Технологические процессы переработки лекарственных растений

В процессе жизнедеятельности в растениях образуется большое количество разнообразных веществ, многие из них человек использует как основные и дополнительные пищевые продукты (белки, жиры, углеводы, пряные и ароматические вещества), красители, дубящие, источники древесины, волокон, каучука, смол и т.д. В растениях вырабатываются также биологически активные вещества, которые при введении в организм человека (или животного), вызывают изменения физиологических процессов. В зависимости от дозы и химической структуры они могут как нормализовать жизненные нарушенные функции при тех или других заболеваниях, так и или вызывать тяжелые нарушения и даже смерть.

Растения, содержащие биологически активные вещества, которые могут быть использованы с лечебной целью, называются лекарственными. К биологически активным веществам, используемым в медицине, принадлежит большое количество разнообразнейших химических соединений. Наиболее важными из них являются: алкалоиды, стероиды (сердечные гликозиды), антрагликозиды, сапонины, дубильные вещества, флавоноиды, хромоны, кумарины, лигнаны, терпены, эфирные масла, жирные масла, смолы, камеди, витамины, фитонциды.

Биологически активные вещества содержатся в растениях в сравнительно небольших количествах в разных органах. Поэтому с лечебной целью используют только те части лекарственных растений, в которых содержится больше необходимых действующих веществ. Эти части (почки, кора, трава, листья, цветки и соцветия, плоды и соплодия, семена, корни, корневища, клубни, луковицы и др.) заготавливают и используют в медицине как лекарственное сырье, которое должно соответствовать требованиям действующих нормативных документов для медицинского применения (Фармакопея Украины).

Основным процессом, применяемым при приготовлении лекарственных форм из растительного сырья, является экстрагирование.

Практически каждый технологический режим включает экстракцию активно действующих веществ из соответствующего растительного сырья.

Применяемые в современной практике методы экстракции лекарственных веществ из растительного сырья разделяют на две принципиально различные группы.

ü Методы экстракции, проводимые при обыкновенной температуре.

ü Методы экстракции, проводимые при повышенной температуре.

Эти методы основаны на некоторых закономерностях, связанных с массообменными процессами, особенностями растительных тканей, физико-химическими свойствами растворителя и веществ, подлежащих экстрагированию. Под "массообменным процессом" необходимо понимать перенос веществ путем диффузии в направлении достижения равновесия в системе (выравнивание концентраций). При получении производных при экстракции существенное значение имеет массообмен в системах: твердое (сырье) - жидкое (растворитель) жидкое -жидкое (при очистке нативных вытяжек) жидкость - газ (испарение, сушка, конденсация). Большое значение играет градиент концентрации веществ: чем концентрационный градиент больше, тем активнее протекают процессы массообмена.

Для приготовления лекарственных форм из растительного сырья применяют следующие способы:

ü Мацерация. Ее осуществляют при комнатной температуре, предварительно заливая измельченное растительное сырье необходимым количеством экстрактора. Во время мацерации начальная скорость экстракции высокая, затем постепенно уменьшается, пока не наступит равновесие в концентрации растворяющегося вещества в тканях сырья и в экстрагирующем агенте. Выделение раствора из лекарственного сырья осуществляется путем прессования. Метод простой и не требует специальной аппаратуры. Классическая мацерация осуществляется растворителем, состоящим из этанола и воды.

ü Вихревая экстракция. Основана на сокращении времени экстракции путем применения очень интенсивного размешивания. Для этого используют быстрооборотные мешалки (миксеры), которые одновременно измельчают сырье. В результате высокой скорости температура повышается, достигая 40-45 С, что создает трудности при использовании быстролетучих экстракторов.

ü Перколяция (фильтрация через жидкий реагент) - метод, позволяющий ускорить экстракцию и достичь полного извлечения содержимого сырья. Такого ускорения процесса экстракции можно достичь, создавая условия, чтобы чистый растворитель был в самом близком контакте с каждой частицей сырья, а уже находящийся там раствор вытеснялся. Это можно осуществить, помещая сырье в колонку, через которую пропускают растворитель. Перколяция проводится или до сбора определенного количества вытяжки (настойки), или до полного истощения растительного сырья.

ü Реперколяция - это метод получения жидких вытяжек при минимальном расходе растворителя. Принцип этого метода основан на прохождении растворителя, содержащего определенное количество экстрагированного вещества, через свежее сырье.

ü Дигестия. Метод экстракции при температурах от 30-40 °С до 50°С.

Приготовление инфузов и отваров. Это водные экстракты из растительного сырья или водные растворы специально полученных для данной цели экстрактов. При данном методе балластные вещества играют весьма противоречивую роль. С технологической точки зрения они нежелательны, так как затрудняют процесс экстракции, отягощают состав полученных вытяжек, становятся причиной появления осадков, вступают во взаимодействие с основным веществом. С другой стороны, они в состоянии повлиять на терапевтический эффект активно действующих веществ вытяжки. Тотальные вытяжки, в некоторых случаях, оказывают более выраженный терапевтический эффект, чем очищенные.

Для приготовления настоев и отваров растительное сырье необходимо измельчить. Измельчение сырья - необходимая предпосылка для ускорения экстрагирования и увеличения количества экстрагированных веществ. Время, которое сырье находится в контакте с экстрагирующим веществом, называют контактным временем. Для настоев это время равно 60 мин (15 минут нагревания и 45 мин охлаждения), а для отваров - 40 мин (30 мин нагревания и 10 мин охлаждения).

По истечению контактного времени водные экстракты процеживают, выжимая остаток растительного материала и, если необходимо, доливают водой.

Водные вытяжки следует применять только в свежем состоянии, так как при длительном хранении в них развиваются микроорганизмы и плесень, а активно действующие компоненты могут подвергаться изменениям, приводящим к их инактивации.

Независимо от указанных трудностей, связанных с приготовлением фитопрепаратов, практика показывает, что применение их значительно расширяется и их актуальность в настоящее время особенно велика.