БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПРЕПАРАТ НА ОСНОВЕ ЭКСТРАКТА ЛЮЦЕРНЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК A61K35/78 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологически активным препаратам на основе растительного сырья, и может найти применение в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности, а также в ветеринарии. Кроме того, заявляемый препарат может быть использован в качестве пищевой или кормовой добавки лечебно-профилактического направления.

Известен биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и способ его получения, выбранный в качестве прототипа (смотри патент Российской Федерации N 2145863, кл. А 61 К 35/78, дата подачи заявки 31.12.1998, дата публикации 27.02.2000).

Известный биологически активный препарат на основе экстракта люцерны получен в результате обработки растительного сырья экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов Mn, Ba, Sn Со, Cr, V, Zn, Fe, Se, Cu, взятых в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:
Mn - 22
Ba - 13
Sn - 0,6
Со - 4,0
Cr - 1,0
V - 1,8
Zn - 700
Fe - 1030
Se - 1,0
Cu - 1,0
Биологически активный препарат - прототип обладает рядом существенных недостатков.

В состав известного биологически активного препарата введены такие элементы, как барий (Ba), олово (Sn) и селен (Se), которые не являются жизненно необходимыми для человека, животных и сельскохозяйственных растений. Кроме того, они обладают сильным токсическим действием, а это в свою очередь, приводит к тому, что известный биологически активный препарат отрицательно влияет на жизнедеятельность организма.

Например, токсичность ионов бария (Ba²⁺) значительно больше, чем даже токсичность ионов стронция (Sr²⁺). Токсичная концентрация определяется показателем токсичности LD₅₀, при значениях которого для соединений бария с хлором (BaCl₂) и стронция с хлором (SrCl₂), равных 7,9 мг/кг и 82 мг/кг соответственно, наступает смерть мышей при внутривенном введении выше названных препаратов.

Токсичное действие соединений олова (Sn) обусловлено ингибирующим действием на биосинтез гема, кроме того, олово относится к примесным элементам. При этом показатель токсичности LD₅₀ для соединений олова с хлором (SnCl₄) равен 21 мг/кг, при котором наступает смерть мышей при внутрибрюшном введении препарата.

Кроме того, частое потребление фруктовых соков, содержащих ионы олова, может привести к желудочно-кишечным расстройствам.

Вместе с тем проявлением токсического действия соединений олова является анемия, сопровождающаяся уменьшением числа гематокрита, гемоглобина и числа эритроцитов, что характеризует снижение эритропоэза.

Известно, что любой элемент, будучи введенным в организм в дозах, превышающих допустимые, является ядом. Поэтому, хотя селен (Se) и является биогенным элементом, но незначительные изменения его концентрации в сторону повышения могут привести к токсическим действиям на живой организм, особенно для регионов России, например Урала, обогащенных селеном. При этом токсическое действие на живой организм выражается в алиметарном селеновом токсикозе (селенозе) с дерматитом, селенотоксической дегенерации печени, увеличении селезенки, поражении ногтей и волос. Кроме того, для многих видов животных характерны проявления селеноза в виде "щелочной болезни", очагового некроза и цирроза печени, а также пороков развития эмбрионов и плодов (см. "Проблемы биохимической и геохимической экологии", труды биохимической лаборатории, том 23, М.: Наука, 1999 г., с. 191).

Известен способ, выбранный в качестве прототипа (смотри патент Российской Федерации N 2145863, класс А 61 К 35/78, дата подачи заявки 31.12.1998, дата публикации 27.02.2000).

Известный способ для получения биологически активного препарата включает тепловую обработку растительного сырья, преимущественно люцерны или сена люцерны, экстрагентом, содержащим водный раствор микроэлементов Mn, Ba, Sn Co, Cr, V, Zn, Fe, Se, Cu, выдержку экстрагирующей смеси под давлением, с дальнейшим отделением, очищением и сушкой экстракта, при соотношении растительного сырья к экстрагенту, равном 1:8. При этом растительное сырье измельчают, обрабатывают экстрагентом при температуре 60-80^oC и выдерживают, постоянно перемешивая, в течение 20 минут. Затем полученную экстрагирующую смесь нагревают до температуры 140-150^oC при давлении 6,0•10⁵ Па, с последующей выдержкой в течение 90 минут. По истечении времени выдержки экстрагирующую смесь отделяют, фильтруют, выпаривают до 40% -ной концентрации и сушат при температуре 200-300^oC.

К недостаткам известного способа относятся:
длительность и трудоемкость технологического цикла;
наличие неоправданно большого количества воздействия на растительное сырье, промежуточный и конечный продукты.

