Производство хранение и стандартизация настойки эвкалипта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И  СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ РФ ГОУ ВПО  «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ 
 
 
 

Курсовая на тему:

«Производство, хранение и применение настойки эвкалипта» 
 
 
 
 
 
 
 

        Выполнила: студентка 501 группы фармацевтического факультета

Проверила: асс. каф. Манина Д.А. 
 
 
 

Волгоград 2011

Содержание

     Введение……………………………………………………………..……3

     I. Теоретическая часть

1. Настойки. Общая  характеристика………………………………………...…5

2. Способы приготовления настоек.……………………………………………6

3. Стандартизация и хранение настоек………………………………………..13

      II. Практическая часть.  Производство настойки эвкалипта.

1.  Характеристика  конечной продукции производства……………….……..15

2.   Химическая  схема производства…………………………………………..15

3.   Технологическая  схема производства………………………………….…16

4.   Аппаратурная  схема производства………………………………………..17

5.   Характеристика  сырья, материалов, полупродуктов……………….……18

6.   Изложение  технологического процесса………………………………..…18

7.   Материальный  баланс………………………………………………………21

8.   Переработка  и обезвреживание отходов производства…………………..22

9.   Контроль  производства……………………………………………………..22

10.  Техника  безопасности……………………………………………………...22

11.  Охрана  окружающей среды………………………………………………..23

     Выводы  и предложения………………………………………………….25

     Приложение……………………………………………………………….26

     Список  литературы……………………………………………………….28 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Сегодня все шире и прочнее  в медицинскую  практику внедряется  использование  натуральных лекарственных препаратов, приготовленных на основе растительного сырья. Все более популярным среди населения являются фитотерапия и фитопрофилактика, и это имеет свои объективные причины: лекарственные препараты растительного происхождения действуют мягко, пролонгировано и при правильной комбинации не дают побочных эффектов.[3]

       Одной из старейших лекарственных форм официальной медицины являются настойки. После открытия способа получения спирта, древнеримским врачом Галеном впервые было введено в медицину применение спиртовых извлечений из растений – галеновых препаратов. Результатом дальнейшего развития этого вида извлечений биологически активных веществ из растительного материала и явились спиртовые настойки. В наше время эта древнейшая лекарственная форма не потеряла актуальности и во многих государствах имеет фармакопейный статус.[3,8]

     Таким образом, изучение преимуществ и  перспектив использования, технологий получения препаратов на основе растительного  сырья, таких как настоек, является актуальным. Поэтому целью моей курсовой работы явилось изучение нормативной документации, учебной и справочной литературы по технологии изготовления настоек, в частности, для составления технологической и аппаратурной схемы производства настойки эвкалипта, изложение технологического процесса ее получения.

     В связи с этим необходимо решить следующие задачи:

- изучить  рекомендуемую литературу;

- изложить  теоретические основы производства  настоек;

- описать  технологический процесс получения настойки эвкалипта, произвести необходимые расчеты и составить материальный баланс по данному производству;

- сделать  выводы и дать рекомендации  по оптимизации процесса и  усовершенствованию производства  настоек на фармацевтических  заводах. 

1. Теоретическая часть.

1. Настойки. Общая характеристика. 
   

     Настойками (Tinclurae) называются жидкие спиртовые, спиртоводные и спиртоэфирные извлечения фармакологически активных веществ из растительного сырья, получаемые без нагревания и без удаленания экстрагента (ГФ XI). Почти все настойки представляют собой темно-окрашенные жидкости. По-видимому, это обстоятельство и явилось причиной их латинского названия Tincturae (от лат. tinctio - окрашивание).[5,8]

     Группа  настоек в том виде, как она  представлена в современном каталоге, не является однородной. Прежде всего, она включает препараты, отнесенные к настойкам только по внешнему виду (темноокрашенные жидкости) и не являющиеся извлечениями. Такими препаратами является 5% и 10% настойки йода. Особым типом являются настойки, получаемые путем растворения экстрактов. Также отдельно стоят сложные настойки, представляющие собой смесь извлечений из нескольких растений. Таким образом, все настойки можно разделить на две группы: настойки простые и настойки сложные.[1,8]

