CZ296469B6

CZ296469B6 - Zpusob výroby smesi námelových vlocek

Info

Publication number: CZ296469B6
Application number: CZ20040623A
Authority: CZ
Inventors: Svehlík@Zdenek; Svehlík@Pavel
Original assignee: Irel, S.R.O.
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2006-03-15
Also published as: SK286270B6; CZ2004623A3; SK2322004A3

Abstract

Jde o zpusob výroby smesi námelových vlocek k zajistení její struktury a tvaru pro následnou extrakci námelových alkaloidu, pricemz se nejprve provádí zajistení vstupního námele s jeho prípadnou úpravou vlhkosti, následne se od námele separují mechanické necistoty a poté se námel prípadne podrobí hmotnostní a velikostní separaci do jednotlivých frakcí, a dále se na námel a/nebo na jednotlivé frakce námele pusobí celkovým tlakem v rozmezí 0,1 az 50 MPa, který zahrnuje dve na sebe kolmé radiální a tangenciální slozky sil ve vzájemném pomeru v rozmezí 1:1 az 850:1, pricemz velikost celkového tlaku a vzájemný pomer slozek sil se volí v závislosti na vlhkosti, olejnatosti, frakci a druhu vstupního námele.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby směsi námelových vloček ze sklerocií houby paličkovice nachové (Claviceps purpurea), tzv. námele, která je používána jako surovina pro následnou extrakci účinné látky - směsi námelových alkaloidů - ve vhodném typu extraktoru.

Dosavadní stav techniky

Námel tvoří sklerocia o průměru asi 1 až 5 mm a dlouhá 5 až 30 mm, nelesklá, matová, barvy šedohnědé. Na rovném lomu jsou na okraji temně fialová, uvnitř bělavě narůžovělá až světle červenavě nafialovělá. Droga má charakteristický houbový zápach a nasládlou, později nahořklou chuť.

Námel obsahuje řadu biologicky aktivních látek. Mezi farmakologicky nejvýznamnější patří deriváty lysergové kyseliny, souhrnně označované jako námelové alkaloidy. Tyto látky jsou z námele specifickými rafinačními technikami získávány v čisté podobě jako chemická individua. Jsou používány jako takové v celé řadě farmakologických indikací či jako výchozí látky pro další syntetické úpravy, kterými jsou získávány polosyntetické námelové alkaloidy s modifikovanými farmakologickými vlastnostmi. Ve všech případech izolace námelových alkaloidů vychází z primárního extraktu námele, který se získává extrakcí upraveného námele extrakcí vhodným extrakčním činidlem.

Ze stavu techniky známá předextrakční úprava námele spočívá v jeho rozdrcení rýhovanými válci, jejímž výsledkem je surovina nerovnoměrně rozdrcená, obsahující nedefinovanou distribuci velikostí částic, často v poměru nevhodném pro daný typ extrakčního zařízení. V principu lze takto předupravený námel extrahovat pouze v zařízení, která umožňují dosáhnout velkého rozdílu tlaků extrakčního činidla mezi vstupem a výstupem z extraktoru, přičemž navíc separační přepážky v extraktoru musí být vhodné konstrukce, aby zamezily kontaminaci primárního extraktu nejjemnějšími podíly extrahovaného materiálu. Tomuto požadavku vyhovují vsádkové extraktory nebo extraktory zapojené v sérii a pracující v režimu semikontinuální protiproudé extrakce (tzv. baterie perkolátorů). Při tomto způsobu extrakce je dosahováno vysoké vyextrahovanosti vstupního materiálu vzhledem k účinné látce, ovšem za cenu nutnosti aplikovat na perkolátory v sériovém zapojení vysoký tlakový spád extrakčního činidla. Navíc i přes optimalizace provedení přepážek extraktoru dochází průniku nejjemnějších podílů extrahovaného materiálu do primárního extraktu s následnou sedimentací, což vyžaduje časté čištění zařízení a omezuje tím jeho produktivitu. Pro dosažení maximální vyextrahovanosti námelových alkaloidů se jako extrakčního činidla používá z hlediska bezpečnosti a ekologie zcela nevhodné směsi rozpouštědel na bázi diethyletheru a ethanolu. Regenerace této směsi je vzhledem k nízkým teplotám varu rozpouštědel neúplná, dochází k vysokým imisím rozpouštědel do atmosféry. Tento fakt, stejně jako poměrně vysoká cena diethyletheru jako suroviny negativně poznamenává ekonomiku celého procesu.

Pro zvýšení kapacity extrakce a omezení negativních jevů u shora popsaných extrakčních zařízení byly dále provedeny určité technologické úpravy. Námel byl podroben řezání na řezacích válcích s následným vyséváním, čímž se zvýšila homogenita výsledného produktu. Tato úprava měla za následek zvýšení kapacity extrakce o cca 8 %, ovšem také zvýšení pracnosti. Další možnosti úpravy vstupního materiálu však již byly limitovány a nebylo proto možno již významným způsobem zvýšit kapacitu extrakce.

