Анализ настоек (стандартизация)

Настойки, выпускаемые производством, анализируют согласно требованиям ГФ или ТУ, ФС, ФСП. Если в настойках содержатся такие лекарственные вещества, как алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества, кислоты и другие, их содержание определяют количественно и доводят до требуемой нормы. При невозможности количественного определения лекарственных веществ настойки стандартизируют по количеству сухого остатка. Проверяют также микробиологическую чистоту настоек. Настойки должны сохранять вкус и запах сырья, из которого они приготовлены, и быть прозрачными. Плотность настоек колеблется от 0,805 до 0,980 г/см³. В настойках определяют содержание действующих веществ по методикам, указанным в частных статьях, содержание спирта (ГФ XI, вып. 1, с. 26), плотность (ГФ XI, вып. 1, с. 24), содержание сухого остатка и тяжёлых металлов (ГФ XI, вып. 2, с. 148). Определение тяжёлых металлов. 5 мл настойки выпаривают досуха, прибавляют 1 мл концентрированной серной кислоты, сухой остаток осторожно сжигают и прокаливают. Полученный остаток обрабатывают при нагревании 5 мл насыщенного раствора ацетата аммония, фильтруют через беззольный фильтр, промывают 5 мл воды и доводят фильтрат до 100 мл. 10 мл полученного раствора не должно содержать тяжёлых металлов более, чем 10 мл эталонного раствора, т.е. не более 0,001% в препарате (ГФ XI, вып. 2, с. 165). Определение сухого остатка. 5 мл настойки помещают во взвешенный бюкс высотой 2—3 см и диаметром 5—7 см, выпаривают на водяной бане досуха и сушат в течение 2 ч при температуре 102,5±2,5 ^оС, затем охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин и взвешивают. Содержание сухого остатка выражают в массо-объёмных процентах (ГФ XI, вып. 2, с. 149). Количественное определение спирта осуществляют методами отгонки спирта и по температуре кипения настойки. • Метод отгонки спирта основан на его отгонке из круглодонной колбы вместимостью 200—250 мл (ГФ XI, вып. 1, с. 26). Количество настойки, используемой для анализа, зависит от предположительной концентрации спирта в экстрагенте. При концентрации до 20% количество настойки равно 75 мл, 20—50% — 50 мл, 50% и выше - 25 мл. Отмеренное количество настойки доводят водой до 75 мл и проводят отгонку на установке с холодильником Либиха в мерную колбу ёмкостью 50 мл. (В указанных условиях спирт полностью отгоняется.) Для равномерного кипения в колбу с жидкостью добавляют капилляры, пемзу или кусочки прокалённого фарфора, Если жидкость при перегонке сильно пенится, добавляют фосфорную или серную.кислоту (2-3 мл), хлорид кальция, парафин или воск (2-3 г). Доводят температуру отгона до 20 °С и добавляют воду до метки. Плотность отгона определяют пикнометром, по алкоголеметрическим таблицам находят содержание спирта в процентах по объёму. Содержание спирта в настойке вычисляют по формуле:

где 50 — объём отгона, мл; а — содержание спирта в отгоне, % (об.); б— объём настойки, используемый для анализа, мл. –

Если в настойке содержится эфир, эфирные масла, хлороформ или камфора, их перед отгонкой удаляют. С этой целью к отмеренной настойке в делительной воронке добавляют равный объём насыщенного раствора натрия хлорида и такой же объём петролейного эфира (температура кипения 40—50 °С). Смесь взбалтывают в течение 2-3 мин. После разделения водный слой сливают, обработку повторяют половинным количеством петролейного эфира, Объединённые эфирные вытяжки обрабатывают половинным количеством насыщенного раствора натрия хлорида. Все спирто-водные вытяжки объединяют и заливают в колбу для отгона, в течение 30 с продувают через жидкость воздух для удаления следов эфира и осуществляют отгонку. При наличии летучих кислот и щелочей их нейтрализуют щелочами или кислотами (фосфорной и серной). Определение температуры кипения настойки в приборе (ГФ XI, вып. 1, с. 27) с термометром с ценой деления 0, и пределами шкалы от 50 до 100 °С. Полученный при определении температуры кипения результат приводят к нормальному давлению: при давлении ниже 760 мм рт.ст. поправку 0,04 на 1 мм прибавляют к установленной температуре, при давлении выше 760 мм рт.ст.— вычитают.

