После очистки сырье подвергают высушиванию. Правильное высушивание следует проводить с учетом химизма активных компонентов в сырье. Не допускается высушивание слежавшегося и подверженного ферментации материала. Сушить растительное лекарственное сырье надо быстро при установленной для данного вида и состава сырья температуре. Как показали эксперименты, наиболее подходящей для высушивания сырья является температура около 50°С. При такой температуре действие энзимов ослабевает или полностью прекращается. В некоторых случаях рекомендуют в начале сушку проводить при более высокой температуре, а затем при температуре – около 50°С.
Быстрое высушивание проводят в специальных сушильных камерах, элеваторных сушильнях, вакуумных сушильнях и др., которые оборудованы приспособлениями для регуляции температуры. Особенно быстро необходимо высушивать сочные плоды, содержащие витамины. При этом температуру можно повысить до 70–90°С, благодаря чему значительная часть витаминов сохраняется. Также быстро необходимо сушить и сырье, содержащее сердечные гликозиды, и содержащие алкалоиды сырье. При температуре 50°С и хорошей вентиляции воздуха осуществляется высушивание сырья без изменения его лечебного состава [2, 4].
Медленное высушивание осуществляют на открытом воздухе и в приспособленных для этой цели помещениях. При таком способе высушивания материала хорошие результаты наблюдаются в районах с сухим и теплым климатом. Сырье, которое подвергается сушке, расстилают тонким слоем на деревянных рамках с сетчатым дном, чем обеспечивается более хорошее проветривание при расположении рамок одну над другой во время сушки; сушить следует до тех пор, пока растительные части не станут ломкими и утратят свою эластичность.
Введен метод высушивания лекарственного сырья при инфракрасном свете. При этом инфракрасные лучи проникают внутрь растительного материала, в результате чего процесс высушивания происходит очень быстро. Однако этот метод трудно использовать при больших количествах сырья.
Лекарственное сырье можно сушить и путем лиофилизации. Такой метод применяют при высушивании растительного сырья, активно действующие компоненты которого особенно легко расщепляются. Лиофилизацию проводят при низкой температуре (около 20°С). Содержание влаги в высушенном материале только 2–4,5%. Установлено, что при таком методе высушивания лекарственного сырья, содержащего тропановые алкалоиды, налицо более высокий процент, алкалоидов, чем в сырье, высушенном при 50°С [5].
В процессе сушки осуществляется консервирование сырья, однако не гарантирована его полная стабилизация, вследствие чего некоторые авторы считают, что галеновые препараты (тинктуры, экстракты и др.) – более совершенные формы, в которых лечебный фактор находится в более стойком виде. Теперь применяют и высокоочищенные препараты, которые более стабильны, чем галеновые. В последнее время в Болгарии внедрены в практику и сухие (распыленные) водные экстракты из сырья – дисперги.
После сушки сырье подвергают новой очистке, сортировке, окончательному высушиванию, соответственно измельчению и упаковке. Цель последней очистки – удалить из сырья случайно попавшие в него посторонние части растений или же части, которые во время высушивания утратили свою естественную окраску. Сырье окончательно высушивают, чтобы содержание влажности в нем удовлетворяло требуемому по нормам фармакопеи или стандартам. Нельзя допускать пересушивания, так как такое сырье легко ломается и превращается в порошок (в особенности, листья, цветки) при упаковке и транспорте.
Сортировку проводят согласно указаниям стандартов для различных качеств одного и того же вида сырья (I, II и III) и в зависимости от предназначения – аптечное или промышленное сырье [6].
1. Алкалоиды.
2. Терпеноиды – монотерпены, сесквитерпены, дитерпены, тритерпены, стеролы, каротеноиды.
3. Производные фенола – фенолы, фенольные кислоты, дубильные вещества, флавоноиды, кумарины, антрахиноны,
4. Углеводы – моносахариды, олигосахариды, полисахариды, сахарные спирты.
5. Глицериды – растительные масла, витамин F, эссенциальные жирные кислоты.
Наряду с представителями, которые недвусмысленно принадлежат к одной из указанных выше химических групп, известно и много растительных веществ, имеющих признаки, характерные для нескольких химических групп; в таком случае одного из них выбирают как основного [1].
Основным процессом, применяемым при приготовлении лекарственных форм из растительного сырья, является экстрагирование. Практически каждый технологический режим, связанный с их производством и, независимо от условий, при которых он протекает, включает экстракцию активно действующих веществ из соответствующего растительного сырья.