-1 CZ 296469 B6

Podle nejbližšího stavu techniky, který představuje v České republice zapsaný užitný vzor č. 13 518 se řešením, umožňujícím zvýšit kapacitu extrakce, ukázalo být použití extraktoru jiného technického provedení. Uvedené podmínce podle tohoto užitného vzoru nejlépe vyhovuje kontinuální extrakční zařízení typu Carusel, které navíc umožňuje použití extrakčního činidla na bázi rozpouštědel ekologicky akceptovatelných, bezpečných a ekonomicky výhodných. Jeho funkce spočívá v protiproudé kontinuální extrakci vstupního materiálu extrakčním činidlem v sekcích, které vzájemně liší vyextrahovaností vstupního materiálu. Pro tento typ zařízení je charakteristické, že extrakční činidlo protéká extrahovaným materiálem pouze vlivem gravitace a také to, že pro bezchybný provoz zařízení je nutno striktně dodržovat předepsanou distribuci velikostí částic v extrahovaném materiálu, aby nedocházelo k ucpávání filtračních přepážek extraktoru. Kromě toho jsou kladeny vyšší nároky na úpravu vstupního materiálu ve smyslu jeho dobré extrahovatelnosti daným extrakčním činidlem, aby bylo možno systematicky dodržovat vysokou vyextrahovanost vstupního námele. V důsledku těchto požadavků se po provedení příslušných zkoušek jevila dřívější předextrakční úprava námele jako zcela nevyhovující. Docházelo ke špatnému protékání extrakčního činidla i ucpávání zařízení jemnými podíly extrahovaného materiálu, který nebyl uspokojivým způsobem vyextrahován.

Výsledkem tohoto úsilí se podle stavu techniky, jak je uvedeno v citovaném zapsaném užitném vzoru č. 13 518, stala směs námelových vloček s částicemi plochého tvaru s poměrem rozměrů šířky k jejich tloušťce 4,5 až 7,5:1 as narušenými buněčnými stěnami sklerocií. Uvedený užitný vzor uvádí i zařízení pro výrobu této směsi vloček.

Zejména v důsledku klimatických podmínek působících silně na kvalitu vstupní námelové suroviny zahrnující parametry jako je vlhkost, olejnatost, druh námele, frakci či množství mechanických nečistot a příměsí, zejména semen hostitelských rostlin, docházelo při výrobě takto definované směsi k problémům s udržením jakosti výsledného produktu, zejména co se týká celkové granulometrie částic a tvaru částic, a zvláště pak nízkého kritického zastoupení frakce velmi jemných prachových částic, a v důsledku toho i obsahu účinné látky, které nedosahovaly hodnot, uváděných ve výše citovaném užitném vzoru. Při procesu vytváření vloček ze vstupního námele podle citovaného stavu techniky docházelo k výraznému zvýšení nevhodné frakce prachových částic, surovina vstupního námele tak byla znehodnocována, neboť jen částečně docházelo k tvorbě požadované směsi vloček a společně s tím docházelo i k nerovnoměrnému rozrušení buněčných stěn sklerocií a tvorbě nerovnoměrné směsi námelových vloček z hlediska tvaru, což vedlo k dalšímu nekontrolovatelnému nárůstu jemných prachových částic hotové předupravené směsi námelových vloček během transportu k odběrateli, čímž se zvýšilo nebezpečí zanášení filtračních přepážek při následné extrakci. V důsledku toho klesala dramaticky i celková výtěžnost výroby.

Z tohoto důvodu vyvstala nutná potřeba řešit tento problém zdokonaleným způsobem předextrakčního zpracování vstupního námele, a to zejména s ohledem na nutnost nejen řídit tvar a distribuci velikostí částic směsi námelových vloček, ale co možná nejvíce omezit množství prachové frakce, a díky tomu zvýšit obsah účinné látky v produktu a zlepšit tak extrahovatelncst této směsi vzhledem k účinné látce, a uvedeným způsobem tak dosáhnout možnosti zpracovat vstupní námel bez výše uvedených problémů, mající jakýkoliv atypický obsah vlhkosti, olejnatosti, atypickou vstupní granulometrii částic či množství mechanických nečistot a příměsí ať jde o jakýkoliv druh námele.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob výroby směsi námelových vloček k zajištění její struktury a tvaru pro následnou extrakci námelových alkaloidů, přičemž se nejprve provádí zajištění vstupního námele s jeho případnou úpravou vlhkosti, následně se od námele separují mechanické nečistoty a poté se námel případně podrobí hmotnostní a velikostní separaci

-2 CZ 296469 B6 do jednotlivých frakcí, přičemž se na námel a/nebo na jednotlivé frakce námele dále působí celkovým tlakem v rozmezí 0,1 až 50 MPa, který zahrnuje dvě na sebe kolmé radiální a tangenciální složky sil ve vzájemném poměru v rozmezí 1:1 až 850:1, přičemž velikost celkového tlaku a vzájemný poměr složek sil se volí v závislosti na vlhkosti, olejnatosti, frakci a druhu vstupního námele.

