2.2. Виробництво настойок

Настойки - забарвлені рідкі спиртові або водно-спиртові витяги з лікарської рослинної сировини, які одержують без нагрівання й вида­лення екстрагенту, методами мацерації, дробної мацерації, мацерації з використанням турбоєкстракції, циркуляції, пєркопяції й вихрової екс­тракції. Екстрагентом є спирт етиловий у концентрації від 40 до 95 %

Настойки бувають прості, тобто з одного виду сировини, і склад­ні - приготовлені з різних видів сировини, іноді з додаванням лікар­ських речовин. Готують настойки у співвідношенні 1:5 з несильнодію- чої сировини й 1:10 із сильнодіючої. Настойки арніки, глоду, женьшеню й календули готують як виняток у співвідношенні 1:10, настойку м’я­ти - 1:20. Стандартизують настойки за вмістом діючих або екстрактив­них речовин і кількісним вмістом етанолу,регламентують вміст важких металів (не більше 0.001%)

Способи приготування

Процес одержання настойок складається з послідовних стадій: підготовка виробництва, підготовка сировини й екстрагента, одержан­ня витягів їх очищення, стандартизація, розфасовка, пакування

Підготовка сировини включає подрібнювання й просіювання Від­повідно до вимог АНД рослинна сировина перед екстрагуванням пови­нна мати певний розмір часток. Подрібнений матеріал просівають, при ньому строго регламентується вміст крупніших часток і пилу.

Підготовка екстрагенту зводиться до розведення вихідного спир- ту-ректифікату або до укріплення отриманих раніше рекупіратів.

При розрахунку кількості екстрагенту, необхідного для одержання необхідного об’єму настойки, ураховують і об’єм спирту, що поглина­ється й утримується лікарською сировиною.

Загальну кількість екстрагенту заданої концентрації для одержан­ня настойки розраховують за формулою:

Одержання витягів. Витяги у виробництві настойок одержують методами мацерації, мацерації з використанням турбоєкстракцп. цир­куляції екстрагенту, дробової мацерації, перколяції, розчинення густих і сухих екстрактів.

Мацерація за Міжнародною фармакопеєю. Подрібнену сировину й 3/4 частини екстрагенту поміщають у ємність, закривають і настою­ють 5 діб або до повного розчинення БАР речовин. Суміш періодично перемішують. Витяг зливають, віджимають і промивають свіжим екс­трагентом. Для промивання сировини беруть стільки екстрагенту, щоб одержати задану кількість настойки. Потім відстоюють дві доби в про­холодному місці, фільтрують і проводять стандартизацію

Мацерація (класичний варіант). Подрібнену сировину із визначе­ною кількістю екстрагенту завантажують у мацераційний бак і настою­ють при температурі 15-20 °С, періодично перемішуючи. Якщо спеці­ально не обговорені строки, то настоювання проводять протягом 7 діб. Після настоювання витяжку зливають, залишок сировини віджимають, промивають невеликою кількістю екстрагенту, знову віджимають, від­жату витяжку додають до злитої спочатку, після чого об’єднану витяж­ку доводять екстрагентом до необхідного об’єму.

Нині мацерація в описаному вигляді (класична) застосовується тільки в поодиноких випадках. Застосовуються нові види мацерації з максимальною динамізацією всіх видів дифузії. Однією з таких форм є мацерація з використанням турбоекстракції, або вихрева екс­тракція. Спосіб оснований на вихревому перемішуванні сировини й екстрагента при одночасному подрібнюванні сировини Турбінна мішалка обертається зі швидкістю 8000-13000 об/хв Час екстракції скорочується до 10 хв.

Мацерація із циркуляцією екстрагенту (рис. 2.2) може бути про­ведена в будь-якій ємності, яка має сітчасте дно ті нижній штуцер для зливу витяжки. У процесі настоювання витяжка за допомогою насоса циркулює в ємності до повного насичення діючими речовинами. При цьому час настоювання скорочується в кілька разів.

Іншим видом динамічної мацерації, коли регулюванням гідроди­намічних умов досягається значне посилення вільної дифузії в екстра­генті, що омиває сировину, є використання вібрації й пульсації, які до­сягаються за допомогою електромагнітних та інших вібраторів.

