Перечень условных обозначений
Введение
Глава 1 Экстракция
1.1 Понятие об экстрагировании
1.2 Требования к растительному сырью для экстракции, требования к экстрагентам
1.3 Группы экстрактных препаратов в современной фармакологии
Глава 2 Аспекты процесса экстрагирования
2.1 Стадии процесса экстракции
2.2 Аспекты экстрагирования сжиженными и сжатыми газами
2.3 Факторы, влияющие на процесс экстрагирования
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Растительные экстракты обычно используются как непосредственно в лекарственных препаратах, так и для создания новых лекарственных средств. Производство растительных экстрактов – приоритетное направление переработки лекарственного растительного сырья.
Растительное сырье, используемое в производстве лекарственных препаратов, часто содержит обширный комплекс соединений, достигнуть полного извлечения, которых традиционными методами экстракции не всегда удается[10].
В связи с этим, существует необходимость рационального использования растений, совершенствования и разработки новых ресурсосберегающих комплексных технологий переработки лекарственного растительного сырья, обеспечивающих максимальное извлечение БАВ [6].
Актуальным было бы разработать такую технологию экстракции, которая позволила бы осуществить процесс при максимально низкой температуре с целью сохранения свойств экстрагируемых соединений, а также использовать наиболее приемлемые с экологической точки зрения экстракты, чтобы не загрязнять экстрагируемые вещества остатками экстрагента [18].
Для извлечения биологически активных веществ из растительного сырья используются методы, основанные чаще всего на экстракции жидкими растворителями. При этом состав смеси экстрактивных веществ, выделяемой из одного и того же растительного сырья, как следствие, ее физиологические свойства определяются прежде всего условиями процесса выделения и селективностью растворителя [1, 12].
К недостаткам методов выделения, использующим органические растворители, наряду с низкой эффективностью можно отнести также их экологическую опасность [11, 21].
В связи с этим в последние годы возрос интерес к технологиям экстракции растительного сырья сжатыми и сжиженными газами, что является актуальной темой для исследований.
Цель работы: изучить аспекты экстракции сжиженными и сжатыми газами.
Задачи: разобраться с процессом экстракции, изучить особенности экстракции сжиженными и сжатыми газами, рассмотреть факторы, влияющие на экстракцию, изучить требования к экстрагентам и сырью для экстракции.
ГЛАВА 1 ЭКСТРАКЦИЯ
1.1 Понятие об экстрагировании
Экстракция является одним из эффективных методов выделения БАВ из природных растительных материалов и остается основным методом получения ценных компонентов из растительного сырья [13].
Экстрагирование - процесс полного или частичного разделения смеси жидких и твердых веществ с помощью растворителя (экстрагента), в котором составные части смеси неодинаково растворимы. Представляет собой извлечение растворенного вещества из одной жидкости в другую жидкость или извлечение веществ из твердой фазы в жидкую. Процесс экстрагирования управляется законами диффузии и равновесного распределения. Экстрагирование лекарственных веществ из растительного сырья представляет сложный физико-химический процесс, состоящий из трех стадий:
1) проникновение экстрагента в растительный материал, растворение и десорбция;
2) внутренняя диффузия;
3) внешняя диффузия [4].
Все способы экстрагирования можно разделить на 2 группы - статические и динамические. При статических способах экстрагирования сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают определенный промежуток времени. В динамических способах происходит или постоянная смена экстрагента, или непрерывное движение экстрагента и растительного сырья. Статические способы экстрагирования являются самыми простыми и изученными. Их основными недостатками являются: неполнота экстракции лекарственных веществ из растительного материала, длительность процесса, повышенное содержание балластных веществ в экстракте и достаточная трудоемкость. Для интенсификации процессов экстракции применяются модифицированные формы экстракции.
