3 курс / Фармакология / Технология_производства_экстракционных_фитопрепаратов_Морозов_Ю
.pdf
Для противоточной экстракции можно использовать горизонтальный пружинно-лопастной экстрактор (рис. 8). Экстрактор состоит из корпуса, разделенного на 15 секций. В каждой секции имеется вал на двух подшипниках. На нем жестко закреплен барабан, на котором закреплены по два ряда дугообразных пружинных лопастей. Валы приводятся в движение электромотором через редуктор и ряд шестерен. Под дном экстрактора находится камера для сбора и вывода вытяжки. В передней части экстрактора находится бункер, обеспечивающий поступление в экстрактор предварительно измельченного сырья через дозатор.
Рис. 8. Пружинно-лопастной горизонтальный экстрактор: 1 – корпус; 2 – секции; 3 – барабан; 4 – пружинные лопасти; 5 – камера для обогрева; 6 – камера для сбора извлечения; 7 – бункер для ввода сырья; 8 – дозатор; 9 – транспортер; 10 – лоток; 11 – сопло подачи извлекателя; 12 – фильтр
(Химия и технология фитопрепаратов: учебное пособие / С. А. Минина, И. Е. Каухова. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. – 560 с., ил.).
В задней части экстрактора расположена транспортерная лента, выгружающая из экстрактора истощенное сырье, которое сбрасывается по лотку. Свежий извлекатель поступает в экстактор через сопло.
1.2.3. Интенсивные методы экстракции
Классификация интенсивных методов обработки сырья приведена на схеме (рис. 9).
Вихревая экстракция основана на интенсивном перемешивании и одновременном измельчении сырья в среде экстрагента с помощью быстроходных мешалок, снабженных острыми лопастями. В процессе экстрагирования в таких условиях изменяется способ обтекания частиц сы-
рья экстрагентом, толщина ламинарного слоя становится минимальной,
21
конвективная диффузия протекает мгновенно. Высокая скорость перемешивания создает условия неравномерного давления на поток обрабатываемой смеси. В системе возникает эффект кавитации и пульсации, что положительно сказывается на скорости внутренней диффузии. Недостатком вихревой экстракции является повышение температуры при работе мешалок, что может влиять на сохранность действующих веществ и приводить к потере экстрагента. Кроме того, дополнительное измельчение растительного материала не всегда желательно, так как может произойти загрязнение вытяжки мелкими частицами растительного материала, и осложнится ее очистка.
Рис. 9. Классификация интенсивных методов экстракции
Ультразвуковая экстракция. Физический механизм действия упругих колебаний сводится к интенсивному перемешиванию; локальному нагреву частиц, отличному от теплового переноса, так как твердое тело, нагреваясь, само отдает тепло жидкости, а не наоборот, что важно при экстракции; проявлению диспергирования звуком в стадии кавитации. Наибольший эффект от воздействия ультразвуком проявляется тогда, когда растительная клетка хорошо пропитана проводящим ультразвук экстрагентом.
Эстрагирование с использованием роторно-пульсационных аппа-
ратов (РПА). Роторно-пульсационные аппараты сочетают принципы работы коллоидных мельниц, дисмембраторов, насосов и смесителей. Они отличаются простотой конструкции и небольшими размерами. В этих аппаратах имеются два ротора-цилиндра с прорезями (отверстиями). При быстром вращении одного из цилиндров возникают сложные гидродинамические условия, что способствует интенсификации процесса экстра-
гирования.
22
Экстрагирвание с электромагнитным воздействием. В поле высо-
ких частот электромагнитных волн при диэлектрическом нагреве увеличивается десорбция веществ, происходит снижение степени сольватации молекул экстрагируемых веществ. При уменьшении размеров сольватированных молекул увеличивается коэффициент их свободной диффузии, вещества быстрее проходят через поры клеточных оболочек, т. е. возрастает массоперенос веществ в системе клетка-экстрагент.
