Ім'я файлу: Процел С.А_БЗХФТ 1-19_Реферат.docx
Розширення: docx
Розмір: 30кб.
Дата: 16.11.2020
скачати
Пов'язані файли:
Практична робота №1.doc

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

Кафедра промислової фармації

ТЕХНОЛОГІЇ ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ

Реферат

На тему:

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСУ ЕКСТРАКЦІЇ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН ІЗ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ З КЛІТИННОЮ СТРУКТУРОЮ

Виконала:студентка группи Процел С.А

БЗХФТ 1-19
Керівник: к.х.н, доцент Кузьміна Г.І



Київ 2020

ЗМІСТ

1.Теоретичні основи екстрагування.

2.Особливості екстрагування ЛРС з клітинною структурою.

3.Фактори, які впливають на процес екстрагування.

4.Порівняльна оцінка екстрагентів

5.Список використаної літератури

1.Теоретичні основи екстрагування.

Основною стадією виробництва фітопрепаратів є екстрагування рослинної сировини, обумовлене загальними законами масоперсдачі, властивостями рослинної клітини й фізико-хімічною спорідненістю екстрагенту й речовин, що витягуються. Екстракція являє собою склад­ний процес, який включає діаліз, десорбцію, розчинення й дифузію, що протікають довільно й одночасно, як один загальний процес.

Для одержання витягу екстрагент повинен проникнути усередину клітин рослинної сировини, які мають клітинні перегородки. У свіжій сировині жива рослинна клітина має пристінковий шар протоплазми, який робить стінку клітини напівпроникною, що не пропускає назовні розчинені в клітинному соку речовини. Тому при одержанні витягів зі свіжих рослин клітини убивають етиловим спиртом, який, знезводню- ючи клітину, викликає найсильніший плазмоліз.

Вихідною сировиною для більшості препаратів служать висушені частини рослин, у яких діючі речовини перебувають у вигляді сухих конгломератів, адсорбованих на стінках клітини й у порах При вису­шуванні відбувається загибель протоплазми: клітинна стінка втрачає властивості напівпроникної мембрани й починає пропускати речовини в обидва боки, тобто набуває властивостей пористої перегородки. На­явність пористої перегородки знижує швидкість дифузійних процесів. Через пори перегородки можуть пройти тільки ті речовини, частки яких не перевищують розміри пор. Крім того, використовувані подріб­нені частини рослин мають різну клітинну структуру й складаються з розчинних і нерозчинних речовин.

Екстракція–це процес вилучення речовин з твердого чи рідкого середовища в екстрагент, в якому вони добре розчинні. Екстракція в системі рідина - рідина застосовується при очищенні витяжок з лікарської сировини або для виділення індивідуальних речовин. Найбільш поширеним процесом у фармацевтичній промисловості є екстракція в системі тверде тіло - рідина., в якій твердою фазою є лікарська рослинна сировина. Екстрагування рідиною (далі – екстрагентом) речовин із твердих матеріалів – це процес поділу твердого тіла на розчинну й нерозчинну частини. На відміну від процесу розчинення, при якому перехід речовини в розчин відбувається повністю, при екстрагуванні він відбувається частково, з утворенням двох фаз: розчину речовин у сировині та розчину цих речовин в екстрагенті, що омиває сировину. Екстрагування лікарської сировини - це складний масо-обмінний процес, обумовлений основними законами масо-передачі складається з де-кількох окремих масо-обмінних процесів, що тісно переплітаються між со-бою: дифузії; осмосу; діалізу; розчинення; десорбції речовин. В процесі екстрагування перехід речовин з однієї фази в іншу здійснюється до тих пір, поки вони мають різницю у концентраціях, яка є рушійною силою процесу екстрагування. Граничним станом масообміну є досягнення рівноваги системи, вирівнювання швидкості переходу речовин з однієї фази в іншу.

Процес екстрагування висушеної сировини можна розділити на кілька стадій.

