Производство жидких экстрактов

Министерство здравоохранения  Украины

Национальный  фармацевтический университет

Кафедра

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

на  тему:

„Производство жидких экстрактов”

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка  4 курса

группы  Ф-

 

 

Проверила:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харьков - 2013

ПЛАН

 

 

 

 

 

 

Введение

Экстракты являются одной  из старейших лекарственных форм официальной медицины. После открытия способа получения спирта, древнеримским врачом Галеном впервые было введено в медицину применение спиртовых извлечений из растений – галеновых препаратов. Результатом дальнейшего развития этого вида извлечений биологически активных веществ из растительного материала и явились спиртовые экстракты. В наше время эти древнейшие лекарственные категории не потеряли актуальности, постоянно развиваются и, как следствие, во многих государствах они имеют фармакопейный статус.

Экстрактами называют все  типы извлечений, при этом проводится чёткое разграничение по консистенции получаемого извлечения: жидкие, густые (мягкие) и твёрдые (сухие). В то же время, жидкие формы классифицируют как жидкие экстракты и настойки, способ получения которых отличается соотношением взятых для экстракции сырья и экстрагента (настойки) или соотношением сырья и готового продукта (экстракты). В жидких экстрактах, как правило, одна часть по массе или объему эквивалентна одной части по массе исходного высушенного лекарственного.

Экстракты могут быть стандартизованными и количественно определёнными (дискретными). Стандартизованными экстрактами называют экстракты стандартизация которых проводится в пределах терапевтической активности конкретного действующего вещества, компонента. Количественно определёнными экстрактами называют те экстракты, стандартизация которых проводится в определённых пределах любых маркерных компонентов экстракта. Допускается определение экстрактов по процессу их производства и свойствам. Поскольку экстракты могут быть рассмотрены как субстанции для приготовления других готовых лекарственных средств, так и как лекарственные средства различного применения, к ним выставляются все те требования, которые специфичны для определённого типа готового лекарственного средства.

На Украинском рынке  существует 2 лидера фитопрепаратов: «Бионорика АГ» и «Natur Produkt vega». Растительное сырье используемое этими фирмами, выращивается на специально отведенных для этого участках. Такой подход позволяет гарантировать количественный и качественный состав используемого исходного продукта и эффект готового лекарственного средства.

Концепция фитониринга (phyto - растительный ,engi – разработка технология) – органично сочетаются рациональный подход к фитотерапии и современные  научные и технические достижения фармацевтической отрасли, знания которые человечество накапливало веками, и высочайшие требования к производству.

1. Обзор литературы

Литература 1,3,5,6,8,9, 10,12,13,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Жидкие экстракты как лекарственная  форма.

 Жидкие экстракты – это препараты, в которых, как правило, одна часть по массе или объёму эквивалентна одной части исходного высушенного лекарственного сырья. Эти препараты стандартизуют, если необходимо, так, чтобы они соответствовали требованиям относительного содержания растворителя, действующих веществ или сухого остатка. [ГФУ І изд.]

К жидким экстрактам могут  быть введены соответствующие антимикробные  консерванты.

Жидкие экстракты нашли  широкое распространение в фармацевтической промышленности, так как имеют  следующие преимущества:

1. Одинаковые соотношения между действующими веществами, содержащимися в лекарственном сырье и в готовом препарате;

2. Удобство в отмеривании  в условиях аптек бюретками  и пипетками; 

3. Возможность получения  без применения выпаривания позволяет  получить жидкие экстракты, содержащие летучие вещества (эфирные масла).

К недостаткам жидких экстрактов относятся:

1. Насыщенность их  сопутствующими веществами, извлеченными  из растительного сырья; 

2. Появление осадков  при незначительных понижениях  температуры или частичном испарении спирта;

3. Необходимость в  герметической укупорке и хранении  при температуре 15-20°С;

4. Жидкие экстракты  содержат большие объемы экстрагента,  ввиду чего являются малотранспортабельными  препаратами.[8,9,10]

1.2 Методы получения  вытяжек в производстве экстрактов. Их сравнительная характеристика.

При изготовлении жидких экстрактов используется ряд методов  экстрагирования сырья: перколяция, реперколяция и противоточная экстракция.

Классификация методов получения жидких экстрактов может быть представлена следующей схемой:

Лучшие по качеству жидкие экстракты получают при использовании  методов приготовления, исключающих  упаривание.