Ввиду этого в последние годы теория и практика этого процесса особенно интенсивно разрабатываются в химико-фармацевтической промышленности с учетом некоторых специфических особенностей. Последние связаны прежде всего с предварительными технологическими операциями (сушка, измельчение и др.) и со стабильностью лекарственных веществ, которые в известном смысле, осложняют нормальную регуляцию и оптимизацию этих процессов. В определенной степени предварительная обработка изменяет некоторые свойства растительного сырья, включительно и его химический состав, ввиду создания условий для процессов гидролиза и ферментации, которые чаще всего приводят к уменьшению первоначального биологического эффекта (деструктивные и другие изменения в лекарственном веществе) [4, 7].
Несмотря на это, такая форма обработки растительного сырья безусловно более рациональная, так как благодаря качественно новому их состоянию ускоряются процессы резорбции, исключается возможность лишней нагрузки организма ненужными веществами (растительными клетками) и создаются более хорошие условия для стабилизации и стандартизации вытяжки [1, 4, 8].
Применяемые в современной практике методы экстракции лекарственных веществ из растительного сырья разделяют на две принципиально различные группы
1. Методы экстракции, проводимые при обыкновенной температуре.
2. Методы экстракции, проводимые при повышенной температуре.
По одному из указанных методов получают основные группы галеновых препаратов – экстракты, спиртовые настои, высокоочищенные экстрагированные фитопрепараты (неогаленовые), полифракционные экстракты, водяные вытяжки (инфузы и декокты) и др. Эти методы основаны на некоторых закономерностях, связанных с массообменными процессами, свойствами растительных тканей, физико-химическими свойствами растворителя и веществ, подлежащих экстрагированию.
Под «массообменным процессом» необходимо в самом общем смысле понимать перенос веществ путем диффузии в направлении достижения равновесия в системе (выравнивание концентраций). В частности, 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) и др. [8]
Процесс массообмена можно рассматривать в трех аспектах в зависимости от условий его выполнения:
Условия, созданные наличием отдельных фаз и распределением компонентов в них. В сущности, они отражают статические закономерности процесса. В самых общих линиях это распределение и закономерности, которым оно подчиняется, можно выразить, используя распределительный коэффициент между обеими фазами: растворенное вещество в экстрагенте, поглощенном растительным сырьем, и раствор вещества в экстрагенте, обливающем частицы растительного сырья. Следовательно, в данном случае на распределение вещества при равновесном состоянии в основных линиях будут оказывать влияние только обменные соотношения обеих фаз.
Созданные условия для массообмена на граничащей фазовой поверхности, которыми определяются начальная и конечная концентрации [9].
Условия, определяющие скорость процесса, которые выражены коэффициентом массообмена. Знание этих процессов и влияющих на них факторов имеет принципиально важное значение для их оптимизации.
В таком случае основным двигателем является так называемый концентрационный градиент: чем он больше, тем активнее протекают процессы массообмена.
Для приготовления лекарственных форм из растительного сырья применяются следующие способы [10]:
1. Мацерация.
Ее осуществляют в условиях комнатной температуры, предварительно заливая измельченное растительное сырье необходимым количеством экстрактора. Процесс длится различное время (от 15–30 минут до нескольких дней), при этом ежечасно необходимо размешивать систему. Во время мацерации начальная скорость экстракции высокая, затем постепенно уменьшается, пока не наступит равновесие в концентрации растворяющегося вещества внутри в тканях сырья и в экстрагирующем агенте. Выделение раствора из лекарственного сырья (например, путем прессования) не обеспечивает полной экстракции содержащегося в ней компонента. Этот метод простой и не требует специальной аппаратуры.
Скорость процесса можно усилить, проводя дву- или многократную мацерацию, то есть сырье заливают частью растворителя. Вытяжку отделяют путем прессования, а остаток заливают второй частью растворителя. Таким образом обеспечивается двукратно максимальная разница в концентрации активно действующего вещества между сырьем и экстрагирующим фактором. Классическая мацерация осуществляется одним растворителем, чаще всего – смесью этанола и воды. Поэтапная мацерация основывается на смене растворителя, чем облегчается вытяжка различных веществ из сырья в зависимости от их растворимости в воде или этаноле. Сначала сырье заливают всем количеством воды и мацерация длится I–3 дня. Затем добавляют 1/2 этанола и мацерация продолжается до 5 дней, после чего добавляют оставшийся этанол и мацерируют еще 5 дней.