Соотношение массы сырья и экстрагента

Оптимальное соотношение сырья и экстрагента обеспечивает разность концентрации при экстракции через толщину слоя сырья, т. е. необходимый градиент концентрации. Соотношение объема экстрагента и массы сырья зависит от концентрации извлечения и величины общей потери экстрагента в процессе экстрагирования. [4].

Концентрация извлечения. Массу растительного сырья и объем извлечения чаще указывают в прописи рецепта в виде соотношения. Например:

«10,0 — 200 ml».

«еx 10,0 — 200 ml».

«10,0:200 ml».

При отсутствии указаний массы сырья руководствуются требованиями нормативных документов и, учитывая физико-химические и фармакологические свойства действующих веществ, извлечения изготавливают в стандартных концентрациях (см. Табл. 1, 2). [10].

Изготовления водных извлечений могут быть использованы для пенных или кислородных коктейлей. Водные извлечения для ингаляций и лечебных ванн изготавливают в концентрации 1:10; при этом готовую вытяжку для ванн можно использовать в соотношении с водой, как 1:100.

Растворы для примочек, спринцеваний, ванночек для местного применения готовят более высокой концентрации — 1:5 или 1:3. Для примочек используют лекарственное сырье с размером частиц до 2 мм и обработанное водой температурой 90 — 950С. [15].

При изготовлении водных извлечений нельзя готовить концентрированные извлечения, а затем разбавлять их.

Табл. 1.

Табл. 2.

Расчет объема экстрагента с использованием коэффициента водопоглощения. При изготовлении извлечения из сухого растительного сырья его объем получается значительно меньше, чем выписанный в рецепте, так как в процессе экстракции возможны потери в объеме экстрагента за счет:

• · поглощения растительным материалом (адсорбция растительным сырьем),
• · испарения при нагревании
• · смачивания материала аппаратуры.

Поглощение экстрагента растительным материалом обусловлено капилярным смачиванием и процессом набухания ВМС. Оно составляем около 84% общей потери и его следует учесть при расчетах объема экстрагента. Для этого используют коэффициент водопоглощения (Кв), который является величиной, показывающий объем воды, мл, удерживаемый 1 гр измельченного растительного сырья после отжима его в перфорированном стакане инфундирки. [4].

В нормативных документах приведены коэффициенты для каждого вида сырья. Дополнительный объем экстрагента рассчитывается по формуле:

Vдоп = m1Кв1 + m2Кв2 + … + mnКвn, где.

m1, m2, mn — масса каждого вида лекарственного растительного сырья, г;

Кв1, Кв2, Квn — коэффициенты водопоглощения соответствующих видов сырья, мл/г.

Общий объем экстрагента, который следует взять для получения необходимого объема извлечения, включает объем извлечения, указанный в рецепте, и дополнительно рассчитанный объем экстрагента, удерживаемый сырьем. При изготовлении водных извлечений с учетом Кв, количество действующих веществ, переходящих в водную вытяжку, увеличивается на 13 — 20% поэтому, если Кв в таблице отсутствует, то дополнительный объем экстрагента рассчитывают, исходя из его средних значений:

• · для корней, корневищ, коры — 1,5 мл/г
• · для трав, цветков, листьев — 2,0 мл/г
• · для семян — 3,0 мл/г
• · для брикетированного сырья — 2,3 мл/г.

С конкретными коэффициетами водопоглощения для некоторых видов растительного сырья можно ознакомиться в Приложении 2.

Если экстрагированию подвергают сырье массой менее 1 г, поглощение воды сырьем не учитывают и Кв при расчете объема экстрагента не используют.

Потерю объема экстрагента за счет смачивания стенок аппаратуры и испарения учитывают после изготовления извлечения. Доводя полученный объем необходимым количеством воды до указанного в рецепте. [9].

Рассмотрим на примере:

Rp.: Infusi Foliorum Urticae 200 ml.

D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Выписана жидкая лекарственная форма, простой настой из лекарственного растительного сырья для внутреннего применения.

Расчеты:

Vобщ = 200 мл Не указана концентрация водного извлечения, т.к. сырье общего списка, то берем 1:10.

Найдем массу лекарственного растительного сырья:

1 г — 10 мл Х г — 200 мл Х = 20,0.

Масса листьев крапивы 20,0.

Кв крапивы = 1,8 мл/г Найдем объем воды, удерживаемый 20,0 листьев крапивы.

VH2O уд = 20,0×1,8 = 36 мл Найдем общий объем воды, используемый для приговления настоя.

