Экстракты

Экстрактами называются жидкие концентрированные или сгущенные путем частичного или полного удаления экстрагента водные, спиртоводные, спиртовые или эфирные извлечения фармакологически активных веществ из лекарственного растительного сырья.

В зависимости от количества оставшегося экстрагента получаются экстракты разной консистенции. Различают:

экстракты жидкие (Extracta fluida) - жидкие концентрированные извлечения, содержащие экстрагент этанол в исходной концентрации;

экстракты густые (Extracta spissa) - весьма вязкие жидкости, обычно не выливающиеся из сосуда, а растягивающиеся в нити; содержат до 25% влаги;

экстракты сухие (Extracta sicca) - порошки или легкие губчатые массы; содержат до 5% влаги.

По характеру экстрагента, с помощью которого было произведено извлечение биологически активных веществ, экстракты разделяются на: экстракты водные (Extracta aquosa); экстракты спиртовые (Extracta spirituosa), получаемые с помощью крепкого или разведенного этанола; экстракты эфирные (Extracta aetherea), получаемые с помощью этилового эфира.

Особой группой экстрактов являются экстракты-концентраты (Extracta concentrata), служащие для ускорения изготовления в аптеках настоев и отваров. Они бывают как жидкие, так и сухие.

Жидкие экстракты бывают только спиртовыми; остальные могут быть как спиртовыми, так и водными. Среди густых экстрактов встречаются также эфирные экстракты. Всего официнальных (ГФХ, ФС, ВФС) экстрактов насчитывается до 40 наименований, из которых около 20 составляют жидкие экстракты.

Жидкие экстракты

Характерной особенностью жидких экстрактов является то, что содержание действующих веществ в них равно содержанию действующих веществ в исходном сырье (если сырье не содержит сильнодействующих веществ), т. е. 1 объемная часть экстракта соответствует 1 весовой части исходного сырья. Таким образом, жидкие экстракты приготавливаются в соотношении 1:1.

Жидкие экстракты сравнительно широко применяются благодаря удобному соотношению между сырьем и препаратом (одинаковая дозировка). Далее жидкая консистенция экстрактов не создает затруднений в обращении с ними в аптечных условиях, так как для них, по аналогии с настойками, можно (и должно) применять методы отмеривания (в бюреточных установках). Наконец, способы их производства более просты, чем густых или сухих экстрактов, и доступны фармацевтическим фабрикам, не имеющим вакуумного хозяйства. Особо следует отметить, что в жидких экстрактах, полученных без применения выпаривания, действующие вещества не претерпевают каких-либо изменений, а летучие вещества (эфирные масла) полностью остаются в экстракте.

К числу особенностей жидких экстрактов нужно отнести также насыщенность их веществами, извлеченными из растительного сырья. Сумма экстрактивных веществ в них может достигать 25%. Это обстоятельство может быть причиной их нестабильности и появления в экстрактах осадков при понижении температуры и частичном испарении этанола. По этой причине они требуют обязательной герметической укупорки и хранения при температуре 15-20° С.

Способы получения. При производстве жидких экстрактов применяются способы перколяции, реперколяции и растворение.

Перколяция. Длительное время (до выхода ГФVIII) единственным официнальным способом приготовления жидких экстрактов являлся перколяционный, проводимый следующим образом: измельченный материал, предварительно смоченный и пропитанный экстрагентом, помещают в перколятор и ведут перколяцию так же, как при получении настоек, до получения 85 объемных частей вытяжки из каждых 100 весовых частей материала. Затем под перколятор подставляют другой приемник и продолжают извлечение до полного истощения материала. Это второе извлечение выпаривают в вакууме при температуре 50-60° С до получения густоватой массы (15 объемных частей), которую далее смешивают с первым извлечением, и, наконец, прибавляют столько чистого экстрагента, чтобы получилось 100 объемных частей жидкого экстракта.

Реперколяция. Суть этого метода получения жидких экстрактов заключается в исключении стадии выпаривания. Необходимая концентрация вытяжки достигается применением батареи из 3-6 перколяторов, причем извлечение из одного перколятора используется для перколирования сырья в следующем перколяторе. Пропустив таким образом по принципу противотока вытяжку через несколько перколяторов со свежим или менее истощенным сырьем, ее можно насытить действующими веществами в должном количестве. Такой способ многократной перколяции получил название реперколяции. Поскольку экстракт необходимо получить в соотношении 1:1, количество готовой вытяжки, сливаемой из концевого перколятора (последнего в батарее), всегда должно быть равно массе загруженного сырья. Экстрагента, пропускаемого через батарею, берут с учетом его поглощаемости сырьем - обычно 3-кратное количество (2 части на поглощение и 1 часть на слив готового экстракта).

