Las condiciones de secado deben ser estudiadas debidamente pues la humedad excesiva, la incidencia de sol directo y el polvo atmosférico deterioran el material destruyendo sus propiedades medicinales, con la consecuente disminución de la calidad de la materia prima. Lo recomendable es secar el material hasta aproximadamente un 10 % de humedad (4).
Entre los métodos de secado más utilizados encontramos: secado en estufa, secado al sol y secado a la sombra, siempre teniendo en cuenta que el secado del material vegetal se debe realizar a condiciones moderadas de temperatura.
Para la reducción del tamaño del material vegetal existe una amplia variedad de equipos, se destacan los molinos de diferentes tipos como: molinos de cuchilla (corta y desgarra), molinos de martillo (rompe y fragmenta) y molinos de rodillos (machaca y tritura).
Durante el almacenamiento de la materia prima vegetal, debe ser evaluada su estabilidad ya que los procesos de envejecimiento que ocurren durante estas etapas pueden degradarla considerablemente.
Especificaciones de calidad de la droga vegetal
Entre las especificaciones de calidad exigidas (6) para la evaluación de materias primas vegetales con fines medicinales se encuentran:
Características macroscópicas (forma, tamaño, caracteres superficiales, textura y fractura).
Identificación y cuantificación de sustancias activas o marcadores.
Sustancias solubles.
Cenizas totales.
Materias extrañas.
Contenido de agua.
Tamaño de partículas.
Control microbiológico.
Metales pesados.
Métodos de extracción
La extracción sólido-líquido es una operación que está presente prácticamente en todos los procesos tecnológicos relacionados con la industria químico y médico-farmacéutica (7); dentro de ésta, los métodos de extracción por maceración y la precolación o lixiviación son los más utilizados (2).
-Maceración
El material crudo previamente triturado se pone en contacto duradero con cantidad suficiente de solvente, en un tanque cerrado a temperatura ambiente durante 2-14 días hasta el agotamiento de la droga vegetal. Puede utilizarse agitación. Posterior a este tiempo la mezcla es filtrada, el material insoluble es lavado con el mismo solvente y los filtrados se mezclan para concentrar el extracto.
-Percolación o lixiviación
El material crudo previamente triturado se pone en contacto con cantidad suficiente de solvente de forma tal que el solvente cubra la capa de sólido en el tanque percolador. El solvente se renueva de modo continuo manteniéndose un gradiente de concentración, el disolvente puro desplaza al que contiene la sustancia extraída sin ser necesario aplicar presión. La droga residual es prensada y el fluido obtenido es combinado con el percolado para concentrar el extracto.
Clasificación de los extractos vegetales
Dependiendo del grado de concentración de los extractivos, los extractos pueden clasificarse en (2):
-Extractos fluidos o líquidos
-Extractos semisólidos o blandos
-Extractos secos
Obtención de extractos
Es importante establecer los parámetros de extracción para lograr la estandarización del proceso, esto garantizará la calidad, rendimiento, seguridad y eficacia del producto medicinal (8, 9), por ejemplo:
–naturaleza química de la materia prima vegetal: conocer las características del metabolito o compuesto químico a extraer.
–selección del solvente: definir la selectividad del solvente a emplear, el solvente óptimo será el que logre extraer un mayor rendimiento del compuesto de interés.
-relación sólido-líquido: la proporción más conveniente de trabajo será aquella con la que se alcancen los mayores rendimientos de extracción.
-tamaño de partícula del sólido: de la forma y dimensión de los sólidos depende en gran medida el éxito de la lixiviación, a menor tamaño de partícula, mayor superficie de contacto entre la droga y el disolvente, y por tanto, mayor acceso de los principios activos al medio líquido; no obstante, tamaños de partícula muy pequeños conducen a la formación de polvos demasiado finos, que pueden causar problemas en el proceso de extracción.
-temperatura: el aumento de la temperatura favorece la extracción, hay que prestar especial atención cuando la sustancia de interés es termolábil o el menstruo es volátil, además, temperaturas elevadas pueden conducir a lixiviar cantidades excesivas de solutos indeseables.
–velocidad de agitación y tiempo de extracción: los óptimos valores de estos parámetros serán aquellos que logren extraer un mayor rendimiento del producto. A mayor tiempo de contacto, mayor capacidad tendrá el disolvente para alcanzar el equilibrio de concentraciones.
–viscosidad del medio: no deben seleccionarse solventes de viscosidad relativamente alta.
El extracto vegetal obtenido se debe caracterizar en cuanto a: sustancias activas y marcadores, densidad, solventes residuales, sólidos totales, pH, control microbiológico y volumen total (6).
