Preuzmite Ekstrakti biljnih droga i više Slajdovi u PDF od Farmakologija samo na Docsity!
Ekstrakti biljnih droga Definicija, proizvodnja, karakteristike, kontrola,
primena
Plantarum medicinalium extracta
1 Beograd, 11.10.2019.
Preparati droga ili droge u širem smislu su homogeni proizvodi koji sudobijeni iz biljnog (re
đe animalnog) organizma primenom jednostavnh
procesa prerade kao što su usitnjavanje, ekstrakcija, destilacija,ceđenje, frakcionisanje, pre
čišćavanje ili fermentacija.
Pojmom^ preparati biljnih droga
obuhvaćeni su usitnjeni ili sprašeni
oblici biljnih organa,
tinkture, ekstrakti,
ali i masno ulje, etarsko ulje,
biljni sok, i prera
đeni eksudati (sluzi, gume, oleorezine).
Droge u širem smislu - preparati droga Herbal drug preparations; drug preparation
Ekstrakti droga
3
Ekstrakcija predstavlja odvajanje farmakološki i biološki aktivnih sastojaka biljnihtkiva od neaktivnih ili inertnih komponenata, uz pomo
ć^ selektivnih rastvara
ča i
Ekstrakcija bijnih droga primenom standardnih metoda.
Ekstrakti droga
Droge biljnog porekla mogu biti:• prečišćene pre ekstrakcije,• podvrgnute nekom prethodnom tretmanu (inaktivacija enzima, uklanjanje masnih materija).Dodatno, neželjene materije mogu da budu uklonjene nakon ekstrakcije
-^ Tokom ekstrakcije sastojci droge prelaze u rastvara
č.
-^ Ekstrakcija kao fizi
čki proces - svodi na proces rastvaranja i difuzije, zavisno od strukture biljne sirovine.• Ceo proces na nivou
čestica obuhvata:
1. kvašenje biljnog materijala
i njegovo bubrenje, spiranje i rastvaranje ekstraktivnih materija sa površine razorenih
ćelija.
2. prodiranje rastvara
ča^ u nerazorene^ ć
elije i/ili sekretorne strukture uz istovremeno rastvaranje ekstraktivnih materija. 3. prenošenje ekstraktivnih materija
kroz membrane^ ć
elija iz unutrašnjosti nerazorenih
ćelija i/ili sekretornih struktura do površine
čestica biljnog materijala.
4. prenošenje ekstraktivnih materija
sa površine^ čestica u masu rastvara
ča.
Mehanizam ekstrakcije
Ekstrakti droga
Visoka koncentracija^
Niska koncentracija
Difuzija
5
- Stepen usitnjenosti materijala• Dužina trajanja procesa ekstrakcije• Viskozitet sredine• Temperatura• Solvensi (voda, etanol…)
Ekstrakti droga
Faktori koji uti
ču na proces ekstrakcije
Osmoza Difuzija
Samo solvens prolazikrozsemipermeabilnumembranu.Rastvorena jedinjenjase ne pokreću. Izjedna Solvens i rastvorenajedinjenja kreću kaizjednačavanjukoncentracije. Nemasemipermeabilnemembrane čenjekoncentracije
Najčešće se koristi:• alkohol različite koncentracije (20-80%),• manje polarni rastvara
či (aceton, heksan, etar...),
či (propilen glikol, glicerol...)
- masna ili mineralna ulja.• prečišćena voda.
Ekstrakti droga
Sredstvo za ekstrakciju (vehikulum)^ Rastvarač^ se može koristiti ponovo nakon uparavanja ekstrakta (regeneracijarastvarača).
7
Rastvorljivost biljnih sastojaka^ Rastvarač^
Biljni metaboliti Aceton i etar^
Alkaloidi, lipidi, smole, voskovi Hloroform^
Alkaloidi, heterozidi Etanol^
Alkaloidi, heterozidi, tanini, etarska ulja,smole, šećeri, organske kiseline, karotenoidi Voda^
Alkaloidi, heterozidi, tanini, proteini, še
ćeri, gume, organske kiseline, enzimi, karotenoidi Glicerol^
Tanini, gume, smole, skrob Propilenglikol^
Alkaloidi, etarsko ulje, biljni pigmenti
Ekstrakti droga
- Jedan od najviše primenjivanih rastvara
ča,
mnoge^ aktivne
sastojke,^ ali istovremeno ekstrahuje i veliku koli
činu balastnih materija
Sredstvo za ekstrakciju (vehikulum) Voda (ugljene hidrate, proteine, pigmente).