Způsob výroby směsi námelových vloček zahrnuje nejprve případnou úpravu vlhkosti vstupního námele, kdy poté následuje separace mechanických nečistot, tj. námelová surovina se zbaví nežádoucích anorganických a/nebo organických nečistot-příměsí (kaménky, zemina, dřevo, plevy), a spolu s tím se zadrží feromagnetické a paramagnetické látky (kovové částice atd.), přičemž nezáleží na pořadí odstraňování uvedených nečistot.

Následně se podle stavu techniky případně vstupní námel podrobí hmotnostní a velikostní separaci na frakce pro co možná nej optimálnější nastavení velikosti štěrbiny mezi válci vločkovací stolice k získání z hlediska velikosti a hmotnosti maximálního množství vhodných vloček a pro zvýšení efektivnosti a účinnosti dalších fází postupu.

Krok separace částic podle jejich hmotnosti umožňuje s výhodou dělení zpracovávaného materiálu na frakce s podobnou velikostí částic, které jsou pak podrobeny působení níže uvedeného celkového tlaku za podmínek optimalizovaných pro danou frakci. Zařazení kroku separace není nezbytné, avšak významným způsobem přispívá k efektivitě celého technologického procesu a zabezpečuje vysokou reprodukovatelnost distribuce velikostí částic upraveného námele.

Po provedených experimentech a praktických zkouškách bylo s překvapením zjištěno, že způsobem podle vynálezu lze vyrobit směs námelových vloček se strukturou a tvarem vhodným pro následnou extrakci námelových alkaloidů, působením uvedeného celkového tlaku na námel a/nebo na jednotlivé frakce námele, přičemž celkový tlak zahrnuje dvě na sebe kolmé radiální a tangenciální složky sil ve výše uvedeném vzájemném poměru, kdy velikost celkového tlaku a vzájemný poměr složek sil se volí v závislosti na vlhkosti, olejnatosti, frakci a druhu vstupního námele.

Uvedeným způsobem lze tak výše uvedené nedostatky stavu techniky téměř eliminovat, jelikož celkový tlak pro zpracování konkrétního vstupního námele a/nebo jednotlivých frakcí námele s danými vstupními parametry na směs námelových vloček představuje působení výše uvedeného vhodně zvoleného vzájemného poměru i velikostí jeho radiální a tangenciální složky.

Podle vynálezu se s výhodou velikost celkového tlaku a vzájemný poměr složek sil volí takový, aby došlo alespoň k částečnému narušení buněčných stěn sklerocií námele.

Podle výhodného provedení se na jednotlivé frakce námele působí celkovým tlakem v rozmezí od 1 do 8,0 MPa a vzájemným poměrem radiální a tangenciální složky tlaku v rozmezí 1:1 až 4:1.

Výhodně je vlhkost vstupního námele je nižší než 6 % hmotn.

Při provádění způsobu podle vynálezu dochází kromě jiného k narušení buněčných stěn sklerocií a tím i usnadnění extrahovatelnosti námelových alkaloidů z takto upraveného materiálu. Uvedený způsob poskytuje předupravený námel s konečnou Teologickou formou, vhodnou pro vlastní extrakci extraktoru typu Carusel známého ze stavu techniky, kdy je zabezpečen hladký průtok extrakčního činidla a vysoká vyextrahovanost vstupního materiálu vzhledem k námelovým alkaloidům.

Podle jiné varianty vynálezu se získají v závislosti na celkovém tlaku námelové vločky se strukturou rozrušených buněčných stěn sklerocií.

-3 CZ 296469 B6

Úprava námele do tvaru vloček, tzv. vločkováním, spočívá v tom, že sklerocia jsou upravena na danou strukturu výše uvedeným celkovým tlakem, přičemž dochází nejen k úpravě tvaru, ale i k narušení buněčných stěn sklerocií.

S výhodou je vzájemný poměr radiální a tangenciální složky tlaku dán velikostí štěrbiny a relativní obvodovou rychlostí válců vločkovací stolice.

Podle vynálezu se celkového tlaku pro vytvoření alespoň částečného narušení buněčných stěn námele a/nebo námelových vloček s výhodou dosahuje otáčivým pohybem s opačným smyslem alespoň dvou válců vločkovací stolice v kombinaci s nastavením štěrbiny válců stolice; výhodněji se válce vločkovací stolice vůči sobě pohybují stejnou nebo různou obvodovou rychlostí, přičemž výhodnější je poměr obvodových rychlostí válců v závislosti na vlhkosti a olejnatosti vstupního námele v rozsahu 1:3 až 1:1, nej výhodnější pak v rozsahu 1:1,15 až 1:1.