La separación sólido líquido.
La separación sólido-líquido se realiza con el objetivo de retirar el residuo de la droga después de la extracción. En la actualidad prácticamente en todos los procesos tecnológicos relacionados con la industria química y médico-farmacéutica se incluyen etapas de separación sólido-líquido sobre los cuales recae una gran importancia técnico-económica.
La selección de un separador con este fin es una tarea mucho más compleja que la selección de otros equipamientos utilizados en los procesos tecnológicos. En la industria se emplean procedimientos de sedimentación, filtración (filtro nutche, prensa) o centrifugación.
Para la selección del equipo de separación adecuado hay que tener en cuenta el tipo de separación, tamaño de las partículas de los sólidos suspendidos, contenido de sólidos en la alimentación, densidad relativa de los componentes, capacidad de procesamiento deseado y capacidad abrasiva, inflamable o explosiva (10).
Concentración de extractos
Toda vez que se ha realizado la etapa de extracción y separación, se procede a eliminar parte del solvente de extracción para aumentar el contenido de sólidos en el extracto. Este proceso se realiza a presión reducida con lo que se disminuye la temperatura de calentamiento necesaria para la salida del solvente, el rotaevaporador es una buena alternativa para trabajos en el laboratorio y es ampliamente usado mientras que sistemas análogos se utilizan a escala industrial (evaporadores, condensadores).
También pueden utilizarse métodos de precipitación del principio activo, combinados con etapas de filtración, extracción líquido-líquido, entre otras.
Secado
Para preservar los componentes naturales presentes en los extractos de plantas, se emplean métodos de secado para su obtención en forma de polvos. Estos pueden ser secados por atomización y lecho fluidizado fundamentalmente. En estos procesos es muy importante evaluar las variables: concentración de sólidos, temperatura de secado, humedad, presión, flujo y velocidad de trabajo, así como la utilización de aditivos inertes como coadyuvantes del secado para favorecer el rendimiento (11, 12).
Bibliografía
1. Conferencia de la Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales (2001). Preparación de extractos. Facultad de Química. Universidad de la República. Montevideo. Uruguay.
2. Pharmacopea (2007). 565 Botanical extracts. USP 30.
3. Polanco, X. (2003). Calidad en la producción y elaboración de plantas medicinales (II). Boletín de Plantas Medicinales y Aromáticas · 8. SIN 0718-0357.
4. Chife, C. (2005). Garantía y control de calidad de materias primas vegetales para fines farmacéuticos. Rev. LabCiencia 4: 6-8, 24-26. Disponible en: www.noticias-tecnicas.com
5. Rivero, R.; Rodríguez, E.; Menéndez, R.; Fernández, J.; Barrio, G. y González, M. (2002). Rev. Cubana Plant Med. 7 (1):32-38.
6. Regulación 28-02 (2001). Requisitos para la solicitud de inscripción, renovación y modificación en el registro de medicamentos de origen natural de uso humano. CECMED. MINSAP.
7. Treybal, R. E (1986). Operaciones con Transferencia de masa. Ed. Revolucionaria, La Habana, Cuba.
8. Álvarez, A.; González, J. A.; Urquiola, A.; García, M. y Monteagudo, R. (2007). Influencia del método de secado y el tiempo de almacenamiento en estante de las hojas de E. minutifolium Griseb sobre la actividad citotóxica y antiherpética tipo 1. Re. Cub. De Química. XIX (1): 33-35.
9. Carmona, R.; López, O.; González, M. L. y Muñoz, A. (2006). Optimización del proceso de obtención del extracto acuoso de C. officinalis. Rev. Cub. Plant Med. 11 (3-4).
10. García, J. (1993). La filtración y la centrifugación en la industria químico-farmacéutica. Primer Curso Internacional. Segunda Parte, pp. 82-6, Ciudad Habana, Cuba.
11. López, O.; Muñoz, A.; Carmona, R.; Torres, L. y González, M. L. (2006). Influencia del uso de aditivos sobre el rendimiento del proceso de secado por aspersión del extracto acuoso de C. Officinalis L. Rev. Cub. Plant Med. 11 (1).
12. López, O.; Muñoz, A.; Carmona, R.; Torres, L.; González, M. L.; Varela, A.E.; García, J.M. y Suárez, E. (2007). Obtención y escalado del extracto seco de C. Officinalis L. Rev. Cub. de Química. XIX (1) p. 71-73.
Autor:
Tania Pérez Bueno
Grupo de Desarrollo y Biotecnología Industrial
Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria
| Página siguiente |