VH2O общ = 200 + 36 = 236 мл Рабочая пропись:

Листьев крапивы 20,0.

Воды очищенной 236 мл.

Vобщ = 200 мл Технология изготовления:

В мерном цилиндре отмериваем 326 мл воды очищенной, переносим в инфундирку. Отвешиваем 20,0 листьев крапивы. Измельчаем до 7 мм (см. Приложение 1).и переносим в инфундирку. Настаиваем на водяной бане 15 мин и 45 мин при комнатной температуре, при постоянном помешивании. Фильтруем и отжимаем сырье через 2−3 слоя марли в подставку. Переносим в мерный цилиндр и доводим до 200 мл водой очищенной. Затем переносим во флакон для отпуска оранжевого сырья.

ППК.

Aquae purificatae 236 ml.

Folii Urticae 20,0.

Vобщ = 200 ml.

Этикетки:

Основные — Микстура. Внутреннее.

Дополнительные — Перед употреблением взбалтывать Хранить в прохладном, защищенном от света месте.

Срок годности — 2 суток.

Более правильным было бы использовать не коэффициент водопотребления, а коэффициент общей потери Кп, который следовало бы рассчитывать для каждого вида сырья с учетом характера процесса экстрагирования.

Расчет массы сырья и объема экстрагента с помощью расходного коэффициента.

При изготовлении водного извлечения корней алтея расчеты имеют некоторые особенности. После завершения экстракции сырье не отжимают. Чтобы избежать попадания в водное извлечение зерен крахмала. Но в этом случае количество его получается намного меньше, чем указано в рецепте. Поэтому при расчетах используют не коэффициент водопоглощения, а расходный коэффициент Кр — отношение теоретически выписанного в рецепте объема настоя корней алтея и концентрации действующих веществ к практически полученному объему и концентрации. Он показывает, во сколько раз следует увеличить массу сырья и объем экстрагента, чтобы получить выписанный объем водного извлечения требуемой концентрации. [17].

В нормативных документах приведены расходные коэффициенты для изготовления настоя корней алтея различной концентрации:

Если в рецепте не указано соотношение корней алтея и водного извлечения, то готовят 1:20, то есть 5%.

Если в рецепте прописано другое соотношение корней алтея и настоя, чем дано в приказе и нет Кр, то расходный коэффициент рассчитывают по формуле:

С — концентрация слизи по рецепту,.

4,6 мл/г — коэффициент водопоглощения алтея. [12].

Рассмотрим на примере:

Rp.: Infusi radices Althaeae ex 6,0 — 180 ml.

D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Выписана жидкая лекарственная форма, микстура для внутреннего применения, настой из корня алтея.

Vобщ = 180 мл Найдем концентрацию слизи по рецепту:

СRp = (6×100)/180 = 3,33%.

Найдем расходный коэффициент:

Кр = 100 / (100 — (3,3×4,6)) = 1,18.

При помощи расходного коэффициента найдем массу корня алтея и объем воды необходимый для приготовления слизи:

mалтея = 6,0×1,18 = 7,08.

Vводы = 180×1,18 = 212,4 мл.

Рабочая пропись:

Корня алтея 7,08.

Воды очищенной 212.4 мл.

Vобщ = 180 мл Технология изготовления:

Отмериваем 212,4 мл воды очищенной. Затем отвешиваем 7,08 корня алтея, измельчаем сырье до 7 мм, помещаем в подставку, заливаем отмеренной водой комнатной температуры. Накрываем подставку пергаментной бумагой (для защиты от попадания пыли) и настаиваем при комнатной температуре 30 минут при периодическом помешивании. Процеживаем в цилиндр через двойной слой марли, не отжимая. При необходимости через марлю с сырьем доводим водой до 180 мл, переносим во флакон для отпуска оранжевого стекла, укупориваем и оформляем к отпуску.

ППК.

Aquae purificatae 212,4 ml.

Radices Althaeae 7,08.

Vобщ = 180 ml.

Этикетки:

Основные — Микстура. Внутреннее.

Дополнительные — Перед употреблением взбалтывать Хранить в прохладном, защищенном от света месте.

Срок годности — 2 суток.

Лекарственные формы, содержащие водные извлечения из сырья и твердые лекарственные вещества, растворимые в воде.