Ekstrakti droga
Nedostaci vode kao rastvara
ča za ekstrakciju
- Niska selektivnost prema sastojcima u biljnommaterijalu,• Veoma pogodna sredina za oksidativne ihidrolitičke degradacije aktivnih supstanci,• Omogućava razvoj mikroorganizama,• Intezivno bubrenje materijala može onemogu
ćiti ekstrakciju• Visoka tačka klju
čanja (uklanjanje vode dugo, neekonomično, ugrožena stabilnost sastojaka).^ Ph. Eur.^ - mora odgovarati zahtevimamonografije^ Water for preparation of extracts
.
13
Ph. Eur. propisuje:• maceraciju• perkolaciju.
Ekstrakti droga
Druge metode ekstrakcije• ekstrakcija po Soxhlet-u,• turboekstrakcija,• ultrazvučna ekstrakcija,• protiv-strujna ekstrakcija,• cirkulatorna ekstrakcija,• ekstrakcija pomo
ću superkritičnih fluida.
Odabir metode ekstrakcije
propisno^ usitnjene
droge propisanim rastvara
čem, pri sobnoj temperaturi.
- Propisano usitnjena droga se u zatvorenom sudu prelijeekstragensom^ i^ ostavi^ da^ stoji^ odre
đeno^ vreme,^ nakon čega^ se^ tečni^
ekstrakt^ odvaja^
od^ iscrpljenog^ biljnog materijala.• Prednost^ -^ upotreba
hladnog^ rastvara
ča^ -^ smanjuje razgradnja aktivnih materija.• Nedostatak^ -^ vreme
ekstrakcije^ dugo
(4^ -^10 dana)^
i
potrebne su velike koli
čine rastvarača.
- Mućkanje najmanje tri puta dnevno, jer mirovanje dovodido smanjenja brzine difuzije aktivnih materija.• Nije moguće iscrpljivanje materijala i potpuna ekstrakcija.• U^ industrijskim^
uslovima^ maceracija
u^ termostatiranim reaktorima (ekstraktorima).
Ekstrakti droga
Metode ekstrakcije Maceracija
15
Zasniva na istim procesima kao i maceracija, ali izvodi na povišenoj temperaturi (30-
°C).
To^ je^ jednokratna
ekstrakcija^ propisano
usitnjene^ droge,
propisanim^ rastvara
čem^ pri
temperaturi do 50
°C.
- Ne radi se na temperaturi klju
čanja rastvarača.
- Temperatura ekstrakcije zavisi od osetljivosti aktivnih supstanci.• Sa povišenjem temperature pove
ćava se iskorišćenost materijala.
- Koristi se za dobijanje uljanih ekstrakata
.
Ekstrakti droga
Odabir metode ekstrakcije Digestija
čem se obrađuje noževima, koji rotiraju^ velikom^
brznom^ (oko^10
000 obrtaja/minuti)
i
naknadno usitnjavaju drogu.• Temperatura max. 40
°C.
- Intenzivno okretanje smeše droge i rastvara
ča -^ proces difuzije je ekstremno ubrzan i ekstrakcija traje 5-10 minuta.• Prinosi su veći nego kod maceracije i perkolacije.
Ekstrakti droga
Odabir metode ekstrakcije • Biljni materijal i rastvara
č^ usisavaju u komoru za Turboekstrakcija Ekstrakcija u aparatu mešanje, gde se vrši seckanje, udaranje, odbijanje ivelika turbulencija mase.• Ekstrakcija izuzetno efikasna.
Ultra-Turrax
17
- Kontinuirana ekstrakcija propisano usitnjene droge nasobnoj temperaturi.• Izvodi^ kontinuiranim
i^ jednoličnim
proticanjem propisanog rastvara
ča kroz stub droge u perkolatoru, najčešće u pravcu sile zemljine teže.• Tokom^ perkolacije
stalno^ dodaje^ svež
rastavarač^ i održava koncentracioni gradient - postiže skoro potpunoiscrpljenje biljnog materijala (oko 95%).
