Экстрагирование с помощью электрических разрядов. Ускорение процесса экстрагирования лекарственного сырья может быть достигнуто применением электроимпульсивных разрядов в специальной установке.
Внутри экстрактора с обрабатываемым материалом помещают электроды, к которым поступает импульсивный ток высокой или ультравысокой частоты. Под воздействием электрического разряда в экстрагируемой смеси возникают ударные волны, создающие высокое импульсивное давление. Происходит интенсивное перемешивание обрабатываемой смеси, истончается или полностью исчезает диффузионный пристенный слой.
3.3.2. Очистка вытяжки
Водные и водно-спиртовые вытяжки с малым количеством этанола (20–40%) содержат много высокомолекулярных соединений (водорастворимые белки, сахара, ферменты, пектины, слизи, крахмал), которые до выпаривания должны быть обязательно удалены. В зависимости от количества и свойств балластных веществ используют различные методы очистки. В ряде случаев очистку проводят кипячением если нет инактивации БАВ. Свернувшиеся при этом белки быстро отслаиваются. Иногда применяют адсорбенты (каолин, бентониты, тальк и т. п.) или сочетание адсорбентов с кипячением. Часто применяют способ удаления балластных веществ путем осаждения их спиртом. Спиртоочистка проводится с предварительным упариванием вытяжек до половинного объема по отношению к массе исходного сырья. После охлаждения к ней добавляют двойной объем крепкого (95 – 96%) этанола. Все тщательно перемешивают и оставляют на 5-6 дней при температуре не выше 10°С. Отстоявшийся слой сливают с осадка и фильтруют. Очищенную вытяжку, при необходимости, подвергают дальнейшему сгущению. Также с целью освобождения вытяжки от балластных веществ проводят отстаивание в течение нескольких дней при температуре не выше 8°С, после чего жидкий экстракт подвергают фильтрованию или центрифугированию.
Для вытяжек хлороформных (четыреххлористого углерода) применяют метод замены экстрагента. При этом к упаренной до половинного объема по отношению к массе исходного сырья вытяжке добавляют воду в количестве, равном массе сырья. Растворимые в хлороформе (четыреххлористом углероде) хлорофилл, смолистые вещества выпадают в осадок, так как они не растворяются в воде. Вытяжку отстаивают, фильтруют и подвергают дальнейшей обработке.
В сухих экстрактах определяют влагу и тяжелые металлы согласно Государственной фармакопеи Х издания (ГФ Х).
Сухие концентраты отличаются от обычных сухих экстрактов тем, что содержание действующих веществ в них равно содержанию в исходном сырье, т. е. (1:1) (только для сухого концентрата ландыша оно равно половинному количеству (1:2). Следовательно, для приготовления настоев и отваров из сухих концентратов вместо прописанного по рецепту количества лекарственного сырья берут одинаковое по массе количество сухого концентрата и растворяют в рассчитанном объеме воды.
При получении экстрактов в качестве экстрагента используют этанол низких концентраций (от 20 до 40%). Это объясняется стремлением приблизить концентраты по составу экстрагируемых веществ к аптечным водным извлечениям.
Сухие концентраты получают аналогично жидким экстрактам. Получение вытяжки проводят до полного истощения сырья, используя чаще высокоэффективные методы (для алтейного корня применяют мацерацию). Для очистки вытяжек применяют отстаивание и последующее фильтрование.
3.3.3. Сгущение экстракта и высушивание
Высушивание может проводиться через стадию сгущения. В этом случае применяют все типы аппаратов, используемых для упаривания вытяжек. Последующее высушивание проводится в вакуум-вальцовых сушилках или вакуум-сушильных шкафах при 50-60°С. Если высушивание проводят без стадии сгущения, то применяют распылительные, сублимационные (лиофильные, молекулярные) сушилки.
Наполнители, в качестве которых используют декстрин, молочный сахар или смеси, вводят во время размола высушенного экстракта. Стандартизацию сухих концентратов проводят по содержанию влаги и тяжелых металлов.