В процессе выделения и исследования искомых компонентов, можно выделить три основных шага:
1. Первый шаг – получение извлечения, он состоит в проникновении растворителя в ткани и клетки сырья, солюбилизации вторичных метаболитов и, выход растворенных вторичных метаболитов в экстракт. Растворители различной полярности используются отдельно или в комбинации для извлечения в зависимости от природы извлекаемого
ГЛАВА 2 АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
2.1 Стадии процесса экстракции
Выбор способа извлечения для определенного растительного сырья, как правило, основывается, прежде всего, на фармакологической активности его действующих соединений, а не на его химической природе. Кроме этого следует учитывать и такие второстепенные факторы, как: выход экстракта, длительность процесса экстрагирования, уменьшение эксплуатационных затрат и затрат на техническое обслуживание. В исследовании процесса экстрагирования лекарственного сырья можно выделить следующие этапы:
1. Подготовительный этап процесса экстракции, который включает в себя: сбор растительного сырья, проверку его подлинности, сортировку и очистку от примесей. Во время сбора и сортировки растительного сырья, следует выбирать только здоровые образцы, без микробных инфекций. Необходимо помнить, что уровень концентрации действующих веществ растительного лекарственного сырья зависит от таких внешних факторов как ареал произрастания, высота местности, возраст растений, климат, тип почвы, время сбора. Химический состав сырья также варьирует в зависимости от экологических факторов.
2. Уточнение природы составных частей или вторичных метаболитов, поскольку лекарственные и ядовитые свойства растений очень часто обусловлены именно этими соединениями.
3. Сушка и измельчение.
4. Выбор экстрагента для экстракции. В зависимости от природы вторичного метаболита, свежий растительный материал либо немедленно экстрагируют, либо сразу подвергается измельчению с последующим экстрагированием, либо обрабатывают после сушки [3].
Во время процесса экстрагирования осуществляется массопередача, при которой характерен переход одного или нескольких веществ из одной фазы (сырья) в другую (экстрагент). Массопередачу относят к сложному физическому процессу, с выделением следующих стадий:
1) стадия внутренней диффузии включает все явления переноса веществ внутри частиц сырья;
2) следующая стадий характеризуется переносом вещества в пределах непосредственно диффузионного пограничного слоя;
3) последней стадии характерен перенос вещества движущимся экстрагентом, эту стадию ещё называют конвективной диффузией.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Экстракция относится к основному и наиболее часто используемому методу получения БАВ. В настоящее время существует множество экстрагентов, большинство из которых являются сложными химическими соединениями, затрудняющими в дальнейшем очистку БАВ от них. Поэтому популярность набирает экстракция сжиженными и сжатыми газами, как метод, не требующий растворителя. На данном этапе науки большинство сжиженных и сжатых газов в качестве экстрагентов находятся на стадии испытаний и исследований, создаются новые установки для такого типа экстракции. Широкое распространение получила СО2 –экстракция. Ещё одно из преимуществ экстракции сжатыми и сжиженными газами – полное управление процессом с возможностью выделять из растительного сырья только необходимые БАВ, регулируя давление, температуру и плотность газов, а также время экстракции.
1. Александров, А.Н. Сравнительное изучение химического состава сверхкригических С02-экстрактов розы и розового масла А.Н. Александров [и др.]. // Химия растительного сырья. 2008. №2. - С. 103-108.
2. Боголицин, К.Г. Перспективы применения сверхкритических флюидных технологий в химии растительного сырья // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2007. Т. 2, №1. - С. 16-27.
3. Быков, И.И. Экстрагирование биологически активных веществ из Zingiber officinale roscoe в технологии фитопрепаратов / И.И. Быков, Д.В. Компанцев, И.М. Привалов // Вестник Смоленской государственной медицинской академии, отм16, №2, 2017. - С. 170-180.
4. Ищенко, В.И. Промышленная технология лекарственных средств. Учебное пособие. 2-е изд. Издатель: УО «Витебский государственный медицинский университет», - 568 с.