Механическое воздействие на растительное сырье, а именно его измельчение, нагрев промежуточного продукта до температуры 140-150^oC и сушка конечного продукта при температуре 200-300^oC, приводит к значительному изменению химического состава как сырья, так и получаемого продукта.

Кроме того, в известном способе невозможно проконтролировать качество промежуточного продукта на отдельных стадиях технологического процесса.

Задачей настоящего комплексного изобретения является устранение указанных недостатков, то есть:
повышение биологической ценности, иммуномодуляторных свойств и биостимулирующего действия препарата за счет максимального снижения экстремальных воздействии на исходное сырье и получаемый продукт, а также за счет введения в экстрагент солей микроэлементов Ti и Mo;
введение жесткого контроля качества на всех стадиях технологического цикла;
повышение выхода готового препарата при одновременном снижении себестоимости за счет упрощения технологического процесса.

Поставленная задача решается за счет того, что биологически активный препарат на основе экстракта люцерны, полученного обработкой его экстрагентом, содержит смесь солей микроэлементов Fe, Zn, Сu, Со, Mn, Cr, V, согласно изобретению экстрагент дополнительно содержит соли Ti и Mo.

Кроме того, поставленная задача решается за счет того, что биологически активный препарат согласно изобретению содержит соли микроэлементов, взятых в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:
Fe - 50-300
Zn - 50-200
Ti - 0,5-5,0
Cu - 0,5-5,0
Co - 0,5-5,0
Mn - 0,5-5,0
Cr - 0,5-1,0
V - 0,5-2,0
Mo - 0,5-5,0
Поставленная задача также решается за счет того, что в способе получения биологически активного препарата, включающего тепловую обработку растительного сырья, преимущественно люцерны или сена люцерны, экстрагентом, содержащим водный раствор микроэлементов, выдержку экстрагирующей смеси под давлением, с дальнейшим отделением, очищением и сушкой экстракта, согласно изобретению обработку неизмельченного растительного сырья осуществляют смесью водных растворов микроэлементов Fe, Zn, Ti, Сu, Со, Mn, Cr, V, Mo, при соотношении растительного сырья к экстрагенту, равном 1:13,5, при этом обработку неизмельченного растительного сырья экстрагентом и выдержку экстрагирующей смеси предварительно осуществляют путем холодной экстракции при температуре не более 50^oС в течение 60 минут.

Для решения поставленной задачи в способе согласно изобретению соли микроэлементов берутся в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:
Fe - 50-300
Zn - 50-200
Ti - 0,5-5,0
Cu - 0,5-5,0
Co - 0,5-5,0
Mn - 0,5-5,0
Cr - 0,5-1,0
V - 0,5-2,0
Mo - 0,5-5,0
Поставленная задача также решается за счет того, что в способе согласно изобретению тепловую обработку неизмельченного растительного сырья экстрагентом и выдержку экстрагирующей смеси проводят при температуре 120-130^oC под давлением 6,0•10⁵ Па в течение 20 минут.

Для решения поставленной задачи в способе согласно изобретению полученный экстракт сначала выпаривают при температуре 101-102^oC до 40%-ной концентрации, а затем до 65-70%-ной концентрации.

Кроме того, поставленная задача также решается за счет того, что в способе согласно изобретению экстракт сушат при температуре 40-50^oC.

Решение указанной задачи обеспечивается, как видно из вышеизложенного, за счет того, что биологически активный препарат на основе экстракта люцерны лучше сбалансирован по микроэлементному составу, при этом учитывались биохимические особенности регионов России, в частности Урала.

При выборе микроэлементного состава экстрагента исходили из способности элементов участвовать в окислительно-восстановительных процессах, из величины потенциалов в "рабочей системе", из участия в процессах комплексообразования с хелатообразующими природными органическими веществами (аминокислотами, гидроксикислотами, флаваноидами и др.), из взаимоотношения между микроэлементами, входящими в состав экстрагента, то есть учитывалась величина синергетического и антагонистического действия.

Введение в заявляемый препарат солей титана (Ti) обусловлено следующими соображениями. Известно, что соли титана обладают максимальной способностью к сохранению ферментативного статуса организма, при этом они выступают в качестве активаторов внутриклеточных процессов и обладают биостимулирующим действием, обеспечивая максимальную устойчивость к экстремальному воздействию окружающей среды.

Кроме того, соли титана образуют прочные комплексные соединения с биологически активной частью органических составляющих люцерны (аминокислотами, флаваноидами и др.), что повышает способность исходного сырья к экстракции.

В последнее время было установлено, что соли молибдена (Mo) и кобальта (Со), взятые в определенной концентрация и соотношении, влияют на активность ксантиноксидазы печени и почек. Также были выделены два активных центра в молекуле фермента, содержащего молибден, который связан с активностью металлопротеида.