Витягування починається із проникнення екстрагенту усередину часточок рослинного матеріалу спочатку по макро-, потім по мікро-тріщинах, по міжклітинних ходах, порах, численних капілярах, заповню­ючи клітини й інші порожнечі в сировині. Проникнення екстрагенту всередину клітини, тобто рух екстрагенту через пористу перегородку, має назву ендоосмосу. Час заповнення капілярів рідиною може бути досить тривалим, тому що заповненню заважає повітря, яке перебуває в рослинній тканині. Для прискорення заповнення капілярів застосову­ють вакуумування, підвищення тиску рідини, заміну повітря на легко­розчинний газ.

При проникненні екстрагенту в сировину одночасно відбуваєть­ся й процес змочування речовин, що перебувають усередині клітин (рис. 1.1). Ефективність змочування речовин екстрагентом залежить від спорідненості речовин (гідрофільні й гідрофобні) і екстрагенту. Обо­лонки клітин володіють діфільними властивостями з перевагою гідро­фільності. Чим більша спорідненість екстрагенту до матеріалу, тим він швидше змочує стінки капілярів і проникає в сировину. Змочування й проходження екстрагенту по капілярах поліпшується при введенні в екстрагент ПАР, які знижують поверхневий натяг на межі поділу фаз і гідрофілізують гідрофобні фрагменти сировини.

Процес розчинення біологічно активних речовин, які знаходяться на клітинних стінках у вигляді сухих фрагментів матеріалу, називають стадією утворення «первинного соку». Усередині клітин екстрагент взаємодіє з речовинами, синтезованими органоїдами клітин, що пере­бувають у цитоплазмі (ядро, мітохондрії, рибосоми, ендоплазматична мережа, комплекс Гольджі й ін.): вони розчиняються, а необмежено набухаючі ВМС набухають і пептизуються (десорбція й розчинення); обмежено набухаючі ВМС набухають, утворюючи драглі. Усереди­ні кліток утворюється концентрований розчин розчинних речовин - «первинний сік». Швидкість виходу розчинних речовин визначається швидкістю їх масоиередачі: спочатку в екстрагент міжклітинного про­стору, потім в екстрагент, що омиває сировину; а на поверхні часток (при зруйнованих клітинах і відкритих порах) - швидкістю масовіддачі від поверхні тіла.

Молекулярна дифузія – це процес, зумовлений хаотичним рухом молекул, при якому поступово відбувається взаємне проникнення речовин із фаз, які межують одна з
одною і знаходяться в мікроскопічному спокої

Конвективна дифузія - це процес, який полягає у перенесенні речовин у вигляді окремих невеликих об'ємів розчину, при чому всередині цих малих об'ємів має місце і молекулярна дифузія.

Фактори, які викликають конвективну дифузію :
1. струшування,
2. зміна температури,
3. перемішування і т.д.,
(процеси, яківикликають переміщення рідини, а разом з нею і розчиненої речовини, в турбулентному потоці).

Стадії процесу екстрагування лікарської рослинної сировини (масообмін):

  1. молекулярна дифузія речовин з частинок сировини до їх зовнішньої поверхні (внутрішня дифузія);

  2. молекулярна дифузія речовин через прикордонний дифузійний шар;

  3. Конвективна дифузія речовин від дифузійного шару в рухомий екстрагент.



Рис.1.1 Екстрагування із зневодненої сировини з клітинною структурою

2.Особливості екстрагування ЛРС з клітинною структурою.