Ekstrakti droga
Odabir metode ekstrakcije Perkolacija Cirkulaciona ekstrakcija • Rastvarač^ kontinuirano cirkuliše kroz stub droge.• Solvens najčešć
e etanol 70%^ V/V , 50%^ V/V^ ili voda.
komprimovani^ i zagrejani^ rastvara
č,^ iznad^ njegove
kritične
temperature.• Najpovoljniji i naj
češće korišćen superkriti
čan fluid u farmaceutskoj, kozmeti
čkoj i
Odabir metode ekstrakcije Ekstrakcija superkriti prehrambenoj industriji je ugljen-dioksid.
čnim tečnostima
Ekstrakti droga
19
Prednosti^
Nedostaci
-^ Prirodan, jeftin, netoksi
čan i dostupan
-^ Lako se uklanja i reciklira •^ Lako odvajanje katalizatora, ekstrakta i rastvara
ča
-^ Čisti ektrakti se dobijaju primenom nekoliko procesnihkoraka •^ Moguća je selektivna ekstrakcija i frakciona separacija •^ Mirisi i arome ostaju nepromenjeni •^ Ne gori i nije korozivan •^ Dobro rastvara polarne supstance i potpuno se meša saH, CO i O^22 •^ Pošto^ su^ primenjene
niske^ temperature
u^ bezvodnoj sredini, smanjuje se mogu
ćnost hidrolize i izomerizacije aktivnih supstanci. • Ne^ zagađuje^ životnu
sredinu^ kao^ konvencionalni rastvarači jer ga biljke recikliraju u procesu fotosinteze
-^ Veliki^ utrošak
energije^ zakomprimovanje CO^2
-^ Oprema mora izdržati pritiske donekoliko stotina atmosfera •^ Veliki^ investicioni
troškovi^ za procesnu opremu
Ekstrakcija superkriti
čnim tečnostima
Ekstrakti droga
Lako rastvorljive
Umereno rastvorljive
Nerastvorljive
-^ estri i alkoholi •^ aldehidi i ketoni •^ lako isparljiva ulja •^ arome •^ mono- i seskviterpeni -^ jestiva ulja •^ voskovi •^ polifenoli -^ šećeri •^ voćne kiseline •^ skrob •^ proteini •^ mineralne soli •^ glikozidi
Rastvorljivost jedinjenja u ugljen dioksidu COnije toliko selektivan koliko je dobar i^2
čist rastvarač. Selektivnost^ i^ kapacitet
mu^ se^ mogu^ poboljšati^ korišćenjem
organskih^ rastvara
ča
(korastvarača) koji imaju ulogu izmene hemijskih interakcija izme
đu COi jedinjenja koje^2
Odabir metode ekstrakcije Ekstrakcija superkriti on rastvara.
čnim tečnostima
Ekstrakti droga
25
Dobijaju se mešanjem razli
čitih serija ekstrakata. Ginkgonis extractum siccum normatum
Kvantifikovan tako da sadrži:2,8-3,4% ginkolida;2,6-3,2% bilobalida;22-27% flavonoida, imanje od 5 ppm ginkoli
čne kiseline.
Ekstrakti droga
Kvantifikovani ekstrakti Ekstrakti koji imaju definisanu koli
činu jednog ili više aktivnih marker jedinjenja, u dozvoljenim granicama variranja. Ekstrakti koji su „doterani“ do definisanog sadržaja aktivnih markera, koji jeizražen u određ enom i specifikovanom opsegu koncentracija. Ovo nije standardizovan ekstrakt u pravom smislu re
či, već^ se radi o definisanju
opsega za pojedine komponente ili grupe sastojaka.
Ekstrakti^ čiji sastav nije izražen kroz konkretan sadržaj sastojaka.^ • U svrhu kontrole, mogu
će je kontrolisati sadržaj jednog ili više sastojaka, analitičkih markera.• Minimalni sadržaj analiti
čkih markera - u pojedina
čnoj monografiji ekstrakta.