Известно много вариантов проведения реперколяции. При переработке больших количеств сырья реперколяция носит непрерывный (вернее многоцикличный) характер. В этом случае из батареи периодически выключается перколятор с «истощенным» сырьем, который сразу разгружается, заполняется «свежим» сырьем, после чего включается в батарею. При непрерывной реперколяции меняются лишь номера концевых перколяторов. Если на первом цикле концевым, например, был перколятор № 4, то на втором цикле готовая вытяжка будет приниматься из перколятора № 1, на третьем - из перколятора № 2 и т. д.

При получении небольших количеств экстрактов батареи работают по принципу реперколяции с законченным циклом. По этому способу (один из вариантов) измельченное растительное сырье в количестве 100 частей по массе распределяют поровну на три перколятора, плотно укладывают и сверху помещают сетку с грузом. Сырье в первом перколяторе заливают экстрагентом до «зеркала» и настаивают 2 ч. По истечении этого времени вытяжку сливают и используют для замачивания сырья в перколяторе № 2. Перколятор № 1 доливают до «зеркала» чистым экстрагентом. Оба перколятора оставляют для настаивания в течение 2 ч. Через 2 ч из перколятора № 2 получают вытяжку, которую используют для настаивания сырья в перколяторе № 3.

Слив из перколятора № 1 используют для настаивания сырья в перколяторе № 2. Перколятор № 1 вновь доливают чистым экстрагентом. Все три загруженных перколятора оставляют для настаивания на 24 ч, после чего слив из перколятора № 3 (примерно 1/3 часть от общего ожидаемого объема) считают готовым продуктом. Далее слив из перколятора № 2 переносят в перколятор № 3, а из перколятора № 1 в перколятор № 2 и оба оставляют на 2 ч для настаивания. После этого из перколятора № 3 получают готовый продукт (еще 1/3 экстракта), а извлечение из перколятора № 2 переносят в перколятор № 3. Через 2 ч из перколятора № 3 получают последнюю 1/3 часть готового продукта. Все полученные извлечения объединяют. Из истощенного сырья из всех трех перколяторов рекуперируют этанол.

Жидким экстрактам, полученным любым способом, дают отстояться в течение нескольких дней при температуре не выше 8° С (лучше в присутствии адсорбентов), после чего фильтруют или центрифугируют. Отстаивание при пониженной температуре и добавление адсорбентов преследуют цель максимальной очистки экстракта от балластных веществ. После такой операции жидкие экстракты становятся более устойчивыми к колебаниям температуры во время хранения и транспортирования.

Растворение. Жидкие экстракты могут быть получены путем растворения сухих экстрактов. Однако этот способ, заслуживающий внедрения в практику, пока еще применяется в единичных случаях (экстракт крушины). При получении жидких экстрактов этим путем раствору дают также отстояться при температуре не выше 8° С и отфильтровывают.

Большинство жидких экстрактов изготовляется на 70% этаноле. На этаноле меньшей концентрации изготовляют: на 50% - экстракты калины и крапивы, на 40% - элеутерококка и кровохлебки, на 20-30% - тимиана и чабреца. Экстракт магнолии изготавливается на 90% этаноле. При производстве некоторых экстрактов (тимиана, чабреца) в порцию экстрагента, которой сырье замачивается перед загрузкой в перколятор, вводится глицерин для улучшения смачивания сырья и проникновения экстрагента в кусочки сырья.

Густые и сухие экстракты

Густые экстракты являются специфической группой экстрактов, вырабатываемых большей частью из растений, содержащих горькие (трифоль и др.), горько-ароматические (полынь, горечавка и др.) или сладкие (солодка) вещества. По причине высокой вязкости они являются прекрасными связывающими веществами при приготовлении пилюль, в которых выполняют роль не только constituens, но и adjuvans (густой экстракт валерианы) и corrigens. В качестве последних густые экстракты вводят также в состав некоторых микстур. Среди густых экстрактов имеются препараты, содержащие сильнодействующие вещества (красавка). Некоторые густые экстракты (крапива, водяной перец) вырабатываются в качестве полупродуктов для изготовления более сложных лекарственных препаратов. Густые экстракты в сухом воздухе подсыхают и превращаются в твердые массы. По этой причине они должны сохраняться в герметической упаковке. Густая консистенция экстрактов требует определенных приемов отвешивания при введении их в лекарственные формы.

Сухие экстракты являются наиболее рациональным типом экстрактов. Количество их непрерывно растет, несмотря на относительную сложность производства. Большинство сухих экстрактов страдают существенным недостатком - они склонны к отсыреванию. В результате сыпучие порошки экстрактов после открытия банок, где они сохраняются, постепенно превращаются в комкообразные массы. Для предупреждения этих явлений необходимо правильное хранение экстрактов.

