.1 Измельчение

ТП – 6.2 Просеивание

ТП - 7. Стандартизация

УМО - 8. Фасовка, упаковка, маркировка.

ПО - 9. Переработка отходов (рекуперация этанола)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Аппаратурная схема производства.

 

I-III - перколяторы

1- мерник для спирта; 2 - мерник для отгона, 3 - мерник для воды; 4 - смеситель, 5 - вакуум-аппарат, 5а - перегонный аппарат, 6 - сборник, 7 - фильтр, 8 - отстойник, 9 - сборник готового продукта, 10 – насос, 11 – мельница.

 

 

 

 

 

2.5 Описание  технологического процесса получения сухого экстракта бессмертника.

Был использован метод реперколяции с делением сырья на равные части с законченным циклом. Экстрагирование проводилось в батарее из 3-х перколяторов. Слив перколята и одновременная подача сверху экстрагента проводили со скоростью, не превышающей 1/24 части используемого объема перколятора за 1 ч. Экстрагент брали в соотношении  1: 9 к сырью.

Рис. 9. Схема реперколяции с делением сырья на равные части с законченным циклом:

Г.П. 1 – первая порция готового продукта, 80%;

Г.П. 2 – вторая порция готового продукта, 100%;

Г.П. 3 – вторая порция готового продукта, 100%;

1-, 2-, 3-й отпуски –  соответственно из 1-, 2- и 3-го перколяторов.

Сырье, разделенное на равные части, загружали в перколяторы. В 1-м перколяторе сырье замачивали для набухания в течение 4-6 ч в 50% количестве экстрагента от массы сырья, после чего в перколятор подавали экстрагент до “зеркала” и настаивали 24 ч. Затем перколировали в отдельную емкость, получая 80% готового продукта (Г.П.1 — 80%) по отношению к массе сырья в этом перколяторе.

Перколирование продолжали до полного истощения сырья в другую емкость - получают “отпуск 1”. Этим “отпуском 1” проводили намачивание, настаивание и перколирование сырья во 2-м перколяторе, из которого получили готовый продукт (Г.П.2 -100%) в количестве, равном 100% от массы сырья в перколяторе и “отпуск 2”. Отпуском 2 проводили намачивание, настаивание и перколирование сырья в 3-м перколяторе, из которого получали (Г.П.3 — 100%) готовый продукт 3 в количестве, равном 100% от массы сырья в перколяторе и “отпуск 3”. Отпуск последнего перколятора упарили до недостающих 20% готового продукта, слитого из 1-го перколятора.

При этом получено на 50 г  сырья жидкого экстракта:

13,3 + 16,7 +16,7 + 3,3 = 50 мл (г)

Полученный раствор отстаивали при температуре не выше 8 °С (3 сут), стандартизовали в соответствии с требованиями НД и фильтровали через друк-фильтр под давлением инертного газа (или процеживают). Из шрота регенерируют спирт (в промышленных  условиях возможно применение метода перегонки с водяным паром, рис. 14).

Рис.10. Схема рекуперации экстрагента методом перегонки с водяным паром: 1- паровая рубашка, 2 – перколятор, 3 – верхний штуцер, 4 – нижний штуцер, 5 – сырьё, 6 – патрубок, 7 – теплообменник,  8 – сборник отгона.

 

 

 

 

 

Далее жидкий экстракт сгущали  до густоты сиропа ( ¼ первоначального объёма) в вакуумно-выпарительном аппарате при 50-60 ˚С (разрежение 600 мм. рт. ст.), смешивали с молочным сахаром и магния оксидом (на 50 г жидкого экстракта берётся 33 г молочного сахара и 17 г магния окиси) и высушивали  в сушильном шкафу. В процессе сгущения экстракта также производится рекуперация этанола.

 

 

 

 

 

 

Рис.11. Принципиальная схема вакуум-выпарной установки:

1 — испаритель; 2 — конденсатор; 3 — сборник для отгона растворителя. На схеме указано подключение необходимых коммуникаций. Вакуум-линию подключают к сборнику отгона (в верхнюю часть).