Фармацевтические и медико-биологические аспекты лекарств. Том 2 - Перцев И.М.
Скачать (прямая ссылка):
вещества и эфирные масла. Высокая избирательная способность сжиженных газов позволяет получать нативные экстракты. Процесс извлечения проходит в несколько раз быстрее, чем при использовании других экстрагентов, что экономически более выгодно и часто характеризуется почти полным отсутствием водорастворимых балластных веществ. Поскольку процесс идет в замкнутом пространстве, это позволяет предохранить окружающую среду от вредных выбросов.
Однако биологически активный комплекс, извлекаемый сжиженными газами, отличается от извлекаемого классическими растворителями, характеризуется повышенным содержанием жирорастворимых и меньшим содержанием водорастворимых веществ. Поэтому сжиженные газы чаще используют для извлечения липофильных комплексов из растительного сырья (например, для производства облепихового масла). Чтобы получить извлечение комплексного состава, включающего все биологически активные вещества, присутствующие в исходном сырье, предлагается использовать смесь растворителей на базе сжиженных газов или же после экстрагирования сжиженным газом оставшийся шрот подвергать дополнительному извлечению водой с последующим упариванием и объединением извлечений.
Поскольку многие традиционные методы экстрагирования, получившие практическое применение, неоптимальны, а потери действующих веществ и связанные с ними потери лекарственного сырья из-за несовершенства технологии весьма существенны, то основной задачей экстракционных производств является интенсификация и оптимизация технологии экстрагирования сырья.
Как отмечалось ранее, гидродинамические условия оказывают существенное влияние на процесс экстрагирования.
Метод вихревой экстракции или турбоэкстракции является одним из видов гидродинамического воздействия, сущность которого заключается в перемешивании смеси экстрагента и сырья с очень высокой скоростью. Быстроходные мешалки, снабженные острыми лопастями, осуществляют не только перемешивание, но и частичное Измельчение сырья в процессе экстрагирования. Высокая скорость перемешивания создает условия неравномерного давления на поток обрабатываемой смеси, й возникающие эффекты пульсации и кавитации в системе повышают скорость внутренней диффузии. Время экстрагирования сырья сокращается до нескольких минут.
Следует отметить, что при турбоэкстракции в результате работы Мешалок повышается температура смеси, что может отрицательно Повлиять на сохранность действующих веществ, а дополнительное измельчение сырья может загрязнить вытяжку балластными веществами и осложнить ее очистку.
Использование роторно-пульсационного аппарата (РПА) совмещает операции экстрагирования и диспергирования сырья. Экстрагирование с применением РПА основано на циркуляции обрабатываемой среды при различной кратности твердой и жидкой фаз. При использовании РПА происходит интенсивное механическое воздействие на частицы сырья, возникает эффективная турбулизация и пульсация потока, процесс повторяется до получения концентрированного извлечения. Повышается производительность процесса и увеличивается выход действующих веществ. Применение РПА эффективно в производстве облепихового масла, настоек валерианы, календулы, комплекса каротиноидов из плодов шиповника, оксиме-тилантрахинонов из коры крушины, танина из листьев скумпии и т.д.
В последние годы был сделан ряд успешных попыток по ускорению экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья с помощью электроимпульсных разрядов. В результате искрового разряда в жидкости образуются плазменные каверны, расширяясь, они достигают максимального объема и захлопываются. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микроразрыв клеточных структур растений. Ускорение процесса экстракции в этом случае объясняется увеличением межфазной поверхности в системе твердое тело — жидкость в результате увеличения количества разрушенных клеток, изменения гидродинамики среды, частоты импульсов. Электрические разряды создают условия для очень быстрою течения внутренней молекулярной диффузии. Эти условия возникают при создании в среде ударной волны высокой амплитуды, которая, распространяясь с большой скоростью, обусловливает интенсивное внедрение экстрагента внутрь клеток. При этом молекулярный перенос вещества заменяется на конвективный.
Установлено, что кратковременное (5-10 мин) воздействие электрического тока на 30-40% увеличивает выход резерпина по сравнению с его экстракцией методом мацерации. При этом выход алкалоидов из сырья в количестве 93,5% достигался через 2 ч 10 мин. А для выхода алкалоидов в количестве 90% с применением метода противотока и периодического настаивания необходимо 4 дня.
Основные преимущества этого способа перед другими — возможность ведения процесса при небольшом соотношении сырья и экстрагента (1:2,1:2); отсутствие движущихся металлических частей, приводящих к дезактивации ферментов и гормонов; уменьшение в 10 раз микробной обсемененности обрабатываемого сырья, что весьма важно при производстве органопрепаратов; совмещение в одном процессе нескольких технологических стадий (измельчения, извлечения и т.д.), сокращение в 1,5-2 раза энергозатрат.