1.2.4. СО2 – экстракция
СО2-экстракт – это концентрат собственных веществ, принадлежащих растению, без содержания посторонних примесей, растворителей и воды, полученный с применением в качестве растворителя углекислоты. СО2- экстракт по сравнению с экстрактами, извлечёнными с помощью других растворителей, имеют свои преимущества:
–максимально сохраняют все биологически активные вещества и являются абсолютно натуральным и экологически чистым продуктом;
–стерильны сами и бактерицидно воздействуют на микрофлору продукта, в который их вносят;
–передают вкус и аромат продукта, из которого получены;
–долговечны. Срок годности экстракта в герметичной упаковке не менее 2 лет;
–содержат массу природных консервантов и антиоксидантов, которые помогут сохранить продукт, тем самым исключая использование синтетических консервантов.
Основным оборудованием в производстве СО2-экстрактов является экстракционная установка, которая представлена на рисунке 10.
СО2-экстракты – готовые продукты для непосредственного использования в различных областях применения и не требующие дополнительной обработки в целях удаления остатков растворителя.
23
Рис. 10. Экстракционная установка
(http://www.scienceforum.ru/2013/pdf/8097.pdf;
перспективы использования СО2-экстрактов в пищевой промышленности / Д. Э. Анохина, А. С. Гаврилова, К. Д. Комарова)
Также следует отметить, что с помощью СО2-экстракции можно получать два вида экстрактов:
1) тотальные экстракты (смесь биологически активных веществ сырья). Полные, или тотальные, сверхкритические экстракты представляют собой сложный комплекс различных веществ: эфирных масел, жирных кислот, пигментов, алкалоидов, стеринов и других растворимых в CO2 веществ. Экстракт практически копирует исходное растительное сырье, причем вещества находятся в пропорциях, свойственных исходному сырью.
2) селективные экстракты (экстракты с максимальным содержанием заданной группы веществ – например, каротиноиды).
1.3. Основные требования ГОСТ Р 52249-2009 «Правила производства и контроля качества лекарственных
средств (GMP)» к производству фитопрепаратов
Лекарственные средства из растительного сырья имеют сложную природу и разнообразные характеристики, в связи с чем при их производстве особую роль играет контроль исходных материалов, условий хранения и
переработки.
24
Исходными материалами при производстве лекарственных средств из растительного сырья могут быть необработанные растения, растительное сырье или промежуточные продукты. Растительное сырье должно иметь требуемое качество и сопровождаться документацией для производителя промежуточных продуктов и лекарственных средств из растительного сырья. Для того чтобы убедиться в однородности состава растительного сырья, может потребоваться более подробная информация о способе его получения (выращивания). Важными факторами, влияющими на качество растительного сырья, являются выбор семян, условия выращивания и сбора. Эти факторы могут оказать влияние на стабильность готового продукта. Рекомендации в отношении системы обеспечения качества при выращивании и заготовке растений приведены в руководстве «Руководство по выращиванию и сбору исходных материалов растительного происхождения (Guideline on Good Agricultural and Collection Practice for starting materials of herbal origin)».
Требования к складским зонам. Растительное сырье следует хранить в отдельных зонах. Эти зоны должны быть защищены от проникания в них насекомых и животных, особенно грызунов. Следует предусмотреть меры против распространения животных и микроорганизмов, привносимыхсрастительнымсырьем,дляпредотвращенияферментации или роста плесени, а также против перекрестного загрязнения. Карантинное хранение поступившего растительного сырья и допущенного к использованию должно быть организовано в различных выгороженных зонах. Зоны хранения должны хорошо проветриваться. Порядок размещения упаковок не должен препятствовать свободной циркуляции воздуха. Особое внимание следует уделять обслуживанию и чистоте складских зон, в которых может образовываться пыль. Для хранения растений, экстрактов, настоек и другой продукции могут потребоваться особые условия по влажности, температуре и освещенности, которые необходимо обеспечить и контролировать.