Способы получения. Производство густых экстрактов состоит из трех стадий: получения вытяжки, очистки вытяжки от балластных веществ, выпаривания (сгущения) вытяжки.

Производство сухих экстрактов в первых двух стадиях протекает аналогично густым экстрактам. Очищенная вытяжка далее превращается в сухой порошок. Долгое время стадия густого экстракта была необходимой промежуточной стадией при производстве сухих экстрактов. Используя вакуум-вальцовые сушилки или распылительные сушилки, можно прямо от вытяжки перейти к сухому продукту.

Вытяжки из сырья могут быть получены разными способами: дробной мацерацией, перколяцией, реперколяцией, циркуляцией, непрерывным противоточным экстрагированием с перемещением экстрагента и сырья, а также некоторыми другими методами (измельчение сырья в среде экстрагента, вихревая экстракция, экстракция с использованием ультразвука).

Дробная мацерация (бисмацерация). Этот метод применяется при производстве водных экстрактов. Экстрагент расходуют в два приема. Измельченное растительное сырье помещают в маце рационный бак, где его заливают 4-6-кратным количеством экстрагента и оставляют на 6-12 ч при периодическом помешивании. После этого вытяжку сливают, остаток отжимают, полученную при этом жидкость прибавляют к первоначально слитой. Остаток после выжимания вновь заливают 3-4-кратным количеством экстрагента и оставляют на 4-6 ч, после чего вытяжку сливают, остаток окончательно отжимают и присоединяют к объединенным вытяжкам. В летнее время в качестве консерванта к воде добавляют хлороформ в количестве 0,5%. В некоторых случаях применяется кипящая вода (экстракт трифоли).

Перколяция. Проводится так же, как при получении настоек до истощения сырья, без разделения на первичные и вторичные извлечения. Весьма существенно, чтобы этот процесс был проведен с наименьшей затратой экстрагента, которым здесь обычно являются спиртоводные смеси.

Реперколяция. Этот способ выгоден тем, что дает возможность получать более концентрированные вытяжки, чем при перколяции и бисмацерации. Из перколяционных вариаций здесь широкое применение находит так называемая быстротекущая реперколяция, осуществляемая в батарее перколяторов, работающих на принципе противотока. Батарея состоит обычно из 5-6 перколяторов, сборника с экстрагентом и приемника для вытяжки, соединенных между собой так, что получилась кольцевая линия, позволяющая подавать экстрагент и сливать вытяжку из любого перколятора. Экстрагент, поступающий в один из перколяторов, пропускается последовательно через всю батарею в любых вариантах.

Циркуляция. Этот способ извлечения основан на круговороте экстрагента. Экстракционная установка работает непрерывно и автоматически по принципу аппарата Сокслета. Состоит она из соединенных между собой перегонного куба, экстрактора, конденсатора и сборника. Циркуляционным способом из фармакопейных густых экстрактов приготовляют только один препарат - экстракт мужского папоротника, экстрагентом для которого служит эфир.

Противоточное экстрагирование с перемещением экстрагента и сырья. Быстротекущая реперколяция, как отмечалось выше, является противоточным экстрагированием с перемещением только экстрагента. Последний (с постепенно понижающейся экстрагирующей способностью) движется навстречу (против) менее истощенному сырью. Обладая несомненными преимуществами (по сравнению с мацерацией и перколяцией), батарейный способ последовательного экстрагирования имеет ряд недостатков: относительно большое количество экстрагента, находящегося в работе, невозможность полной автоматизации, длительность процесса, громоздкость аппаратуры. Все это заставило ученых искать более совершенные способы. В основе этих способов лежит принцип активного противотока, когда в аппаратах навстречу друг другу перемещаются и экстрагент и сырье, причем последнее к тому же перемешивается. Процесс экстрагирования в таких аппаратах заканчивается за 75-120 мин, причем он может проводиться в широком диапазоне температур.

Очистка. Водные вытяжки содержат значительное количество балластных веществ (пектины, слизь, крахмал и пр.). В зависимости от количества и характера сопутствующих веществ применяются разные способы очистки. Некоторые вытяжки можно осветлить кипячением в течение определенного времени. Свернувшиеся при этом белковые вещества затем сравнительно быстро отстаиваются. В ряде случаев прибегают к добавкам адсорбентов (бентонит, каолин и т. п.) или к сочетанию адсорбентов с кипячением. Широко используется способ удаления сопутствующих веществ с помощью осаждения их этанолом. Спиртоочистка в общем виде происходит так: полученную вытяжку выпаривают до половины в объемных частях от массы взятого исходного сырья. К сгущенной и охлажденной вытяжке добавляют двойное количество 95% этанола. Смешивают и оставляют на 5-6 дней при температуре не выше 8° С. Отстоявшуюся жидкость сливают с образовавшегося осадка и фильтруют.