Таким образом, введение солей титана и молибдена в заявляемый биологически активный препарат обеспечивает положительное биологическое действие (иммунотропное, антиоксидантное, антисептическое и стабилизирующее действие на обмен веществ), что дает основание считать необходимым включение вышеназванных солей в состав экстрагента.

Обработка растительного сырья экстрагентом сначала путем холодной экстракции при температуре 20-25^oC в течение 60 минут, а затем путем нагрева до температуры 120-130^oC под давлением 6,0•10⁵ Па в течение 20 минут проводится в более "щадящем" режиме по сравнению с прототипом, при этом такая обработка позволяет наиболее полно извлечь из исходного сырья необходимый продукт и избежать потери им ценных качеств.

Кроме того, экстракт сушат в "щадящем" режиме, при температуре 40-50^oC, что позволяет сохранить его биологическую ценность, структуру, цвет и аромат.

Благодаря наличию свободного доступа к аппаратам и машинам, участвующим в технологическом процессе, можно на любой стадии изготовления препарата проконтролировать его биологическую ценность и концентрацию.

Заявляемый способ получения препарата обеспечивает повышение выхода готового продукта при одновременном снижении его себестоимости за счет упрощения технологического процесса, т.е. путем снижения числа агрегатов и машин, уменьшения времени технологического процесса и снижения числа работников, участвующих в производственном цикле.

Заявляемый биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и способ его получения (смотри патент Российской Федерации N 2145863, класс А 61 К 35/78, дата подачи заявки 31.12.1998, дата публикации 27.02.2000) имеют отличия от прототипа, следовательно, соответствует критерию "новизна", не следует явным образом из изученного уровня техники, то есть имеют изобретательский уровень.

Указанный биологически активный препарат может быть получен и использован в промышленности, следовательно, соответствует критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично представлено устройство для реализации заявляемого способа.

Пример конкретного выполнения.

Устройство для реализации способа получения биологически активного препарата на основе экстракта люцерны содержит последовательно расположенные и связанные между собой системой трубопроводов, емкости-накопители ЕН1, ЕН2, ЕН3, ЕН4, бак-дозатор БД, емкости холодной экстракции ХЭ1, ХЭ2, ХЭ3, выпарные котлы ВК1, ВК2, ВК3, ВК4, ВК5, ВК6, ВК7, ВК8, автоклавы А1, А2, A3 и сушильный шкаф.

Заявляемый способ реализуется следующим образом.

Сено люцерны подают в цех в объеме суточного запаса и загружают в перфорированные контейнеры. При этом сено не измельчают, чтобы не потерять ценные фракции сырья. В дистилляторе (на схеме не показан) готовят дистиллят, который по трубопроводу самотеком подается в емкости-накопители ЕН1, ЕН2, ЕН3, ЕН4. В емкостях-накопителях ЕН1, ЕН2, ЕНЗ, ЕН4 готовят экстрагент путем растворения солей микроэлементов в дистиллированной воде с добавлением пароконденсата. При этом соли микроэлементов готовят в лаборатории в объеме суточной потребности. Из емкостей- накопителей ЕН1, ЕН2, ЕН3, ЕН4 готовый экстрагент подается в бак-дозатор БД с помощью насоса (на схеме не показан).

Контейнеры с растительным сырьем загружают в емкости холодной экстракции ХЭ1, ХЭ2, ХЭ3, в которые поступает экстрагент из бака-дозатора БД. При этом соотношение растительного сырья к экстрагенту равно 1:13,5. Растительное сырье с экстрагентом выдерживают в течение 60 минут при температуре 20-25^oC (процесс холодной экстракции). По истечении времени выдержки полученный холодный экстракт самотеком по трубопроводу сливается через систему фильтров (на схеме не показаны) в выпарные котлы ВК1, ВК2, ВК3, ВК4, ВК5, ВК6.

Контейнеры с растительным сырьем из емкостей холодной экстракции ХЭ1, ХЭ2, ХЭ3 перегружают в автоклавы А1, А2, A3, в которые поступает экстрагент из бака-дозатора БД. Растительное сырье с экстрагентом выдерживают в течение 20 минут при температуре 120-130^oC под давлением 6,0•10⁵ Па (процесс тепловой обработки). После чего горячий экстракт через систему фильтров (на схеме не показаны) сливается в те же выпарные котлы ВК1, ВК2, ВК3, ВК4, ВК5, ВК6.

Контейнеры с отработанным растительным сырьем извлекаются из автоклавов А1, А2, A3, опорожняются, заполняются свежим сырьем и весь цикл повторяется.