Štěrbina mezi válci se nastavuje s ohledem na velikost částic sklerocií, kdy jsou s výhodou využívány frakce s definovanou velikostí částic podrobené výše uvedené hmotnostní a velikostní separaci.

Výhodně je povrch válců vločkovací stolice zdrsněn, výhodněji pomocí kovokeramického materiálu. Zdrsnění válců umožňuje zachycení sklerocií námele a jejich vtažení mezi válce za působení výše uvedeného tlaku a vzájemného poměru složek sil, čímž dojde k deformaci na výsledný plošný tvar s definovanou tloušťkou.

Podle dalšího znaku vynálezu je výhodné, když tvar odpovídající částicí m námele s alespoň částečným narušením buněčných stěn a/nebo tvar námelových vloček zahrnuje plochý tvar s poměrem nejdelšího rozměru vůči tloušťce v intervalu maximálně 40:1.

Výhodně se podle vynálezu smísí jednotlivé velikostní a hmotnostní frakce s částečně rozrušenou buněčnou stěnou sklerocií a/nebo námelových vloček pro standardizaci parametrů výsledné směsi námelových vloček.

Uvedeným způsobem je možno dosáhnout optimální distribuce velikostí částic upraveného materiálu, kterou lze ovlivnit výše uvedenými tlakovými podmínkami při deformaci částic vstupního námele. Uvedený způsob podle vynálezu s výhodou umožňuje vřazení operace síťování s možností eliminace částic o nevhodné velikosti, zejména zbytku prachových částic pod sítem s velikostí oka menším jak 1 mm, které mohou být použity do extrakčního procesu po předchozí granulaci na granulační lince. Takto vytvořené granule jsou přidávány k vyhovující výsledné směsi námelových vloček daného kmene a tvoří součást vsádky pro extraktor typu Carusel. Tak je podstatným způsobem možno zvýšit výtěžnost celého postupu úpravy vstupního materiálu námele a získávat tak s výhodou pouze předupravený materiál směsi námelových vloček s předem definovanou distribucí velikostí částic a definovaným tvarem.

Kritickým parametrem pro kontinuální extrakci je obsah prachových částic propadajících sítem s velikostí oka 1 mm. Při daném způsobu podle vynálezu je možno jejich zastoupení v upravené směsi námelových vloček snížit na předem stanovenou hranici, s výhodou pak pod požadovaných 8 % hmotn., výhodněji pak na 6 až 7 % hmotn.

Uvedená směs námelových vloček získaná způsobem podle vynálezu je konkrétně charakterizována granulometrií částic s intervaly zjištěnými síťováním:

až 70 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,6 mm;

až 25 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,4 mm;

až 15 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1 mm;

-4 CZ 296469 B6 a zbytek pod sítem s velkostí oka 1 mm tvoří do 7,5 % hmotn. prachových částic;

výhodněji lze dosáhnout konkrétních hodnot granulometrie:

% hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,6 mm;

% hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,4 mm;

% hmota, částic na sítě s velkostí oka 1 mm;

a zbytek pod sítem s velkostí oka 1 mm tvoří 6 % hmota, prachových částic.

Uvedený způsob podle vynálezu snižuje teplotní expozici působící na námel a/nebo na směs námelových vloček během celého procesu na minimum, výhodněji dosahuje teplota námele a/nebo směsi námelových vloček během celého procesu úpravy nižší než 40 °C.

Navíc se námel upravuje na všech zařízeních v minimálním časovém úseku, takže teplotní jeho namáhání je zcela zanedbatelné a s výhodu tak nedochází k měřitelné teplotní degradaci účinné látky obsažené ve výsledné směsi námelových vloček. Vlivem popsaných kroků způsobu dochází také k narušení buněčných stěn sklerocií, a to jak přímým mechanickým působením ve stadiu působení výše uvedeného celkového tlaku na námel, tak i nepřímým způsobem vlivem jednotlivých složek tlaku při tomto procesu. Tento fakt podstatným způsobem příznivě ovlivňuje extrahovatelnost účinné látky z takto upraveného materiálu.

Celý způsob výroby je možno provozovat v režimu nezávislého chodu jednotlivých zařízení či s výhodou při něm řadit jednotlivá zařízení do série. Při tomto uspořádání je výhodné použít tzv. spádové technologie, kdy se první krok způsobu provádí v nejvyšším bodě technologické linky a produkt je k dalším zařízením dopravován bez spotřeby energie gravitací.

Protože celý způsob podle vynálezu je z hlediska pravidel Správné výrobní praxe (dále jen SVP) dobře definovatelný a splňuje všechny její požadavky a kriteria, včetně čištění zařízení, a při provozu technologie se do produktu nedostávají žádné pomocné či cizorodé látky, je možné výsledný hlavní produkt - směs námelových vloček - s výhodou uplatnit jako surovinu pro výrobu farmaceutických produktů.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1 (stav techniky)

Zpracovávaný materiál - sklerocia paličkovice nachové (námel) - kontaminovaný obilným zrnem v množství 12 % hmota., s obsahem cizích organických příměsí 11 % hmota., cizích anorganických příměsí 0,6 % hmota, a maximální vlhkostí 6 % hmota, se nejprve zbaví nežádoucích příměsí (kámen, zemina, dřevo) v zařízení odkaménkovač. Dále se hmota zbaví feromagnetických a paramagnetických příměsí (kovové částice) v zařízení magnetické skříně. Následně proběhne separace materiálu podle velikosti a hmotnosti částic v zařízení gravitační sekce.

Po získání jednotlivých frakcí námele po provedené hmotnostní a velikostní separaci v gravitační sekci se nastaví štěrbina mezi válci vločkovací stolice, na které probíhá vlastní vločkování (výrobce: GTV MBH Luckenbach). Účinným prvkem vločkovací stolice je dvojice poháněných ocelových válců, u kterých je nastavena jejich obvodová rychlost na 4,2 až 4,8 m/s a vzájemný poměr obvodových rychlostí válců stolice v poměru 1:1 až 1:1,15, podle typu zpracovávané frakce materiálu. Válce jsou potaženy vrstvou kovokeramického materiálu na bázi karbidu wolframu obsahujícího 12 % hmota, kobaltu, přičemž čára profilu drsnosti dosahuje hodnot 14 až 18 μτη.

-5 CZ 296469 B6

Výsledná směs námelových vloček má tvar plochých šupin, přičemž poměr nejdelšího rozměru vůči tloušťce je v rozmezí 4,5:1 až 7,5:1. Popsanou úpravou došlo k částečnému narušení buněčných stěn sklerocií, čímž bylo při následné extrakci dosaženo 93 % vyextrahovanosti námelových alkaloidů. Distribuce velikostí částic takto upraveného námele byla stanovena sítovou ana5 lýzou, která poskytla následující hodnoty:

% hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,6 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,4 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,0 mm % hmotn. částic propadá sítem s velikostí oka 1,0 mm a tvoří prachový podíl.

Výtěžnost takto provedené úpravy námele vločkováním dosahuje 91 %.

Příklad 2 (stav techniky)

Zpracovávaný vstupní materiál - sklerocia paličkovice nachové (námel) - kontaminovaný obilným zrnem v množství 10 % hmotn. s obsahem cizích organických příměsí 9 % hmotn., cizích anorganických příměsí 0,5 % hmotn. a maximální vlhkostí 4 % hmotn. se nejprve zbaví nežádoucích příměsí (kámen, zemina, dřevo) v zařízení odkaménkovač. Dále se hmota zbaví fero20 magnetických a paramagnetických příměsí (kovové částice) v zařízení magnetické skříně.

Následně proběhne separace materiálu podle velikosti a hmotnosti částic v zařízení gravitační sekce.

Po získání jednotlivých frakcí námele po provedené hmotnostní a velikostní separaci v gravitační 25 sekci se nastaví štěrbina mezi válci vločkovací stolice, na které probíhá vlastní vločkování (výrobce: GTV MBH Luckenbach). Účinným prvkem vločkovací stolice je dvojice poháněných ocelových válců, u kterých je nastavena jejich obvodová rychlost na 4,2 až 4,8 m/s a vzájemný poměr obvodových rychlostí válců stolice v poměru 1:1 až 1:1,15, podle typu zpracovávané frakce materiálu. Válce jsou potaženy vrstvou kovokeramického materiálu na bázi karbidu wolf30 rámu obsahujícího 12 % hmotn. kobaltu, přičemž čára profilu drsnosti dosahuje hodnot 14 až pm.

Výsledná směs námelových vloček má tvar plochých šupin, přičemž poměr nej delšího rozměru vůči tloušťce je v rozmezí 2,0:1 až 6,0:1. Popsanou úpravou došlo k částečnému narušení buněč35 ných stěn sklerocií, čímž bylo při následné extrakci dosaženo 89 % vyextrahovanosti námelových alkaloidů. Distribuce velikostí částic takto upraveného námele byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následující hodnoty:

% hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,6 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,4 mm

18 % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,0 mm % hmotn. částic propadá sítem s velikostí oka 1,0 mm a tvoří prachový podíl.

Výtěžnost takto provedené úpravy námele vločkováním dosahuje 88 %.

Distribuce velikostí částic takto upraveného námele stanovená po proběhlé dopravě k vlastní extrakci byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následující hodnoty:

% hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,6 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,4 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,0 mm

26 % hmotn. částic propadá sítem s velikostí oka 1,0 mm a tvoří prachový podíl.

-6CZ 296469 B6

Příklad 3 (podle vynálezu)

Zpracovávaný vstupní materiál - sklerocia paličkovice nachové (námel) - druh ergokryptinový GAL 012 - kontaminovaný obilným zrnem v množství 7 % hmotn., s obsahem cizích organických příměsí 8 % hmotn., cizích anorganických příměsí 0,7 % hmotn. a maximální vlhkostí 6 % hmotn. se nejprve zbaví nežádoucích příměsí (kámen, zemina, dřevo) v separátoru mechanických nečistot konkrétně v zařízení odkaménkovač. Dále se hmota zbaví feromagnetických a paramagnetických příměsí (kovové částice) v magnetickém odlučovači, konkrétně v zařízení magnetické skříně. Následně se vstupní námel podrobí separaci podle velikosti a hmotnosti částic například v zařízení gravitační sekce.

Po získání jednotlivých frakcí námele se nastaví štěrbina mezi válci vločkovací stolice, na které probíhá vločkování sklerocií námele s narušením jeho buněčných stěn (výrobce: GTV MBH Luckenbach). Účinným prvkem vločkovací stolice je dvojice poháněných ocelových válců, u kterých je nastavena jejich obvodová rychlost na 4,2 až 4,8 m/s a vzájemný poměr obvodových rychlostí válců stolice v poměru 1:1 až 1:1,15, podle typu zpracovávané frakce námele.

Válce, s výhodou z oceli, jsou s výhodou potaženy vrstvou kovokeramického materiálu s tloušťkou 0,1 až 2,0 mm, výhodně na bázi karbidu wolframu obsahujícího 12 % hmotn. kobaltu, přičemž čára profilu drsnosti válců může dosahovat hodnot 1 až 100 μιη, zde výhodně 14 až 18 pm.

Na námel se působí celkovým tlakem 6,5 až 8,0 MPa, přičemž vzájemný poměr radiální a tangenciální složky tlakové síly je 1:1 až 4:1.

Nejvyšší teplota zpracovávaného námele je měřena ve stadiu vloček, bezprostředně za vločkovací stolicí a dosahuje teplot do 35 °C.

Výsledná směs frakcí námele s narušenými buněčnými stěnami sklerocií tvoří směs námelových vloček ve tvaru nepravidelných plochých šupin, přičemž poměr nejdelšího rozměru vůči tloušťce je v rozmezí 6,5:1 až 25,0:1. Popsanou úpravou došlo téměř k úplnému narušení buněčných stěn sklerocií, čímž bylo při následné extrakci dosaženo 98 % vyextrahovanosti námelových alkaloidů. Distribuce velikostí částic takto upraveného námele byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následující hodnoty:

Výtěžnost takto provedené úpravy námele vločkováním dosahuje 96%.

Shora popsaným způsobem výroby upravená směs námelových vloček obsahující narušené buněčné stěny sklerocií námele umožnila provést extrakci na kontinuálním extrakčním zařízení typu Carusel, přičemž oproti dosud prováděné extrakci na baterii perkolátorů došlo k navýšení denní kapacity z původních 10 až 12 tun na 18 až 24 tun extrahovaného materiálu.

-7CZ 296469 B6

Příklad 4 (podle vynálezu)

Zpracovávaný vstupní materiál - sklerocia paličkovice nachové (námel) - druh ergokryptinový GAL 012 - kontaminovaný obilným zrnem v množství 8 % hmotn., s obsahem cizích organických příměsí 8 % hmotn., cizích anorganických příměsí 0,5 % hmotn. a maximální vlhkostí 3,5 % hmotn. se nejprve zbaví nežádoucích příměsí (kámen, zemina, dřevo) v separátoru mechanických nečistot konkrétně v zařízení odkaménkovač. Dále se hmota zbaví feromagnetických a paramagnetických příměsí (kovové částice) v magnetickém odlučovači, konkrétně v zařízení magnetické skříně. Následně se vstupní námel podrobí separaci podle velikosti a hmotnosti částic například v zařízení gravitační sekce.

Válce, s výhodou z oceli, jsou s výhodou potaženy vrstvou kovokeramického materiálu s tloušťkou 0,1 až 2,0 mm, výhodně na bázi karbidu wolframu obsahujícího 12 % hmotn. kobaltu, přičemž čára profilu drsnosti válců může dosahovat hodnot 1 až 100 pm, zde výhodně 14 až 18 pm.

Na námel se působí celkovým tlakem 1,0 až 6,0 MPa, přičemž vzájemný poměr radiální a tangenciální složky tlakové síly je 1:1 až 1,5:1.

Nejvyšší teplota zpracovávaného námele je měřena ve stadiu vloček, bezprostředně za vločkovací stolicí a dosahuje teplot do 31 °C.