Crataegi folium cum flore extractum siccum Vodeni ekstrakt: minimalno 2,5% flavonoida ra
čunato kao hiperozid Vodeno-etanolni ekstrakt: minimalno 6% flavonoida ra
čunato kao hiperozid
Hederae helicis extractum siccum
(odnos droga/ekstrakt 8:1)
Ekstrakti droga
Ostali ekstrakti
Ekstrakti su koncentrovani proizvodi, a dobijaju se iz biljnih ili animalnihsirovina koje su obi
čno u osušenom stanju.
Mogu imati teč
nu, polučvrstu i
čvrstu konzistenciju:
-^ extractum fluidum
- tečni ekstraktivni preparati (te
čni ekstrakt i
tinkture)•^ extractum spissum
-^ polučvrsti ekstrakti i oleorezine, -^ extractum siccum -^ suvi ekstrakti.
Ekstrakti droga
Podela ekstrakata na osnovu konzistencije Pored toga i neki macerati, infuz, dekokt, dijalizati, disperti i dr.
27
Tečni ekstrakti su ekstrakti droga koji se izra
đuju tako da 1 deo te
čnog
ekstrakta (masa ili zapremina) sadrži aktivne principe 1 dela droge (masa).- 1:1 • Najčešće su se izra
đivali postupkom perkolacije do racionalnog stepena iskorišćenja; danas se uglavnom primenjuje proces cirkulatorne ekstrakcije.
Ekstrakti droga
Tečni ekstrakti -
Extracta fluida
- Koristi se etanol odgovaraju
će koncentracije ili voda za ekstrakciju.• Nekada se rastvara polu
čvrsti ili suvi ekstrakt u etanolu ili vodi.
- Filtriraju se prema potrebi.• Može da se javi talog tokom stajanja, ali ekstrakt je ispravandok se sastav ne promeni zna
čajno.
- Izrađuju se tako da bude odnos 1 deo droge i 5 delova rastvara
ča ili 1 deo
droge propisanog stepena usitnjenosti i 10 delova rastvara
ča (1:5; 1:10).
- Za ekstrakciju se koristi
etanol^ različitih koncentracija (naj
češće 40-70 %,
V/V ), a vrlo retko mešavina etanola sa drugim rastvara
čem (glicerol, etar,
sirćetna kiselina).• Izrađuju se^ maceracijom, perkolacijom
ili rastvaranjem suvih ekstrakata u etanolu.• Tinkture su obi
čno bistre.
Ekstrakti droga
Tinkture -^ Tincturae Tinkture su etanolno–vodeni ekstrakti droga ili etanolno-vodeni rastvoriekstrakta droga.
29
Polučvrsti ekstrakti -
Extracta tenua, Extracta spissa
-^ Moraju da sadrže najmanje 70% suvog ostatka.•^ Kod izrade polu
čvrstih ekstrakata koristi se
etanolno – vodeni vehikulum
-^ Etanol prvi isparava, a zaostala voda daje ekstraktu plasti
čnu konzistenciju.
-^ Danas se polu
čvrsti ekstrakti malo koriste jer su nestabilni i podložnimikrobiološkoj kontaminaciji.
Ekstrakti droga
Proizvodi “pekmezaste konzistencije” dobijeni otparavanjem ili delimi
čnim
otparavanjem rastvara
ča iz tečnog ekstrakta. 31
Oleorezine • Ovo se odnosi na oleorezine koje se dobijaju ekstrakcijom, a ne na prirodneoleorezine.• Ispituje se prisustvo vode i rezidua rastvara
ča.
-^ Čuvaju se u dobro zatvorenim posudama/kontejnerima, zašti
ćene od
svetlosti.
Ekstrakti droga Capsici oleoresina raffinata et normata90% etanol, V/V Oleorezine su polu
čvrsti ekstrakti koji predstavljaju smole rastvorene u etarskom i/ili masnom ulju i dobijaju se uparavanjem rastvara
ča koji je
korišćen za njihovu ekstrakciju.
- Sadrže 90-95 % suvog ostatka.• Gubitak sušenjem sme da bude najviše 5% (m/m).