5. Касьянов, Г.И. Итоги научных исследований обработки растительного и животного сырья диоксидом углерода // Известия вузов, пищевая технология, №3, 2007. - С. 79-82.
6. Каухова, И.Е. Новая методика получения растительных препаратов // Фармация. 2006, №1. - С. 37-39.
7. Коробицын, В.С. Извлечение ценных компонентов из растительного сырья сжиженным диоксидом углерода / В.С. Коробицын, В.А. Бирбасова, А.С. Бородихин, С.В. Белоусова // Известия вузов, пищевая технология, №3, 2007. - С. 82-87.
8. Кошевой, Е.П. Разработка энергосберегающих технологических схем СО2-экстракции с применением компрессоров и дросселирования / Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, А.А. Схаляхов, В.Ю.. Чундышко // Новые технологии, № 1, 2014. - С. 1-3.
9. Мякинникова, Е.И. Совершенствование технологического оборудования для СО2 - экстракции // Известия вузов, пищевая технология, № 4, 2011. - С. 94-97.
10. Наймушина, Л.В. Изучение накопления флавоноидов имбирного корня при двухфазной экстракции // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2012, №9. - C. 210-214.
11. Ревельский, И.А. О применении СФЭ для получения экстрактов из лекарственных, сельскохозяйственных растений и фармпрепаратов / И.А. Ревельский, И.Н. Глазков // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2008. Т. 3, №2. - С. 70-73.
12. Сидельников, В.Н. Сравнительный анализ состава пихтового масла, полученного водно-паровой дистилляцией и эфиромасличной фракции С02-экстракта лапки пихты сибирской / В.Н. Сидельников, Ю.В. Патрушев, Н.В. Сизова, Т.В. Петренко / Химия растительного сырья. 2003. №1. - С. 79-85.
13. Силинская, С.М. Теоретические основы до- и сверхкритической экстракции / С.М. Силинская, И.Л. Малашенко // Известия вузов, Пищевая технология, №3, 2007. - С. 8-12.
14. Тигунцева, Н.П. Сравнительное исследование состава эфирного масла , гексанового и сверхкритического СО2-экстрактов из корней одуванчика лекарственного / Н.П. Тигунцева, С.Н. Евстафьев // Химия растительного сырья, №3, 2013. - С. 129-136.
15. Ушанова, В.М. Влияние вида экстрагента на количественный и качественный состав экстрактов, получаемых из коры хвойных / В.М. Ушанова, Л.И. Ченцова, В.К. Горчаковский // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. Иваново, 2006, Т. 49. Вып.6. - С.82-87.
16. Ушанова, В.М. Исследование процесса экстрагирования коры пихты сибирской сжиженным диоксидом углерода / В.М. Ушанова, С.В. Ушанов // Вестник КрасГАУ. 200 9. № 12, - С. 39-44.
17. Чуешов, В.И. Промышленная технология лекарств: учебник в 2-х т. Х.: МТК-Книга, 2002. - Т.2. - 560с.
18. Чумак, О.П. Использование сжиженных газов в качестве растворителей при получении масла семян льна / О.П. Чумак, Д.А. Козлов, И.В. Пахомова // Технология и оборудование пищевых производств, № 17, 2012. - С. 93-97.
19. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья / М.В. Леонова, Ю.Н. Климочкин. Самарский государственный технический университет. – Самара, 2012. - 118 с.
20. Bioactive Natural products: Detection, Isolation and Structural Detection, 2nd ed./ S.M. Colegate, R.J. Molyneux – London: CRS Press, 2008. - 320 р.
21. Hadolin M. Isolation and concentration of natural antioxidants with high-pressure extraction / M. Hadolin, A.R. Hras, D. Bauman, Z. Knez // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2004. №5. - P. 245-248.
22. Pejin В. De Rosa officinalе / B. Pejin, C. Iodice, G. Tommonaro // National Journal Product, 2008. №71(11). - P. 1850-1853
