Ефірні масла

Пахучі рослини ще в стародавньому світі притягали до себе увагу як джерело пахощів. До

ХVI ст. були відомі розмарин, лаванда, шавлія, троянда. З середини сторіччя інтенсивно розвивається техніка виробництва пахучих речовин. Ефірні масла використовують в медицині, фармацевтичній, харчовій та парфумерній промисловості. Найкращі композиції парфумів до цього часу складають з використанням натуральних ефірних масел (фіалки, конвалії, гвоздики, лимона). Відомо декілька тисяч ефірних масел. Це суміші пахучих речовин, які відносяться до різних класів органічних сполук (переважно терпеноїди, рідше ароматичні та аліфатичні сполуки.). До кінця роль ефірних масел в обміні речовин рослини не зрозуміла: чи для захисту речовин від шкідників та тварин, чи для закриття ран в деревині і запобігання зараження грибковими захворюваннями, чи для приваблювання комах-опилювачів.

За здатність переганятись з водяним паром та летючість вони називаються ефірними, а за схожість з жирними маслами –маслами. Слабо розчиняються воді, добре в орг. розчинниках та жирах рослинних і тваринних. Їх отримують з рослинної сировини з різних рослин-ефіроносів: квітів, листків, хвої, шкірки плодів, коренів і кореневищ, плодів, кори, деревини. Вміст еф. масел коливається від 0,1 (троянда, фіалка) до 20% (в бруньках гвоздики). Число компонентів в ефірному маслі одного виду рослини може досягати сотні видів. Назва масла походить від назви рослини (за виключенням цитрусових). Масло з листків цитрусових наз. петигреневим, з квітів – неролієвим, з плодів – по назві рослин.

Отримують із свіжої сировини (лаванда, герань), прив’яленої (м’ята), або сухої (корені аїру, іриса), або попередньо ферментованого(троянда).

Схеми отримання: механічне пресування (тільки для цитрусових). Масло, що залишається в шкірці дістають перегонкою з водяним паром. Гідродестиляція – перегонка з водяним паром. Використовується, коли в сировині багато ефірних масел і температура перегонки (біля 100) не відображається на якості готового продукту. Перегонку здійснюють в перегонних апаратах безперервної або періодичної дії. Дистилят (суміш води і ефірного масла) охолоджують в холодильнику і відділяють декантоване масло. Дистиляційні води переганяють повторно. При цьому отримують одночасно пахучу воду. При перегонці з паром можна використовувати окремі види рослин як в сирому, так і в сухому вигляді. Час процесу – біля 2-х годин. Метод екстракції – потребує більш складної апаратури та добре очищеного розчинника. (етилен, бензол, хлороформ, метиловий спирт, ацетон, петролейний ефір). При екстракції сировину заливають раз або декілька раз розчинником, після насичення пахучими речовинами зливають, із злитої витяжки (міцелли) під тиском видаляють розчинник і отримані масла називаються екстракційними або пахучими восками.

Розчинник екстрагує з рослин не тільки ефірні масла, а й воски, парафіни, жири. Тому перші продукти екстракції називаються конкретами і не повністю розчиняються в спирті. Для звільнення від баластних речовин їх ще раз екстрагують етиловим спиртом і отримують абсолютні масла. Ефірні масла, екстраговані органічними розчинниками не можна вживати всередину.

До екстракційних способів відноситься і мацерація квіткової сировини жирами (яловичий, свинячий жир, оливкова олія, іноді парафін).

Метод анфлеражу - самий старий з наведених. Використовують для сировини з низьким вмістом еф. масел.(жасмін, конвалія). Метод засновано на здатності еф. масел, що виділяються рослинами, переходити в газову фазу, а потім поглинатися жирами і сорбентами. Процес проводять на спеціальних рамах – шасі, вони герметично збираються в батарею. Посередині батареї – пластинка з нанесеним сорбентом (жир, олія) На адсорбент розстилають квіти і залишають на 1-3 доби. І так багатократно (до 30 разів). Квіти потім переробляють екстракцією, а жир, (квіткова помада) зішкрібається. Потім еф. масло витягають спиртом., виморожують, фільтрують і отримують чистий продукт. Спосіб дуже дорогий. Метод динамічної сорбції – той же принцип, але покращений. Через сировину продувається гаряче повітря, яке захоплює пари еф. масел і переносять на селікагель або активоване вугілля, потім виділяють чисте масло.

 

13. Препарати гормонів, ферментів з рослинної та тваринної сировини.

Препарати біогенних стимуляторів та препарати з свіжої рослинної сировини.

Історія цих препаратів бере початок з древніх часів. В народній медицині як біостимулятори використовувались яди пчіл, ядовитих риб. Першим був Парацельс, використавши зміїну отруту.(16 ст.). Важливі продукти бджільництва (прополіс, перга, препарат «Апілак»,аерозольний препарат «Пропосол», мазь «Пропоцеум», настоянка пропол). Особливість препаратів біогенних стимуляторів в тому, що вони викликають активізацію захисних сил організму, головним чином ферментних систем, імунобіологічної реактивності, нормалізацію гормональних функцій.

