Лекарственное растительное сырье

Лекарственное растительное сырье (ЛРС) - это растительное сырье, разрешенное, уполномоченным на то органом, с целью лечения или профилактики заболеваний.

Для получения экстракционных препаратов используют, как правило, высушенное растительное сырье. Свежее растительное сырье используют достаточно редко.

Требования к качеству ЛРС сформулированы в общих и частных ФС, ФСП и ГФ XI издания. Для ряда видов сырья нормативными документами являются ТУ, что недопустимо и требует пересмотра.

В России к медицинскому применению разрешено более 200 видов ЛРС.

В ГФ XI издания включено 20 общих статей, из них 13 посвящены общим методам контроля ЛРС, 7-нормированию качества отдельных морфологических групп сырья: листьев, трав, цветков, плодов, семян, коры, корней, корневищ и других подземных органов.

В связи с выходом ОСТ 91599.05.001-00 «Стандарты качества ЛС. Основные положения»(01.03.00), все предприятия-производители ЛС должны разрабатывать ФСП (в том числе на ЛРС и препараты из него).

Ранее утвержденные ФС и ВФС на растительное сырье действуют до указанных в них сроков, после чего должны перерабатываться в ФСП.

ЛРС, подлежащее экстрагированию имеет клеточную структуру. ЛРС различается по анатомическому строению, химическому составу и физическим свойствам. Все вещества ЛРС, переходящие в экстрагент в виде раствора называются экстрактивными веществами.

Среди экстрактивных веществ выделяют:

- биологически-активные вещества – вещества, обладающие выраженной фармакологической активностью и представляющие интерес с позиции лечения и профилактики заболеваний (алкалоиды, флавоноиды, кумарины, витамины, эфирные масла и т.д.);

- с опутствующие вещества – естественные спутники БАВ, играющие важную роль в жизнедеятельности ЛР, не представляющие определенного интереса с фармакотерапевтической точки зрения, но так или иначе влияющие на проявление терапевтического действия БАВ.

Например: - слизи, камеди – снижают побочное действие БАВ и замедляют их всасывания, вследствие повышения вязкости и обволакивающего действия, сапонины – усиливают всасывание БАВ, т.к. являются ПАВ; дубильные вещества – замедляют всасывание.

- балластные вещества – сопутствующие вещества, не принимающие существенного участия в проявлении терапевтического действия.

С современной биофармацевтической точки зрения балластных веществ нет, т.к. все вещества, так или иначе, оказывают влияние на терапевтическое действие БАВ.

Нет также четкой границы между понятиями БАВ и сопутствующие вещества, так в одних случаях вещества являются, в других сопутствующими. Так, дубильные вещества являются веществами, обеспечивающими ранозаживляющее, подсушивающее и противоязвенное действие.

По отношению к экстрагентам, т.е. по степени гидрофильности БАВ можно разделить на три группы (табл. 1).

Таблица 1.

Классификация БАВ по степени гидрофильности

Растворимые в полярных растворителях (гидрофильные)	Смешанные	Растворимые в неполярных растворителях (липофильные)
Соли алкалоидов Гликозиды Дубильные вещества (гидролизуемые) Углеводы Соли тритерпеновых сапонинов Витамины Антибиотики	Основания алкалоидов Агликоны гликозидов Дубильные вещества (конденсированные) Стероидные сапонины Тритерпеновые сапонины Кумарины Фурокумарины Витамины Антибиотики	Жирные масла Эфирные масла Смолы Жирорастворимые витамины

 

Как видно из данных, представленных в таблице, большинство БАВ являются гидрофильными или относятся к смешанной группе.

 

Подготовка ЛРС для экстрагирования

Перед проведением процесса экстрагирования лекарственное растительное сырье подвергается анализу и предварительной подготовке.

1. Определяется состав и свойства сырья на соответствие требованиям НД.

2. Проводится измельчение и просеивание (не всегда, т.к. очень трудоемкая операция)

3. Определяются технологические свойства сырья.