Регенерация (рекуперация) спирта из отработанного растительного материала В процессе экстракции растительный материал набухает, поглощая от одной до трёх частей извлекателя. Частично извлекатель можно удалить из шрота методом прессования, однако в клетках растительного материала остаётся много извлекателя. Регенерировать спирт также можно обработкой растительного материала водой. Водно-спиртовые извлечения, полученные путём промывания отжатого материала водой, после получения настоек на 70% спирте содержат 10—20% спирта и значительное количество балластных веществ. В этом случае получаются мутные растворы, обладающие запахом летучих веществ растительного материала, портящиеся при хранении (вплоть до загнивания). Средний выход спирта при регенерации указанным методом составляет приблизительно 50% количества спирта, остающегося в шроте. Наиболее часто регенерацию извлекателя производят методом отгонки путём пропускания через рубашку глухого пара, а затем — при обработке растительного материала острым паром.

Частная технологии настоек

Производство настойки валерианы (Tfnctura Valerianae) Настойку готовят из корневищ и корней валерианы лекарственной (Rhizomata cum radicibus Valerianae) в соотношении 1:5, экстрагент — 70% спирт.

Характеристика сырья. Валериана лекарственная {Valeriana officinalis L.), семейство валериановые (Valerianaceae), — многолетнее травянистое растение с вертикальным коротким корневищем, усаженным многочисленными корнями. Растение распространено по всей территории России (за исключением севера Сибири). Произрастает обычно во влажных местах. Сбор дикорастущей валерианы затруднён, так как она растёт очень разреженно. Поэтому валериану культивируют в средней полосе, получая подземную часть большой массы (общая длина культивированных корней 15-20 см, корневищ—до 5 см, боковых корней — 4-8 см). Заготовку корней и корневищ осуществляют осенью. Выкопанные корни моют, сушат сначала на воздухе, затем в сушилках при температуре не выше 40 "С. Сырьё состоит из вертикальных коротких бугристых корневищ (длиной 1-5 см), густо покрытых со всех сторон многочисленными тонкими цилиндрическими придаточными корнями длиной 4—20 см и диаметром 1-2 мм. Химический состав. В корнях и корневищах валерианы содержится эфирное масло (около 0,5—2%), изовалериановая кислота. Эфирное масло преобладает в тонких корнях, а изовалериановая кислота -в толстых корневищах. Основная часть эфирного масла — сложный эфир борнеола с изовалериановой кислотой — борнилизовалерианат (бициюшческие терпеноиды) (рис. 1). В масле также содержатся в небольшом количестве эфиры борнеола с уксусной, муравьиной и другими кислотами, терпинеол, пинен, камфен. В свежем корне обнаружены алкалоиды (0,01%) хатинин и валерин. В сырье также обнаружены гликозидные соединения (валерозиды), валепотриаты (0,8—2,5%), дубильные вещества и смолы.

Рис. 1. Структурная формула борнилизовалерианата.