Требования к производственной зоне. При отборе проб, взвешива-
нии, смешивании и других технологических операциях с растительным сырьем и промежуточным продуктом, сопровождающихся пылеобразованием, следует принимать особые меры по поддержанию чистоты, а также по предотвращению перекрестного загрязнения (удаление пыли,
выделение специальных помещений и т. п.). |
25 |
|
Требования к оборудованию. Используемое в технологическом процессе оборудование, фильтрующие материалы и пр. должны быть совместимы с растворами экстрактов, чтобы не допустить выделение и нежелательную абсорбцию веществ, которые могут оказать влияние на продукт.
Спецификации на исходные материалы. Производители лекар-
ственных средств из растительного сырья должны убедиться в том, что они используют только исходные материалы растительного происхождения, соответствующие требованиям GMPи требованиям, установленным при государственной регистрации. Следует в полном объеме вести документацию о проведении аудитов поставщиков исходных материалов растительного происхождения, выполненных производителем лекарственного средства или по его поручению. Контрольный анализ активных субстанций имеет исключительно важное значение в оценке качества исходных материалов. Производитель должен убедиться, что поставщики растительного сырья или промежуточной продукции из лекарственного сырья выполняют требования Правил выращивания и сбора растений (GACP). В спецификации на растительное сырье и промежуточные продукты, используемые для производства лекарственных средств, следует включать:
–биноминальное наименование, принятое в ботанике, с указанием, при необходимости, соответствующего классификатора (например, «Классификатор растений и животных» Карла Линнея); другую информацию, например, наименование культурного сорта растения и его хемотипическую разновидность;
–подробную информацию о происхождении растения (страна или местность и, при необходимости, культура, время и способ заготовки, использование пестицидов, возможность загрязнения радиоактивными веществами и т. д.);
–указание об использовании всего растения или только его части;
–данные о методе сушки, если используются высушенные растения;
–описание растения, а также данные его макро- и микроскопического исследований;
–результаты испытаний на подлинность, в т. ч. испытания на подлинность известных активных ингредиентов или маркеров. Следует провести специальные тесты, если возникает подозрение о фальсификации или подмене лекарственного сырья; для определения подлинности необ-
ходимо иметь соответствующие образцы сравнения;
26
–испытания на загрязнение грибами и/или бактериями (в т. ч. афлатоксинами, другими микотоксинами и пест-инфестацинами) и предельные значения допустимого загрязнения;
–испытания на содержание токсичных металлов и других возможных посторонних примесей;
–испытания на включение инородных материалов;
–влажность растительного сырья, определенную в соответствии с нормативным документом;
–методы определения содержания пестицидов и их допустимые концентрации в соответствии с нормативными документами или, при их отсутствии, аттестованным методом, если не предусмотрено иное.
Любая обработка, обеспечивающая уменьшение загрязнений грибами,бактериямиипр.,должнабытьоформленадокументальноивключать
всебя подробную информацию о процессе обработки, проводимых испытаниях и предельных значениях остаточного загрязнения.
Технологические инструкции. Технологические инструкции должны содержать описание различных операций, проводимых с растительным сырьем (очистка, сушка, измельчение, просеивание и пр.), а также данные о времени и температуре сушки и методах, используемых для контроля размеров фрагментов или частиц. Они также должны содержать описание методов удаления посторонних материалов (например, просеиваниеипр.).Особоевниманиеследуетобратитьнаналичиеинструкцийи протоколов, удостоверяющих, что каждая упаковка тщательно осмотрена на предмет определения фальсификации, подмены или присутствия посторонних веществ (частиц металла или стекла, остатков или экскрементов животных, камней, песка и т. д.) или следов гниения или разложения. Технологические инструкции должны также содержать порядок или способ удаления посторонних веществ и методы очистки (отбора) растительных материалов до помещения растительного сырья на хранение или до начала производства. Инструкции по приготовлению должны содержать подробное описание растворителей, времени и температуры экстракции, стадий концентрации и методов работы.