     В настоящее время число настоек, нормируемых ГФХ и ВФС, превышает 50 наименований, среди которых имеется 9 настоек, приготавливаемых из свежего растительного сырья и 2 настойки (пчел и шпанских мушек) - из сырья животного происхождения.[7,8]

2. Способы производства настоек

При получении  настоек используется следующая  технологическая схема:

• подготовка сырья и экстрагента,
• извлечение,
• очистка вытяжки,
• стандартизация,
• фасовка и упаковка.[10]

     В качестве сырья используется как  сухое, так и свежее растительное сырье (настойки чеснока, ландыша, валерианы, боярышника и др.), как надземная, так и подземная части.

     В качестве экстрагента используются спиртоводные растворы различной концентрации - от 30% до 95%. Например, настойка эвкомии - 30% спиртовой раствор и настойка лимонника китайского - 95%.

     При изготовлении настоек из одной весовой части растительного сырья получают 5 объемных частей готового продукта; из сильнодействующего сырья – 10 частей. В отдельных случаях, настойки готовят (1:10) из сырья, не содержащего сильнодействующих веществ (настойка арники, календулы, боярышника) и в других соотношениях.

     Для приготовления настоек используют следующие методы:

     - мацерация и ее разновидности,

     - перколяция,

     - растворение густых и сухих.[6,8]

     Мацерация.

     Раньше  метод мацерации или настаивания (от лат. Maceratio – вымачивание) был  широко распространен для получения настоек. В настоящее время его применение постепенно сокращается, потому что при экстрагировании этим методом трудно достигнуть полноты извлечения лекарственных веществ из растительного материала.

     Мацерация проводится следующим образом: измельченное сырье с предписанным количеством экстрагента загружают в мацерационный бак (см. Приложение) и настаивают при температуре 15-20°С, периодически перемешивая. Если специально не оговорены сроки, то настаивание проводят в течение 7 суток. После настаивания вытяжку сливают, остаток отжимают, отжатую вытяжку промывают небольшим количеством экстрагента, снова отжимают, отжатую вытяжку добавляют к слитой первоначально, после чего объединенную вытяжку доводят экстрагентом до требуемого объема.

     Данный  метод малоэффективен – протекает  медленно, сырье полностью не истощается. С целью интенсификации экстрагирования  материала процесс проводят с  использованием дробной мацерации (ремацерации), мацерации с принудительной циркуляцией экстрагента, вихревой экстракции (тербоэкстракции), ультразвука и др.[6,8]

     Ремацерация или дробная мацерация с делением на части экстрагента или сырья и экстрагента. При этом общее количество экстрагента делят на 3-4 части и последовательно настаивают сырье с первой частью экстрагента, затем со второй, третьей и четвертой, каждый раз сливая вытяжку. Время настаивания зависит от свойств растительного материала. Такое проведение процесса экстрагирования позволяет при меньших затратах времени полнее истощить сырье, так как постоянно поддерживается высокая разность концентраций в сырье и экстрагенте.[8]

     Мацерация с принудительной циркуляцией экстрагента проводится в мацерационном баке (1) (рис. 2.1.) с ложным (перфорированным) дном (2) на которое укладывают фильтрующий материал (3). Экстрагент, отделенный от сырья ложным дном, с помощью насоса (4) прокачивается через сырье до достижения равновесной концентрации. При этом время настаивания сокращается в несколько раз. С принудительной циркуляцией экстрагента проводят также дробную мацерацию. В этом случае достигается более полное истощение сырья при том же расходе экстрагента.[4,8,10] 
 
 

            Рис. 2.1. Мацерационный бак с циркуляцией экстрагента - схема. 

