Общие сведения
Настои и отвары представляют собой водные вытяжки из лекарственного растительного сырья или водные растворы специально приготовленных для этой цели экстрактов. Настои и отвары могут использоваться как изолировано, так и в сочетании с разнообразными лекарственными веществами. Обычно их назначают внутрь, иногда — наружно в качестве примочек, полосканий, ванн и т.п. По физико-химическим свойствам водные вытяжки являются сочетаниями истинных, коллоидных растворов, а также растворов высокомолекулярных соединений, извлеченных из растительного сырья. Таким образом, настои и отвары представляют собой полидисперсные системы, что должно учитываться при добавлении к ним лекарственных веществ. Использование водных извлечений при различных заболеваниях практиковалось еще в глубокой древности. Клавдий Гален (около 1800 лет назад), не разделявший мнения Гиппократа о существовании в природе медикаментозных средств в готовом виде, утверждал, что в растениях наряду с лекарственными веществами есть и такие, которые могут оказывать вредное влияние на организм. Уже в те времена врачи стремились путем простейшей обработки растительного материала получить более удобную для применения форму.
Несмотря на наличие в арсенале аптек синтетических фитохимических препаратов, такие древние лекарственные формы, как настои и отвары, применяются до сих пор. В современной рецептуре аптек водные извлечения составляют 10—15 %. В большой степени это обусловлено достаточно высокой лечебной эффективностью, относительной дешевизной сырья, сравнительно быстрой технологией получения водных вытяжек, не требующей сложного оборудования, и, следовательно, доступной для любой аптеки. Наиболее существенным недостаткам этих лекарственных форм является нестойкость при хранении. В водных извлечениях возможны явления химического превращения веществ — гидролиз, окисление или восстановление. Эти процессы протекают значительно быстрее при повышении температуры. Наиболее легко гидролизуются сложные эфиры и амиды, особенно в слабощелочной среде. Кроме того, при хранении настои и отвары подвержены микробной порче (из-за плесневых и дрожжевых грибов), что приводит к активизации ферментативных процессов (активность их также зависит от температуры). Нестандартность водных извлечений объясняется особенностями лекарственного растительного сырья и несовершенством существующих аптечных методов изготовления. Действующие вещества некоторых растений до сих пор еще не установлены.
Так, неизвестно, какие вещества обусловливают медикаментозное действие коры калины, травы пастушьей сумки и др. Для некоторых растений не разработаны оптимальные технологические приемы выделения чистых действующих веществ. В большинстве случаев лечебное действие водных извлечений зависит не от одного действующего вещества, а от целого их комплекса. В качестве экстрагента для настоев и отваров используют воду дистиллированную. Вода достаточно хорошо извлекает большинство действующих веществ из лекарственного растительного сырья (кроме алкалоидов), фармакологически индифферентна, обладает большой диффузионной способностью и хорошими десорбирующими свойствами, дешева и доступна. Однако она может вызвать гидролиз некоторых веществ (в присутствии ферментов), подвержена микробному загрязнению. Несмотря на внешнюю простоту приготовления настоев и отваров, протекающий при этом процесс извлечения является весьма сложным. Извлекаемые из растительного сырья вещества заключены в клетках, через оболочки которых должен сначала проникнуть растворитель (вода), а затем вернуться обратно в образовавшийся раствор. Процесс извлечения включает такие стадии, как диффузия и осмос, вымывание, десорбция. При извлечении растительного лекарственного сырья сухой материал, богатый гидрофильными веществами (белками, клетчаткой, дубильными веществами), при соприкосновении с водой набухает. При этом вода сначала вымывает из наружных клеток (главным образом разрушенных) растворимые и нерастворимые вещества, а затем под действием капиллярных сил она проникает в межклеточное пространство, оттуда — через поры стенок и отчасти непосредственно через стенки внутрь клеток. Внутри клеток жидкость взаимодействует с находящимися там веществами, образуя истинные растворы. При этом неограниченно набухающие коллоиды пептизируются, а ограниченно набухающие образуют гели. Некоторые растворимые вещества адсорбционно связаны с нерастворимыми компонентами, содержащимися