Вопросы и ответы фармтехнология. Непрерывный и периодический технологический процесс
 Скачать 6.32 Mb.
|
|
82 Способы получения жидких экстрактов перколяция, реперколяция и ее модификация, противоточное экстрагирование в батарее экстракторов, непрерывное противоточное экстрагирование с перемещением сырья и экстрагента, ускоренная дробная мацерация по типу противотока. Жидкие экстракты получают методами перколяции, реперколяции (в различных вариантах), дробной мацерации в различных модификациях, растворением густых и сухих экстрактов. 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 этот 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 3-х до 10-ти), которые работают во взаимосвязи, в так называемой батарее перколяторов. В этой батарее слив готового продукта проводят из последнего перколятора, в котором всегда свежее сырье, а свежий экстрагент подают в первый перколятор, в котором самое истощенное сырье. Извлечениями из первого перколятора обрабатывают сырье в предыдущем перколяторе, и так во всей батарее — сырье в последующих перколяторах экстрагируется извлечениями, полученными из предыдущих перколяторов. Таким образом от 1-го до последнего перколятора в батарее осуществляется противоток сырья и экстрагента. 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. Первую порцию сырья, предназначенную для загрузки, предварительно замачивают равным или 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 (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. Реперколяция с делением сырья на равные части с законченным циклом проводится в батарее перколяторов. Количество перколяторов в батарее зависит от свойств сырья, чем труднее экстрагируется сырье, тем большее число перколяторов входит в батарею. Сырье, разделенное на равные части, загружают в перколяторы. В 1-м перколяторе сырье замачивают для набухания в течение 4—б ч, после чего в перколятор подают экстрагент до «зеркала» и настаивают 24 ч. Затем перколируют в отдельную емкость, получая 80% готового продукта по отношению к массе сырья в этом перколяторе. Перколирование продолжают до полного истощения сырья в другую емкость — получают «отпуск 1». Этим «отпуском 1* проводят намачивание, настаивание и перколирование сырья во 2-м перколяторе, из которого получают готовый продукт в количестве, равном 100% от массы сырья в перколяторе и «отпуск 2». Отпуском 2 проводят намачивание, настаивание и перколирование сырья в 3-м перколяторе, из которого получают готовый продукт 3 в количестве, равном 100% от массы сырья в перколяторе и «отпуск 3*. Так ведут процесс в каждом последующем перколяторе, если их больше 3-х. Отпуск последнего перколятора упаривают до недостающих 20% готового продукта, слитого из 1-го перколятора. При этом получают на 300 кг сырья жидкого экстракта: 80+100+-100+20-300 л (кг), т. е. в соотношении 1:1. Реперколяция по методу Босина. Сырье загружают в равных количествах в каждый перколятор батареи. Сырье в 1-м перколяторе экстрагируют чистым экстрагентом, в последующих — отпусками после извлечения сырья из предыдущих перколяторов. Число перколяторов подбирают таким образом, чтобы при получении вытяжки из последнего перколятора в объеме, равном всей массе экстрагируемого материала, т. е. 1:1. Реперколяция с делением сырья на неравные части по фармакопее США и Германии. Эти варианты реперколяции официнальны в указанных странах. Согласно фармакопее США- исходное сырье принимают за 100% и загружают в перколяторы в соотношении 5:3:2 Работу начинают с наибольшей порцией сырья и обрабатывают чистым экстрагентом. Перколят собирают в два приема: готовкой продукт 1 в количестве 20% от общего количества сырья который используют для набухания, настаивания и перколяции во 2-м перколдторе. Из 2-го перколятора получают готовый продукт 2 в количестве 30% от общего количества сырья, и отпуск 2, используемый для 3- го перколятора. Из 3-го перколятора собирают 50% готового продукта по отношению к массе сырья. Всего получают 20+30+50*100% готового продукта на 100% исходного сырья, т. е. 1:1. В соответствии с Германской фармакопеей все сухое сырьем загружают в три перколятора в соотношении 5:3, 25:1,75 и проводят процесс, аналогично описанному выше, для фармакопеи США. Метод реперколяции по Чулкову. Экстрагирование проводят в батарее из 4-х и более перколяторов. Различают два периода: в пусковой период 3 ежедневно загружают по 1 одному дерколятору и слива готового продукта,не производят. В каждый перколятор загружают равное я количество сырья, которое предварительно заливают равным количеством чистого экстрагента (для 1-го перколятора) или извлечением, полученным из предыдущего перколятора (для 2-го * и всех последующих перколяторов). Набухшее сырье загружают в ! первый перколятор» заливают экстрагентом до зеркала и оставляют на сутки. На следующий день из первого перколятора сливают извлечения в два приема: первое извлечение — в объеме, равном массе сырья, загруженного в перколятор, используемое для замачивания сырья для второго перколятора, и второе