В корнях и корневищах содержание экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом, составляет не менее 25%, влаги — не более 10%, золы — не более 13%. Применение. Валериана (от лат. valere — быть здоровым) и препараты из неё оказывают успокаивающее (седативное) и спазмолитическое действия. Их применяют при повышенной возбудимости, бессоннице, спазмах гладких мышц желудочно-кишечного тракта. Промышленный сбор валерианы для госпиталей начали производить ещё при Петре I. Производство. Для получения 1 т настойки необходимо 222,5 кг измельчённого сырья и 803,3 л этилового спирта в пересчёте на 100%. Аппаратурная схема производства настоек представлена на рис. 4-13. Процесс изготовления настойки валерианы состоит из следующих стадий. Измельчение. Сырьё измельчают до крупности 0,5—1 мм, взвешивают на весах и направляют в экстрактор. Разбавление спирта. Спирт из мерника 1 и воду из мерника 2 тщательно смешивают в мернике-смесителе до получения 70% спирта. Сначала заливают рассчитанное количество спирта-ректификата, затем — воду. В результате разности плотностей происходит их перемешивание. • Загрузка перколятора. Измельчённое сырьё небольшими порциями засыпают в экстрактор, где тщательно смешивают с 70% спиртом. Смесь оставляют для набухания на 30 мин при комнатной температуре. Из мерника на сырьё заливают 70% спирт до образования «зеркала». Перколятор плотно закрывают крышкой и оставляют при комнатной температуре на 12 ч. Вытеснение. После настаивания кран перколятора открывают с таким расчётом, чтобы за час из него вытекало вытяжки в количестве 1/10—1/15 полезного объёма экстрактора. С этой же скоростью сверху на сырьё поступает чистый экстрагент. Вытяжку собирают в сборник, а затем взвешивают в сборнике на весах. Перколяцию проводят до получения необходимого количества извлечения в соотношении 1:5 (из 1 кг растительного сырья получают 5 л настойки). • Отстаивание и стандартизация. Вытяжку отстаивают при температуре 8 °С в течение 24 ч в отстойнике и анализируют. Если константы завышены, прибавляют экстрагент. Настойка валерианы представляет собой прозрачную, красно-бурого цвета жидкость с характерным ароматным запахом. Сухой остаток настойки должен составлять не менее 3%, содержание сложных эфиров в пересчёте на этиловый эфир кислоты валереновой — не менее 0,3%, спирта — не менее 65%. • Фильтрация и расфасовка. Настойку процеживают под давлением инертного газа через фильтр-пресс и помещают в мерник, из которого она поступает в фасовочную машину. Затем её расфасовывают в бутылки, которые сразу закупоривают пробками и колпачками, а на бутылки наклеивают этикетки. Другие настойки получают аналогичным способом. Различия заключаются в разных концентрациях спирта в экстрагенте и режиме настаивания и вытеснения. Выбор концентрации спирта для экстрагирования зависит от физико-химических свойств действующих веществ. Если в сырье содержатся алкалоиды, дубильные вещества, хорошо растворимые в воде, используют более разбавленный спирт (обычно 40%), для гликозидных настоек — 70%, а для настоек с эфирными маслами — 90— 95% спирт. • Время настаивания и скорость вытеснения зависят от анатомической природы растительного материала. Настойка мяты перечной — единственное исключение, так как её готовят в соотношении 1:20 (экстрагент — 90% спирт) и с добавлением эфирного масла (5%). В фармакопеях разных стран приведены разные рекомендации по технологии настоек. Например, румынская и чехословацкая фармакопеи при изготовлении настоек методом перколяции предписывают равномерное увлажнение растительного сырья половинным количеством экстрагента и выдержку его в закрытом аппарате в течение 3—6 ч (итальянская фармакопея — 12 ч, японская — 2 ч, американская — 15 мин, английская и международная — 4ч). Время отстаивания, согласно японской фармакопее, должно составлять 2 дня, румынской — 6 дней в прохладном месте, чехословацкой — 12 ч, а при изготовлении настоек вихревой экстракцией — 3 дня при низкой температуре и т.д.

Экстракты (Extracts)