     Вихревая  экстракция или турбоэкстракция основана на вихревом, очень интенсивном перемешивании сырья и экстрагента при одновременном измельчении сырья. Турбинная мешалка вращается со скоростью 8000-13000 об/мин. Время экстракции сокращается до 10 мин, настойки получаются стандартными.[4,6]

     Ультразвуковая  экстракция также используется  для интенсификации мацерационного процесса. При этом ускоряется экстрагирование и достигается полнота извлечения действующих веществ. Источник ультразвука помещают в обрабатываемую среду или крепят к корпусу мацерационного бака в месте, заполненном экстрагентом и сырьем. Наибольший эффект от воздействия ультразвука проявляется тогда, когда клетка экстрагируемого материала хорошо пропитана проводящим ультразвук экстрагентом. Возникающие ультразвуковые волны создают закономерное давление, кавитацию и «звуковой ветер». В результате ускоряется пропитка материала и растворение содержимого клетки, увеличивается скорость обтекания частиц сырья, в пограничном диффузионном слое экстрагента возникают турбулентные и вихревые потоки. Молекулярная диффузия внутри клеток материала и в диффузионном слое сменяется на конвективную, что приводит к интенсификации массообмена. Возникновение кавитации вызывает разрушение клеток. При этом экстрагирование ускоряется за счет вымывания экстрактивных веществ из разрушенных клеток и ткани. При озвучивании вытяжку можно получить в течение нескольких минут.

     К другим видам динамизации мацерации  относятся: размол сырья в среде  экстрагента, например, в шаровой  мельнице; ремацерация, сопровождающаяся прессованием на гидравлических прессах  или вальцах. В последнем случае процесс повторяется до достижения равновесных концентраций. Метод позволяет сократить потери действующих веществ и экстрагента, так как в шроте остается небольшой объем вытяжки. В готовой настойке содержится высокое количество экстрактивных веществ.[2,6,8]

Перколяция.

     Перколяция (от лат. рercolatio – “процеживание  через…”), т.е. процеживание экстрагента  через растительный материал с целью  извлечения растворимых в экстрагенте  веществ. Процесс проводится в емкостях различной конструкции, называемых перколяторами-экстракторами (см. Приложение и Рис. 2.2 и 2.3). Они могут быть цилиндрической (а, в) или конической (б) формы (рис. 2.4), с паровой рубашкой (в) или без нее, опрокидывающиеся и саморазгружающиеся, изготовленные из нержавеющей стали, алюминия, луженой меди и других материалов. В нижней части перколятора имеется ложное дно - перфорированная сетка (1), на которое помещают фильтрующий материал (2) (мешковина, полотно и др.) и загружают сырье. Цилиндрические перколяторы удобны в работе при выгрузке сырья, конические – обеспечивают более равномерное экстрагирование.[4,6]

     а          б         в

     Рис. 2.2. Перколяторы-экстракторы 

     Метод перколяции включает три последовательно  протекающие стадии: намачивание  сырья (набухание сырья), настаивание, собственно перколяция.

     Намачивание (набухание) проводится вне перколятора. Чаще для этого используют мацерационные баки или другие емкости, из которых удобно выгружать замоченное сырье. Для намачивания используют от 50 до 100% экстрагента по отношению к массе сырья. После перемешивания сырье оставляют на 4-5 часов в закрытой емкости. За это время экстрагент проникает между частичками растительного материала и внутрь клеток, сырье набухает, увеличиваясь в объеме. При этом происходит растворение действующих веществ внутри клетки.

       В производственных условиях  намачивание может быть совмещено  с настаиванием, но если сырье  способно сильно набухать, стадию  намачивания обязательно проводят  в отдельной емкости, так как  вследствие большого увеличения объема материала в перколяторе оно может сильно спрессовываться и вообще не пропустить экстрагент.

