138.
Препараты из свежего растительного сырья. Определение, классификация.
Технологические схемы получения экстракционных препаратов, соков. Очистка
извлечений. Стандартизация.
Галеновые и новогаленовые препараты обычно получают из высушенного растительного сырья. Однако действующие вещества многих растительных материалов во время сушки и последующего хранения подвергаются изменениям вследствие энзиматических процессов, испарения, действия кислорода воздуха и других факторов. Целесообразно использовать в ряде случаев препараты из свежих растений. Ввиду того что многие растения зацветают и созревают в одно и тоже время, причем время сбора их бывает весьма коротким, нужны
большие производственные мощности для быстрой переработки свежего сырья. Так как свежее растительное сырье не может храниться, а транспортировка затруднена, заводы должны быть приближены к месту его заготовки. Эта проблема в нашей стране пока не решена. Поэтому препараты из свежих растений получают в небольших количествах, номенклатура их невелика, их можно разделить на три группы: экстрак ционные препараты
(настойки, экстракты и соки).
Экстракционные препараты из свежих растений (настойки, экстракты)
Свежесобранное сырье отмывают от пыли и загрязнений, проветривают на воздухе и измельчают. Необходимо тонкое измельчение сырья, так как живая клетка находится в состоянии тургора, протоплазма плотно прижата к клеточной стенке и, обладая свойством полупроницаемости, не пропускает наружу вещества, растворенные в клеточном соке.
Поэтому для извлечения биологически активных соединений клеточные стенки необходимо разрушить. Свежее сырье содержит большое количество влаги (в среднем 50— 80%), поэтому обладает высокой упругостью и из мельчается трудно. Измельчают его в специальных машинах-волчках, устроенных по типу механизированных мясорубок и вальцов. На последних растительныйматериал вначале раздавливается, а затем истирается.Настойки из свежего растительного сырья получают методом мацерации или бисмацерации. Обычно из 1 части по массе несильнодействующего сырья получают 5 объемных частей настойки, а из 1 части сильнодействующего—10 объемных частей. В отдельных случаях НТД предусмотрено иное соотношение исходного сырья и готовой настойки (например, 1:4, 1:20).При получении настоек методом мацерации, измельченное сырье заливают крепким этанолом (обычно 90%), настаивают в течение 14 сут, извлечение отделяют и сырье отжимают. Настойку отстаивают в течение 7 сут при температуре не выше 8 °С и фильтруют.При
использовании метода бисмацерации, измельченное сырье первый раз заливают 96 % этанолом и настаивают 7 сут; второй раз — 20% этанолом 3 сут.
Объединенные извлечения отстаивают, фильтруют и получают настойки с содержанием
40—50 % этанола. Их стандартизуют по тем же показателям, что и настойки, полученные из высушенных растений: содержание действующих веществ, концентрация этанола или плотность и сухой остаток. Настойки из свежего растительного сырья обычно входят в состав сложных, комплексных препаратов. Н-р:Кардиовален: сока желтушника 17,2 мл, адонизида концентрат (активность 85 ЛЕД в 1 мл) 30,3 мл, настойки из свежих корневищ с корнями валерианы 48,6 мл, экстракта боярышника жидкого 2,2 мл, камфоры 0,4 г, натрия бромида 2,0 г, этанола 96% 1,6 мл, хлорбутанолгид-рата 0,25 г. Стандартизируют биологически: в 1 мл должно содержаться 45—55 ЛЕД. Выпускают во флаконах по 15, 20 и
25 мл. Аллилчеп—жидкий экстракт, по-лучаемый из репчатого или зеленого лука, при атонии кишечника, ате¬росклерозе.
Соки растений (Sued plantarum)
Свежесобранное растительное сырье измельчают и полученную кашицу прессуют под высоким давлением на гидравлических прессах Если сырье бедно соком, то до прессования его мацерируют этанолом. К отжатому соку немедленно добавляют этанол, обычно на 85 частей сока 15 частей 95 % этанола. Для некоторых препаратов его количество увеличивают до 20—40 частей. В качестве стабилизаторов используют хлорбутанолгидрат или натрия метабисульфит. Очищают соки отстаиванием при температуре не выше 8 °С и последующим фильтрованием. Иногда применяют термическую обработку, в основном для соков, богатых ферментами, пектиновыми, белковыми, слизистыми веществами. Сок быстро нагревают до температуры не выше 80 °С, выдерживают в этом режиме 30 мин и быстро охлаждают в проточной воде. Стандартизируют по содержанию действующих веществ и концентрации этанола.