Технологические свойства измельченного растительного материала определяют с целью выбора емкости оборудования, подбора загрузочных средств, расчета количества экстрагента и проведения оптимизации процесса экстрагирования необходимо изучить предварительно технологические свойства используемого измельченного растительного сырья.

Основные технологические свойства сырья.

Доброкачественность сырья (А) – отношение содержания БАВ (а) к количеству экстрактивных веществ (в).

А = а/в;

Доброкачественность препарата (А₁) – отношение БАВ (а) к сухому остатку (с).

А₁ = а/с;

Относительная доброкачественность (В) – отношение доброкачественности препарата к доброкачественности сырья.

В=А/А₁.

Фракционный состав (измельченность сырья). В технологических исследованиях измельченность опредляется с помощью ситового анализа и выражается в % фракций различной измельченности.

Степень измельчения сырья (n) оценивают по отношению диаметра наиболее крупных частиц до измельчения (D) к диаметру наиболее крупных частиц после измельчения (d).

n = D/d.

В зависимости от органа растения рекомендуют различную измельченность сырья (ГФ XI изд.):

Листья, цветы, травы – 3-5 мм;

Корни, плоды, коры – 1-3 мм;

Плоды, семена – 0,3-0,5 мм.

В промышленных условиях данных значений придерживаются редко. Оптимальную измельченность каждого конкретного вида сырья выбирают экспериментально. С целью оценки однородности сырья определяют его фракционный состав. Измельченность сырья имеет большое значение, т.к. с ее увеличением увеличивается поверхность массообмена при экстракции.

Коэффициент поглощения – отношение массы сырья после набухания к массе сырья до набухания.

К = Р₁ / Р

Коэффициент поглощения (КП) используют при расчете количества экстрагента, поглощенного сырьем и последующего определения объема или массы заливаемого экстрагента. Коэффициент поглощения характеризует набухаемость сырья.

Коэффициент вымывания. При экстрагировании ЛРС происходят два процесса:

- растворение и быстрое вымывание веществ из разрушенных клеток (период быстрой экстракции);

- медленная диффузия БАВ из неразрушенных клеток (период медленной экстракции).

Коэффициент вымывания характеризует количество вымываемых веществ из разрушенных клеток и определяет период быстрой экстракции.Чаще всего определяют графоаналитическим способом (путем анализа истощенности сырья от времени экстрагирования).

Пористость сырья – величина пустот внутри растительной ткани. Определяет гидродинамическое сопротивление растительного сырья при экстрагировании. Пористость слоя экстрагируемого сырья состоит из внутренней микропористости частиц и внешней – объема между частицами. При решении гидродинамических вопросов микропористость частиц не учитывают, т.к. жидкость движется в основном по каналу между частицами.

Рв = (d_y –d₀)/d_y;

d_y – относительная плотность (отношение плотности стенок сырья к плотности воды);

d₀ - объемная масса (отношение массы высушенного сырья к его объему).

Пористость прямопропорциональна количеству внутреннего сока.

Порозность сырья – определяет величину пустот между кусочками растительного сырья и характеризует количество внутреннего сока. Является важнейшей характеристикой при решении гидродинамических вопросов, т.к. жидкость движется в основном по каналу между клетками.

 

Pm = (d₀ – d_n)/d₀;

Где:

d₀ – объемная масса;

d_n – насыпная масса (определенный объем взвешанной порции материала) – различна для сырья различной измельченности и различной степени спрессованности.

Экстрагенты

Для извлечения БАВ из ЛРС применяются разнообразные экстрагенты. Под экстрагентами подразумеваются растворители, используемые для экстрагирования растительного или биологического материала, или экстрагирования из жидкостей тех или иных ценных веществ.

К экстрагентам предъявляются следующие требования:

1. Избирательная растворимость (т.е. максимальное извлечение БАВ и минимальное извлечение балластных веществ).