Динамізація процесу мацерації з одночасним подрібнюванням сировини в середовищі екстрагенту також досягається за допомогою швидкохідних мішалок, у кульовому млині, з використанням РПА (ро-

торно-пульсаційного апарата) (рис. 2.3), що дозволяє значно приско­рити процес, оскільки одночасно з інтенсивним перемішуванням при подрібнюванні сировини розкривається велика кількість клітин. При цьому до процесу екстрагування додається процес вимивання екстра­ктивних речовин з відкритих клітин.

Витяги виходять швидко насиченими, але в них буде міститися багато дрібних часток рослинного матеріалу, що ускладнює подальше очищення.

Дробова мацерація полягає в повторному екстрагуванні вихідного рослинного матеріалу окремими порціями свіжого екстрагенту. Про­цес частіше проводиться в перколяторах (екстракторах, дифузорах), найбільш сучасний варіант конструкції якого наведений на рис. 2.4.

Екстрактор являє собою вертикальний циліндричний апарат з кор­пусом 1 і парообігрівачем 6. У нижній частині корпуса розміщають перфорований диск 4 (сітчасте дно), на яке кладуть мішковину - фільт­руючий матеріал Для полегшення вивантаження відпрацьованої сиро­вини (шроту) нижня кришка 2 обладнана противагою 3.

Через верхню кришку 5 завантажують подрібнену сировину, звер­ху укладають фільтруючий матеріал і перфорований диск 7 у якості вантажу. Потім сировину заливають екстрагентом до «дзеркала» тов­щиною 30-40 мм (у лабораторних умовах - 10 мм) і залишають у спокої

на 24 години (стадія настоювання). Через добу витяжку зливають по­вністю, а сировину знову заливають свіжим екстрагентом до «дзер­кала» і після настоювання протягом 1,5 год. одержують другий злив. Аналогічно одержують третій і четвертий зливи, кожний через 1,5 год. Усі зливи об’єднують. їх кількість повинна дорівнювати необхідному об’єму настойки. З відпрацьованої сировини рекуперують екстрагент, а об’єднані зливи передають на очищення.

Перколація - це проціджування екстрагенту через рослинний ма­теріал з метою екстрагування розчннннх в екстрагенті речовин. Про­цес проводиться в перколяторах різних конструкцій і включає три послідовно протікаючих стадії: замочування сировини, настоювання, власне перколяція.

Намочування (набрякання) проводиться поза перколятором. Часті­ше для цього використовують мацераційні баки або інші ємності, з яких зручно вивантажувати замочену сировину. Для намочування викорис­товують від 50 до 100 % екстрагенту стосовно маси сировини. Після перемішування сировину залишають на 4-5 год. у закритій ємності. За цей час екстрагент проникає між часточками рослинного матеріалу й усередину клітин, сировина набухає, збільшуючись в об'ємі. При цьо­му відбувається розчинення діючих речовин усередині клітини.

Настоювання - друга стадія перколяції. Набряклий матеріал заван­тажують у перколятор на сітчасте дно з оптимальною щільністю, щоб у сировині залишалося якнайменше повітря. Зверху накривають фільтрую­чим матеріалом, притискають перфорованим диском і заливають екстра­гентом так. щоб максимально витиснути повітря. Можливе завантаження матеріалу в мішок з фільтрувального матеріалу, що заповнює весь об’єм перколятора. У верхній частині мішок зав’язують і кладуть вантаж. Сиро­вину заливають екстрагентом до утворення «дзеркала», висота шару якого над сировиною повинна бути близько 30-40 мм, і проводять настоювання 24-48 год., протягом яких буде досягнута рівноважна концентрація. Для багатьох видів сировини час настоювання може бути скорочений.

Власне перколяція — безперервне проходження екстрагенту через шар сировини й збір перколяту. При цьому злив перколяту й одночас­на подача зверху екстрагенту проводиться зі швидкістю, що не переви­щує 1/24 або 1/48 (для великих виробництв) частини використовуваного об’єму перколятора за 1 год. При цьому насичена витяжка витісняється з рослинного матеріалу потоком свіжого екстрагенту і створюється різни­ця концентрацій екстрагованих речовин у сировині й екстрагенті. Швид­кість пєрколяції повинна бути такою, щоб устигала відбутися дифузія екстрагованих речовин у витяжку. При приготуванні настойок пєрколя- цією закінчують одержанням п’яти або десяти об’ємів (залежно від влас­тивостей сировини) витяжки відносно маси завантаженої сировини.