Перколяция в производстве жидких экстрактов на стадиях набухания и настаивания ничем не отличается от перколяции в производстве настоек. На стадии собственно перколяции процесс проводится аналогично и с той же скоростью, как для настоек. Отличие состоит в сборе готовых извлечений. Для жидких экстрактов извлечения разделяют на две порции. Первую порцию в количестве 85% по отношению к массе сырья собирают в отдельную емкость. Затем ведут перколяцию в другую емкость до полного истощения сырья. При этом получают в 5-8 раз (по отношению к массе загруженного в перколятор сырья больше слабых вытяжек, которые называют “отпуском”. Этот “отпуск” упаривают под вакуумом при температуре 50-60°С до 15% по отношению к массе сырья, загруженного в перколятор. После охлаждения сгущенный остаток растворяют в первой порции извлечения. Получают вытяжки в соотношении 1:1 по отношению к сырью.

Реперколяция, т.е. повторная (многократная) перколяция, позволяющая максимально использовать растворяющую способность экстрагента, получить концентрированные извлечения при полном истощении сырья. Во всех случаях процесс проводят в нескольких перколяторах (от 5-ти до 10-ти), которые работают во взаимосвязи, в так называемой батарее перколяторов. В этой батарее слив готового продукта проводят из “головного” перколятора, в котором всегда свежее сырье, а свежий экстрагент подают в “хвостовой” перколятор, в котором самое истощенное сырье. Извлечениями из “хвостового” перколятора обрабатывают сырье в предыдущем перколяторе, и так во всей батарее – последующее сырье экстрагируется извлечениями, полученными из предыдущих перколяторов. Таким образом, от 1-го до последнего перколятора в батарее осуществляется противоток сырья и экстрагента. По мере истощения сырья изменяется положение “головного” и “хвостового” перколяторов.

Существуют различные варианты реперколяции с делением сырья на равные и неравные части, с закопченным и незаконченным циклом. Некоторые из них позволяют получить концентрированные вытяжки без последующего упаривания.

Реперколяция с делением сырья на равные части с незаконченным циклом.

Первую порцию сырья, предназначенную  для загрузки, предварительно замачивают равным пли половинным объемом экстрагента, по отношению к массе сырья. После  набухания в течение 4-6 ч материал укладывают в перколятор 1 и настаивают 24 ч с двойным по отношению к массе сырья объемом экстрагента. По истечении указанного времени проводят перколирование до полного истощения сырья с разделением вытяжек на первую порцию в количестве 80% по отношению к массе сырья, которую считают готовым продуктом; вторую порцию (менее концентрированные извлечения) – в количестве, равном массе сырья и предназначенную для намачивания сырья для 2-го перколятора; третью порцию - второй отпуск, в двукратном количестве по отношению к массе сырья и предназначенный для настаивания сырья во 2-м перколяторе; четвертую порцию – третий отпуск в количестве, примерно в 6 раз превышающий массу сырья и предназначенный для экстрагирования (перколирование) сырья во втором перколяторе. Из 2-го перколятора получают 100% готового продукта по отношению к массе сырья в перколяторе и собирают отпуски для работы с сырьем в следующем перколяторе. Из последнего перколятора получают 100% готового продукта и отпуски, которые используют для обработки следующей партии аналогичного сырья. Все порции готового продукта, полученные из каждого перколятора, объединяют.[13]

1.2.1 Способы экстрагирования растительного  сырья, предусматривающее упаривание  вытяжек.

Выпаривание в открытых котлах, или простая выпарка. Наиболее старым методом выпаривания извлечений является выпаривание в открытых котлах под обычным атмосферным давлением, причем нагревание производилось или «голым огнем», или кипящей водой, паром, маслом и т. д.

Метод нагревания «голым огнем» вскоре был оставлен, так как органические вещества могли легко пригореть и испортить получаемый препарат.

Нагревание извлечения в открытых котлах кипящей водой, глухим паром в настоящее время почти не применяется по следующим причинам:

1) пары выпариваемого извлечения  попадают в помещение цеха, что  с точки зрения охраны труда недопустимо;

2) растворитель или извлекатель  безвозвратно теряется;

3) выпаривание происходит при  относительно высокой температуре  которую нельзя по желанию  регулировать.

Выпаривание под вакуумом, или вакуумная выпарка. Для снижения температуры процесса выпаривание термически нестойких извлечений производят под вакуумом в специальных вакуум-выпарных аппаратах или установках, которые бывают различных конструкций.

Вакуумное выпаривание.

На рисунке представлена схема вакуум-выпарной установки, которая состоит из котла с паровой рубашкой 2\ в последнюю поступает пар по трубе 5, а конденсат вытекает через вентиль 6; упаренная жидкость выливается через кран 4. Для впуска пара в котел служат труба 7 и барботер 3.

