Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
*=Ь vt •'? ¦ <16>
где dH — насыпная масса сырья, кг; d0 — объемная мае* са сырья; h — высота слоя сырья, м; Уф — скорость фильтрации, м/с, г — радиус частиц сырья, м.
35
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ_________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
В случае свободного протекания растворителя через слой сырья (0,04 м/мин) эффект ускорения, хотя и проявляется, но и он незначителен и активизирует только первый период экстракции [29].
Более эффективен способ проведения экстракции с перемешиванием среды, когда турбулентное движение экстрагента достигается с помощью обычных мешалок. На рис. 10 приведены кривые, указывающие на боль-
9i/9o
20
60
юо 140 г> мин
Рис. 10. Зависимость степени истощения сырья от способа экстракции: проточная экстракция (1) и экстракция со сбросом давления (3) плодов укропа, перко-ляция (2) и мацерация с перемешиванием (4) корневищ аира.
шую эффективность экстракции при перемешивании (кривая 4) по сравнению с проточной экстракцией (кривая 1) или с перколяцией в неподвижном слое (кривая 2). Степень истощения сырья при экстракции с перемешиванием достигает значения 0,5 через 8—10 мин, а значения 0,1 —через 90 мин, в то время как при свободном протекании экстрагента или при перколяции степень истощения сырья 0,5 достигается через 20—22 мин, а значения 0,1 — через 170 мин. В условиях перемешивания создаются оптимальные гидродинамические условия контакта экстрагента с поверхностью сырья. При этом критерием эффективности экстракции становится тангенциальная скорость движения частиц сырья по высоте и сечению экстрактора, которая находится в гиперболической зависимости от расстояния между мешалкой и тормозящим ребром. В этом случае модифицированное уравнение Ньютона имеет вид [4]:
36
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
1
Vi = Vm (4)m"‘. 07)
где Vt, Vm — тангенциальная скорость движения среды и мешалки, м/с; S — текущая координата по высоте, м;
1 — расстояние между мешалкой и тормозящим ребром, м; іті=0,9 — экспериментально определяемый показатель течения.
Способ взрывного измельчения сырья с помощью сброса давления в экстракторе, когда происходит быстрое испарение сжиженного экстрагента, позволил использовать этот принцип для интенсификации экстракционного процесса путем многократного сброса давления в рабочей камере (17).
При создании нерелаксируемого мгновенного избыточного давления медленный молекулярный массопере-нос веществ заменяется мощным переносом растворенного вещества, т. е. имеет место так называемая молярная фильтрация. Аналогичное явление происходит при терморадиационном нагреве влажных материалов, обработке их высокочастотными полями, при использовании в качестве растворителя жидкостей, перегретых относительно параметров окружающей среды [16]. Сброс давления вызывает сдвиг термодинамического равновесия системы клетка — растворитель. При этом за счет возникновения гидродинамического сопротивления скелета растительного сырья при вскипании растворителя вокруг клеток возникает избыточное давление. Вследствие разности давлений внутри растительных клеток и снаружи образуется парожидкостный поток, который способствует не только разрыву (измельчению) частиц сырья, но и выносу с потоком наружу вымытого и растворенного внутриклеточного содержимого. Процесс сброса давления может быть как однократным, так и периодически повторяющимся. При этом возможно или восстанавливать первоначальное давление в рабочей камере, или ступенчато уменьшать его от сброса к сбросу. Выбор режима экстрагирования зависит от свойств взятого растительного сырья: плотности, пористости,
морфолого-анатомических особенностей строения, от формы связи основных действующих веществ со скелетом клеток и т. д.
При экстракции сжиженным газом измельченных и замоченных в экстрагенте в течение 20 мин семян ук-
37
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Таблица 8. Влияние способа экстракции на выход веществ из
травы ромашки аптечной [14]
Выход
Экстракция Время суммы Выход
сжиженным газом экстракции, экстрак азулена,
мин тивных мг%
веществ, %
Без сброса давления 240 3,06 4,59
С однократным сбросом 150 3,50 8,60
С двухкратным сбросом 150 3,80 9,77
ропа при температуре 20°С первоначальное давление в экстракторе, равное 5,8 мПа, многократно понижалось со скоростью 0,5 мПа в минуту. Как видно из рис. 10, извлечение экстрактивных веществ при экстракции с многократным сбросом давления в экстракторе в сравнении с проточной экстракцией становится более глубоким и увеличивается на 60—70%, а выход экстрактивных веществ достигает 12,7% (кривая 3).