Контроль качества Требования к отбору проб. Так как необработанное лекарственное
сырье получают из отдельных растений, оно является неоднородным. Отбор проб должен проводить специально обученный персонал с соблюде-
нием особой предосторожности. Подлинность каждой серии продукции
27
должна быть подтверждена отдельным документом. Следует сохранять контрольные образцы растительного материала, особенно если растительное сырье не описано в нормативных документах. При изготовлении порошков следует сохранять образцы неразмолотого растительного материала. Персонал, выполняющий контроль качества, должен иметь специальную подготовку и опыт работы с растительным сырьем, промежуточными продуктами или лекарственными средствами из растительного сырья для проведения испытаний поставляемого растительного сырья на подлинность и наличие примесей, выявления роста колоний грибов, заражения паразитами, неоднородности и т. п. в полученном сырье. Подлинность и качество растительного сырья, промежуточных продуктов и лекарственных средств из растительного сырья должны контролироваться в соответствии с нормативной документацией.
28
Глава2
ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА SHIZANDRA CHINENSIS (FURCZ) BAILL
2.1. Ботаническая характеристика Shizandra chinensis
Лимонник китайский – многолетняя, деревянистая листопадная лиана с мощными, моноподиально ветвящимися стеблями, достигающими 10– 15 м длины и 1–2 см в диаметре (рис. 11).
Рис. 11. Лимонник китайский
(http://oblepiha.com/lekarstvennye_rasteniya/419- imonnik-kitajskij.html; к. ф. н. В. Сало)
Стебли в большинстве случаев берут начало от симподиальных шнуровидных буро-коричневых корневищ, радиально расходящихся от кор-
невой шейки материнской лианы на глубине 10–15 см. Корневища имеют
29
придаточные корни, чешуевидные листья и многочисленные чечевички; достигают 10–20 м длины и 0,5–1 см в диаметре.
Молодые вегетативные побеги в процессе роста совершают левовращательные движения и обвивают стволы деревьев или ветки кустарников по часовой стрелке, взбираясь вверх на 1–1,5 м за один период вегетации. Кора молодых побегов глянцевая, красно-коричневая, покрытая редкими, округлыми чечевичками. У старых стеблей кора красновато-коричневая, шелушащаяся.
Листья эллиптические или обратнояйцевидной формы, заостренные на верхушке. Черешки и выпуклые жилки снизу красноватые. Запах характерный, усиливающийся при растирании. Цветки ароматные, раздельнополые, собранные по 2–5 на тонких, поникающих розово-красных цветоносах. Околоцветник простой, состоящий из 6–9 белых или розовых восковидных лепестков. Пыльниковые цветки несут 5 тычинок, сросшихся в колонку, пестичные имеют цилиндрическое цветоложе с 30–40 пестиками.
Плоды» лимонника представляют собой сочные листовки ярко – красного цвета, собранные в удлиняющуюся «кисть» (многолистовку) и содержащие округло-почковидные семена, покрытые плотной блестящей кожурой от желтого до оранжево-бурого цвета. В китайской медицине лимонник традиционно называют ягодой пяти вкусов: цельные плоды солоноватые, ягоды сладкие, мякоть имеет сладковатый, а семена горькова- то-жгучий вкус.
Все части растения имеют специфический, напоминающий лимонный, запах, усиливающийся при растирании, и горьковатый вкус, что позволяет отличить его от растений рода актинидия. Цветет в июне, плодоносит в сентябре. Размножается лимонник как половым путем, так и вегетативно, причем второй путь более перспективен.
Ареал распространения и культивирование. Лимонник китайский произрастает в Приморском и частично Хабаровском крае, в Сахалинской области и на островах Курильской гряды. Ареал распространения охватывает также Китай, Японию и Корею. Лимонник введен в культуру, имеются положительные результаты его интродукции в европейской части СНГ, средней полосе Европейской части России. Лекарственное сырье заготавливают на территории Приморского и Хабаровского края, Амурской области. Урожай, собранный с одного растения, составляет
около 5 кг плодов, средний урожай с 1 га – 100–200 кг.
30