Сок желтушника (Succus Erysimi) является полуфабрикатом для приготовления препарата «Кардиовален».
Сок подорожника (Succus Plantaginis)—это смесь сока из свежих листьев подорожника большого (Plantago major L.) и сока из травы подорожника блошного (Plantago psyllium
L.).Выпускают во флаконах по 250 мл, хранят в темном, прохладном месте. Применяют при анацидных гастритах и хронических колитах.
Сок алоэ (Succus Aloes) Выпускают во флаконах по 100 мл, хранят в прохладном, защищенном от света месте. Применяют при гастритах, запорах. Наружно исполь¬зуют при гнойных ранах, ожогах.
139. Препараты из животного сырья. Классификации органопрепаратов. Технологическая схема получения препаратов высушенных желез и тканей. Лекарственные формы, стандартизация. Препараты, получаемые из животного сырья (органов, тканей, крови, мочи и т.д.) наз. органотерапевтические или органопрепараты . Классиф:В зависимости от природы фармакологически активных веществ – препараты гормонов, ферментов и неспецифического действия. В зависимости от органа, из которого они получены -- препараты из гипофиза, поджелудочной и щитовидной желез, печени и др. По
способу получения--высушенные, обезжиренные и измельченные железы и ткани; экстракционные
— для внутреннего употребления; инъекционные, которые подразделяют на максимально очищенные экстракты и препараты индивидуальных веществ.
1.Подготовка сырья
Сырье для производства органопрепаратов: ткани, железы, органы — получают на бойнях от здоровых, нормально развитых животных (при ветеринарном надзоре). Свежие органы и ткани содержат значительное количество воды (от 50 до 80 %), балластных белков, липидов, минеральных веществ, продуктов клеточного обмена. Животное сырье быстро портится в связи с невысокой устойчивостью к действию микроорганизмов, ферментов, стимулирующих гидролитические и окислительные процессы, и другим факторам. Поэтому полученное после забоя животных сырье быстро перерабатывают или немедленно консервируют (замораживанием при t 30-40ºC в скороморозильных шкафах). В таком виде легкопортящееся сырье можно транспортировать в специальных рефрижепаторах и хранить при температуре ( 15-18)°С и относительной влажности(90—95
%) в течение года. Иногда для консервирования применяют органические растворители, неограниченно смешивающиеся с водой и в то же время не оказывающие разрушающего влияния на биологически активные вещества, чаще всего ацетон и этанол. Способ прост и эффективен, но требует многократного количества растворителя для обезвоживания; при этом происходит и частичное обезжиривание сырья. Этанол является хорошим консервантом для яичников и семенников, ацетон — для ткани гипофиза. В связи с летучестью, ядовитостью и огнеопасностью органических растворителей их применение возможно только в герметически закрывающейся таре. Перспективным методом консервирования биоматериала, обеспечивающим сохранениеБАВ, является сублимационная сушка — удаление влаги из замороженного сырья в условиях глубокого вакуума. Сырье, поступающее на переработку обычно в замороженном виде, размораживают, очищают от примесей (загрязнений, крови) споласкиванием в воде, освобождают от остатков посторонних тканей (жир, мясо и т. п.) преимущественно вручную при помощи ножа или ножниц и измельчают на механизированных мясорубках- волчках, превращая в фарш.
Дальнейшая специальная обработка сырья проводится в зависимости от типа получаемого препарата.
Технология препаратов, представляющих собой высушенные, обезжиренные и измельченные органы животных
Измельчение.
Сушка.
Обезжиривание.
Удаление органического растворителя.
Измельчение и получение порошка препаратов.
Стандартизация.
Получение лекарственной формы.
При получении препаратов этой группы (тиреоидин, адиурекрин) сырье немедленно сушат в вакуум-сушилке при t не выше 41º, тонким слоем намазывая фарш на стекло или эмалированные противни. После
бережного высушивания материал обезжиривают, экстрагируя в аппаратах «Сокслета» органическими растворителями с низкой температурой кипения, хорошо извлекающими жиры и не разрушающимиБАВ. Остатки растворителя удаляют из сырья просушиванием в вакуум-сушилках или на воздухе в вытяжном шкафу.