При одержанні настойок у промисловості з мстою максимальної інтенсифікації екстрагування у процес пєрколяції вносять зміни. Часто замість типової пєрколяції використовують настоювання, циркуляцію та їх поєднання.

Отримані витяги являють собою мутні рідини, що містять значну кількість завислих часток. Очищення витягів проводять відстоюванням при температурі не вище 10 °С до одержання прозорої рідини. При цій температурі зменшується розчинність екстрагованих речовин, і тому на­далі, у процесі зберігання настойок при температурі 15 °С, імовірність появи осаду невелика. Після відстоювання протягом не менше 2-х діб проводять очищення декантацією (тобто без скаламучування осаду)

і фільтрують від випадкових включень. Для фільтрації застосовують фільтр-преси, друк-фільтри, центрифуги. Нутч-фільтри використовувати не рекомендується через можливу втрату екстрагенту. Завершальною ста­дією процесу одержання препаратів із сировини із клітинною структурою є рекуперація екстрагенту із шроту, тобто відпрацьованої сировини.

Стандартизація, фасування, пакування й маркування

Настойки повинні відповідати вимогам ДФУ або АНД за вміс­том діючих речовин — алкалоїдів, дубильних речовин, ефірних олій, органічних кислот, фенольних сполук, сапонінів, полісахаридів і ін., які визначаються хімічними, інструментальними й біологічними ме­тодами аналізу.

У настойках визначають концентрацію етилового спирту, щіль­ність, сухий залишок, важкі метали, кількість БАР.

Якщо кількість діючих речовин у настойках вище встановленої межі, їх розбавляють додаванням чистого екстрагенту або настойки із нижчим вмістом діючих речовин. При вмісті біологічно активних ре­човин у настойці нижче норми її доводять до стандарту змішуванням з більш концентрованою.

Сухий залишок і важкі метали визначаються згідно з методи­ками ДФУ.

Концентрація етилового спирту в настойках згідно ДФ XI визна­чається за допомогою наступних методик.

У круглодонну колбу місткістю 200-250 мл відмірюють точну кіль­кість рідини. При вмісті спирту в рідині до 20 % для визначення беруть 75 мл рідини; якщо рідина містить від 20 до 50 % — 50 мл, від 50 % і вище — 25 мл; рідину перед перегонкою розбавляють водою до 75 мл.

Для рівномірного кипіння в колбу з рідиною поміщають капіляри, пемзу або шматочки прожареного фарфору. Якщо рідина при перегон­ці дуже піниться, то додають кислоти фосфорну або сірчану (2-3 мл), кальцію хлорид, парафін або віск (2-3 г).

Приймач (мірну колбу місткістю 50 мл) поміщають у посудину з холодною водою, збирають близько 48 мл відгону, доводять його тем­

У посудину для кип’ятіння наливають 40 мл настойки і для рівно­мірного кипіння поміщають капіляри, пемзу або шматочки прожареної порцеляни. Термометр поміщають у приладі таким чином, щоб ртутна кулька виступала над рівнем рідини на 2—3 мм.

Нагрівають рідину на сітці за допомогою електроплитки потужніс­тю 200 Вт або газового пальника. Коли рідина в колбі почне закипати, за допомогою реостата у 2 рази зменшують напругу, що подається на плит­ку. Через 5 хв. після початку кипіння, коли температура стає постійною або її відхилення не перевищує ±0,1 °С, знімають показання термометра Отриманий результат приводять до нормального тиску. Якщо показання барометра відрізняються від 1011 гПа (760 мм рт. ст 1. вносять поправку на різницю між спостережуваним і нормальним тиском 0,04 °С на 1,3 гПа (1 мм рт. ст.). При тиску нижче 1011 гПа поправку додають до встановле­ної температури; при тиску вище 1011 гПа поправку віднімають.

Вміст спирту в настойці визначають за допомогою табл. 2.2.

Таблиця 2.2

Визначення концентрації спирту у водно-сниртових сумішах за температурою кнпіння при тиску 1011 по гПа (760 мм рт. ст.)

Приклад. Температура кипіння настойки пустирника 80,9 °С, ат­мосферний тиск 1000 гПа (752 мм рт. ст), різниця тисків 1011-100- 0=11 гПа (760 — 752 = 8 мм рт. ст ). Поправка становить: 0,04 °С ^х 8 =

0, 32 °С. До знайденої температури кипіння додають поправку: (80.9 +

0, 32) °С. За таблицею цій температурі кипіння відповідає 66 % спирт.