Настоящее изобретение относится к способу и устройству для накопления и стабилизации конъюгированных эстрогенов из мочи жеребых кобыл на твердых носителях с целью получения исходного материала, пригодного для получения фармацевтических препаратов, которые в качестве действующего компонента содержат натуральную смесь таких конъюгированных эстрогенов.
В медицине эстрогены применяются для гормонзаместительной терапии. Смеси эстрогенов используются главным образом для лечения и профилактики заболеваний и недомоганий, проявляющихся у женщин в климактерический период после естественной или искусственной менопаузы. При этом для применения в указанных целях хорошо зарекомендовали себя натуральные смеси конъюгированных эстрогенов (КЭ), присутствующих в моче жеребых кобыл, как обладающие особо высокой эффективностью и хорошей переносимостью.
Естественное содержание растворенного в моче жеребых кобыл (далее сокращенно называемой МЖК) твердого вещества может варьироваться в широких пределах и в общем случае составляет от 40 до 90 г сухого вещества на литр. Помимо мочевины и иных веществ, обычно присутствующих в моче, в МЖК в качестве растворенных в ней твердых веществ содержатся также фенольные компоненты в количестве примерно от 2 до 5 мас.% в пересчете на сухое вещество. К таким фенольным компонентам относятся среди прочих крезолы и дигидро-3,4-бис[(3-гидроксифенил)метил]-2(3Н)-фуранон, сокращенно называемый ГФМФ. Эти компоненты могут быть представлены в свободной или конъюгированной форме. В МЖК содержится далее натуральная смесь эстрогенов, которые в основном представлены в конъюгированной форме, например в виде натриевой соли полуэфира серной кислоты (далее сокращенно называемой "сульфатной солью"). Содержание конъюгированных эстрогенов (далее сокращенно называемых КЭ) в виде их сульфатной соли может составлять от 0,3 до 1 мас.% в пересчете на сухое вещество.
Из уровня техники известны различные методы прямой переработки (накопления) и выделения содержащихся в МЖК конъюгированных эстрогенов. Обычно содержащие конъюгированные эстрогены экстракты из МЖК получают путем экстракции полярным несмешивающимся или лишь в ограниченной степени смешивающимся с водой органическим растворителем, таким, например, как этиловый эфир уксусной кислоты, н-бутанол или циклогексанол. Однако при проведении подобных методов жидкостно-жидкостной экстракции возникает большое число проблем, например интенсивное ценообразование, образование осадка, образование эмульсии и недостаточно четкое разделение фаз. В целом же процесс жидкостно-жидкостной экстракции требуется проводить в несколько отдельных стадий, что приводит к соответствующим потерям и лишь неполному выделению эстрогенов из всего их содержащегося в моче количества. Поэтому во избежание подобного рода проблем в уровне технике был предложен целый ряд методов твердофазной экстракции.
Для переработки небольших количеств мочи и плазмы с целью аналитического определения содержания в них эстрогенов с помощью газовой хроматографии в работе Heikkinnen и др. (Clin. Chem. 27/7 (1981), cc.1186-1189) и Shackleton и др. (Clinica Chimica Acta, 107 (1980), cc.231-243) было предложено проводить твердофазную экстракцию эстрогенов с использованием патрона, заполненного силанизированным силикагелем, содержащим октадецилсилановые остатки (С18-патрон Sep-Pak®, фирма-изготовитель Waters Ass. Inc., Милфорд, шт. Массачусетс, США). При этом эстрогены элюируют из патрона метанолом.
Для экстракции конъюгированных эстрогенов из мочи в работе H.L. Bradlow (см. Steroids, 11 (1968), cc.265-272) было предложено использовать смолу Amberlit XAD-2®, представляющую собой нейтральный неполярный гидрофобный полистирол, выпускаемый фирмой Rohm & Haas. Эта смола согласно приведенным в указанной работе данным обладает незначительной адсорбционной емкостью. В соответствии с предложенным у Bradlow методом мочу, необязательно в разбавленном виде, с малой скоростью потока пропускают через содержащую смолу колонку. Эстрогены элюируют метанолом или этанолом.
В более поздних патентных заявках были предложены способы получения содержащего натуральные смеси конъюгированных эстрогенов из кобыльей мочи экстракта путем твердофазной экстракции смеси конъюгированных эстрогенов из мочи жеребых кобыл, например, на силикагеле с обращенной фазой (ОФ-силикагель) (WO 98/08525) или на неионогенных семиполярных полимерных смолах-адсорбентах (WO 98/08526).
Наряду с описанной выше оптимизацией процесса непосредственной полной переработки мочи жеребых кобыл (МЖК) для выделения из нее натуральных смесей конъюгированных эстрогенов (КЭ) особое значение для получения с высоким выходом и высоким качеством содержащего эстрогены сырья и извлекаемой из него натуральной смеси конъюгированных эстрогенов имеют также предшествующие указанной переработке стадии, такие, например, как обеспечение щадящего режима хранения эстрогенов и оперирования с мочой непосредственно на месте ее сбора. В этом отношении целесообразно также оптимизировать условия транспортировки собранного содержащего эстрогены сырья от места его сбора к месту его непосредственной переработки и выделения конъюгированных эстрогенов.