Сухой обезжиренный материал превращают в порошок в фарфоровых шаровых мельницах.
Выпускают препараты в виде порошка или таблеток.
Тиреоидин (Tyreoidinum) — препарат щитовидной железы; стандартизуют по содержанию органически связанного йода, которого должно быть 0,1—0,23 %.
Выпускается в таблетках, покрытых оболочкой, по 0,05 и 0,1 г. Хранят по списку Б, в сухом, прохладном, защищенном от света месте. Препарат назначают внутрь при недостаточной функции щитовидной железы и в более высоких дозах — при избыточнй тиреотропной функции гипофиза
Адиурекрин -- препарат содержит гормоны задней доли гипофиза: антидиуретический
(вазопрессин) и окситоцин. Активность адиурекрина определяют биологическим методом по способности повышать артериальное давление у крыс; 1 мг содержит 1 ЕД.
Представляет собой аморфный порошок серого цвета с желтоватым оттенком и специфическим запахом. Выпускают в стеклянных флаконах по 1,5 и 10 г. Хранят по списку Б, в прохладном месте. Применяют в качестве антидиуретического средства при несахарном мочеизнурении и ночном недержании мочи. Порошок вводят в полость носа при легком вдыхании. Действие наступает через 15—20 мин, продолжается 6—8 ч.
Питуитрин для инъекций — экстракт задней доли гипофиза крупного рогатого скота и свиней, очищенный от балластных белков. Прозрачная бесцветная жидкость кислой реакции. Действующими веществами являются окситоцин и вазопрессин. Стандартизуют биологическим методом: по способности вызывать сокращение изолированного рога матки морской свинки, 1 мл должен содержать 5 ЕД. Выпускают в ампулах по 1 мл. Хранят по списку Б, в защищенном от света месте, при температуре от + 1 до + 10 °С. Применяют для возбуждения и усиления сократительной деятельности матки.
140 Характеристика ферментных препаратов. Частная технология препаратов ферментов: пепсин, панкреатин. Форма выпуска, стандартизация, хранение. Ферменты — биологические катализаторы белковой природы, содержащиеся во всех клетках живых организмов. Важнейшими свойствами ферментов являются эффективность катализа (позволяют увеличивать скорость реакций в 1010—1012 раз) и избирательность действия (каждый фермент катализирует, как правило, одну химическую реакцию). Для каждого фермента существует оптимум значения pH, при котором скорость
катализируемой реакции максимальна. Ферменты, оптимальное действие которых находится в нейтральной или щелочной средах, полностью инактивируются кислым содержимым желудка. Оптимальное значение температуры для большинства ферментов —
20—40 °С. Повышение температуры до 40—50 °С, приводит к падению ферментативной активности, а иногда и к полной денатурации ферментов. Большое внимание уделяется стабилизации ферментов как на стадии получения субстанции, так и в лекарственной форме. В настоящее время используют три основных приема стабилизации: химической модификацией (в том числе иммобилизацией); защита от воздействия инактивирующих факторов нанесением оболочки и введением в субстанцию или лекарственную форму добавок, ингибирующих деструкцию ферментов. Источником получения ферментов являются органы и ткани животных,
растительное сырье и ферменты, продуцируемые микроорганизмами. Из ферментов растительного происхождения в нашей стране использ. только один препарат: липаза из семян чернушки дамасской (Nigella Damascene L.).
Препараты ферментов слизистой оболочки желудка. Пепсин (Pepsinum) — препарат, содержащий протеолитический фермент. Сырьем - слизистая оболочка желудка свиней, где он образуется в виде профермента — пепсиногена, кот. активируется кислотой хлороводородной и аутокаталитически, т. е. с помощью образовавшихся молекул пепсина.
Получают фермент в активной форме.
Измельченные ткани заливают водой, подкисленной кислотой хлороводородной до значения pH 1,9—2,3. Соотношение сырья и экстрагента 10:1. Настаивание проводят при температуре около 40 °С, перемешивая на протяжении 8 ч и повторно в течение 24 ч.
