ФАРМАЦЕУТСКА ТЕХНОЛОГИЈА: ФАРМАЦЕУТСКО ТЕХНОЛОШКЕ ОПЕРАЦИЈЕ И ПОСТУПЦИ

МОДУЛ БРОЈ 6 -
ЕКСТРАКЦИЈА И ДЕСТИЛАЦИЈА

ЕКСТРАКЦИЈА

Природне лековите сировине или дроге по пореклу могу бити:

- биљне или вегетабилне : осушени биљни органи ( корен, лист, семе ...)

- животињске или анималне : животињски органи ( тиреоидна жлезда )

- минералне: природни минерални производи ( талк, бела глина, природна креда)

Највећи број дрога потиче из живе природе и то из биљног света, знатно мањи из животињског а врло мали број је минералног порекла, па термин »дроге« представља углавном лековите сировине биљног и животињског порекла.

Употреба лековитих природних сировина односно биљних сировина за израду фармацеутских и козметичких препарата захтева екстракцију активних принципа из њих. Екстракција представља издвајање фармаколошки активних састојака биљних и животињских ткива у непромењеном облику од наективних (баластних) компоненти уз помоћ селективних растварача и применом стандардних метода.

Екстракција је у фармацеутском смислу фармацеутско технолошка операција којом се из дрога биљног и животињског порекла екстрахују односно изолују лековите материје – активни принципи помоћу одговарајућег растварача.

У поступку екстракције користи се дрога, брзо осушена након брања, ређе свежи биљни делови, како би се очували активни принципи који се налазе у њој (спречио штетни утицај фермената на активне принципе). Уклањање влаге након сушења повећава стабилност дрога које се као такве могу чувати дужи временски период.

Активни принципи се налазе углавном исталожени у колоидној маси ћелијског садржаја или уз саму мембрану. Да бисмо извршили екстракцију, сува дрога мора да се врати у стање слично свежој биљци. Зато се непосредно пре екстракције дрога кваси растварачем , да би ћелије набубриле а мамбрана постала полупропустљива. На тај начин постиже се бољи контакт растварача са активним принципом у ћелији.

Осмозом растварач улази у ћелију а процесом дифузије активни принципи излазе преко мембране у менструм односно у тзв. колатуру.

Екстракција се врши из дрога које су уситњене на одговарајући степен уситњености. Приликом уситњавања може да дође до нарушавања структуре дроге, па се тако разликују процеси који се дешавају када се ради о неорганизованој и организованој структури.

Тако, растварање активног принципа може бити: директно и индиректно

Директно растварање се одвија код дрога неорганизоване структуре или свеже оштећене биљке – испирањем. ( ћелије су оштећене па је растварач у непосредном контакту са њеним садржајем) Код организовене структуре активни принципи се налазе у ћелијама па после бубрења дроге и проласка растварача у ћелију из дроге излезе процесом дифузије..

Фактори који утичу на процес екстракције: природа лековитих материја, степен уситњености дроге, концентрациони градијент, дебљина дифузионог слоја , време трајања екстракције, врста растварача, вискозитет растварача, температура растварача.

Растварач мора бити селективан, тј. треба да има такве особине које ће омогућити екстракцију максималне количине активних принципа а минималну количину баластних материја. Одабрани растварач мора бити: хемијски инертан према активном принципу, физиолошки индиферентан, подношљив и нетоксичан , мора имати ниску тачку кључања ради лакшег уклањања из препарата, уколико је то потребно, треба водити рачуна о вискозитету, површинском напону, запаљивости растварача као и о економичности.Као растварачи за екстракцију активних принципа из биљака најчешће се користе : вода, етанол, мешавина воде и етанола, етар, петролетар, бензин, ацетон, масна уља, глицерол, пропиленгликол и диетилен гликол. Вина, киселине и гасови у течном стању се ретко користе.

Официналне методе су: мацерација, дигестија и перколација.

Мацерација је једнократна екстракција дроге прописане уситњености са одговарајућим растварачем и врши се на собној температури.

Поступак: Уситњена дрога се прелије ако није другачије прописано са 5 делова растварача у добро затвореној посуди, заштићеној од директне сунчеве светлости, мацерује 5 дана уз мућкање или мешање најмање два пута дневно. Изузетак су тинктуре које се израђују на исти начин али се преливају са четри дела растварача. Затим се мацерат одвоји од дроге цеђењем и накнадним пресовањем, остави два дана на хладном месту заштићеном од светлости и филтрира.

Двострука мацерација је екстракција дроге прописане уситњености са одговарајућим растварачем два пута узастопно на собној температури а примењује се претежно за екстракцију дрога чвршће структуре.

Поступак: Уситњена дрога се прелије, ако није другачије прописано са три дела растварача и у добро затвореној посуди заштићеној од директне сунчеве светлости и мацерује три дана. При томе се мућка или меша најмање два пута дневно. Затим се мацерат одвоји од дроге цеђењем и накнадним пресовањем. Дрога се поново мацерује три дана на исти начин са још два дела растварача. Мацерат се одвоји цеђењем и пресовањем сједини са првим мацератом остави два дана на хладном месту заштићеном од светлости и филтрира.

Дигестија је једнократна екстракција прописано уситњене дроге са прописаним растварачем. Као и мацерација ако није другачије прописано обавља се на темпертатури од 50 степени.

