Производство настоек и жидких экстрактов

 

 

1.3 Классификация методов экстрагирования

В промышленной технологии используют различные методы экстрагирования. Их можно классифицировать на: статические и динамические.

1. Статические способы экстрагирования – сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают определенное время.

1.1 Мацерация – настаивание в мацерационном баке сырья с экстрагентом при комнатной температуре в течение 7 суток с периодическим перемешиванием. Метод малоэффективен, так как извлечение экстрактивных веществ идет за счет молекулярной диффузии. Поэтому способ в данном варианте применяется редко: при получении препаратов из свежего сырья и сырья животного происхождения. Экстрагирование осуществляется в мацерационном баке с мешалками (Рис. 1.1).

 

Рис. 1.1. Мацерационный бак с мешалками

 

 

 

 

 

 

1.2 Ремацерация (дробная мацерация) – с делением на части экстрагента и последовательной экстракцией сырья каждой частью. Периодическая смена экстрагента позволяет в течение всего процесса поддерживать разность концентраций, а следовательно, скорость диффузии.

Экстрагирование осуществляется в перколяторах (Рис. 1.2).

Рис. 1.2. Перколяторы

2. Динамические способы экстрагирования - предусматривают постоянную смену экстрагента и сырья относительно друг друга. Более эффективны чем статические, так как в них извлечение веществ происходит за счет конвективной диффузии.

2.1 Перколяция – пропускание через сырье непрерывного потока экстрагента с определенной скоростью. Экстрагирование осуществляется в перколяторе.

2.2 Реперколяция или повторная перколяция – сырье делят на части и каждую последующую порцию экстрагируют вытяжкой,  полученной из предыдущей. Основным принципом метода является поступление чистого экстрагента  на наиболее истощенное сырье, готовое извлечение получают из перколятора последней загрузки, где сырье наименее истощено. Такой порядок позволяет сохранить максимально возможную разность концентраций экстрактивных веществ между сырьем и экстрагентом.

Экстрагирование осуществляется в батарее перколяторов (Рис. 1.3).

 

Рис. 1.3. Батарея перколяторов

2.3 Противоточное экстрагирование – метод активного противотока. Принцип метода заключается в непрерывном движении сырья и экстрагента навстречу друг друга. При этом экстрагент постепенно насыщается экстрактивными веществами, а сырье соответственно истощается.

Экстрагирование осуществляется в экстракторах различной конструкции: дисковом, пружинно-лопастном, шнековом (Рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схема дискового экстрактора

 

 

 

2.4 Циркуляционное экстрагирование – многократное экстрагирование растительного сырья одной и той же порцией летучего экстрагента в замкнутом цикле. Метод применяется в случае использования летучего экстрагента и термически устойчивых веществ.

Экстрагирование осуществляется в аппарате Сокслета (Рис. 1.5.).

Рис. 1.5. Схема циркуляционного аппарата типа Сокслета

2.5 Экстракция сжиженными газами – многократное экстрагирование материала сжиженными газами,  содержащего летучие и неустойчивые вещества, такие как эфирные масла, сердечные гликозиды, фитонциды, растительные гормоны.  В  последнее время предложено получать масляные экстракты, используя экстракцию сжиженными газами.

Среди статических и динамических способов экстрагирования можно выделить периодические и непрерывные, что зависит от динамики движения сырья и экстрагента. К периодическим относятся все способы, где производится экстрагирование одной или нескольких порций сырья в течение определенного времени, т.е. загрузка экстракционных аппаратов производится периодически. К непрерывном – относятся способы, в которых сырье непрерывно поступает в экстракционный аппарат.

В зависимости от направления потока сырья и экстрагента, способы непрерывной экстракции бывают прямо и противоточные, т.е. с прямым или встречным потоком сырья и экстрагента.

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Настойки. Определение. Характеристика

Настойки - это спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания  удаления экстрагента. Они представляют собой прозрачные окрашенные жидкости, обладающие вкусом и запахом растений, из которых их готовят.

Настойки – старейшая лекарственная форма, введенная в медицинскую практику Парацельсом (1493 – 1541), не утратившая своего значения до настоящего времени, является официальной по ГФ XI.