Лизаты сливают, отделяют от верхнего слоя жира, объединяют, процеживают. Ферментную массу выделяют высаливанием, для чего к лизату (значение pH 1,9—2,3) при непрерывном перемешивании добавляют 20—25% раствор натрия хлорида. Пепсин, выделившийся из раствора, всплывает на поверхность. Его отделяют, сушат в вакуум-сушильном шкафу при температуре 35—40 °С, измельчают в фарфоровой шаровой мельнице и просеивают.
Стандартизуют препарат по протеолитической активности (переваривание белка куриного яйца): 10 г протертого белка в присутствии 0,1 г препарата в стандартных условиях должны полностью раствориться через 3—4 ч, образуя опалесцирующий раствор.
После определения биологической активности препарат смешивают с сахарной пудрой.
Он представляет собой слегка желтоватый порошок, сладкого вкуса со слабым своеобразным запахом. Хранят в хорошо укупоренных банках в прохладном (2—15°С), защищенном от света месте. Применяют при расстройствах пищеварения (гипо- и анацидный гастрит, ахилия, диспепсия). Назначают внутрь в виде раствора в комбинации с ацидином (бетаина гидрохлорид).
Адидин-пепсин (Acidin-pepsinum) выпускают в таблетках по 0,5 и 0,25 г, содержащих 1 часть пепсина и 4 части бетаина гидрохлорида. При введении в желудок бетаина гидрохлорид легко гидролизуется с выделением свободной кислоты хлороводородной.
Абомин (Abominum) —препарат, содержащий сумму протеолитических ферментов, получают из слизистой оболочки желудка телят и ягнят молочного возраста. Он представляет собой аморфный порошок со специфическим запахом, соленого вкуса
(содержит примесь натрия хлорида). Выпускают в форме таблеток по 0,2 г, с содержанием в
1 таблетке 50 000 ЕД.
Сок желудочный натуральный (Succus gastricus naturalis) получают по методу И. П.
Павлова, через фистулу желудка при мнимом кормлении собак (лошадей). Препарат представляет собой прозрачную бесцветную жидкость кислого вкуса, консервированную кислотой салициловой (0,03—0,04 %). Он содержит все ферменты желудочного сока,
0,45—0,51 % свободной кислоты хлороводородной, значение pH 0,8—1,2. Выпускают во флаконах по 100 мл. Хран. в защищ. от света месте, при температуре от 2 до 10 °С.
Применяют при недостаточной функции желез желудка.
Препарат ферментов поджелудочной железы. Панкреатин (Pancreatinum) —препарат содержит ферменты поджелудочной железы, главным образом трипсин и амилазу и в незначительном количестве липазу. Сырьем для получения панкреатина служит поджелудочная железа свиней или рогатого скота.В поджел. железе протеол. ферменты образуются в виде проферментов: трипсиногена, химотрипсиногена. Активирование этих ферментов происходит гидролизом того фрагмента их полипептидной цепи, который маскирует активный центр протеиназ. При получении панкреатина активирование проферментов поджелудочной железы осуществляют в экстракте в щелочной среде, в присутствии ионов кальция и с затравкой (панкреатин).
Ткани поджелудочной железы убойных животных измельчают на волчках и заливают водой, подкисленной кислотой уксусной ледяной 5 мл на 1 л воды. Настаивание проводят в реакторе с мешалкой в течение 4 ч при температуре 10°С. Экстракт отделяют центрифугированием или процеживанием с последующим прессованием остатка. Для активирования проферментов в экстракте создают среду со значением pH 8,1; добавляют кальция хлорид, чтобы приготовить 0,05 М раствор, и затравку — панкреатин. Настаивают
24 ч при температуре 5 °С. Затем экстракт подкисляют до значения pH 6,0, и в изоэлектрической точке осаждают балластные белки. Осадок отделяют, обезжиривают ацетоном и высушивают в вакуум-сушильном шкафу при температуре не выше 40 °С.
Измельчают в фарфоровой мельнице.
Стандартизуют панкреатин по протеолитической активности — способности переваривать белок казеин в слабощелочной среде. Панкреатин должен содержать в 1 г
25—33 ЕД.
