Экстракция лекарственных растений в аппарате вихревого слоя

экстракция лекарственных растений

Несмотря на появление новых синтетических препаратов, экстракция лекарственных растений остается важным направлением фармацевтической промышленности.

Некоторые серьезные болезни действительно сложно эффективно лечить без синтетических антибиотиков нового поколения, но препараты, изготовленные из растительного сырья остаются эффективным лекарственным средством. По примерным оценкам доля таких препаратов на рынке составляет не менее 25%.

Вещества, экстрагированные из лекарственных растений, используются при производстве:

  • таблеток;
  • настоек;
  • сиропов;
  • масел;
  • сухих экстрактов;
  • растворов;
  • жидких экстрактов;
  • твердых капсул;
  • мазей;
  • суппозиторий;
  • густых экстрактов и др.

Экстракция лекарственных растений – основные трудности

Экстракция лекарственных растений базируется на массообменных процессах и происходит за счет диффузии из зон с более высокой концентрацией вещества. Перенос биологически активных веществ осуществляется из внутренней структуры частичек растительного материала в экстрагент и завершается тогда, когда концентрации будут уравновешены. При этом из растительного сырья в экстрагент переходит такое же количество молекул, как из экстрагента в растительное сырье. Таким образом приоритетной задачей является обработка растительного сырья с целью создания наиболее благоприятных условий для эффективной экстракции.

Одна из основных проблем экстракции лекарственных растений заключается в малом выходе биологически активных веществ, из-за чего происходит перерасход лекарственного сырья. Решить проблему можно двумя способами:

  • за счет поиска новых, более эффективных экстрагентов;
  • применением более эффективных технологий для измельчения сырья и разрушения оболочек растительных клеток.

В этой статье мы поговорим о втором направлении.

Способы интенсификации экстракции лекарственных растений

Процесс экстракции лекарственных растений можно интенсифицировать за счет:

  • увеличения поверхности диффузии;
  • изменения концентрации возле поверхности растительного сырья;
  • изменения длительности контакта сырья и экстрагента;
  • повышения температуры;
  • уменьшения размеров частичек лекарственного сырья (увеличения удельной поверхности частичек);
  • уменьшение вязкости среды.

Само экстрагирование может осуществляться за счет ультразвука, турбулизации и пульсации потока, низкочастотных колебаний, электроимпульсного и магнитоимпульсного воздействия, воздействия высокочастотного электромагнитного поля, электроплазмолиза. Каждый из перечисленных подходов дает результат, но его можно улучшить, если применить комбинацию из влияния на растительное сырье разных физических факторов и химических процессов. Такая возможность существует в одном устройстве – аппарате вихревого слоя ферромагнитных частиц (АВС).

Особенности процессов в рабочей камере аппарата вихревого слоя

Экстракция лекарственных растений в аппарате вихревого слояАппарат вихревого слоя состоит из индуктора вращающегося электромагнитного поля, рабочей камеры из немагнитного материала и ферромагнитных частиц (иголок). При подаче напряжения на обмотку индуктора ферромагнитные частицы начинают двигаться в рабочей камере, постоянно соударяясь со стенками рабочей камеры, друг с другом и с частицами обрабатываемого вещества. Траектория движения каждой частицы постоянно меняется и является сложной.

При этом в рабочей камере возникают различные процессы, которые благоприятно сказываются на экстракции биологически активных веществ из лекарственных растений. Среди этих процессов:

  • вращающееся электромагнитное поле;
  • магнитострикция – изменение объема и линейных размеров ферромагнитных частиц за счет изменения их намагниченности;
  • акустические явления за счет колебаний ферромагнитных частиц;
  • прямое воздействие ферромагнитных частиц на растительное сырье;
  • кавитация (при обработке в водной среде);
  • электролиз и др.

Комплексное воздействие указанных факторов и явлений приводит к интенсивному диспергированию, перемешиванию и, как следствие, экстрагированию биологически активных веществ в экстрагент.

Ожидаемые результаты применения аппаратов вихревого слоя для экстракции лекарственных растений

Применение аппарата вихревого слоя для экстракции биологически активных веществ из шиповника  подтвердила его перспективы. Плоды шиповника обрабатывались в рабочей камере аппарата вихревого слоя на протяжении 60-180 секунд. Было установлено, что наиболее активная экстракция биологически активных веществ достигается уже после одного часа настаивания в отличие от других методов обработки, после которых сырье может настаиваться 18-20 часов. При этом количество экстрагированных биологически активных веществ возросло на 50%.

Преимущества аппаратов вихревого слоя

Применение аппаратов вихревого слоя для экстракции лекарственных растений имеет следующие преимущества:

  • экономия растительного сырья за счет увеличения выхода биологически активных веществ;
  • процессы могут протекать в воде или растворителе без дополнительного нагрева. Эффективность экстракции достигается за счет полного разрушения клеток растений до микронного уровня (менее 1 микрона);
  • сокращение длительности настаивания в десятки раз;
  • уменьшение себестоимости полученного продукта за счет малого энергопотребления аппарата вихревого слоя (потребление мощности одним аппаратом в зависимости от модели составляет 4,5-9,5 кВт).

Сам аппарат имеет компактные размеры и легко встраивается в действующие технологические линии экстракции лекарственных растений вместо механических мешалок, диспергаторов, кавитаторов, генераторов ультразвуковых колебаний, дезинтеграторов и др. Аппарат вихревого слоя способен заменить все перечисленные устройства и одинаково эффективно проводить процессы измельчения, смешивания, разрушения растительных клеток, экстракции, интенсификации.

Компанией GlobeCore выпускаются аппараты вихревого слоя для экстракции лекарственных растений типа АВС-100 и АВС-150. Для получения дополнительной информации воспользуйтесь одним из контактов, который вы можете найти в соответствующем разделе нашего сайта.