Сгущение. Проводится выпариванием в вакуум- аппаратах при 50-60° С и разрелсении 600-650 мм рт. ст. до надлежащей густоты. Если сгущаются вытяжки спиртовые или прошедшие спиртоочистку, то вначале отгоняют этанол, не включая вакуум, и лишь после отгона его основного количества включают вакуум.

Высушивание. В случае если производство сухих экстрактов проводится через стадию густого экстракта, то высушивание его производится в вакуум-сушильном шкафу или в барабанной (вальцовой) вакуум-сушилке с последующим размолом высушенной массы в шаровой мельнице. При исключении стадии густого экстракта сумму вытяжек подают в распылительную сушилку. Сухой экстракт получается в виде тонкого аморфного порошка.

Экстракты-концентраты для изготовления настоев и отваров

Экстракты-концентраты предназначаются для изготовления настоев и отваров. Благодаря им трудоемкие операции, занимающие с остыванием и процеживанием до 2 ч, превращаются в быстро выполняемые, сводящиеся к простому растворению или смешению соответствующего количества концентратов с водой. При изготовлении экстрактов-концентратов применяются водные растворы этанола низких концентраций (20-30%), что объясняется стремлением приблизить эти извлечения (в некоторой степени) по составу извлекаемых веществ к аптечным водным извлечениям.

Жидкие экстракты-концентраты (Extracta fluida concentrata 1:2). Жидкие концентраты представляют собой спиртоводные вытяжки, отличающиеся от типичных экстрактов тем, что они приготовляются в концентрации 1:2. Это означает, что 2 объемным частям вытяжки соответствует 1 часть исходного лекарственного растительного сырья. На этом основании при изготовлении из жидких концентратов настоев или отваров вместо прописанного по рецепту количества лекарственного сырья берут двойное (по объему) количество концентратов, которое разбавляют соответствующим количеством воды.

Жидкие концентраты получают реперколяционным путем, причем наиболее распространена модификация с законченным циклом.

Фармацевтическими фабриками выпускаются жидкие экстракты-концентраты горицвета, валерианы и пустырника.

Сухие экстракты-концентраты (Extracta sicca concentrata 1:1). Сухие экстракты-концентраты представляют собой спиртоводные извлечения, отличающиеся от обычных сухих экстрактов тем, что содержание в них действующих веществ равно содержанию их в исходном лекарственном сырье. При изготовлении настоев и отваров из сухих экстрактов-концентратов вместо прописанного по рецепту количества лекарственного сырья берут одинаковое по массе количество концентрата и растворяют в соответствующем объеме воды.

Сухие экстракты-концентраты получаются аналогично сухим экстрактам. Экстрагирование сырья проводится обычно по методу быстротекущей реперколяции (в случае алтейного корня - мацерацией), а сушка - в вакуум-вальцовых сушилках. Промышленностью выпускаются сухие экстракты-концентраты горицвета, термопсиса и алтея.

Стандартизация и хранение экстрактов

Основным признаком доброкачественности экстрактов является требуемое для официнальных препаратов содержание действующих веществ. Последние определяются химическими методами (за исключением жидкого экстракта боярышника, качество которого контролируется биологически).

Качество некоторых жидких экстрактов устанавливается пока еще по сумме экстрактивных веществ. Последние определяются по величине сухого остатка после выпаривания 5 мл экстракта.

В жидких экстрактах всегда определяется содержание этанола. В густых и сухих экстрактах устанавливают содержание влаги (навеску около 1 г высушивают до постоянной массы).

Все экстракты обязательно испытываются на присутствие тяжелых металлов. В отличие от настоек исходят из 1 мл (жидкие экстракты) или 1 г препарата (густые и сухие экстракты). Тяжелых металлов не должно быть более 0,01%.

Экстракты хранят в защищенном от света месте; жидкие и густые - при температуре 12-15° С. Необходимо следить, чтобы в жидких экстрактах не образовывались осадки, густые экстракты не подсыхали, а сухие - не отсыревали. Этого можно достичь хорошей, а для сухих экстрактов - герметической укупоркой сосудов. Гигроскопические сухие экстракты упаковывают в широкогорлые банки вместимостью не более 100 г. Осадки, выпадающие в жидких экстрактах с течением времени, отфильтровывают, и если экстракты после проверки качества оказались соответствующими установленным требованиям, то их считают годными к дальнейшему употреблению.

По списку Б хранят экстракты горицвета, красавки, мужского папоротника; по списку А - экстракт чилибухи.