Препарат выпускают в порошке и таблетках, покрытых оболочками, растворимыми в кишечнике. Хранят в хорошо закупоренных банках, в сухом, прохладном месте. Применяют при хронических панкреатитах с недостаточной функцией поджелудочной железы.
141. Препараты инсулина (генно-инженерный, свиной,говяжий). Классификация препаратов по длительности действия. Высокоочищенные препараты инсулина. Стандартизация, формы выпуска. Охарактеризуйте способы очистки: ионный обмен, электрофорез, аффинная хроматография и др. Инсулин—(Insulinum) — гормон поджелудочной железы, продуцируется в [3-клетках, находящихся в ткани островков Лангерганса. Получают: из подж.железы крупного рогатого и свиней. Инсулин человека- метод генной инженерии - кристаллизированные препараты инсулина человека. Ген встраивается в ДНК E/Coli.
По степени очистки: *монопиковый-очищены хроматографически с выделением пика инсулина, присут-ет проинсулин; *монокомпонентные- высокоочищенные.
Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. То есть, помимо анаболического действия, инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом.
Нарушение секреции инсулина вследствие деструкции бета-клеток — абсолютная недостаточность инсулина — является ключевым звеном патогенеза сахарного диабета 1-го типа. Нарушение действия инсулина на ткани — относительная инсулиновая недостаточность — имеет важное место в развитии сахарного диабета 2-го типа.
Технологические приемы пролонгации препаратов инсулина:
1. Смешивание кристаллического инсулина с протамином сульфата. При контакте с тканями инсулин постепенно отделяется от протамина и снижает содержание сахара в крови.
2. Добавление цинка хлорида к инсулину – протамину. Цинка хлорид еще больше снижает скорость высвобождения инсулина
3. Смешение кристаллического инсулина с цинка хлоридом и буферным раствором.
Изменяя порядок смешивания и длительность перемешивания, можно осадить 2 физические фракции инсулина: аморфную и кристаллическую. Скорость всасывания и действия введенного подкожно инсулина зависит от физической фракции ЛВ: аморфный инсулин обладает быстрым и коротким действием, кристаллический медленным и долгим.
4. Смешивание аморфного инсулина с кристаллической фракцией ЛВ в различных соотношениях позволяет создать инсулины с определенным временным промежутком действия.
Длительность действия инсулина:
Суспензия инсулин – протамин для инъекций 16-18 ч
Протамин – инсулин для инъекций 24-36 ч
Суспензия цинк – инсулин аморфного 10-12 ч
Суспензия цинк – инсулина кристаллического 30-36 ч
Суспензия цинк – инсулина для инъекции (аморфный + кристаллический инсулины) 20-
24 ч
Технология: Свежие или замороженные ткани железы измельчают на мясорубке-волчке и экстрагируют способом бисмацерации в эмалированном реакторе с мешалкой. В качестве экстрагента для первой мацерации используют 80—85 % этанол, для второй — 57 % этанол, подкисленный кислотой ортофосфорной (серной, HCl) до значения pH 2,8—3,0.
Экстракцию проводят 1,5—4 ч при перемешивании. Экстракты отделяют фильтрованием или центрифугированием, объединяют и проводят очистку.
Предварительная, грубая очистка сводится к удалению анионов кислот. Так, анион кислоты ортофосфорной удаляют раствором кальция хлорида при значении pH 3,3—3,8.
3атем осуществляют депротеинизацию — последовательное отделение балластных белковых веществ при значении pH 4.5—5.1и 3,5 при температуре 0º. Выпадающие осадки отделяют центрифугированием. Прозрачный экстракт концентрируют выпариванием на вакуум-дистилляционной установке пленочного типа при температуре не выше 30 °С до содержания этанола 10—25 % в возможно более короткий срок, при строгом соблюдении температурного режима, так как длительное нагревание приводит к инактивации инсулина.
Концентрирован ный остаток очищают от липидов и балластных белков отстаиванием на холоду (0—4 °С) при значении pH 3,0—3,3. От всплывшего слоя липидов и осадка балластных белков экстракт отделяют фильтрованием. Из сгущенного, очищенного экстракта инсулин-сырец выделяют двукратным высаливанием 25 % раствором натрия хлорида или 40 % раствором аммония сульфата.