Децоцта и Инфуса , екстрактивни препарати који се израђују методом дигестије одступају од овог принципа и припремају се на повишеној температури – инфундирањем или декокцијом на температури 90-95°C.

Перколација је континуирана екстракција прописано уситњене дроге ( сито 0,75 ) на собној температури.

Изводи се континуираним и равномерним протицањем прописаног растварача кроз стуб дроге по правилу одозго на доле. Стуб дроге припреми се у цилиндричној цеви или коничној цеви од стакла или другог индиферентног матријала (перколатора). Однос средњег промера стубаца дроге и висине ступца дроге у перколатору мора износити 1:5, а угао нагиба зида коничне цеви највише 5°.

Поступак: Уситњена дрога, ако није другачије прописано равномерно се накваси и изгњечи са прописаним растварачем (40-50г растварача на 100г дроге), и остави да бубри најмање 2 сата у затвореној посуди.За ову методу екстракције обично се узима груби прашак (сито 0,75). Дрога не сме бити сувише уситњена, да се додатком солвенса у перколатору не створи кашаста маса која спречава проток солвенсакроз стуб дроге. Ако је дрога недовољно уситњена, солвенс би сувише брзо пролазио кроз слободне просторе између честица, остављајући дрогу неекстраховану.Затим се дрога протера кроз сито 2 и пренесе у перколатор. Пре пуњења стави се у дно перколатора слој растварачем наквашене вате дебљине 2-3цм. Пуни се уз лако протресање перколатора, тако да се у перколатору формира једнолични стуб дроге. Горњи се део стуба дроге поравна и мало потисне, прекрије папиром за филтрирање или ватом. Затим се отвори славина и на стуб равномерно долива растварач, који за све време екстракције мора прекривати површину ступца дроге слојем 2-3цм. Кад кроз славину перколатора прођу прве капи перколата славина се затвори и дрога мацерује 12 часова. Затим се славина отвори и уз континуирано доливање растварача испушта у погодан суд одређеном брзином протицања и то 1мл у 1 минуту за 1000г дроге кад је прописана »перколација« односно 3мл у 1 минуту када је прописана »брза перколација«. Перколација траје све док се не добије прописана количина перколата, односно до рационалног степена искоришћења, што се по правилу постиже хватањем 5 перколата. Једним перколатом сматра се количина перколата који по тежини одговара тежини дроге која се екстрахује. Завршетак екстракције може се осим специфичним хемијским реакцијама установити на следећи начин: последњих 10мл перколата не сме дати суви остатак тежи од 25мг.

Перколација се не примењује у случајевима када је прописани растварач вода јер би у току стајања од 12 сати могло доћи до контаминације садржаја перколата микроорганизмима, ни код дрога које садрже материје које лако бубре.

Неофициналне методе екстракције:

- Реперколација – перколација уз релативно мали утрошак растварача

- Еваколација – перколација под сниженим притиском

- Дијаколација – перколација под повишеним притиском

- Турбоекстракција – велика брзина мешања, скраћено је време екстракције , развија се велика топлота па није погодна код термолабилних активних принципа

- Ултразвучна екстракција – помоћу ултразвучних таласа велике фреквенције- континуирано померање слојева растварача око честица дроге

- Противструјна екстракција – кретање дроге и растварача у супротном смеру

- Екстракција помоћу течног CО2 под високим притиском – угљен диоксид раствара једињења мале молекулске тежине тако да на различитим температурама може да одваја различита хемијска једињења. Процес се одвија на нижим температурама.

- Екстракција по Соксклет-у – користи се највише у аналитичке сврхе.Активни принципи се могу екстраковати квантитативно малим количинама растварача. Због дугог загревања могу се екстраковати само термостабилне супстанце.

Турбоекстракција

Представља технику којом се скраћује време и повећава ефикасност екстракције. Принцип се заснива на коришћењу мешалица са високим бројем обртаја које су уроњене у посуду у којој се налазе дрога и екстракционо средство. Поступак се изводи тако што се мешалица урони у суд у коме се налази екстракционо средство и брзина мешалице доведе на око 10 000 обртаја у минуту. Затим се лагано додаје дрога и меша 10 минута, мешалица искључи и након 30 минута одвоји дрога од екстракта, дрога испресује и екстракти споје. Тако добијени екстракт се остави два дана у фрижидеру на 4 Ц и затим врши филтрирање.

Због секундарног уситњавања дроге које се јавља услед интензивног мешања радним делом мешалице, приликом извођења турбоекстракције се препоручује нешто мања уситњеност дроге од прописане. Турбоекстракцијом се израђују најчешће тинктуре и то у мањим количинама.

Ултразвучна екстракција

Ултразвучни екстрактори су снабдевени генераторима ултразвучних вибрација услед којих се за свега неколико секунди добијају екстракти дрога врло високог квалитета. Недостатак ове методе је тај што се неки активни принципи под условима ултразвучне екстракције распадају. Осим тога у екстракту се могу наћи и трагови тешких метала који потичу од главе ултразвучног генератора која се урања у мешавину дроге и растварача.

Екстрактивни фармацеутски препарати су течни, получврсти или чврсти препарати добијени из дрога биљног или животињског порекла процесом екстракције.