извлечение — в двойном объеме по отношению к массе сырья, используемое для настаивания сырья во втором перколяторе. В это время в первый перколятор подают свежий экстрагент в количестве, равном сумме извлечений. На третий день из второго перколятора собирают также два извлечения: для работы с сырьем, предназначенным для загрузки в третий перколятор. Во второй перколятор подают вытяжки из первого перколятора, а в него снова подают свежий экстрагент. Далее процесс проводится аналогично. Через сутки после загрузки последнего перколятора начинается рабочий период. В это время из последнего перколятора сливают первую порцию готового продукта в объеме, равном массе сырья в этом перколяторе. Одновременно из первого перколятора сливают все вытяжки и додают их во второй перколятор. Сырье в первом перколяторе полностью истощено. Свежий экстрагент подают во второй перколятор, который теперь становится хвостовым. Первый перколятор становится головным в батарее. Сбор готового продукта производится ежедневно из головного перколятора, которым является каждый, вновь загруженный сырьем. Потерь биологически активных веществ практически нет, так как в каждом перколяторе сырье неоднократно обрабатывается свежим экстрагентом и истощается максимально. Ускоренная дробная мацерация методом противотока (по ДАНИИ). Позволяет значительно сократить время на выпуск готовой продукции. Сырье в сухом виде загружают в равных количествах в три перколятора. Свежий экстрагент подают только в первый перколятор, в три приема. Вначале заливают сырье в первом перколяторе «до зеркала» и настаивают 2 ч. По истечении этого срока вытяжку из первого перколятора переносят во второй перколятор. а в первый перколятор вновь полают свежий экстрагент «до зеркала». Сырье в обоих перколяторах настаивают 2 ч, после чего вытяжку из второго перколятора переносят на сырье в третий перколятор, во второй переносят вытяжку из первого перколятора, а в первый снова (в третий раз) подают свежий экстрагент. Загруженные перколяторы оставляют для настаивания на 24 ч. На следующий день из третьего перколятора сливают всю вытяжку, являющуюся готовым продуктом. Из второго перколятора всю вытяжку переносят в третий перколятор. Из первого перколятора вытяжки сливают, сырье выгружают и отжимают. Все вытяжки из первого перколятора объединяют и используют для настаивания сырья во втором перколяторе. Оба перколятора оставляют на 2 ч. Затем из третьего перколятора сливают вторую порцию готового продукта. Из второго перколятора полностью сливают вытяжку, сырье выгружают и отжимают. Все извлечения из второго перколятора передают в третий перколятор, которые настаивают 2 ч. По истечении этого времени получают третью порцию готового продукта, к которому присоединяют отжим из последнего перколятора. Для равномерной загрузки каждого перколятора общий объем необходимого экстрагента V делят на три части. При этом V =V1+V2+V3 Такой метод экстрагирования применяют для фитохимического производства небольших объемов и в лабораторных условиях. При использовании этого метода в последнем и предпоследнем перколяторах сырье истощается не полностью, так как обработка проводится не чистым экстрагентом. Непрерывное противоточиое экстрагирование с перемешиванием сырья и экстрагента. Растительный материал при помощи транспортных устройств: шнеков, ковшей, дисков, лент, скребков или пружинно- лопастных механизмов перемешается навстречу движущемуся экстрагенту. Сырье, непрерывно поступающее в экстракционный аппарат, движется противотоком к экстрагенту. При этом свежее сырье контактирует с выходящим, насыщенным экстрактивными веществами экстрагентом, который еще более насыщается, так как в сырье концентрация сшс выше. Истощенное сырье экстрагируется свежим экстрагентом, который еще полнее извлекает оставшиеся экстрактивные вещества. С точки зрения теории экстрагирования этот способ наиболее эффективен, так как в каждый момент процесса и в любом поперечном сечении по длине (или высоте) аппарата имеет место разность концентраций БАВ в сырье и экстрагенте, что позволяет с наибольшим выходом и наименьшими затратами проводить процесс. Кроме того, непрерывные процессы поддаются автоматизации, что позволяет исключить трудоемкие работы по загрузке и выгрузке сырья из перколяторов. Экстрагирование проводится в экстракторах различной конструкции: шнековом горизонтальном или вертикальном,дисковом, пружинно-лопастном и др. 83 Жидкие экстракты. Характеристика. Технологическая схема получения. Очистка извлечений. Стандартизация: показатели контроля качества и их методики анализа. Номенклатура. Жидкие экстракты – это жидкие концентрированные водно-спиртовые извлечения из ЛРС, получаемые в соотношении 1:1. На фармацевтических предприятиях жидкие экстракты готовят по массе (из 1 кг сырья получают 1 кг жидкого экстракта).