Особенности:

• · Нельзя пользоваться концентрированными растворами лекарственных веществ, т.к. уменьшение объема экстрагента (воды) при вычитании объемов концентрированных объемов приведет к изменению оптимального соотношения массы сырья и объема экстрагента. А использование концентрированных растворов в составе экстрагента приведет к химической деструкции (т.е. к разрыву связей в основной цепи макромолекул [18]) экстрагируемых и содержащихся в концентрированных растворов веществ при нагревании.
• · Лекарственные вещества растворяют в готовом водном извлечении по алгоритму микстур.
• · Водные извлечения процеживают в подставку через двойной слой марли и отжимают сырье. После растворяют в нем лекарственные вещества, процеживают через сухой ватный тампон в цилиндр и при необходимости доводят водой очищенной до прописанного объема водного извлечения через отжатое сырье.
• · В водных извлечениях, как и в микстурах, учитывают количество сухих веществ, растворимых в воде, то есть Cmax и % сухих веществ. [17]

Рассмотрим на примере, как изготавливать пропись, в которой кроме лекарственного растительного сырья содержатся другие лекарственные вещества.

Rp.: Infusi Fuliorum Urticae 200 ml.

Analgini 5,0.

Natrii chloridi 2,0.

M. D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Выписана жидкая лекарственная форма, настой из лекарственного растительного сырья для внутреннего применения.

Содержит вещество списка Б — анальгин, нужно проверить дозы.

Vобщ = 200 мл ЧП = 200/15 = 13 — количество приемов ЛРДанальгина = 5/13 = 0,38 ВРДанальгина = 1,0.

ЛСДанальгина = 0,38×3 = 1,14 ВСДанальгина = 3,0.

Дозы не завышены.

Не указана концентрация настоя, сырье общего списка, следовательно, готовим 1:10.

Найдем массу листьев крапивы:

1 — 10.

Х — 200 Х = 20,0.

mлистьев крапивы = 20,0.

Найдем суммарную концентрацию сухих веществ:

mсух.в-в = 5,0 + 2,0 = 7,0.

С?= (7,0×100)/200 = 3,5% > 3%.

Следовательно, при изготовлении учитываем? V (объем воды, который вытесняется при растворении сухих веществ).

?V = (КУО х m) анальгина + (КУО х m) натрия хлорида = 0,68×5,0 + 0,33×2,0 = 4,06 мл Кв крапивы = 1,8 мл/г Найдем объем воды, удерживаемый 20,0 листьев крапивы.

VH2O уд = 20,0×1,8 = 36 мл Найдем общий объем воды, используемый для приговления настоя.

VH2O общ = Vобщ + VH2O уд — ?V.

VH2O общ = 200 + 36 — 4,06 = 231,04 ~ 232 мл Рабочая пропись:

Листьев крапивы 20,0.

Анальгина 5,0.

Натрия хлорида 2,0.

Воды очищенной 232 мл.

Vобщ = 200 мл Технология изготовления:

В мерном цилиндре отмериваем 232 мл воды очищенной, переносим в инфундирку. Отвешиваем 20,0 листьев крапивы. Измельчаем до 7 мм (см. Приложение 1) и переносим в инфундирку. Настаиваем на водяной бане 15 мин и 45 мин при комнатной температуре, при постоянном помешивании. Фильтруем и отжимаем сырье через 2−3 слоя марли в подставку. Отвешиваем 5,0 анальгина и 2,0 натрия хлорида, переносим в подставку и растворяем при перемешивании. Фильтруем через тот же фильтр в цилиндр. Доводим объем до 200 мл. Переносим во флакон для отпуска оранжевого стекла. Укупориваем и оформляем к отпуску.

ППК.

Aquae purificatae 232 ml.

Folii Urticae 20,0.

Analgini 5,0.

Natrii chloridi 2,0.

Vобщ = 200 ml.

Этикетки:

Основные — Микстура. Внутреннее.

Дополнительные — Перед употреблением взбалтывать Хранить в прохладном, защищенном от света месте.

Срок годности — 2 суток.

Режим экстрагирования Режимы экстрагирования включают в себя время, температуру, использование физических методов воздействия: ультразвук, токи высокой частоты и дру4гое. препарат лекарственный экстракция отвар Нагревание имеет существенное значение для ускорения процесса экстракции и повышение выхода экстрактивных веществ в извлечение. При нагревании повышается растворимость (дубильные вещества, соли алкалоидов, пектиновые вещества и др.), ускоряется диффузия молекул экстрагента и экстрагируемых веществ, диализ веществ, происходит гибель микроорганизмов, инактивируются ферменты. Однако продолжительное действие высокой температуры может привести к негативным последствиям:

• · Разрушению термолабильных веществ (например, сердечных гликозидов, некоторых витаминов);
• · понижению растворимости некоторых веществ при повышении температуры и потере летучих компонентов (например, масел эфирных);
• · увеличению выхода сопутствующих и балластных веществ (крахмала, дубильных веществ, пектина, инулина и др.), помутнению, повышению вязкости, снижению качества препарата. [9]

Выбор оптимального режима экстрагирования зависит от анатомо-морфологической (гистологической структуры растительного сырья и от химического состава действующих и сопутствующих веществ. Водные извлечения могут быть изготовлены на кипящей водяной бане; открытом огне; путем воздействия токов высокой частоты, сжиженными газами (в промышленных условиях); в термосах, в воде очищенной, нагретой до кипения. [4].