внутри клетки, и для их извлечения растворитель должен обладать свойствами десорбента. Таким образом, внутри клеток образуется концентрированный раствор, создающий значительное осмотическое давление, вызывающее осмотическую диффузию между содержимым клеток и окружающей их жидкостью с меньшим осмотическим давлением. Процессы осмоса протекают самопроизвольно до тех пор, пока осмотическое давление снаружи и внутри клеток не станет равным. При этом происходят молекулярная и конвективная диффузии. Молекулярная диффузия обусловлена хаотическим движением молекул и зависит от запаса кинетической энергии частиц. Скорость ее зависит от температуры (прямо пропорционально), величины поверхности, разделяющей вещества, толщины слоя, через который проходит диффузия. Кроме того, перемещение вещества зависит от длительности процесса (чем дольше диффузия, тем большее количество вещества переходит из одной среды в другую). Конвективная диффузия представляет собой перенос вещества в результате действий, вызывающих перемещение жидкости (сотрясения, изменения температуры, перемешивания). Этот вид диффузии осуществляется значительно быстрее и происходит за счет явления конвекции (переноса массы из одного места подвижной среды в другую). Наступающее в результате этих процессов состояние подвижного диффузионного равновесия соответствует завершению экстракционной стадии. Используя эту теорию извлечения, в большинстве случаев можно обеспечить максимальный переход действующих веществ из растительного сырья в вытяжку в достаточно короткие сроки. Например, с целью ускорения процесса экстракции при изготовлении вытяжек необходимо частое перемешивание жидкости. Для облегчения проникновения воды в толщу материала, имеющего клеточную структуру, сырье измельчают. Кроме того, измельчение осуществляют и для увеличения поверхности соприкосновения воды с частичками материала, так как количество извлеченных веществ находится в прямой зависимости от поверхности диффузии.
Чтобы увеличить скорость диффузионного обмена, а следовательно, и экстракции процесс ведут при повышенной температуре. Этот физический фактор, как правило, увеличивает и растворимость веществ. Качество готовых настоев и отваров зависит от ряда условий — стандартности растительного сырья, степени измельчения материала, количества воды, которым обрабатывалось сырье, режима экстракции сырья, химической природы действующих веществ, применяемой для приготовления вытяжек аппаратуры. Концентрация водных вытяжек в значительной степени зависит от количественного содержания действующих веществ в исходном сырье, которое может колебаться в зависимости от места и условий произрастания, времени сбора, режима сушки и др. Поэтому для приготовления водных вытяжек разрешается использовать как стандартное сырье, так и сырье повышенной кондиции. Сырье с меньшей биологической активностью или с меньшим содержанием алкалоидов для приготовления водных вытяжек не применяют. Сведения о количественном содержании действующих веществ в сырье приводятся в аналитическом паспорте и указываются в процентах (для алкалоидов) или числом биологических единиц действия в 1 г сырья (для гликозидов). В случае использования сырья с повышенным содержанием действующих веществ (по сравнению с положенным по стандарту) его следует брать в меньшем количестве, чем прописано, используя следующую формулу:
Х = А х В / С, где
X — количество сырья повышенной кондиции;
А — прописанное количество лекарственного растительного сырья;
С — содержание действующих веществ в используемом сырье;
В — стандартное содержание действующих веществ.
Пример
Rp.: Inf. herbae Adonidis vernalis 6,0 — 180 ml
D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.
По стандарту биологическая активность сырья должна быть 50—66 ед. в 1 г сырья. Фактическая биологическая активность используемого сырья составляет 80 ед. в 1 г. Поэтому вместо прописанного берут (6 х 50 / 80) 3,75 г сырья повышенной кондиции.
Как правило, расчет упрощают, пользуясь заранее установленным соотношением между 1 г имеющегося и стандартного сырья:
1 — 80
Х — 50
Х = 0,625.
Следовательно, вместо 1 г прописанного сырья берут 0,625 г сырья данной кондиции.
Пример
Rp.: Inf. herbae Thermopsidis 1,0 — 200 ml
D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.
Содержание алкалоидов в траве термопсиса должно быть не менее 1 %. При использовании сырья с содержанием 1,3 % его следует взять:
X = 1 х 1 / 1,3 = 0,77 (г).