Экстракт, поступивший в выпарные котлы ВК1, ВК2, ВК3, ВК4, ВК5, ВК6 выпаривают при температуре 101-102^oC до 40%-ной концентрации. Затем экстракт через систему фильтров (на схеме не показаны) сливается в выпарные котлы ВК7, ВК8 для окончательного выпаривания до 65-70%-ной концентрации.

Пар, получаемый при выпаривании экстракта, поступает в конденсатор (на схеме не показан), где охлаждается. Полученный пароконденсат, по системе трубопроводов, самотеком поступает в емкости-накопители ЕН1, ЕН2, ЕН3, ЕН4.

Густой экстракт из выпарных котлов ВК7, ВК8 поступает в сушильный шкаф, где он сушится за счет инфракрасного излучения при температуре 40-50^oC до 85-88% -ной концентрации.

После чего полученный продукт фасуется, маркируется и отправляется на склад готовой продукции.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый препарат обладает:
повышенной биологической ценностью и иммуномодуляторными свойствами, он лучше сбалансирован по микроэлементному составу и лишен отрицательного воздействия на организм за счет исключения бария, олова и селена, при этом учитывались биохимические особенности регионов России, в частности Урала;
высоким биоэнергетическим полем за счет сохранения всего комплекса первичных органических соединений, находящихся в растительном материале, за счет дополнения трансформированными соединениями, полученными в процессе обработки, и за счет набора физиологически важных микроэлементов.

Заявляемый способ получения препарата обеспечивает:
повышение биологической ценности и иммуномодуляторные свойства за счет максимального снижения экстремальных воздействий на исходное сырье;
ужесточение контроля качества получаемого препарата на всех стадиях технологического цикла за счет наличия свободного доступа к аппаратам и машинам, участвующим в технологическом процессе;
повышение выхода готового препарата при одновременном снижении себестоимости за счет упрощения технологического процесса.

Изобретение относится к медицине, а именно к биологически активным препаратам на основе растительного сырья, и может быть использовано в лечебно-профилактических целях. Сущность изобретения состоит в том, что предложен препарат на основе экстракта люцерны и способ получения данного препарата, при этом обработку сырья осуществляют смесью водных растворов микроэлементов и выдерживание экстрагируемой смеси при температуре не более 50^oС в течение 60 мин. Кроме того, проводят и тепловую обработку экстрагируемой смеси. Полученный препарат обладает устойчивым терапевтическим действием и может быть использован в качестве иммунотропного, антиоксидантного, антисептического средства, а также стабилизирующего действия на обмен веществ. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Биологически активный препарат на основе экстракта люцерны, полученного обработкой его экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов Mn, Co, Cr, V, Zn, Fe, Cu, отличающийся тем, что экстрагент дополнительно содержит соли Ti и Mo. 2. Биологически активный препарат по п.1, отличающийся тем, что соли микроэлементов взяты в следующем соотношении мг/кг растительного сырья:
Fe - 50 - 300
Zn - 50 - 200
Ti - 0,5 - 5,0
Cu - 0,5 - 5,0
Co - 0,5 - 5,0
Mn - 0,5 - 5,0
Cr - 0,5 - 1,0
V - 0,5 - 2,0
Mo - 0,5 - 5,0
3. Способ получения биологически активного препарата, включающий тепловую обработку растительного сырья, преимущественно люцерны или сена люцерны экстрагентом, содержащим водный раствор микроэлементов, выдержку экстрагирующей смеси под давлением, с дальнейшим отделением, очищением и сушкой экстракта, отличающийся тем, что обработку неизмельченного растительного сырья осуществляют смесью водных растворов микроэлементов Fe, Zn, Ti, Cu, Co, Mn, Cr, V, Mo, при соотношении растительного сырья к экстрагенту, равном 1:13,5, при этом обработку неизмельченного растительного сырья экстрагентом и выдержку экстрагирующей смеси предварительно осуществляют путем холодной экстракции при температуре не более 50^oС в течение 60 мин. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что соли микроэлементов берут в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:
Fe - 50 - 300
Zn - 50 - 200
Ti - 0,5 - 5,0
Cu - 0,5 - 5,0
Co - 0,5 - 5,0
Mn - 0,5 - 5,0
Cr - 0,5 - 1,0
V - 0,5 - 2,0
Mo - 0,5 - 5,0
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что тепловую обработку неизмельченного растительного сырья экстрагентом и выдержку экстрагирующей смеси проводят при 120-130^oС под давлением 6,0•10⁵ Па в течение 20 мин. 6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что полученный экстракт сначала выпаривают при 101-102^oС до 40%-ной концентрации, а затем до 65-70%-ной концентрации. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что экстракт сушат при 40-50^oС.