Останнім часом створено великі потужності поточного промислового виробництва препаратів біогенних стимуляторів. На Одеському ВО «Біостимулятор» отримують препарати рослинного, тваринного та мінерального походження. Приклади: екстракт алоє рідкий – використовують нижні листочки двохрічної рослини. Залишають для біостимулювання в темноті на 10-12 діб, подрібнюють і заливають водою, настоюють, кип’ятять, фільтрують, перевіряють окисність.

Скловидне тіло – отримують з біостимульованих очей (по Філатову) великої рогатої худоби. Дезинфікують, обробляють фіз. розчином, роблять надріз і вакуумним пістолетом дістають скловидне тіло і заморожують. Піддають обробці в реакторі (Т 115), охолоджують, освітляють і стерилізують. використовують як розсмоктуючий та обезболюючий при невралгіях препарат.

Широке застосування мають плацентарні препарати, (аміноцен), з хрящів і трахей ВРХ, (Хонсурид, Румалон), з крові людини (плазмол), з селезінки ВРХ (спленін), з крові тварин (Солкосерил, актовегін).

Препарати з свіжих рослин – особливість їх в тому, що в них міститься весь комплекс БАР, що входять до складу рослини в найбільш природному стані (під час сушки та зберігання БАР піддаються змінам). Після 1,5-2 років зберігання сухої сировини їх кількість (особливо глікозидів і еф. масел) різко зменшується. Настоянка із свіжого коріння валеріани у 3 рази ефективніша ніж з сухого коріння.

Сучасні препарати з свіжої сировини відносять до двох груп - соки і витяжки.

Технологія соків – сировину подрібнюють у вальцях, закладають в полотняні мішки і пресують, до 85 частин соку додають 15 ч-н етанолу, швидко нагрівають і охолоджують (для інактивації ферментів та згортання білка), центрифугують та додають консервант

(етанол або хлорбутанолгідрат). Виготовляють: сік подорожника, каланхоє. Настоянки з свіжої сировини: настоянка валеріани (готують на 70% етанолі, перколяція, містить ефірне масло, валеріанову кислоту, борнеол, алкалоїди, дубильні речовини, цукри.

Препарати мінерального походження – з ілової лікувальної грязі Куяльницького лиману Одеської області готують екстракт лікувальної грязі «Пелоїдин». (загрузка в керамічний бак, додають воду та хлорид натрію і настоюють при постійному перемішуванні, фільтрують двічі. Отримують водний екстракт).

 

ПРЕПАРАТИ ГОРМОНІВ

 

Гормони (від грецького hormao – приводити в рух, збуджувати) –біологічно активні речовини різної хімічної природи, які утворюються спеціалізованими клітинами залоз внутрішньої секреції, виділяються безпосередньо в кров, лімфу та регулюють обмін речовин та фізіологічні функції організму. Нараховується біля 60 біологічно активних секретів, які виробляються ендокринними залозами і мають гормональну активність.

Гормони та гормональні препарати класифікують за хімічною структурою:

1. Гормони білкової природи: прості (інсулін, пролактин, гормон росту) та складні (фолатропін, лютропін, тиротропін)
2. Гормони пептидної природи: глюкоген, кальцитонін, соматостатин, вазопрессин, окситоцин.
3. Гормони ліпоїдної природи(стероїдні): кортикостероїди, адреногени- естрогени.
4. Гормони –похідні аміноспиртів: адреналін, окситоцин, норадреналін.
5. парагормони, тканинні гормони: гастрин, секретин, гепарин).

 

Отримують гормони ендокринних залоз методом хімічного синтезу, методом генної інженерії. Зараз інтенсивно розвивається фізико-хімічний та генетичний напрям в біотехнології. Методами генної інженерії отримані штами - продуценти пептидних гормонів (інсуліну, соматропіну). Отримання гормонів методом біосинтезу є більш економічно ефективним (так як не потребує високих Т, Р, каталізаторів). Виробництво препаратів розглянемо на прикладі інсуліну. Інсулін –препарат підшлункової залози. За хімічною природою – білок. Вперше був виділений а Канаді з підшлункової залози собаки при обробці її підкисленим етанолом. Перші кристали інсуліну були отримані в 1952 році завдячуючи впровадженню новітніх методів очистки гормону.(імуноелектрофорез та рідинна хроматографія) від інших гормональних речовин. Його виділяють із підшлункових залоз рогатої худоби та свиней. Приклад найбільш ефективного способу отримання інсуліну включає ряд стадій:

1. Подрібнення заморжених залоз і екстракція кислим спиртовим розчином.
2. Осадження баластних речовин (білків) і звільнення від ліпідів.
3. Ізоелектричне осадження фракції інсуліну і осадження спиртом, ацетоном, ефіром.
4. Очистка інсуліну: осадження солями. Фракціонування методами хроматографії (сульфокатіоніт),гель-фільтрація.
5. Осадження в вигляді кристалів.
6. Переосадження цинк-інсуліну.