Достаточно большое значение для обеспечения максимального перехода в вытяжку действующих веществ имеет состав клеточных оболочек растительного сырья. Клеточные оболочки в большинстве случаев содержат пектиновые вещества, склеивающие между собой оболочки отдельных клеток. Целлюлоза, являющаяся их основой, нерастворима в воде, но набухает в ней. Пектиновые вещества (как растворимые, так и нерастворимые) затрудняют процесс экстракции. Кроме того, клеточные оболочки многих растительных материалов пропитаны лигнином, обусловливающим твердость оболочек, но уменьшающим способность набухания в воде. Некоторые виды сырья имеют клеточные оболочки, содержащие суберин и кутин (вещества, не смачивающиеся водой и препятствующие ее проникновению внутрь клеток).
Следовательно, растительное сырье, содержащее много лигнина, суберина и кутина, нуждается в более тонком измельчении. Существуют регламентированные оптимальные нормы измельчения растительного сырья, ниже которых измельчать материал нецелесообразно, так как при этом будет превалировать процесс вымывания, в вытяжку будут переходить нерастворимые вещества, мелкие обрывки тканей, делающие ее мутной и способствующие ускорению порчи настоев и отваров. Согласно указанию ГФ XI растительное сырье должно быть измельчено в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. Обычно в аптеки оно поступает в измельченном виде. Оптимальной измельченностью для листьев, цветков, травы считают размер частиц не более 5 мм (сито № 50); исключение составляют листья толокнянки, эвкалипта, брусники — их размер должен быть не более 1 мм (сито № 10). Стебли, кору, корневища и корни измельчают до 3 мм (сито № 30), плоды и семена — не более 0,5 мм (сито № 5). Следует учитывать, что измельчение растительного сырья должно быть полным (без остатка), так как в различных частях содержится различное количество действующих веществ (например, лист красавки). Кроме того, сырье должно быть отсеяно от пыли, так как в воде балластные вещества набухают, способствуют склеиванию массы, обволакиванию воздухом и плохому смачиванию. Кроме того, качество водных вытяжек во многом зависит от количества воды, которым обработано растительное сырье. Большее количество экстрагента обеспечивает лучшую экстракцию исходного сырья, т.е. максимальный переход действующих веществ. В связи с этим для получения полноценных вытяжек нужно использовать максимально возможное при данных условиях количество воды. При этом необходимо помнить, что часть жидкости удерживается сырьем, поэтому вытяжки будет меньше, чем было взято воды. Потери действующих веществ за счет поглощения вытяжки сырьем прямо пропорциональны количеству жидкости, остающемуся в растительном сырье.
Эти потери можно несколько уменьшить путем отжима, но полностью их избежать невозможно, так как под влиянием капиллярных сил часть жидкости всегда будет оставаться в сырье.
Уменьшить потери можно также путем увеличения количества (в пределах возможного) воды. Поэтому для приготовления настоев и отваров рекомендуется брать воды больше, чем требуется готовой вытяжки.
Увеличение количества воды улучшает условия извлечения действующих веществ и уменьшает их потери за счет адсорбции сырьем менее концентрированной вытяжки.
При назначении во врачебных рецептах водных извлечений указывают вид вытяжки (настой, отвар), исходный растительный материал, а также количество и концентрацию готовой вытяжки.
Пример
Rp.: Inf. bac. Juniperi ex 10,0 — 200 ml
D. S. По 1 ст. л. 3—5 раз в день.
Пример
Rp.: Dec. rad. Polemonii coerulei 6,0 — 180 ml
D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.
Согласно первому рецепту из аптеки нужно получить 200 мл настоя, приготовленного из 10 г плодов можжевельника и необходимого количества воды; по второму рецепту надо получить 180 мл отвара из 6 г корня синюхи и достаточного количества воды. Количество воды, используемое для получения вытяжки, в рецепте не отмечается. Определение нужного количества экстрагента относится к компетенции фармацевта, приготавливающего лекарство. Если количество сырья в рецепте не обозначено, то из 10 частей (по массе) слабодействующего лекарственного растительного сырья получают 100 объемных частей вытяжки. Водные вытяжки из спорыньи (в настоящее время почти не применяются), травы горицвета, травы ландыша, корня истода, корневища с корнями валерианы готовят, как правило, в соотношении 1 : 30, т.е. из 1 части сырья по массе получают 30 объемных частей вытяжки. Настои и отвары из сильнодействующего лекарственного растительного сырья готовят только по прописям врача, а при отсутствии указаний о соотношениях из 1 части сырья по массе готовят 400 объемных частей вытяжки. Если врачом в рецепте указаны другие соотношения, необходимо проверить дозировку сильнодействующего сырья.