     Настаивание – вторая стадия процесса перколяции. Набухший или сухой материал загружают в перколятор на ложное дно с оптимальной плотностью, чтобы в сырье оставалось как можно меньше воздуха. Сверху накрывают фильтрующим материалом, прижимают перфорированным диском и заливают экстрагентом так чтобы максимально вытеснить воздух. Возможна загрузка материала в мешок из фильтрующего материала, заполняющего весь объем перколятора. В верхней части мешок завязывают и кладут груз. Сырье заливают экстрагентом до образования «зеркала», высота слоя, которого над сырьем должен быть около 30-40 мм, и проводят настаивание 24-48 часов, время, в течение которого будет достигнута равновесная концентрация. Для многих видов сырья время настаивания может быть сокращено.[6]

     Собственно  перколяция – непрерывное прохождение экстрагента через слой сырья и сбор перколята. При этом слив перколята и одновременная подача сверху экстрагента проводится со скоростью не превышающей 1/24 или 1/48 (для крупных производств) части используемого объема перколятора за 1 час. При этом насыщенная вытяжка вытесняется из растительного материала током свежего экстрагента и создается разность концентраций экстрагируемых веществ в сырье и экстрагент. Скорость перколяции должна быть такой, чтобы успевала произойти диффузия экстрагируемых веществ в вытяжку. При приготовлении настоек перколирование заканчивают получением пяти или десяти объемов (в зависимости от свойств сырья) вытяжки по отношению к массе загруженного сырья.

     При получении настоек в промышленности с целью максимальной интенсификации экстрагирования в процесс перколяции вносят изменения. Часто вместо типичного  перколирования используют настаивание, циркуляцию и их сочетание.

       В одном из вариантов перколяции  первую достаточно концентрированную  вытяжку сливают отдельно, целиком  спуская ее из перколятора.  Затем перколятор заполняют свежим  экстрагентом, который после настаивания  в течение 3-6 часов сливают полностью. Полученную вторую вытяжку присоединяют к первой, а с сырьем проводят еще 1-2 подобные операции, пока не соберут требуемое количество вытяжки.

       В другом случае в процессе  настаивания проводят циркуляцию  экстрагента в перколяторе-экстраткоре  с помощью насоса, который подает вытяжку из нижней части в верхнюю. Такая циркуляция экстрагента проводится до равновесной концентрации. При этом время настаивания сокращается многократно. Далее проводят перколирование путем вытеснения чистым экстрагентом.

       Полученные извлечения представляют  собой мутные жидкости, содержащие  значительное количество взвешенных  частиц. Очистку извлечений проводят  отстаиванием при температуре  не выше 10°С до получения прозрачной  жидкости. При этой температуре  уменьшается растворимость экстрагированных веществ и поэтому в дальнейшем, в процессе хранения настоек при температуре 15°С, вероятность появления осадка невелика. После отстаивания в течение не менее 2 суток проводят фильтрование декантацией (т.е. без взмучивания осадка) и фильтруют от случайно попавших включений. Для фильтрации применяют фильтр-прессы, друк-фильтры, центрифуги. Завершающей стадией процесса получения препаратов из сырья с клеточной структурой является рекуперация экстрагента из шрота, т.е. отработанного сырья.[6,10] 

     Растворение густых или сухих  экстрактов.

     Растворением  сухих или густых экстрактов в  спирте требуемой концентрации готовят  небольшое число настоек. Этим методом  получают настойку чилибухи, имеющей  ядовитые, труднопорошкуемые из-за большой твердости, семена. При этом используют сухой экстракт. Растворением густого или сухого экстракта солодки готовят грудной эликсир. Технология получения настоек этим методом сводится к простому растворению в реакторе с мешалкой рассчитанного количества сухого или густого экстракта в спирте требуемой концентрации. Полученные растворы фильтруют. Данный метод характеризуется значительным сокращением времени получения настойки.[6]

3. Стандартизация и хранение настоек

     Стандартизация

     В подавляющем большинстве настоек  определяют содержание действующих веществ химическим (настойки, содержащие алкалоиды, дубильные вещества, эфирные масла, органические кислоты и др.) или биологическим (настойки, содержащие гликозиды сердечной группы и горькие вещества) методом. Если количество действующих веществ в настойках выше установленного предела или большей биологической активности, их разбавляют прибавлением чистого экстрагента или слабо концентрированной настойки. При содержании действующих веществ ниже нормы их укрепляют добавлением более концентрированной настойки.