Методом холодного экстрагирования (настаивания при комнатной температуре) изготавливают настой корней алтея, так как в сырье кроме слизи содержится крахмал, который при нагревании набухает, растворяется и превращается в клейстер внутри клеток, в результате экстракция действующих веществ затрудняется и блокируется фармакологическое действие полисахаридов слизистой природы.

Из рыхлого тонкого, ломкого сырья, мягкой анатомо-гистологической структуры: листьев, трав, стеблей, цветков обычно изготавливают водные извлечения с более мягким режимом экстрагирования (настои). Настои также могут быть изготовлены из сырья с плотной анатомо-морфологической структурой, но содержащего термолабильные или летучие вещества, например, эфирные масла (корневища с корнями валерианы, корневища аира, плоды кориандра, можжевельника, тмина, фенхеля). Изготовление водных извлечений из плотного сырья (коры, корней, корневищ), а также кожистых листьев толокнянки и брусники, листьев ольхи клейкой. Содержащих много дубильных веществ; листьев сены, содержащих антрогликозиды, требует более жестких условий экстракции, из них изготавливают отвары. В ряде случаев целесообразно изготавливать отвар из некоторых трав, цветков, содержащих агликоны флавоноидов (цветки бессмертника песчаного, липы, травы череды, хвоща полевого, сушеницы топяной). [9].

После помещения инфундирного стакана с лекарственным сырьем на водяную баню время настаивания замечают от момента повторного закипания воды в инфундирном аппарате. По истечении времени настаивания инфундирку с содержимым оставляют охлаждаться при комнатной температуре для дальнейшего извлечения действующих веществ (см. Табл.3). Постепенное охлаждение до комнатной температуры способствует обогащению настоев ВМВ, которые медленно диффундируют, некоторыми другими лекарственными веществами, сердечными гликозидами, флавоноидами. Более длительное настаивание при комнатной температуре увеличивает также выход балластных веществ, поэтому надо строго соблюдать режим экстрагирования.

В процессе настаивания и охлаждения извлечения периодически перемешивают. [4].

Табл. 3.

Исключения по режимам экстрагирования составляют:

• · отвары из сырья — источника дубильных веществ (коры дуба, корневищ лапчатки, змеевика), а также отвары из листьев брусники, толокнянки, содержащих дубильные вещества в значительном количестве, фильтруют в горячем виде без охлаждения, так как через 5 минут дубильные вещества выделяются в осадок; не используют металлические инфундирки, т.к. происходит окисление и образуется таннат;
• · отвары из листьев сенны охлаждают полностью, чтобы произошло освобождение извлечений от смол, вызывающих раздражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта;
• · отвар из корня ревеня и коры крушины фильтруют через охлаждения, т.к. уменьшается число антрогликозидов за счет их адсорбции на сырье; кору крушины применяют со сроком хранения не менее 1 года или прогревают ее при 1000С 1 час, чтобы успели разрушиться вещества, оказывающие рвотное действие;
• · настои из сырья, содержащего эфирные масла, перемешивают, не открывая крышки, и охлаждают полностью в хорошо закрытом инфундирном стакане;
• · настои корней алтея настаивают в течение 30 минут при комнатной температуре, периодически помешивая извлечение;
• · настой семян льна готовят в соотношении 1:30, коэффициент водопоглощения не используют, т.к. сырье не поглощает воду, слизь получают взбалтыванием семян с горячей водой (900С) в течение 15 минут;
• · при изготовлении отваров корней солодки, истода и другого сырья, содержащего сапонины, в воду для экстрагирования добавляют натрия гидрокарбонат (если он есть в прописи) из расчета 1,0 натрия гидрокарбоната на 10,0 лекарственного растительного сырья, т.к. сапонины полнее извлекаются в щелочной среде;
• · для отдельных видов растительного сырья предусмотрены методики изготовления (настои гриба чаги, травы душицы, листьев дягиля и др.). [4]