4. Технология изготовления сухого экстракта травы репешка обыкновенного
4.1. Материалы и методы исследования
Посуда и оборудование:
водяная баня
обратный холодильник
спектрофотометр СФ-56
весы лабораторные
хроматографическая камера
УФ-облучатель
сушильный шкаф
испаритель ротационный ИР-1
Посуда и реактивы:
колба мерная 100 мл
колба коническая
колба круглодонная
воронка
пипетка 1 мл, 5 мл
мерный цилиндр 25 мл, 100 мл
спирт этиловый (96%, 70%, 40%)
вода очищенная
кислота уксусная ледяная
этилацетат
муравьиная кислота
раствор алюминия хлорида 5%
раствор аммиака 10%
Для проведения качественных и количественных исследований сырья и экстракта травы репешка обыкновенного были использованы следующие методы:
1) спектрофотометрия
2) тонкослойная хроматография
Для получения сухого экстракта травы репешка обыкновенного был использован метод перколяции в системе из трех перколяторов.
Технология изготовления сухого экстракта травы репешка обыкновенного включала несколько последовательных операций:
4.2. Подготовка лекарственного растительного сырья (травы репешка обыкновенного)
1. измельчение в шаровой мельнице в течение 5 минут;
2. просеивание измельченного сырья через сито с диаметром отверстий равным 3 мм. Рекомендуемая степень измельчение трав составляет 3-5 мм;
3. определение влажности сырья. Проводилось по стандартной методике ГФ (XI издание) «Определение влажности лекарственного растительного сырья». Влажность составила 8,04%.
4.3. Выбор оптимального экстрагента
Для определения подходящего экстрагента проводили экстракцию измельченной травы репешка обыкновенного спиртом разной концентрации 40%, 70%, 96% и водой. Выбор экстрагента производили на основании содержания в экстракте флавоноидов. Количественное определения содержания флавоноидов проводили по стандартной методике ГФ (XI издание). Химизм данной методики сводится к взаимодействию флавоноидов с алюминия хлоридом с образованием окрашенного комплекса и последующей спектрофотометрией. Максимум спектра поглощения во всех случаях наблюдался при длине волны 401 нм, что соответствует кемпферолу.
Содержание флавоноидов в экстрактах в пересчете на кемпферол и абсолютно сухое сырье в процентах (Х1, Х2, Х3, Х4) вычисляли по формуле:
; гдеА – оптическая плотность исследуемого раствора;
ω1, ω2 – разведение, мл;
Е – удельный коэффициент поглощения кемпферола;
l – толщина слоя кюветы;
а – навеска измельченной травы репешка обыкновенного, г;
Va - объем экстракта, взятый на анализ, мл;
В – влажность измельченной травы репешка обыкновенного, %.
Зависимость выхода биологически активных веществ от используемого экстрагента представлена в виде диаграммы:
Зависимость выхода флавоноидов от экстрагента
Рис. 2.
Таким образом, наибольшее количество флавоноидов позволяет получить использование в качестве экстрагента 70% этанола.
4.4. Определение коэффициента поглощения спирта этилового 70% для травы репешка обыкновенного
Для определения коэффициента поглощения брали 5 г сырья, помещали в стеклянный цилиндр, заливали 20 мл этанола 70% и проводили настаивание в течение 72 часов. Объём спирта, слитого после настаивания составил 12,5 мл.
Коэффициент поглощения (КП) рассчитывали по формуле:
где
V – начальный объём экстрагента, мл;
а – объем экстрагента, слитого после настаивания, мл;
Р – масса сырья, г.
Коэффициент поглощения экстрагента для травы репешка обыкновенного составил – 1,5.
4.5. Определение массы травы репешка обыкновенного для получения сухого экстракта
Общая масса сырья составила 50 г.
Массу сырья на одну (mC) ступень рассчитывали по формуле:
.
mC.общ – общая масса травы репешка обыкновенного, г (50 г);
n – количество перколяторов (3).
Масса сырья на одну ступень составила 16,6 г.
4.6. Определение объема спирта этилового 70% для получения сухого экстракта
А. Общий объем экстрагента (VЭ.общ) рассчитывали по формуле:
где
КП – коэффициент поглощения травы репешка обыкновенного;
- соотношения фаз (2).
Общий объем экстрагента составил – 175 мл.
Б. Объем экстрагента на одну ступень (VЭ) для перколяции рассчитывали по формуле: