Лекція 11

1. Лекція 11 Екстракція доц. Л.В. Вронська

2. План • Екстракція. Розподіл речовини між двома рідинами. • Основні кількісні характеристики екстракції. • Типи екстракційних систем. • Основні органічні реагенти, які використовують у методі екстракції. • Застосування екстракції в аналізі лікарських засобів.

3. Екстракція – процес переведення речовини з водної фази в органічну. Ав Ао • Процес переносу розчиненої речовини з одної рідкої фази в іншу, яка з нею не змішується або обмежено змішується, називається рідина – рідинним розподілом або розподілом між двома рідинами.

4. Проведення періодичної екстракції

5. Закон розподілу Нернста – Шилова: • відношення концентрацій розчиненої речовини в обох фазах при постійній температурі є постійним і не залежить від концентрації розчиненої речовини: D = CA(o) CA(в) • D – коефіцієнт розподілу залишається постійним, якщо відсутні процеси: • дисоціації асоціації • полімеризації інші перетворення розчиненої речовини

6. Відношення активності речовини в одній певній формі в фазі органічного розчинника до її активності у водній фазі називаютьконстантою розподілу : • Коефіцієнт і константа розподілу зв’язані з розчинністю речовини

7. Основні поняття: • екстракція • екстракційний реагент • екстрагент • розбавник • екстракт • реекстракція • реекстрагент

8. Класифікація екстракційних процесів: • періодична екстракція • неперервна екстракція • противоточна екстракція

9. Ділильна лійка для проведення періодичної екстракції

10. Апарат Сокслетадля неперервної екстракції лікарської рослинної сировини

11. Апарат Сокслета

12. Умови вибору розчинника, який використовується в якості екстрагента: 1. Не повинен змішуватись з водою. 2. Повинен бути селективним. 3. Повинен володіти великою ємкістю по відношенню до екстрагованої речовини. 4. Повинен максимально відрізнятись за густиною від густини води. 5. Повинен мати мінімальну в’язкість. 6. Повинен бути недорогим. 7. Не може бути вибухонебезпечним.

13. Основні кількісні характеристики екстракції • Фактор ( або ступінь ) вилучення R = n (A)о/ n (A)поч • Ступінь вилучення для однократної екстракції

14. Основні кількісні характеристики екстракції • Ступінь вилучення: для багатократної (m) екстракції • Коефіцієнт (фактор) розділення іонів A, B рівний відношенню коефіцієнтів розподілу цих іонів

15. Основні кількісні характеристики екстракції • Фактор збагаченняS

16. Основні кількісні характеристики екстракції • константа екстракції для процесу Mn++n(HL)O=(MLn)o+nH+

17. Константа екстракції є функцією від: • константи стійкості комплексної сполуки, яка екстрагується () • константи кислотності екстракційного реагенту, якщо він утворює екстраговану сполуку () • константи розподілу екстракційного реагенту () • константи розподілу екстрагованої комплексної сполуки () • рН середовища (оптимальне)

18. Типи екстракційних систем • Галогеніди, які характеризуються наявністю ковалентного зв’язку: HgCl2, HgI2, SbI3, AsBr3, GeCl4, елементний йод, окремі оксиди і т. д. • Внутрішньокомплексні солі: дитизонати, диетилдитіокарбамати, оксихінолінати, оксини, β-дикетонати, а також ди-(2-етилгексил)-фосфати актиноїдів, рідкісноземельних та деяких інших елементів • Комплексні металокислоти: HFeCl4, HІnBr4, HSbCl6 та ін.

19. Типи екстракційних систем • Координаційно-несольватовані(а) і координаційно-сольватовані (б) солі: а) солі тетрафеніларсонію, тетрафенілфосфонію б) сполуки, які утворилися при екстракції уранілнітрата і нітрату торію трибутилфосфатом з нітратнокислих розчинів. • Гетерополісполуки: Фосфору, Арсену, Силіцію, Ванадію, Молібдену, Вольфраму і т. д. !!!! Найбільш широко застосовують внутрішньо-комплексні солі, комплексні металогалогенідні кислоти і координаційно-сольватовані солі.

20. Основні органічні реагенти • 8-оксихінолінвзаємодіє більше, ніж з 50 елементами: Pd, Mo, W, V, Tl, Fe, Zr, Ga, Cu, Ti, In, Bi, Ni та інші. • Ацетилацетонутворює сполуки з більше, ніж 60 елементами: Pb, Tl, Fe, Pu, U, Ga, Cu, Se, Al, In, Th, Ni, La та інші). • Тіонілтрифторацетон застосовується для виділення і розділення актиноїдів.

21. Основні органічні реагенти • Дитизон застосовується для визначення Pd, Au, Hg, Ag, Cu, Bi, Pt, In, Zn, Cd, Co та ін. Має велике значення в токсикологічному аналізі. • Натрій диетилдитіокарбамінатреагує з декількома десятками елементів:Hg, Ag, Cu, Tl, Ni, Bi, Pb, Cd, Sb та ін. !!! Маєвелике значення в токсикологічному аналізі.

22. Для підвищення селективності екстракції: • створюють оптимальне рН середовища • застосовують маскування (реакції комплексоутворення, окиснення-відновлення, осадження)

23. Застосування екстракції в аналізі лікарських засобів Екстракцію проводять для: • розділення елементів • концентрування домішок • очистки основного компоненту від домішок в процесі отримання субстанцій лікарських речовин • визначення основного компоненту і домішок в процесі аналізу субстанцій лікарських речовин та ГЛЗ

24. Екстракцію проводять для: • для ідентифікації та кількісного визначення діючих речовин чи речовин-маркерів в процесі аналізу лікарських препаратів рослинного походження • підвищення чутливості і селективності реакцій • вивчення констант стійкості комплексних сполук • вивчення стану речовини в розчині (заряд, ступінь полімеризації) • отримання екстрактів, настоянок, ферментних препаратів, антибіотиків, новогаленових препаратів з різного біологічного матеріалу.

25. Застосування екстракції, як методу концентрування і визначення • Абсолютне концентрування – • Відносне концентрування – • Особливо важлива роль екстракції при поєднанні з фізичними і фізико-хімічними методами аналізу – гібридні методи аналізу, які мають такі переваги: • висока чутливість • селективність • специфічність • експресність визначення

26. Схема твердофазної екстракції, яка використовується в сорбційних патронах

27. Ротаційний випарювач для концентрування екстрактів

28. Екстракція лікарської рослинної сировини (ЛРС) включає етапи: • висушування (інколи необов’язково) • подрібнення • просіювання • підбір оптимального екстрагента • вибір оптимальної методики екстракції • екстракція (намочування, проникнення екстрагента крізь пори, розчинення речовин в середині клітини, дифузія молекул речовини через клітинні оболонки, масоперенос екстрагованих речовин від поверхні шматочків сировини в екстрагент).

29. Аналітичні методики отримання екстракту з метою аналізу ЛРС на доброякісність: • Екстрагування до повного виснаження (перколяція з 1 г ЛРС через бюретку) • Одноразове екстрагування наважки сировини (шляхом кип’ятіння 1 г сировини з екстрагентом) • Рівноважне екстрагування (за 4-5 год встановлюється рівновага між внутрішнім екстрагентом у ЛРС і зовнішнім екстрактом, аналізується частина екстракту) • !!! В біохімічному і токсикологічному аналізі екстракцією виділяють речовини з тваринних і рослинних тканин, як свіжих так і висушених.

30. Відгонка органічних розчинників з екстрактів при їх згущенні проводять за допомогою ротаційних випарювачів

31. Дякую за увагу!