Особенности применения метода мацерации в фармации и изготовления препаратов из лекарственного растительного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Особенности применения метода мацерации в фармации и изготовления препаратов из лекарственного растительного сырья

Введение

Метод мацерации или настаивания - это метод получения настоек. В широком смысле мацерация - это настаивание растительных тканей в жидких растворителях, в процессе чего происходит естественный переход активных веществ из растения в растворитель.

Метод мацерации используется не только в фармации, но и в анатомии, парфюмерии, виноделии.

Метод мацерации был широко распространен для получения настоек. В настоящее время его применение постепенно сокращается, потому что при экстрагировании этим методом трудно достигнуть полноты извлечения лекарственных веществ из растительного материала.

Рассмотрим подробнее использование метода мацерации в области фармации и изготовления препаратов из лекарственного растительного сырья.

1. Описание метода мацерации

Мацерация проводится следующим образом. Измельченное сырье с предписанным количеством экстрагента загружают в мацерационный бак и настаивают при температуре 15-20°С, периодически перемешивая. Если специально не оговорены сроки, то настаивание проводят в течение 7 суток. После настаивания вытяжку сливают, остаток отжимают, отжатую вытяжку промывают небольшим количеством экстрагента, снова отжимают, отжатую вытяжку добавляют к слитой первоначально, после чего объединенную вытяжку доводят экстрагентом до требуемого объема.

Эффективность любого вида экстракции твердого вещества жидкостью зависит прежде всего от его растворимости и скорости перехода из одной фазы в другую. Растворимость можно изменить, подбирая соответствующий растворитель, в который переходит преимущественно требуемое вещество, а присутствующие загрязнения остаются в твердой фазе. Скорость перехода вещества из твердой фазы в раствор определяется, в основном, скоростью проникновения жидкости в твердую фазу, скоростью диффузии вещества в жидкости и скоростью удаления вещества с поверхности раздела фаз. В отличие от системы двух жидких фаз равновесие на границе твердой и жидкой фаз наступает очень медленно. Ускорить приближение к равновесному состоянию можно путем увеличения поверхности твердой фазы за счет измельчения образца или постоянной подачей свежего растворителя на границу фаз. Кроме того, можно ускорить достижение равновесия посредством простого перемешивания (при мацерации и дигерировании) или при помощи противотока (при перколяции).

Мацерация представляет собой простейший в исполнении и техническом оснащении способ экстракции, когда твердую фазу размешивают с растворителем и отфильтровывают. Тщательное измельчение повышает степень экстрагирования твердого вещества. Эффективность процесса увеличивается также при применении избытка растворителя, постоянном перемешивании и при тщательном отделении экстракта от сырья. Повторная мацерация несколькими меньшими порциями свежего растворителя дает лучшее извлечение, чем мацерация в один прием всем количеством растворителя.

Данный метод малоэффективен - протекает медленно, сырье полностью не истощается. С целью интенсификации экстрагирования материала процесс проводят с использованием дробной мацерации (ремацерации), мацерации с принудительной циркуляцией экстрагента, вихревой экстракции (тербоэкстракции), ультразвука и др.

2. Способы и технология мацерации

Существует несколько различных способов мацерации:

1) ремацерация или дробная мацерация;

2) мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента;

3) вихревая экстракция;

4) ультразвуковая экстракция.

Ремацерация или дробная мацерация с делением на части экстрагента или сырья и экстрагента. При этом общее количество экстрагента делят на 3-4 части и последовательно настаивают сырье с первой частью экстрагента, затем со второй, третьей и четвертой, каждый раз сливая вытяжку. Время настаивания зависит от свойств растительного материала. Такое проведение процесса экстрагирования позволяет при меньших затратах времени полнее истощить сырье, так как постоянно поддерживается высокая разность концентраций в сырье и экстрагенте.

Мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента. Проводится в мацерационном бак с ложным (перфорированным) дном на которое укладывают фильтрующий материал. Экстрагент, отделенный от сырья ложным дном, с помощью насоса прокачивается через сырье до достижения равновесной концентрации. При этом время настаивания сокращается в несколько раз. С принудительной циркуляцией экстрагента проводят также дробную мацерацию. В этом случае достигается более полное истощение сырья при том же расходе экстрагента.