Тонкая очистка-ионообменной хроматографией. По этому способу операцию упаривания исключают, а
осуществляют сорбцию инсулина из экстракта, частично освобожденного от балластных белков, на отечественном макропористом сульфокатионите КУ-33-30/100 при значении pH 3,0—3,3 в режиме псевдоожижения. Для удаления жира катионит промывают
65—67 % этанолом, а для отделения балластных белков — 0,3 М раствором ацетат¬ного буфера (pH 5,3). Десорбцию инсулина проводят 0,01—0,05 М раствором аммонийного буфера (pH 9,8—10,0). Инсулин неустойчив в щелочной среде, поэтому десорбируют его быстро, элюат немедленно подкисляют кислотой хлороводородной до значения pH 4,1—4,5 и добавляют ацетон. Осадок балластных веществ удаляют. Инсулин осаждают в виде цинк- инсулииа раствором цинка ацетата (pH 6,1—6,2), очищают кристаллизацией. Цинк-инсулин
растворяют в воде, подкисленной кислотой лимонной до значения pH 2,6—2,8. Раствор отстаивают в течение 1 ч и выпавший осадок балластных белков удаляют фильтрованием через кизельгур. Фильтрат смешивают с ацетоном, добавляют цинк хлористый и фенол, охлаждают до температуры 0 °С, создавая условия для медленной кристаллизации инсулина. Раствор подщелачивают до значения pH 8,0—8,5; оставляют на 2—3 мин, затем создают значение pH 6,7—6,8 и перемешивают 1 ч; при значении pH 6,5 перемешивают 2 ч; при значении pH 6,2 и 6,0 перемешивают 2 ч и отстаивают 18—20 ч и при значении pH 5,8 перемешивают 2 ч и отстаивают 48—96 ч при температуре 5 °С. Выпавшие кристаллы инсулина отделяют центрифугированием, промывают на воронке Бюхнера ледяной водой дистиллированной, ацетоном и эфиром. Досушивают инсулин на воздухе, в вытяжном шкафу и эксикаторе.
Активность инсулина определяется:
*биол.путем- по способности понижать содержание сахара в крови у здоровых кроликов.
За единицу действия принимают активность 0,04082 мг кристаллического инсулина
(стандарта), она должна быть 24—26 ЕД в 1 мг.
*электрофорез
*хроматография
Дозируется в ED, HE (интернац.единица)
Способы очистки: ионный обмен, электрофорез, аффинная хроматография и др.
Ионообменная хроматография: см.выше в тонкой очистке.
Электрофорез - это один из видов направленных движений заряженных частиц коллоидных систем в жидкой среде под действием внешнего электрического поля.
Наиболее широкое распространение нашли электрофоретические методы с использованием инертных носителей (бумаги, гелей и др.), получившие общее название зонального электрофореза, т. к. фракции разделяемых веществ образуют в толще носителя отдельные, несмешивающиеся зоны. Разработана техника концентрирования электрофоретических зон биополимеров в гелях, значительно повышающая разрешающую способность метода (диск- электрофорез).
Аффинная хроматография (также как и предыдущий метод) используются для очистки инсулина в основном полученного биосинтетическим путем из свиного инсулина. Это метод очистки и разделения белков, основанный на их избирательном взаимодействии с лигандом, ковалентно связанным с инертным носителем. В качестве лигандов используют соединения, взаимодействие которых с разделяемыми веществами основано на биологической функции последних. Разделение проводят на хроматографических колонках; иногда разделяемую смесь помещают в сосуд с сорбентом и выдерживают до полного связывания исследуемого компонента. Затем сорбент (в колонке или сосуде) промывают буферным раствором для удаления несвязавшихся веществ, после чего десорбируют исследуемый компонент. Десорбция (элюция) последнего обычно достигается повышением ионной силы, изменением рН буферного раствора или
добавлением в него органического растворителя, что ослабляет взаимодействие лиганд - фермент. Более избирательна десорбция раствором лиганда.
Ковалентная хроматография основана на избирательном образовании и последующем расщеплении ковалентных связей между выделяемым веществом и носителем, напр. между белком с SH-группами и ртуть-органическим производными агарозы. Применяется также лигандообменная хроматография, при которой ферменты связываются через функциональный ион металла с комплексоном, иммобилизованным на носителе.