Экстракты представляют собой концентрированные извлечения из растительного лекарственного сырья, из которых частично или полностью удалён растворитель (ГФ XI). Их часто применяют в смеси с лекарственными веществами в виде таблеток, драже, суппозиториев и т.д. В ГФ X включено 15 экстрактов, многие готовят по ТУ, ФС, Временной фармакопейной статье (ВФС), ФСП. В медицинской практике, согласно справочникам Л С, находит применение 46 экстрактов. В зависимости от консистенции экстракты подразделяют на жидкие (Extractafluida), густые (Extracta spissa) и сухие (Extracta sicca). • К жидким экстрактам относят спиртовые или спирто-водные концентрированные извлечения, 1 или 2 объёмные части которых получают из 1 части по массе высушенного растительного сырья (ГФ XI). Концентрация действующих веществ в жидком экстракте должна соответствовать концентрации в массовой единице сырья. • К густым экстрактам относят сгущённые извлечения, содержащие до 15—25% влаги и по консистенции, представляющие густую, малоподвижную массу (обычно их используют для приготовления различных лекарственных форм). • К сухим экстрактам относят концентрированные вытяжки порошкообразной консистенции с содержанием влаги не выше 5%. — Принят усреднённый условный выход экстрактов из растительного сырья, используемый для ориентировочных расчётов: при приготовлении густых экстрактов из 1 части массы сырья получают 0,25 части массы экстракта, а при приготовлении сухих экстрактов — из 1 части массы сырья — 0,20 части массы экстракта. Однако возможны значительные отклонения от этих показателей, так как на содержание экстрактивных веществ влияет природа экстрагента и растительного сырья.

    Жидкие экстракты (Extracts fluida)

Для получения жидких экстрактов в качестве экстрагента используют только спирто-водные растворы, так как растворитель входит в состав экстракта, который должен выдерживать длительное хранение. Чаще всего для получения жидких экстрактов применяют 70% спирт. Особенности технологии жидких экстрактов обусловлены соотношением лекарственного сырья и получаемого объёма экстракта, которое должно соблюдаться при их получении. Методы, используемые для производства жидких экстрактов, можно разделить на три группы.

1. Производство жидких экстрактов путём экстрагирования растительного сырья методом перколяции.

2. Производство жидких экстрактов методом реперколяции.

3. Получение жидких экстрактов на основе противоточной экстракции.

Метод перколяции При эксфакции растительного сырья методом перколяции на 1 его часть массы расходуется, как правило, 7—8 объёмных частей экстрагента. Поэтому для получения концентрированного жидкого экстракта после настаивания собирают методом вытеснения в отдельный сборник 85 объёмных частей первичной концентрированной вытяжки (количество сырья принимают за 100 массовых частей). Далее процесс экстракции проводят до истощения сырья по принятой схеме, но разбавленную вытяжку собирают во второй сборник (она составляет 600-700 объёмных частей по отношению к сырью). Разбавленную вытяжку подвергают вакуум-выпарке до 7—8 массовых частей, остаток смешивают с концентрированной вытяжкой и добавляют экстрагент до 100 объёмных частей. Полученный раствор отстаивают при температуре не выше 8 °С (обычно в течение 1—3 сут), стандартизуют в соответствии с требованиями НД и фильтруют через друк-фильтр под давлением инертного газа (или процеживают). Далее жидкий экстракт подают на расфасовку. Из шрота регенерируют спирт. Представленная схема производства принята в связи с тем, что, если подвергать выпарке всю вытяжку, остаётся водный остаток (спирт как более летучий компонент отгоняется быстрее воды). По этой же причине необходима упарка разбавленной вытяжки не до 15, а до 7—8 объёмных частей (при добавлении к концентрированному извлечению 15 объёмных частей водного раствора происходит снижение концентрации спирта в жидком экстракте выше допустимых по НД пределов). Недостатки метода следующие: большие затраты теплоагента на выпарку разбавленной вытяжки; потеря в процессе выпарки летучих веществ, возможное разрушение действующих веществ.