Свіжі або заморожені підшлункові залози подрібнюють на м’ясорубці, і екстрагують способом бімацераціі перший раз 80- 85% етанолом в реакторі з мішалкою, Другий раз екстрагують 57% етанолом, підкисленим до рН 2,8-3.Екстракцію проводять 1,5-4 год. при перемішуванні. Підкислений спирт сприяє інактивації трипсину, завдяки цьому вдається зберегти інсулін в незмінному стані. Витяжки об’єднують, залишають на холоді на 48 год. для звільнення від небажаних білків,що випадають в осад. Осад видаляють центрифугуванням. Далі для виділення і очистки інсуліну використовують іонообмінну хроматографію. Здійснюють сорбцію інсуліну з прозорої рідини на макропористому сульфокатіоніті при рН 3-3,3. Жир видаляють промивкою катіоніту 65-67% етанолом, баластні білки видаляють промиванням 0,3 М розчином ацетатного буферу. Десорбцію здійснюють швидко 0,01-0,05 М розчином амонійного буферу (при рН 10) і швидко підкисляють кислотою НС до рН 4,5 і додають ацетон. Осад баластних речовин видаляють. Інсулін осаджують

Багато фарм. компаній проводять багатомасштабні роботи по вдосконаленню технології. Датська компанія «Ноro indastry» виробляє інсулін методом, в основі якого лежить заміна залишку аланіну в ланцюгу В на залишок треоніну. Це роблять шляхом ферментативного заміщення та наступною очисткою продукту. (так був отриманий однокомпонентний інсулін, що містиь 99% чистого препарату.). Американська компанія «Елі Ліллі» з1980 р. використовує іонообмінну хроматографію на стадії додаткової очистки. Це найкрупніша компанія по розробці технології інсуліну методами генної інженерії.

Сьогодні випускається інсулін для інє’кцій, суінсулін, (цукрознижуючий ефект через 15-20 хв. На протязі 6 год., рідше викликає алергію), суспензія інсулін – протамін (готують з кристалічного інсуліну з додаванням фосфату натрію та сульфату протаміну, ефект наступає за 2-4 год. І триває 16-18 год.), суспензія цинк-інсуліну аморфного (стерильна суспензія інсуліну з хлоридоим цинку в буферному ацетатному розчині, цукрознижуючий ефект через 1-1.5 год. на 10-12 год.), суспензія цинк-інсуліну для інє’кцій(ефект через 2-4 год. І досягає максимуму через 8-10 год. і триває 24 год.), суспензія цинк-інсуліну кристалічного (це кристали, не розчинні в воді, ефект наступає через 6-8 год. і продовжується 30-36 год. По характеру дії близький до зарубіжного Insulinum Itralente.

Останнім часом розроблено нові, очищені від проінсуліну та високомолекулярних білків препарати. Вони краще переносяться і не викликають алергічних реакцій: моноінсулін, суспензія інсулін- семілонг та інсулін – лонг та ультралонг. Крім моноінсуліну(препарат короткої дії) всі останні – пролонгованої дії

 

ПРЕПАРАТИ ФЕРМЕНТІВ

Ферменти входять до складу всіх клітин і тканин живих організмів і регулюють перебіг процесів, які лежать в основі життєдіяльності організму. Відомо біля 2000 ферментів, близько 100 з них отримані в кристалічному стані. Як і всі білки вони є високомолекулярними сполуками. Малостійкі, дуже чутливі до зміни рН середовища і Т.

Для кожного ферменту існує оптимальне значення рН, при якому швидість реакції максимальна (активність трипсину має оптимум при рН 7,8, панкреатичної амілази – при 6, 7-7,2. Відхилення рН в ту чи іншу сторону веде до зниження швидкості ферментативної реакції).Ферменти, оптимальна дія яких знаходиться в нейтральному. або лужному середовищі повністю інактивуються в кислому середовищі шлунку. Оптимальна Т для більшості -20-40 С. Підвищена до 40-50 С приводить до зменшення ферментної активності, а іноді і денатураціі білків.

За типом реакції, яку вони каталізують, всі ферменти діляться на 6 основних класів:

1. Оксидоредуктази.; 2.Трансферази; 3. Гідролази; 4. Ліази; 5.Ізомерази; 6.Лігази.

Більша частина ферментів, які випускає промисловість –відносяться до гідролаз.

Розрізняють ферменти: прості білки, які при гідролізі дають тільки амінокислоти і

-ферменти-протеїни, використ. як лікарська та діагностична сировина (пепсин, трепсин, уреаза).

Складні ферменти,як правило, мають простетичну групу небілкової природи (кофермент), звя’зану з білком. Роль коферментів в загальному процесі каталізу настільки важлива, що їх варто розглядати як окрему групу БАР з різними механізмами дії.

Так як дуже важко отримати ферменти в гомогенному стані, а вже існуючі препарати містять ще й супутні (крім основної) ензиматичні властивості, то промислові ферменти класифікують за основним компонентом: -амілотичні, ліполітичні, целюлозолітичні, протеолітичні. Набільш розвинена ферментна промисловість у США, Японії, Німеччині, Данії, та Франції.