Вихревая экстракция или турбоэкстракция основана на вихревом, очень интенсивном перемешивании сырья и экстрагента при одновременном измельчении сырья. Турбинная мешалка вращается со скоростью 8000-13000 об/мин. Время экстракции сокращается до 10 мин, настойки получаются стандартными.

Ультразвуковая экстракция. Для интенсификации мацерационного процесса эффективно применение ультразвуковых колебаний . При этом ускоряется экстрагирование и достигается полнота извлечения действующих веществ. Источник ультразвука помещают в обрабатываемую среду или крепят к корпусу мацерационного бака в месте, заполненном экстрагентом и сырьем. Наибольший эффект от воздействия ультразвука проявляется тогда, когда клетка экстрагируемого материала хорошо пропитана проводящим ультразвук экстрагентом. Возникающие ультразвуковые волны создают закономерное давление, кавитацию и «звуковой ветер». В результате ускоряется пропитка материала и растворение содержимого клетки, увеличивается скорость обтекания частиц сырья, в пограничном диффузионном слое экстрагента возникают турбулентные и вихревые потоки. Молекулярная диффузия внутри клеток материала и в диффузионном слое сменяется на конвективную, что приводит к интенсификации массообмена. Возникновение кавитации вызывает разрушение клеток. При этом экстрагирование ускоряется за счет вымывания экстрактивных веществ из разрушенных клеток и ткани. При озвучивании вытяжку можно получить в течение нескольких минут.

К другим видам динамизации мацерации относятся: размол сырья в среде экстрагента, например, в шаровой мельнице; ремацерация, сопровождающаяся прессованием на гидравлических прессах или вальцах. В последнем случае процесс повторяется до достижения равновесных концентраций. Метод позволяет сократить потери действующих веществ и экстрагента, так как в шроте остается небольшой объем вытяжки. В готовой настойке содержится высокое количество экстрактивных веществ.

Полученные настаиванием вытяжки требуют обязательной очистки. В зависимости от количества и свойств балластных веществ используют различные методы очистки. Очистка настоек сводится к их отстаиванию при температуре не выше 8°С в течение нескольких суток. В этих условиях из вытяжек выпадают осадки в основном балластных веществ, которые отфильтровывают.

Растворением сухих или густых экстрактов в спирте требуемой концентрации готовят небольшое число настоек. Этим методом получают настойку чилибухи. При этом используют сухой экстракт. Растворением густого или сухого экстракта солодки готовят грудной эликсир. Технология получения настоек этим методом сводится к простому растворению в реакторе с мешалкой рассчитанного количества сухого или густого экстракта в спирте требуемой концентрации. Полученные растворы фильтруют. Данный метод характеризуется значительным сокращением времени получения настойки.

Заключение

мацерация растворитель экстрагирование

Достоинством способа мацерации является простота метода и оборудования.

Недостатками же служат: неполнота экстракции действующих веществ, продолжительность процесса, высокое содержание балластных веществ в извлечениях (ВМС, пектины, слизи, белки и др.), трудоемкость (двойное прессование и промывка шрота).

Данный метод малоэффективен. Сейчас изыскиваются и внедряются новые формы мацерации с максимальной динамизацией всех видов диффузии. С целью интенсификации экстрагирования материала процесс проводят с использованием ремацерации (ступенчатого настаивания), мацерации с принудительной циркуляцией экстрагента, центробежной экстракции во вращающихся мацерационных емкостях (центрифугах) и др.

Литература

1. В.И. Чуешов, Е.В. Гладух, И.В. Сайко и др. Технология лекарств промышленного производства (учебник), Винница, 2014.

2. https://ib.komisc.ru/add/old/t/ru/ir/vt/02-57/04.html.

3. Гроссман В.А. Фармацевтическая технология: учебное пособие для медицинских училищ и колледжей. М., 2014.

4. Краснюк И.И., Михайлова Г.В., Мурадова Л.И. Фармацевтическая технология: учебник для медицинских училищ и колледжей. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.

Размещено на Allbest.ru