Метод реперколяции Реперколяция — повторная перколяция с проведением процесса экстрагирования в батарее перколяторов. В связи с возможным разложением термолабильных лекарственных веществ было необходимо разработать метод, позволяющий получать нативный комплекс веществ в концентрированном состоянии без выпаривания или при частичном выпаривании. В 1866 г. Скиб предложил видоизменённый способ перколяции, назвав его радиальной перколяцией, а в 1888 г.— реперколяцией. Эти способы пригодны лишь при работе с небольшими объёмами. Известны следующие варианты реперколяции. 1. Реперколяция с незаконченным циклом. В экстрактор послойно загружают растительный материал (количество принимают за 100 массовых частей), заливают его необходимым количеством экстрагента, настаивают, полученное концентрированное извлечение сливают в количестве 80 объёмных частей. Далее продолжают экстрагирование и получают разбавленное извлечение, используемое для замачивания и экстракции новой порции сырья в количестве, принятом за 100 массовых частей (2-й перколятор). После настаивания из 2-го экстрактора сливают 100 объёмных частей концентрированной вытяжки, которая вместе с первой концентрированной вытяжкой передаётся на отстаивание при температуре 8 ^оС, а затем поступает на фильтрацию. Разбавленная вытяжка из 2-го экстрактора поступает на замачивание растительного материала в 3-м экстракторе и т.д. Достоинство метода — получение нативцого жидкого экстракта без выпаривания, следовательно, без затраты теплоагента на выпарку, а недостатки — незавершённость производства (наличие разбавленной вытяжки) и более низкий выход действующих веществ. 2. Реперколяция с законченным циклом и упариванием части слабого извлечения. Рассчитанное для получения серии жидкого экстракта количество сырья принимают за 100 массовых частей и делят на пять равных порций. Первую порцию растительного материала смачивают и послойно загружают в экстрактор (20 массовых частей), настаивают и сливают 18 объёмных частей концентрированной вытяжки. Разбавленную вытяжку используют для смачивания и послойной загрузки сырья во 2-й экстрактор, материал настаивают, из 2-го экстрактора сливают 20 объёмных частей концентрированной вытяжки, и так процесс продолжают до 5-го экстрактора. Из 5-го экстрактора сливают 20 объёмных частей концентрированной вытяжки, а разбавленную вытяжку упаривают до 2 объёмных частей. Все концентрированные вытяжки объединяют (100 объёмных частей отшивают при температуре не выше 8 °С и фильтруют). Этот метод включён в Германскую Фармакопею. Достоинства метода — завершённость производства, высокий выход действующих веществ и присутствие в экстракте преимущественно нативного, не подвергнутого термической обработке комплекса (упаривается лишь небольшая часть вторичной вытяжки). Недостатки метода — большая длительность процессам необходимость затраты теплоагента на выпарку. 3. Реперколяция с законченным циклом без выпарки Экстракцию проводят в батарее из трёх перколяторов различной ёмкости. В экстракторы загружают сырьё в убывающих количествах — в соотношении 50:30:20. Если всё количество сырья принять за 100 массовых частей, то концентрированную вытяжку сливают в возрастающем соотношении (20:30:50), получая в целом 100 объёмных частей концентрированного извлечения. В первый перколятор загружают послойно 50 массовых частей сырья, настаивают необходимое время и затем постепенно сливают 20 объёмных частей концентрированной вытяжки, подавая в экстрактор свежий извлекатель. При дальнейшей экстракции собирают разбавленную вытяжку, служащую экстрагентом для второй порции сырья. После настаивания из 2-го перколятора сливают 30 объёмных частей концентрированной вытяжки, а разбавленную вытяжку используют для экстракции сырья в 3-м перколяторе. После настаивания из 3-го перколятора сливают 50 объёмных частей концентрированной вытяжки, а процесс экстрагирования прекращают. Таким образом из 100 массовых частей сырья получают 100 объёмных частей концентрированной вытяжки. Вытяжку стандартизуют, отстаивают, фильтруют и получают жидкий экстракт. Из шрота осуществляют регенерацию спирта. Достоинства метода — законченный характер, получение жидкого экстракта без термической обработки, содержание в нём нативного комплекса действующих веществ. Недостатки — длительность процесса получения вытяжки и более низкий выход действующих веществ из-за неполноты их экстракции. Метод включён в Фармакопею США. — Существуют и другие варианты реперколяции, имеющие аналогичные достоинства и недостатки. Все их можно использовать в условиях фармацевтических фабрик (исходя из аппаратурных возможностей) для получения небольших серий жидких экстрактов. Широкое применение на химико-фармацевтических заводах и фармацевтических фабриках имеет противоточный метод периодической экстракции.