Технологические аспекты использования лекарственных растений в косметологии

Традиционные процессы извлечения биологически активных веществ из растительного сырья основаны на процессах перколяции или мацерации — последовательном вытеснении экстрактивных веществ в диффузионной батарее или реакторе с мешалкой.

Подбирая полярность растворителя, можно варьировать спектр извлекаемых веществ или делить экстрактивные вещества на фракции. Кроме того, возможно получение готовых композиций, содержащих экстрагент применяемый для извлечения: масляные экстракты, спиртовые экстракты, спирто-водо-глицериновые экстракты и т. п.

Для экстракции неполярных и малополярных веществ из растительного сырья могут применяться сжиженные газы: двуокись углерода (СО2), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), хлор и фторсодержащие углеводороды (хладоны, С (Н, Сl, F)2n+2). Указанные сжиженные газы, находящиеся под избыточным давлением, представляют собой бесцветные легкоподвижные жидкости, растворимые в органических растворителях и практически нерастворимые в воде. При нормальных условиях они находятся в газообразном состоянии. Вязкость сжиженных газов значительно меньше вязкости обычных органических растворителей, что характеризует их как экстрагенты с наилучшими диффузионными свойствами. В химическом отношении они являются инертными веществами, проявляющими химическую индифферентность по отношению к извлекаемым из перерабатываемого сырья веществам и конструкционным материалам аппаратуры. Они не токсичны, не образуют взрывоопасных смесей с воздухом, пожарои взрывобезопасные (исключение составляют пропан и бутан).

Низкие значения теплоты парообразования и температуры кипения сжиженных газов указывают на сравнительно малые энергозатраты, требуемые на испарение и конденсацию. Это позволяет быстро удалять газ из экстрактов уже при незначительном температурном воздействии и регулировать температуру отгонки растворителя. Мягкие температурные условия испарения растворителей из экстрактов позволяют сохранить от разрушения термолабильные соединения. Хладоны извлекают эфирные и жирные масла, производные кумаринов, каротиноиды, токоферолы, сесквитерпены, терпеноиды, стерины, некоторые иридоиды, хлорофиллы, алкалоиды и ряд других природных соединений, практически не извлекают водорастворимых веществ (полисахариды, белки, фенольные соединения и др.).

3.

2.2. Технология гидродинамической экстракции Технология основана на использовании принципов гидродинамической эффективной экстракции. При этом, в потоке одновременно происходит процесс смешения, эмульгирования, измельчения. С помощью этой технологии можно эффективно перерабатывать свежее сырье, не производя предварительной сушки и измельчения. Во время сушки многие биологически активные вещества претерпевают необратимые изменения. Если проводить экстракцию одновременно с измельчением в потоке, то удается сохранить в нативном состоянии многие биологически активные вещества: ферменты, пептиды, пектины и другие. При применении несмешивающихся растворителей возможно получение различных фракций биологически активных веществ. При этом, значительно сокращается продолжительность процесса экстракции (в 10 и более раз), увеличивается степень извлечения биологически активных веществ, сокращаются потери.

3.

2.3. Очистка экстрактов Для очистки экстрактов и растворов биологически активных веществ применяют различные технологические приемы: вымораживание, фильтрация, кристаллизация, обработка несмешивающимися растворителями и пр. Универсальным методом очистки растворов от разнообразных примесей является адсорбция. Наиболее распространенными сорбентами, используемыми в фитохимии, являются активированные угли, окись алюминия, различные ионообменные смолы и модифицированные сорбенты. При этом можно применять как сорбенты, избирательно извлекающие вещества из раствора, так и сорбентов, избирательно поглощающие примеси.

3.

2.4. Концентрирование экстрактов Концентрирование биологически активных веществ часто осуществляют как с помощью упаривания растворителя. Процесс упаривания осуществляют при атмосферном давлении или под вакуумом. Упаривание растворителя под вакуумом дает возможность проводить процесс при более низких температурах, что важно в случаях концентрирования растворов веществ, разлагающихся при повышенных температурах. В этих целях применяют вакуум-циркуляционные аппараты, роторные испарители и различные пленочные сушилки.

Альтернативным и экономичным методом концентрирования растворов являются мембранные технологии. Применяя мембраны с разным диаметром пор, можно достичь разделения экстрактивных веществ на фракции по размеру частиц. К перспективным методам относится криоконцентрирование, лиофильная сушка, в которых используется принцип возгонки растворителя. Упаривание при этом происходит в особо мягких условиях, что позволяет сохранить тонкую структуру биологически активных веществ (например, ферментов, белков и пр.).

Досушивание сгущенных экстрактов осуществляют в сушилках различной конструкции. Предпочтительно использование бесконтактных сушилок, в которых процесс досушивания осуществляют с помощью газообразного теплоносителя, обычно горячего воздуха. Перспективна тонкопленочная сушка, сушка в псевдоожиженном слое, распылительная сушка, сушка в сочетании с фильтрованием и пр.

3.

3. Комплексная технология переработки свежего растительного сырья Комплексная технология переработки свежего растительного сырья с максимальным сохранением биологически активных веществ включает в себя ряд этапов. Растительное сырье (плоды, ягоды, травы, корни и др.) моют, очищают от посторонних примесей и подвергают прессованию. Свежий сок концентрируют с помощью мембранных технологий, при этом получают концентрат, который можно использовать при производстве косметических средств и лекарственных препаратов. Шрот после прессования с влажностью 14−20% измельчают и досушивают. Возможно применение сухого сырья для экстракции биологически активных веществ. Некоторые виды сырья можно досушивать с одновременным измельчением в газодинамической сушилке в мягких условиях с одновременным получением порошкообразных продуктов разной степени дисперсности, которые можно использовать при производстве косметических средств.

ВЫВОДЫ:

Не смотря на то, что химическая промышленность позволяет производить аналоги многих биологически активных веществ, использование растительного сырья в косметической промышленности в последние годы приобретает приоритетное значение.

Благодаря быстрому развитию биологии клетки и биохимии, в фитокосметике стало возможным целенаправленно использовать результаты химических и физиологических изменений, которые лекарственные растения вызывают в живых тканях.

В зависимости от поставленных целей возможно как выделение индивидуальных, глубоко очищенных соединений, так и суммарных комплексов биологически активных веществ с полным сохранением их нативных свойств.

Наиболее важной технологической процедурой при использовании растительного сырья в косметологии является процедура экстракции. Приготовление отваров, настоек и настоев является частным случаем экстракции. Экстрагированные биологически активные вещества могут в дальнейшем использоваться как действующие добавки практически в любом типе косметической продукции.

Георгиевский В. П., Комиссаренко Н. Ф., Дмитрук С. Е. Биологически активные вещества лекарственных растений // Наука, Новосибирск. 1990. 333 стр.

Кондратенко П. Т., Кур С. Д., Рожко Ф. М. Заготовка, выращивание и обработка лекарственных растений // Медицина, Москва, 1965. 346 стр.

Крылов Г. В., Козакова Н. Ф., Лагерь А. А. Растения здоровья // Новосибирское книжное издательство, Новосибирск, 1989. 304 стр.

Ревзина М. А. Секреты красоты // Наука, Новосибирск, 1989. 237 стр.

Техническая энциклопедия // Советская энциклопедия, Москва, 1930, Т.

11.953 стр.

Харкевич Д. А. Фармакология с общей рецептурой // Геотар-Мед, Москва, 2001. 408 стр.