Ekstrakti droga
Suvi ekstrakti -
Extracta sicca
Suvi ekstrakti su
čvrsti proizvodi iz kojih je pogodnim postupkom potpuno uklonjeno sredstvo za ekstrakciju. •^ Suvi ekstrakti su izrazito higroskopni, pa se u procesu izrade preparata dodaju adsorbensi,najčešće Aerosil® i trikalcijum-fosfat, maltodekstrin, da bi se procenat vlage smanjio.• Ovako adsorbovani suvi ekstrakti pokazuju stabilnost i u sredini sa 90% relativne vlage.• Suvi ekstrakti se mogu rastvarati u vodi ili alkoholu i tako formirati te
čne ekstrakte ili
tinkture.
Standardizacija postupka ekstrakcije omogu
ćena je:
-^ ujednačenošć
u kvaliteta • ulazne biljne sirovine,• solvensa (koncentracija, koli
čina, vrsta) i drugih pomo
ćnih materija,
- opreme.• ponavljanjem • uslova izvođenja ekstrakcije (temperatura, vreme, pritisak, veli
čina
serije),• procesa izvođenja ekstrakcije i kasnije obrade ekstrakta, i• sistemom kontrole kvaliteta
(ulaznom, međ ufaznom i kontrolom finalnog proizvoda). Standardizovanim postupkom ekstrakcije dobijaju se ekstraktiujednačenog sastava sa minimalnim odstupanjem izme
đu pojedinačnih
serija proizvoda.
Ekstrakti droga
Standardizacija postupka ekstrakcije i proizvodnje
37
Kada nije mogu će standardizovati proces proizvodnje, pristupa se standardizaciji finalnog proizvoda.Proces standardizacije proizvoda obuhvata:- određivanje parametara kvaliteta ekstrakta,- podešavanjem definisanog kvaliteta ekstrakta (dodatkom rastvara
ča,
“koncentrovanijeg” ili “razblaženijeg” ekstrakta). • Ekstrakti sadrže razli
čite sastojke, aktivne ili neaktivne, a
često se dešava
da se ne zna koji je sastojak odgovoran za delovanje. •^ Zbog toga se ceo ekstrakt (herbal drug preparation) gleda kao aktivnisastojak.
Ekstrakti droga
Standardizacija ekstrakta
-^ odnos droga : rastvara
č
- odnos droga : ekstrakt-^ suvi ostatak - ukupna količina aktivnih sastojaka
izraženo kao dominantno ili najaktivnije jedinjenje - količina pojedina
čne komponente u okviru kompleksa sastojaka - količina marker jedinjenja.Dokazivanje prisustva odgovaraju
ćih sastojaka = kvalitativna analiza
- najčešće se primenjuje analiza metodom hromatografije na tankom slojuadsorbensa.Provera kvaliteta ekstrakta - kvantitativna analiza- gravimetrija, volumetrija, spektrometrija;- tečna, gasna, planarna hromatografija, NMR...
Ekstrakti droga
Izražavanje kvaliteta ekstrakta
DER drug to extract ratioOdnos droga ekstrakt
39
TIP EKSTRAKTA^
KVALITET Opšta ispitivanja^
Posebna ispitivanja-prema monografiji zadrogu iz koje je dobijen ekstrakt
Extractum fluidum^ (1:1)
čke osobine • suvi ostatak • relativna gustina • sadržaj etanola • sadržaj metanola • sadržaj 2-propanola • zdravstvena ispravnost
- prisustvo odgovaraju
ćih sastojaka (kvalitativna analiza)2. kvalitet ekstrakta(kvantitativna analiza)- ukupna količina aktivnih sastojakaizraženo kao dominantno ilinajaktivnije jedinjenje- količina pojedinačne komponente uokviru kompleksa sastojaka- količina marker jedinjenja
Extractum spissum (najmanje 70% ostatka posleuparavanja i sušenja)
- organoleptičke osobine • suvi ostatak • ostaci (rezidue) rastvara
ča