Достоинства настоек:

• сравнительная простота изготовления;
• «мягкость» действия (за счет присутствия сопутствующих веществ);
• сохранение действующих веществ в нативном состоянии;
• удобство приема.

Настойки представляют собой окрашенные жидкие спиртовые, или водно-спиртовые извлечения из лекарственного растительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента.

Материалы: Для получения настоек используют главным образом высушенный растительный материал, а в некоторых случаях – свежее растительное сырье (алкоголаторы чеснока, ландыша, валерианы, боярышника), как надземная, так и подземная части.

Экстрагенты: В качестве экстрагента используются спиртоводные растворы различной концентрации – от 40% до 95%.

Для настоек принято массообъемное соотношение между сырьем и готовым продуктом. Обычно из 1 части по массе не сильнодействующего растительного сырья получают 5 объемных частей готового продукта, а из одной части сильнодействующего – 10 объемных частей.

NB! В отдельных случаях настойки готовят 1:10 из сырья, не содержащие сильнодействующие вещества (настойка арники, боярышника, календулы) и в других соотношениях (настойка мяты 1:20).

Настойки делят на простые, приготовленные из одного вида сырья, и сложные – приготовленные из различных видов сырья, иногда с добавлением лекарственных веществ.

По действию настойки классифицируют:

• настойки общего списка
• настойки сильнодействующие

Для их получения используют главным образом высушенный растительный материал, в некоторых случаях – свежее сырье.

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Получение настоек

Технологическая схема производства настоек складывается из нескольких стадий:

1. Вспомогательные работы
2. Экстрагирование
3. Очистка извлечения
4. Стандартизация
5. Фасовка, упаковка, маркировка
6. Рекуперация экстрагента из отработанного сырья

1 стадия. ВР 1 Санитарная обработка и подготовка производства.

При осуществлении технологического процесса в производстве фитопрепаратов соблюдении правил производственной и личной гигиены обслуживающего персонала должно обеспечить выпуск высококачественного готового продукта, охрану здоровья работающего персонала, безопасные условия труда, исключить микробное обсеменение препарата во время производства, хранения и транспортирования.

ВР 1.1 Подготовка производственных помещений

Производственное помещение должно отвечать инструкции РДИ 64-30-84 «Требования по предупреждению микробной загрязненности продукции в производстве нестерильных лекарственных средств на предприятиях и организациях химико-фармацевтической промышленности». Вход в производственное помещение лиц, не имеющих отношения к технологическому процессу, строго ограничен. Ограничено перемещение персонала без производственной необходимости. В производственных помещениях запрещается курение и прием пищи. Ежедневно после чистки оборудования и складирования остатков сырья полы и стены моют одним из дезинфицирующих растворов. Уборочный материал и инвентарь хранят в специальном шкафу. Все емкости и инвентарь должны быть промаркированы несмываемой надписью «Стены», «Пол».

ВР 1.2 Приготовление дезинфицирующих растворов.

Дезинфицирующие растворы применяют для обработки рук персонала, оборудования, поверхностей. Растворы готовят в специально отделенном помещении и затем фильтруют во избежание попадания  механических включений. Бутыль с дезинфицирующим раствором хранят в специально отведенном закрывающемся помещении. В качестве дезинфицирующих растворов применяют 76-80% раствор спирта этилового, растворы перекиси водорода (1-6%) с 0.5 % моющего средства, раствор хлоргекседина. Дезинфицирующие растворы рекомендовано менять еженедельно во избежание появления устойчивых штаммов микроорганизмов.

ВР 1.3 Санитарная обработка и подготовка производства.

При осуществлении технологического процесса в производстве фитопрепаратов соблюдении правил производственной и личной гигиены обслуживающего персонала должно обеспечить выпуск высококачественного готового продукта, охрану здоровья работающего персонала, безопасные условия труда, исключить микробное обсеменение препарата во время производства, хранения и транспортирования.

ВР 1.4 Подготовка оборудования.