Výsledná směs frakcí námele s narušenými buněčnými stěnami sklerocií tvoří směs popraskaných a tlakem deformovaných sklerocií a námelových vloček ve tvaru nepravidelných plochých šupin, přičemž poměr nejdelšího rozměru vůči tloušťce je v rozmezí 1,5:1 až 5,0:1. Popsanou úpravou došlo k částečnému narušení buněčných stěn sklerocií, čímž bylo při následné extrakci dosaženo 96 % vyextrahovanosti námelových alkaloidů. Distribuce velikostí částic takto upraveného námele byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následující hodnoty:

Výtěžnost takto provedené úpravy námele vločkováním dosahuje 97 %.

Distribuce velikostí částic takto upraveného námele stanovená po proběhlé dopravě k vlastní extrakci byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následující hodnoty: 69 % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,6 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,4 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,0 mm % hmotn. částic propadá sítem s velikostí oka 1,0 mm a tvoří prachový podíl.

Shora popsaným způsobem výroby upravená směs námelových vloček obsahující narušené buněčné stěny sklerocií námele umožnila provést extrakci na kontinuálním extrakčním zařízení

-8 CZ 296469 B6 typu Carusel, přičemž oproti dosud prováděné extrakci na baterii perkolátorů došlo k navýšení denní kapacity z původních 10 až 12 tun na 20 až 26 tun extrahovaného materiálu.

Příklad 5 (podle vynálezu)

Zpracovávaný vstupní materiál - sklerocia paličkovice nachové (námel) - druh ergokryptinový GAL 012 - kontaminovaný obilným zrnem v množství 5 % hmotn., s obsahem cizích organických příměsí 8 % hmotn., cizích anorganických příměsí 0,5 % hmotn. a maximální vlhkostí 9 % hmotn. se nejprve zbaví nežádoucích příměsí (kámen, zemina, dřevo) v separátoru mechanických nečistot konkrétně v zařízení odkaménkovač. Dále se hmota zbaví feromagnetických a paramagnetických příměsí (kovové částice) v magnetickém odlučovači, konkrétně v zařízení magnetické skříně. Následně se vstupní námel podrobí separaci podle velikosti a hmotnosti částic například v zařízení gravitační sekce.

Na námel se působí celkovým tlakem 9,0 až 28,0 MPa, přičemž vzájemný poměr radiální a tangenciální složky tlakové síly j e 5:1 až 16:1.

Nejvyšší teplota zpracovávaného námele je měřena ve stadiu vloček, bezprostředně za vločkovací stolicí a dosahuje teplot do 39 °C.

Následně je ze směsi vloček vysévána frakce propadající sítem oka 1,0 mm, která je upravována na granule, které jsou přidávány k vyhovující výsledné směsi námelových vloček daného kmene a společně tvoří vsádku pro extraktor typu Carusel.

Výsledná směs frakcí námele s narušenými buněčnými stěnami sklerocií tvoří směs námelových vloček ve tvaru nepravidelných plochých šupin, přičemž poměr nejdelšího rozměru vůči tloušťce je v rozmezí 4,5:1 až 35,0:1. Popsanou úpravou došlo k téměř úplnému narušení buněčných stěn sklerocií, čímž bylo při následné extrakci dosaženo 99 % vyextrahovanosti námelových alkaloidů. Distribuce velikostí částic takto upraveného námele byla stanovena sítovou analýzou, která poskytla následuj ící hodnoty:

Výtěžnost takto provedené úpravy námele vločkováním dosahuje 97 %, po zahrnutí granulovaného podílu téměř 100 %.

-9CZ 296469 B6 % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,6 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,4 mm % hmotn. částic zůstává na sítě s velikostí oka 1,0 mm % hmotn. částic propadá sítem s velikostí oka 1,0 mm a tvoří prachový podíl.

Shora popsaným způsobem výroby upravená směs námelových vloček obsahující narušené buněčné stěny sklerocií námele umožnila provést extrakci na kontinuálním extrakčním zařízení typu Carusel, přičemž oproti dosud prováděné extrakci na baterii perkolátorů došlo k navýšení denní kapacity z původních 10 až 12 tun na 22 až 30 tun extrahovaného materiálu.

Průmyslová využitelnost

Upravená směs námelových vloček s přesně definovaným tvarem a distribucí velikostí částic je 15 vhodná pro následné extrakční zpracování pro všechny druhy námele dle následujících specifikací:

Námel ergokristinový GAL130 Secale comutum ergocristini: Ergotoxin, min. 0,40% hmotn.

Námel ergokryptinový GALO 12 Secale comutum ergokryptmi: α-Ergokryptin + Ergokryptinin, 20 min. 0,35 % hmotn.

Námel ergokryptinový GAL020 Secale comutum ergokryptini: cc-Ergokryptin, min. 0,20 % hmotn.

Námel ergotaminový GAL404 Secale comutum ergotamini: Ergotamin, min. 0,50 % hmotn.