2. Хорошая смачиваемость сырья, десорбирующие свойства, высокая диффузионная способность, обеспечивающая проникновение внутрь материала.

3. Микробиологическая устойчивость.

4. Индифферентность по отношению к извлекаемым веществам.

5. Фармакологическая индиферентность.

6. Летучесть, при относительно невысокой температуре кипения.

7. Легкая регенирируемость.

8. Невоспламеняемость.

9. Способность не образовывать горючих смесей с воздухом.

10. Доступность и дешивизна.

Идеального экстрагента нет, поэтому в качестве экстрагентов применяют значительное число жидкостей, которые подразделяют на группы, представленные в таблице 2:

 

Таблица 2

Классификация экстрагентов по степени полярности

 

Группа растворителей	Представители	Диэлектрическая постоянная
1. Полярные   2 Малополярные   3. Неполярные	Вода Глицерин Спирт метиловый   Спирт этиловый Ацетон Спирт пропиловый Спирт бутиловый Дихлорэтан   Уксусная кислота Этилацетат Хлороформ Этиловый эфир Четыреххлористый углерод	78,3 64,1 37,9   25,2 20,7 19,7 17,7 10,3   6,2 6,0 4,7 4,2 2,2

 

При выборе экстрагента руководствуются известным правилом “подобное растворяется в подобном”. При сопоставлении данных, представленных в таблицах 1 и 2, можно сделать заключение, что вещества гидрофильной группы хорошо растворимы в полярных растворителях, вещества смешанной группы - в малополярных растворителях, липофильные вещества в неполярных растворителях.

Экстрагент оказывает влияние не только на количество извлеченных БАВ, но и на общее количество извлекаемых экстрактивных веществ. Большинство веществ в растениях являются гидрофильными, поэтому полярные растворители экстрагируют большее количества экстрактивных веществ.

Наиболее часто используются в качестве экстрагента водно-этанольные смеси. Диэлектрическая постоянная водно-этанольных смесей и, следовательно, ее экстрагирующая способность по отношению к различным группам БАВ зависит от концентрации (т.е. от содержания этанола, что позволяет таким смесям экстрагировать больший круг веществ).

 

Вода очищенная

Вода очищенная как экстрагент имеет следующие преимущества и недостатки:

Преимущества:

1. Извлекает большое количество БАВ (соли алкалоидов, гликозиды, сапонины, дубильные вещества, слизи и т.д.).

2. Достаточно хорошо проникает через клеточные мембраны (не пропитанные липофильными веществами).

3. Индифферентна в фармакологическом отношении.

4. Доступность и дешивизна.

5. Не горюча.

Недостатки:

1. Подвержена микробной кантаминации.

2. Является частой причиной гидролиза БАВ.

3. Имеет довольно высокую температуру кипения, в связи с чем, удаляется только под вакуумом.

Спирт этиловый (этанол)

В фармации в качестве самостоятельных экстрагентов и при изготовлении сложных экстрагентов разрешается использовать:

- спирт этиловый (этанол) (ФС 42-3072-94);

- спирт этиловый ректификованный (ГОСТ 5962-67).

Спирт этиловый как экстрагент имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

1. Хорошо растворяет лекарственные вещества, которые довольно плохо растворимы в воде.

2. В меньшей степени, по сравнению с водой, способствует протеканию гидролитических процессов (зависит от концентрации этанола).

3. Инактивирует многие ферменты.

4. Обладает бактерицидным действием.

5. Достаточно летуч, имеет температуру кипения в пределах от 88,5-78,8 при изменении концентрации от 20 до 90 %, что позволяет сохранить термолабильные вещества при выпаривании и сушке.

Недостатки:

1. Труднее, чем вода проникает через стенки клеток.

2. Огнеопасен (требует особых условий работы).

3. Фармакологическая не индифферентность.

Получение, ректификацию, способы выражения и определения концентрации этанола см. методические указания кафедры по теме: «Алкоголеметрия» (Барнаул, 2006).