Перед началом работы мастер смены проверяет готовность  оборудования к работе: отсутствие остатков сырья и полупродуктов, чистоты рабочих частей, исправность пускателей и наличие этикетки с указанием наименования, серии, даты выпуска, фамилии и инициалов оператора. По  окончании работы оператор производит полную уборку согласно инструкции. Используемое в производстве оборудование, промежуточную тару и инвентарь необходимо периодически подвергать мойке, чистке, дезинфекции.

ВР 1.5 Подготовка персонала.

В соответствие с инструкцией МУ 64- 09-001-2002 «Производство» лекарственных средств. Персонал фармацевтических предприятий. Основные требования» персонал должен быть одет в технологическую одежду (халат, куртка, брюки или комбинезон, шапочку, полностью закрывающую волосы), необходим респиратор или маска, перчатки резиновые, обувь или бахилы. В гардеробе верхней одежды персонал снимает уличную одежду, обувь, надевает тапочки и переходят в гардероб технологической одежды. Личные вещи персонал размещает в индивидуальных шкафчиках. Технологическую одежду хранят в отдельных шкафах. Надев технологическую одежду, персонал обязан провести обработку рук. Не реже 1 раза в год проводится инструктаж по правилам личной гигиены и медицинское обследование персонала (Рис.1.6).

 

 

Рис 1.6. Гардероб технологической одежды

 

 

 

ВР 2 Подготовка сырья

ВР 2.1 Измельчение сырья

Она включает подготовку сырья (измельчение до нужной степени, просеивание, взвешивание). Измельчение растительного материала осуществляется в измельчителе до различной крупности частиц на различных мельницах, траворезках, корнерезках (Рис. 1.7). Измельченную массу сырья не подвергают просеиванию, так как действующие вещества в мякоти и прожилках листьев, стеблях и других органах растения распределены неравномерно. Поэтому экстракторы загружают после смачивания в емкости или послойно всю измельченную массу сырья, состоящую из частиц различных размеров.

 

Рис.1.7. Шаровая мельница

 

ВР 2.2 Приготовление экстрагента.

Для  проведения процесса экстрагирования сначала готовят экстрагент, состоящей из смеси спирта и воды. Концентрация спирта зависит от природы действующих веществ, содержащихся в растительном сырье. Если в составе  сырья содержаться дубильные вещества или соли алкалоидов, в качестве экстрагента обычно используют 40% этиловый спирт. При наличии в сырье гликозидов используют 70% этиловый спирт. Вместе с гликозидами в сырье содержаться ферменты, способные катализировать гидролиз гликозидов. Ферменты не растворимы в спирте, 70% спирт позволяет их изолировать.

Расчетное количество спирта – ректификата загружают в мерник-смеситель (Рис. 1.8) и затем добавляют расчетное количество очищенной воды из мерника, в результате разности плотностей происходит самопроизвольное перемешивание растворителей. Для более быстрого и равномерного смешения применяют мерники-смесители с мешалками. В связи с тем, что измельченное растительное сырье набухает, объем экстрагента настоек, получаемых в соотношении 1:5, составляет 7-8 об. ч., для настоек, получаемых в соотношении 1:10 – 12-13 об. ч.

 

Рис. 1.8. Мерник для спирта

 

2 стадия. Экстрагирование.

Для получения настоек ГФ XI рекомендует использовать различные способы экстрагирования: мацерация, дробная мацерация, мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента, вихревой экстракцией, перколяции.

2.1. Мацерация – это статический способ, т.к. сырье заливают экстрагентом и настаивают определенное время.

Подготовленное сырье помещается в мацерационный бак и заливается рассчитанным количеством экстрагента. Сосуд герметически закрывается крышкой. Настаивают при температуре 15-20 0 С и перемешивая в течение 7 суток, периодически перемешивают. Затем извлечение сливают, сырье отжимают. Отжатое сырье промывают небольшим количеством чистого экстрагента и вновь сырье отжимают. Отжатые вытяжки объединяют с основным извлечением и, если требуется, доводят чистым экстрагентом до нужного объема, вновь прессуется, все извлечения объединяются, и после отстаивания в течение 4-8 суток настойка фильтруется, стандартизуется и фасуется или упаковывается в бутылки.