Námel ergotoxinový GAL310 Secale comutum ergokryptini-ergocomini: poměr Ergocominu a 25 Ergokryptinu =1:1

Směs námelových vloček má vhodný tvar a distribuci velikostí částic a narušenou buněčnou strukturu sklerocií, což umožňuje její použití pro extrakci v kontinuálním protiproudém extraktoru typu Carusel, kde je dosahováno s minimálním tlakovým spádem vysoké vyextrahovanosti 30 vstupního materiálu vzhledem k účinné látce - námelovým alkaloidům - a vysoké extrakční kapacity (1,5 až 2x vyšší) ve srovnání s extrakcí na baterii perkolátorů, a to i za provozu, kdy je jako extrakčního činidla použita směs toluenu a alkoholů, která je z ekologického, bezpečnostního i ekonomického hlediska výhodná.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby směsi námelových vloček k zajištění její struktury a tvaru pro následnou extrakci námelových alkaloidů, přičemž se nejprve provádí zajištění vstupního námele s jeho případnou úpravou vlhkosti, následně se od námele separují mechanické nečistoty a poté se námel případně podrobí hmotnostní a velikostní separaci do jednotlivých frakcí, vyznaču45 jící se t í m, že se na námel a/nebo na jednotlivé frakce námele dále působí celkovým tlakem v rozmezí 0,1 až 50 MPa, který zahrnuje dvě na sebe kolmé radiální a tangenciální složky sil ve vzájemném poměru v rozmezí 1:1 až 850:1, přičemž velikost celkového tlaku a vzájemný poměr složek sil se volí v závislosti na vlhkosti, olejnatosti, frakci a druhu vstupního námele.

50

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dochází alespoň k částečnému narušení buněčných stěn sklerocií námele.

-10CZ 296469 B6

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m , že se na jednotlivé frakce námele působí celkovým tlakem v rozmezí od 1 do 8,0 MPa a vzájemným poměrem radiální a tangenciální složky tlaku v rozmezí 1:1 až 4:1.

4. Způsob podle nároku 3,vyznačující se tím, že vlhkost vstupního námele je nižší než 6 % hmotn.

5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž 4, vyznačující se tím, že v závislosti na celkovém tlaku se získají námelové vločky se strukturou rozrušených buněčných stěn sklerocií.

6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž5,vyznačuj ící se tím, že působení vzájemného poměru radiální a tangenciální složky tlaku se dosahuje velikostí štěrbiny v kombinaci s relativní obvodovou rychlostí válců vločkovací stolice.

7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že celkového tlaku pro vytvoření alespoň částečného narušení buněčných stěn námele a/nebo námelových vloček se dosahuje otáčivým pohybem s opačným smyslem alespoň dvou válců vločkovací stolice v kombinaci s nastavením štěrbiny válců stolice.

8 až 15 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1 mm;

a zbytek pod sítem s velkostí oka 1 mm do 7,5 % hmotn. prachových částic.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že síťováním zjištěná granulometrie částic směsi námelových vloček zahrnuje intervaly:

-11 CZ 296469 B6

66 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,6 mm;

16 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,4 mm;

12 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1 mm;

a zbytek pod sítem s velkostí oka 1 mm 6 % hmotn. prachových částic.

17. Způsob podle nároků 14, 15 nebo 16, vyznačující se t í m , že směs prachových částic námelových vloček s velikostí propadající okem síta 1 mm se dále upravuje granulací a přidává k výsledné směsi námelových vloček.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se válce vločkovací stolice vůči sobě pohybují stejnou nebo různou obvodovou rychlostí.

9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že poměr obvodových rychlostí válců je v rozsahu 1:3 až 1:1.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že poměr obvodových rychlostí válců je vrozsahu 1:1,15 až 1:1.

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že povrch válců vločkovací stolice je zdrsněn, s výhodou pomocí kovokeramického materiálu.

12. Způsob podle nároků lažll,vyznačující se tím, že tvar odpovídající částicím námele s alespoň částečným narušením buněčných stěn a/nebo tvar námelových vloček zahrnuje plochý tvar s poměrem nejdelšího rozměru vůči tloušťce v intervalu maximálně 40:1.

13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že pro získání výsledné směsi námelových vloček se smísí jednotlivé velikostní a hmotnostní frakce s částečně rozrušenou buněčnou stěnou sklerocií a/nebo námelových vloček.

14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že dále zahrnuje síťování směsi námelových vloček, přičemž množství prachových částic vloček pod sítem s velikostí oka 1 mm je maximálně 8 % hmotn.

15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že síťováním zjištěná granulometrie částic směsi námelových vloček zahrnuje intervaly:

60 až 70 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,6 mm;

14 až 25 % hmotn. částic na sítě s velkostí oka 1,4 mm;

10 18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 17, vy z n a č u j í c í se tím, že teplota námele a/nebo směsi námelových vloček během celého procesu úpravy je nižší než 40 °C.