Котел закрыт шлемом 1, в котором имеются два смотровых окна 10 (одно не видно — оно находится по другую сторону шлема и освещается электролампочкой). Кроме того, в шлеме имеется люк или лаз 8, через который производится очистка котла. Для определения температуры и давления на шлеме установлены вакуумметр 9 и термометр 11.

Для отвода пара в трубчатый конденсатор-холодильник 13 служит хобот (труба) 12. В конденсатор через трубу 14 поступает холодная вода, а теплая вода вытекает через трубу 15.

Сконденсировавшаяся жидкость из конденсатора-холодильника стекает в сборник 16, из которого отсасываемый воздух с некоторым количеством пара поступает в ресивер 17, имеющий мановакуумметр 9.

Для отсоса воздуха из системы использован вакуум-насос типа РМК (19), в который по трубе 20 подается холодная вода; эта вода отделяется от воздуха в отстойнике 18.

Для изготовления сухих или очень густых экстрактов применяют плоскодонные котлы, обогреваемые только снизу. Здесь высушиваемая масса расстилается тонким слоем по дну аппарата, вследствие чего сушка происходит быстро. Однако работу необходимо часто останавливать для того, чтобы вынуть относительно небольшое количество сухого материала. Кроме того, при значительном вакууме может произойти продавливание плоского днища. В силу этих причин такие котлы применяются очень редко.

Для выпаривания больших количеств извлечений и для выпаривания жидкостей, дающих большую пену, применяют большие глубокие котлы. Однако, если выпариванию подлежат извлечения, содержащие нетеплостойкие вещества, то нужно учитывать гидравлическое давление столба жидкости, находящейся в аппарате. При работе в условиях атмосферного давления это не играет особой роли, а под большим вакуумом оно становится весьма заметным.

Котлы-испарители изготовляют из меди, алюминия, нержавеющей стали, чугуна и т. п. Если металл химически нестоек, то внутреннюю часть котла покрывают полудой, эмалью или другим антикоррозийным покрытием.

1.2.1 Способы экстрагирования без последующего упаривания извлечений.

Реперколяция, т.е. повторная (многократная) перколяция, позволяющая максимально использовать растворяющую способность экстрагента, получить концентрированные извлечения при полном истощении сырья. Во всех случаях процесс проводят в нескольких перколяторах (от 3-х до 10-ти), которые работают во взаимосвязи, так называемой батарее перколяторов. В этой батарее слив готового продукта проводят из «головного» перколятора, в котором всегда свежее сырье, а свежий экстрагент подают в «хвостовой» перколятор, в котором самое истощенное сырье. Извлечениями из «хвостового» перколятора обрабатывают сырье в предыдущем перколяторе и так во всей батарее – последующее сырье экстрагируется извлечениями, полученными из предыдущих перколяторов. Таким образом от 1-го до последнего перколятора в батарее осуществляется противоток сырья и экстрагента. По мере истощения сырья изменяется положение «головного» и «хвостового» перколяторов.

Существуют различные варианты реперколяции с делением сырья на равные и неравные части, с законченным и незаконченным циклом. Некоторые из них позволяют получить концентрированные вытяжки без последующего упаривания.

Реперколяция с делением сырья на равные части с незаконченным циклом (рис. 1.).

Рис. 1. Схема реперколяции с делением сырья на равные части с незаконченным циклом

Первую порцию сырья  предназначенную для загрузки предварительно замачивают равным или половинным объемом экстрагента по отношению к массе сырья. После набухания в течение 4-6 часов материал укладывают в перколятор №1 и настаивают 24 часа с двойным по отношению к массе сырья объемом экстрагента. По истечении указанного времени проводят перколирование до полного истощения сырья с разделением вытяжек на первую порцию в количестве 80% по отношению к массе сырья, которую считают готовым продуктом; вторую порцию – (менее концентрированные извлечения) в количестве, равном массе сырья и предназначенный для намачивания сырья для 2-го перколятора; третью порцию – второй отпуск, в двукратном количестве по отношению к массе сырья и предназначенный для настаивания сырья во 2-м перколяторе; четвертую порцию – третий отпуск в количестве, примерно в 6 раз превышающем массу сырья и предназначенный для экстрагирования (перколирования) сырья во втором перколяторе. Из 2-го перколятора получают 100% готового продукта по отношению к массе сырья в перколяторе и собирают отпуски для работы с сырьем в следующем перколяторе. Из последнего перколятора получают 100% готового продукта и отпуски, которые используют для обработки следующей партии аналогичного сырья. Все порции готового продукта, полученные из каждого перколятора, объединяют.