Особливості витягу БАР з матеріалів з клітинною структурою пов'язані з тим, що на шляху до речовин, що утримуються в клітині, перебуває клітинна стінка, будова й фізіологічний стан якої може бути різним. Жива рослинна клітина має пристінний шар протоплазми певної товщини, щільно притиснутий до оболонки. Цей шар протоплазми впливає на властивості цієї клітинної стінки, як перегородки, що відокремлює клітинний сік усередині клітини від рідини поза кліткою. 1) Поки протоплазма жива, клітинна стінка є напівпроникною перегородкою, що не пропускає назовні речовини, розчинені в клітинному соку. У цьому випадку можливо лише проникнення экстрагента усередину клітки за рахунок явища осмосу. 2) В висушеній (мертвій) клітині внаслідок плазмолізу й загибелі протоплазми клітинна стінка втрачає характер напівпроникної перегородки. Вона починає пропускати речовини в обидва боки (явище діалізу), тобто клітинна оболонка здобуває властивості пористої перегородки; через яку можуть дифундувати біологічно активні речовини, молекули яких не перевищують розміру пор. У цей час, переважна більшість зкстракційних препаратів одержують із висушенного рослинної сировини, тобто зневодненої шляхом природного або теплового сушіння. БАР у висушеній сировині перебувають у вигляді сухих конгломератів у порожнині клітини або адсорбовані на її стінках. Витяги, отримані з висушеної лікарської сировини, по якісному й кількісному складу БАР не завжди рівноцінні свіжозібраним рослинам. Дослідження багатьох вчених показують, що під час заготівлі, сушіння й зберігання протягом року зміст БАР зменшується в кілька разів. В препаратах зі свіжих рослин утримується весь комплекс БАР, що входять до складу сировини в найбільш природному їхньому стані. Тому в ряді випадків доцільно одержувати препарати зі свіжих рослин шляхом пресування або екстрагування сировини. Витяг речовин зі свіжих рослин методом екстрагування сировини одержують у тих випадках, коли сировина малосочна й пресування виявляється недостатньо ефективним. У таких випадках необхідною умовою є тонке здрібнювання сировини, де жива клітина перебуває в стані тургору й клітинна стінка не пропускає назовні БАР. У випадку препаратів, які одержують зі свіжих рослин клітини можна зводнювати (умерщвлять) етиловим спиртом високої концентрації, який дуже гігроскопічний і при зіткненні з рослинною кліткою зневоднює її, викликаючи найсильніший плазмоліз. Умертвіння клітин тваринного поход-ження досягається сушінням або зневоднюванням спиртом і ацетоном. При одержанні препаратів зі свіжої рослинної й тваринної сировини, клітки якого не були зневоджєні, скоріше має місце вимивання клітинного соку з зруйнованих кліток і відкритих пор, чим процес екстрагування. При виборі технологічних підходів до витягу БАР необхідно також враховувати місце знаходження їх у клітині, хімічну будову, властивості, концентрацію та ін. Основною метою виробництва екстракційних препаратів є макси-мальний витяг БАР із клітки при мінімальному вмісті в екстракті баластових речовин, що досягається, головним чином, вивченням теоретичних основ процесу екстрагування й, як наслідок, правильним вибором методу екстрагування й очищення отриманого витягу.

Основні фактори, які впливають на процес екстракції:

  • Різниця концентрацій вилучених речовин;

  • Ступінь подрібнення сировини (поверхня розділу фаз);

  • Гідродинамічні умови;

  • Температура;

  • В'язкість середовища;

  • Тривалість екстрагування (час);

  • Молекулярна маса речовин;

  • Пористість і порозність сировини;

  • Коефіцієнт вимивання;

  • Вид екстрагенту.

Основні вимоги, які висуваються до екстрагентів:

  • Вибірковість: максимально розчиняти лікарські речовини і мінімально – баластні і шкідливі;

  • Велика здатність змочувати сировину, що забезпечує його проникнення через пори матеріалу і стінки клітин;

  • Попереджувати розвиток мікрофлори;

  • Леткістю, низька температура кипіння, легко піддаватися регенерації;

  • Хімічна індиферентність по відношенню до екстрактивних речовин;

  • Фармакологічна індиферентність;

  • Не самозайматися, не бути горючим;

  • Мінімальна токсичність;

  • Дешевий, доступний.


Список використаної літератури

  1. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів денної та заочної форми навчання першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності 226 «Фармація, промислова фармація»

  2. Практичне керівництво до лабораторних занять по курсу «Теоретичні основи фармацевтичної технології». – Х.: НФаУ , 2006. – 78 с.

  3. Теоретичні основи фармацевтичної технології: Методичні вказівки для самостійної роботи студентів напряму підготовки 1102 «Фармація» спеціальності 7.110204 «Технологія фармацевтичних препаратів» денної форми навчання / Упор. Г.І. Кузьміна, Г.В. Тарасенко – К.: КНУТД, 2008 – 119 с.

  4. Інтернет ресурс: https://buklib.net

скачати

© Усі права захищені
написати до нас