Пример
Rp.: Inf. Folii Digitalis ex 1,0 — 200 ml
D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.
Высшая разовая доза листьев наперстянки равна 0,1 г. Высшая суточная доза соответственно — 0,5 г.
Проверка дозы:
200 — 1
15 — Х
Х = 15 / 200 = 0,075 (г) (разовая доза).
Суточная доза: 0,075 х 3 = 0,225 (г).
Следовательно, разовая и суточная дозы листьев наперстянки не превышены, готовить и отпускать данный настой можно. Объем воды, необходимый для приготовления требуемого количества настоя или отвара, определяют суммированием количества извлечения, указанного в рецепте, и дополнительного количества для компенсации адсорбции жидкости сырьем. Последнюю величину рассчитывают путем умножения прописанной массы сырья на коэффициент водопоглощения, показывающий количество жидкости, удерживаемое 1 г растительного сырья после его отжима. При приготовлении водных вытяжек с учетом коэффициента водопоглощения количество действующих веществ, переходящих в вытяжку, увеличивается примерно на 13—20 % (табл. 14).
Коэффициент водопоглощения показывает количество жидкости, удерживаемое 1 г растительного сырья после его отжатия в перфорированном стакане инфундирки.
Если в ГФ XI коэффициент водопоглощения не обозначен, то следует руководствоваться условно принятыми коэффициентами: для корней — 1,5; для коры, цветков и травы — 2,0; для семян — 3,0.
Пример
Rp.: Inf. florum Chamomillae 200 ml
D. S. Полоскание.
При отсутствии особых указаний в рецепте настой цветков ромашки готовят, исходя из расчета: 10 частей по массе цветка на 100 мл настоя. При приготовлении настоя цветков ромашки на 1 г цветков теряется 3,4 мл вытяжки. Поэтому для получения вытяжки в количестве, обозначенном в рецепте, необходимо взять 403,4 мл воды (200 + 203,4).
Пример
Rp.: Inf. fructus Cynosbati 15,0 — 200 ml
D. S. По 1 ст. л. 5 раз в день.
По данным таблицы потеря вытяжки на 1 г плодов шиповника составляет 1,1 мл. Для получения заданного количества настоя требуется следующее количество воды: 200 + 15 х 1,1 = 216,5 (мл).
Пример
Rp.: Inf. herbae Thermopsidis ex 0,5 — 200 ml
D. S. По 1 ст. л. 2—3 раза в день.
Для приготовления препарата по данному рецепту мелкоизмельченную траву термопсиса заливают 201 мл воды, так как в данном случае 0,5 г сырья удержит двойное количество воды (1 мл). Смесь настаивают на водяной бане в течение 15 мин, после чего охлаждают при комнатной температуре не менее 45 мин. Готовый настой процеживают через ватный тампон и при необходимости доводят его объем водой до 200 мл (процеживая воду через тот же тампон).
Укупоривают, оформляют к отпуску.
Концентрация экстрактивных веществ в вытяжке может быть существенно увеличена, если извлеченный и отжатый растительный материал подвергнуть разминанию в ступке с недостающим количеством воды и затем повторно отжать, а полученную жидкость присоединить к первоначальной вытяжке.
Температура и длительность (режим) экстракции также оказывают значительное влияние на качественный и количественный состав водных вытяжек. Повышение температуры увеличивает скорость диффузионного обмена, растворимость действующих веществ и ускоряет их экстракцию. Однако в некоторых случаях в растительном сырье содержатся термолабильные вещества (гликозиды и др.), которые при длительном нагревании разрушаются. Кроме того, иногда повышение температуры нежелательно вследствие значительного перехода в вытяжку балластных веществ и потери летучих компонентов.