- zdravstvena ispravnost Extractum siccum (najmanje 95% ostatka posleuparavanja i sušenja)
- organoleptičke osobine • gubitak sušenjem •^ voda • rezidue rastvarača • zdravstvena ispravnost Tinctura 1:10; 1:
- organoleptičke osobine • suvi ostatak • relativna gustina • sadržaj etanola • sadržaj metanola • sadržaj 2-propanola • zdravstvena ispravnost
Ekstrakti droga
Ispitivanja ekstrakta
Količina teških metala
Olovo max. 5 mg/kgKadmijum max. 0,2 mg/kg(seme lana, cvet gloga, herba hajdu
čice max. 0,3 mg/kg) (list breze, kora vrbe, herba kantariona max. 0,5 mg/kg)Živa max. 0,1 mg/kg Fumiganti^
Rezidui etilenoksida Doza radioaktivnosti
370-600 Bq /kg (
134137 Cs i^ Cs) Količina rezidua pesticida
Alahlor^ 0,02 mg/kg Aldrin^ 0,05 mg/kgAzinpos-metil^ 1,0 mg/kgBrompropilat^ 3,0 mg/kgCipermetrin^ 1,0 mg/kgDDT^ 1,0 mg/kgDeltametrin^ 0,5 mg/kgDiazinon^ 0,5 mg/kgDihlorvos^ 1,0 mg/kgDitiokarbamat^ 2,0 mg/kgEndosulfan 3,0 mg/kgEndrin 0,05 mg/kgEtion 2,0 mg/kgFenitrotion 0,5 mg/kgFonofos 1,5 mg/kgFosalon 0,1 mg/kg
Ekstrakti droga Heptahlor 0,05 mg/kgHeksahlorbenzol 0,1 mg/kgHeksahlorcikloheksan 0,3 g/kgHlordan 0,05 mg/kgHloropirifos 0,2 mg/kgHlorpirifod-metil 0,1 mg/kgKvintozeni 1,0 mg/kgLindan 0,6 mg/kgMelation 1,0 mg/kgMetidation 0,2 mg/kgParation 0,5 mg/kgParation-metil 0,2 mg/kgPermetrin 1,0 mg/kgPirimifos-metil 4,0 mg/kgPiretrini 3,0 mg/kg
Ispitivanja ekstrakta
41
Mikrobiološka^ čistoć
a^ Važi ono što je dato kod droga Količina mikotoksina
Aflatoksin B1:
2 μg/kgUkupni aflatoksini B1, B2, G1, G2: 4
μg/kg
Prisustvo insekata, jaja ili larvi
Ne treba da budu prisutni insekti, jaja i larve
Ekstrakti droga
Ispitivanja ekstrakta
Aflatoksin B^
Stegobium paniceum^42
Obeležavanje ekstrakta • Naziv droge biljnog ili životinjskog porekla.• Kada je primenljivo, da je svež biljni ili životinjski materijal koriš
ćen.
-^ Da li ekstrakt te
čan, polučvrst ili suv, ili da li se radi o tinkturi
-^ Rastvarač^ ili rastvara
či korišćeni za ekstrakciju (npr. 65% etanol, V/V)
-^ Kod tečnih ekstrakata, sadržaj etanola u procentima (V/V) u finalnomekstraktu•^ Kod tinktura ukoliko nisu standardizovane ili kvantifikovane, odnospolazne koli
čine materijala prema rastvara
ču (1:5 ili 1:10)
-^ Kada je primenljivo, da je ekstrakt pre
čišćen.
-^ Ime i količina ekscipijensa koji je koriš
ćen uključujuć
i stabilizatore i
konzervanse (Aerosil, maltodektrin itd.)• Kada je primenljivo, koli
čina suvog ostatka (za te
Ekstrakti droga čne ekstrakte).
43
Za standardizovane ekstrakte, sadržaj sastojaka poznate terapijskeaktivnosti. Sennae folii extractum siccum normatum Mora da sadrži 5,5-8,0% hidroksiantracenskih derivata ra
čunato kao senozid B.
Za kvantifikovane ekstrakte, sadržaj sastojaka (markera) koriš
ćenih za
kvantifikaciju Ginkgonis folii extractum siccum normatum
Kvantifikovan tako da sadrži: 2,8-3,4% ginkolida; 2,6-3,2% bilobalida; 22-27%flavonoida, i manje od 5 ppm ginkoli
čne kiseline. Odnos polaznog materijala i dobijenog ekstrakta (odnos droga:ekstrakt) -DER; D/E, bez ekscipijensa za suve ekstrakte. Hederae helicis extractum siccum
(DER 8:1)
Ekstrakti droga