преимущества: 1) одинаковые соотношения между действующими веществами, содержащимися в лекарственном сырье и в готовом препарате; 2) жидкая консистенция позволяет использовать при аптечном производстве ЛФ. 3) возможность получения без применения выпаривания позволяет получить жидкие экстракты, содержащие летучие вещества (эфирные масла). недостатки 1) большое количество балластных веществ- осадок при хранении.3) малотранспортабельная ЛФ т.к. нужна стеклянная посуда.4) содержат большие объемы экстрагента. Технология: 1 ст. подготовительные работы( сан. Обработка и подготовка производства, производственных помещений, оборудования,персонала,сырья,экстрагента)2 ст.получение экстракта. 3 ст.фасовка, маркировка, упаковка.4ст.рекуперация экстрагента из отработанного сырья. Методы получения: перколяции, реперколяции , противоточная экстракция , растворением густых и сухих экстрактов. Перколяция-динамический процесс, поток экстрагента поступает сквозь растительный материал, используется перколятор.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. Противоточное экстрагирование: метод заключается в многоступенчатом продвижении экстрагента с более истощённого на мене истощённое сырьё до насыщения экстрактивными веществами. Растворение. Технология приготовления сводится к растворению густогоили сухого экстракта в соответствующем экстрагенте с последующей очисткой и стандартизацией.Очистка Полученные любым из описанных выше способов, извлечения в производстве жидких экстрактов отстаивают в течение не менее 2 суток при температуре не выше 10°С до получения прозрачной жидкости. Отстаивание иногда допускается проводить в присутствии адсорбентов, что способствует лучшей очистке и большей устойчивости при хранении и транспортировке. Отстоявшуюся, прозрачную часть извлечения фильтруют от случайно попавших примесей через друк-фильтры, фильтр-прессы илицентрифугируют. В последнюю очередь фильтруют остаток извлечений с осадком. Профильтрованные вытяжки тщательно перемешивают и проводят стандартизацию.Стандартизация. 1. содержание действующих веществ химичеcкими методами2. Содержание этанола.3 определение плотности спирта. 4. Определение сухого остатка. 5. Определение тяжелых металлов. Экстракт боярышника жидкий Exstractum Crataegi fluidum, Экстракт валерианы жидкий Exstractum Valerianae fluidum,, Экстракт водяного перца жидкий Exstractum Poligoni hydropiperis fluidum.. Экстракт крушины жидкий Exstractum Frangulae fluidum..// Экстракт кукурузных рылец жидкий Exstractum Stigmatis fluidum// Экстракт левзеи или маральего корня жидкий. Exstractum Leuzeae fluidum// Экстракт элеутерококка жидкий Exstractum Eleutherococci fluidum 84. Характеристика (состав, стабильность, эффективность применения) жидких экстрактов в сравнении с другими экстракционными фитопрепаратами). Растворители-экстрагенты, используемые для получения жидких экстрактов, (жидкий экстракт крапивы). Жидкие экстракты – это жидкие концентрированные водно-спиртовые извлечения из ЛРС, получаемые в соотношении 1:1. На фармацевтических предприятиях жидкие экстракты готовят по массе (из 1 кг сырья получают 1 кг жидкого экстракта).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). недостатки 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. хранят в хорошо укупоренных флаконах при температуре 12-15°С, и, если необходимо, в защищенном от света месте. В процессе хранения возможно выпадениеосадков. Если экстракты после отфильтрования осадка и проверки качества соответствуют установленным требованиям, их считают годными к употреблению. Экстрагент-этанол 50-70 %, Extractum Urticae fluidum. Жидкий экстракт крапивы готовят методом реперколяции на 50% спирте. Это – зелёно-бурая жидкость, экстрактивных веществ не менее 7%, спирта – не менее 1%, плотность – не более 0.995 . Применяют как кровеостанавливающее средство, содержит каротин, витамин К, холин и бетаин. Регулирует овариально-менструальный цикл. 85. Рекуперация и ректификация этанола. Физические основы ректификационных процессов. Устройство и принцип работы ректификационных установок непрерывного и периодического действия. Рекуперация экстрагента (возвращение) - заключительная стадия в технологии экстракционных препаратов. Она заключается в возвращении экстрагента (спирта) из отработанного сырья и осуществляется 2 способами: вытеснением экстрагента водой и отгонкой.Вытеснение осуществляется в экстракторе промыванием сырья 2-3-х кратным количеством воды. Получают промывные воды – низко-концентрированный раствор спирта с экстрактивными веществами. Промывные воды обычно подлежат перегонке для получения более крепкого отгона.Отгонка спирта из отработанного сырья может осуществляться глухим и острым паром. В первом случае нагрев сырья осуществляют с помощью паровой рубашки, змеевиковых теплообменников. Отгон получается с высоким содержанием спирта, но возможно его загрязнение продуктами разложения за счет подгорания сырья. Отгон острым паром осуществляется пропусканием пара непосредственно через отработанное сырье и сбором конденсата. Конденсат получается разбавленным, так как вместе с парами спирта конденсируются и пары воды. Для очистки и укрепления рекуператов в производстве широко используется ректификация. |