     К общим методам испытания настоек  относят: проверку органолептических  признаков, количественное определение  спирта, экстрактивных веществ, тяжелых металлов, плотность.[6,9,10]

     Проверка  органолептических  признаков. Настойки должны быть прозрачными и сохранять вкус и запах тех веществ, которые содержатся в исходном лекарственном сырье. Выпадающие с течением времени осадки отфильтровывают и вновь проверяют качество настоек. Если после проверки настойки будут соответствовать установленным требованиям, их считают годными.

     Содержание  спирта в настойках определяют одним из методов ГФХ:

     1) дистилляционным (ГФХ, с. 813), или

     2) по температуре кипения настойки.

     Плотность настоек определяют по методикам ГФ ХI, (вып.1, с.24):

     а) с помощью пикнометра;

     б) ареометром (денсиметром).

     Сухой остаток (экстрактивные вещества) в настойках определяют путем выпаривания на водяной бане 5 мл настойки в предварительно взвешенном плоском бюксе и высушивании остатка при 100-105 °С в течение 2 ч. Содержание сухого остатка пересчитывают на 100 мл настойки.

     Тяжелые металлы определяют после выпаривания 5 мл настойки в остатке, который после прибавления 1 мл концентрированной серной кислоты осторожно сжигают и прокаливают. Золу обрабатывают при нагревании 5 мл насыщенного раствора ацетата аммония, фильтруют через беззольный фильтр, промывают 5 мл воды и доводят фильтрат водой до объема 100 мл; 10 мл фильтрата не должны содержать тяжелых металлов более чем 10 мл эталонного (по ГФХ) раствора, т. е. не более 0,001% в препарате.[6,9]

     Хранение  настоек

     Настойки  должны храниться в хорошо закупоренных склянках в месте защищенном от прямых солнечных лучей, при температуре 15°С. С течением времени могут появляться осадки и при соблюдении правил хранения – настойки «стареют». Это связано с изменением растворимости биологически активных веществ и образованием нерастворимых соединений, в результате взаимодействия присутствующих в настойках веществ. В осадке могут содержаться сахара, дубильные вещества, органические кислоты, пигменты, следы алкалоидов, гликозидов и др. настойки с осадком отфильтровывают и вновь стандартизуют. В случае соответствия числовых показателей требованиям ГФ их разрешается применять.[8] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II. Производство настойки эвкалипта методом перколяции.

1.  Характеристика конечной  продукции производства.

     Эвкалипта настойка (Tinctura Eucalypti) - прозрачная жидкость зеленовато-бурого цвета, своеобразного запаха. Выпускается в соответствии с ФС 42-741-87. Регистрационный номер 67/554/154.

     Настойка  эвкалипта оказывает противовоспалительное, антисептическое действие, применяется  при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей.

     Состав:

Эвкалипта листьев – 200 г;

Спирта  этилового 70 % - достаточное количество до получения 1000 мл настойки.

      Упаковка:

     Настойку  фасуют во флаконы из темного стекла по 25 мл – первичная упаковка. Картонная  пачка  - вторичная. Коробки упаковывают в групповую тару по ГОСТ 17768-90.

     Маркировка  проводится в соответствии с МУ 9467-015-057-49470-98. На этикетке указывают предприятие-изготовитель, его товарный знак, почтовый адрес, телефон, название препарата на русском языке, объем препарата, состав, условия хранения, регистрационный номер, номер серии, дату изготовления, срок годности, штрих-код.

     На  этикетке для групповой тары указывают количество флаконов, предупредительные манипуляционные знаки. Маркировка тары производится в соответствии с ГОСТ 14/92-96.

      Транспортирование - по ГОСТ 17768-90

     Срок хранения 5 лет, переконтроля 2,5 года.

2.   Химическая схема  производства.

     Химические  превращения при производстве настойки эвкалипта отсутствуют. 

3.   Технологическая  схема производства.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.   Аппаратурная схема  производства.

5.   Характеристика сырья,  материалов, полупродуктов.