Полную переработку МЖК, например путем твердофазной экстракции, должен осуществлять высококвалифицированный, обладающий специальными знаниями в химико-фармацевтической области персонал, что при наличии эффективно контролируемых условий проведения технологического процесса является одной из предпосылок соблюдения высоких требований, предъявляемых к чистоте и качеству субстанции или смеси субстанций, применяемых в качестве фармацевтического действующего вещества. Однако сбор мочи (МЖК) обычно происходит в нормальных условиях обитания жеребых кобыл, т.е. на конезаводах, в сельской местности в крестьянских или фермерских хозяйствах и часто также в более отдаленных районах. В подобной местности, как правило, имеется лишь слабо развитая инфраструктура, а сбор мочи (МЖК) и выполнение с ней необходимых операций обычно осуществляет рядовой персонал средней квалификации, к которому просто невозможно предъявлять слишком высокие требования касательно оперирования с собранной мочой.
Вместе с тем конъюгированные эстрогены в том виде, как их выделяют из мочи жеребых кобыл, представляют собой сложную смесь, содержащую прежде всего эстронсульфат натрия, эквилинсульфат натрия, а также иные КЭ. Для выделения КЭ важно обеспечить переработку МЖК в свежем состоянии в предельно короткий срок. При длительном же хранении моча начинает быстро разлагаться. При этом моча темнеет, начинает выделять запах аммиака и в ней резко снижается содержание КЭ. Скорость разложения мочи зависит от условий ее хранения и степени ее чистоты. Поэтому собранную мочу (МЖК), а речь при этом идет о достаточно больших количествах жидкости, с целью обеспечить ее переработку в предельно короткий срок до настоящего времени требовалось ежедневно отправлять с места ее сбора в место ее централизованной переработки.
С учетом всего сказанного выше в данной области сохраняется настоятельная потребность в соответствующих способах и устройствах, которые обеспечивали бы накопление и стабилизацию содержащихся в моче жеребых кобыл конъюгированных эстрогенов (КЭ) непосредственно на месте сбора мочи (МЖК) в наиболее щадящих и не требующих проведения сложных операций условиях, а также обеспечивали бы наиболее эффективную транспортировку полученного сырья от места его сбора к месту его переработки и выделения из него эстрогенов.
В соответствии с этим в основу настоящего изобретения была положена задача разработать пригодный для выделения натуральной смеси конъюгированных эстрогенов из кобыльей мочи технически эффективный способ, а также разработать соответствующее устройство для накопления и стабилизации конъюгированных эстрогенов (КЭ) из собранной мочи жеребых кобыл (МЖК), которые были бы лишены описанных выше недостатков, присущих известным из уровня техники решениям. Такие способ и устройство должны обеспечивать прежде всего возможность накопления и стабилизации конъюгированных эстрогенов (КЭ) из МЖК на месте сбора мочи в наиболее щадящих и не требующих проведения сложных операций условиях, а также возможность наиболее эффективной доставки подготовленного таким путем содержащего эстрогены сырья от места его сбора к месту его непосредственной переработки и выделения из него натуральной смеси конъюгированных эстрогенов.
При создании изобретения неожиданно было установлено, что конъюгированные эстрогены (КЭ) в связанном с твердыми носителями (адсорбентами) виде остаются исключительно стабильными и допускают их хранение в таком виде в течение длительного периода времени, не проявляя каких-либо признаков разложения.
В соответствии с этим в настоящем изобретении предлагается способ отвечающих практическим требованиям децентрализованных, т.е. проводимых прежде всего в условиях стойлового и/или пастбищного содержания, накопления и стабилизации смесей конъюгированных эстрогенов (КЭ) из мочи жеребых кобыл (МЖК), который отличается тем, что
- содержащуюся в моче жеребых кобыл (МЖК) натуральную смесь конъюгированных эстрогенов (КЭ) накапливают и стабилизируют на твердом носителе (адсорбенте), для чего
- заданное максимальное общее количество собранной необязательно подвергнутой предварительной грубой фильтрации мочи, отбираемой из расходной емкости, непрерывно или периодически отдельными порциями прокачивают с заданной скоростью потока через вертикально установленный патрон и вытекающую из него мочу направляют в отход, при этом
- указанный патрон заполнен (постоянно) находящимся в жидкости адсорбентом, пригодным для адсорбции заданного количества содержащейся в моче смеси конъюгированных эстрогенов (КЭ), а
- максимальное общее количество прокачиваемой через патрон мочи, заданное в качестве контрольного показателя, указывающего на достижение окончательной степени насыщения адсорбента, согласовано с максимальной сорбционной емкостью адсорбента для содержащихся в моче конъюгированных эстрогенов (КЭ).
В контексте настоящего описания понятие "отвечающий практическим требованиям" означает, что предлагаемый в изобретении способ рассчитан на его проведение в условиях, преобладающих на практике непосредственно на месте сбора мочи, т.е. является простым и надежным в осуществлении персоналом средней квалификации. Иными словами, такой способ не требует проведения сложных операций и практически исключает возможность выполнения ошибочных действий,
В контексте настоящего описания термин "децентрализованный" указывает на возможность осуществления предлагаемого в изобретении способа непосредственно на конкретном месте сбора мочи без применения специального химико-фармацевтического оборудования, т.е. на возможность его осуществления прежде всего в условиях стойлового и/или пастбищного содержания животных. Под "патроном" в настоящем описании подразумевается закрытая колонка любого типа с перекрываемым впускным и выпускным отверстиями, а также с присоединительными элементами, например быстроразъемными соединениями. В соответствии с этим под термином "патрон" в контексте настоящего изобретения подразумеваются также колонки, которые обычно применяются, например, в лабораториях, в экспериментальном производстве, соответственно в химическом производстве и которые при их описанном выше оснащении допускают их применение в предусмотренных изобретением целях.
Конечным продуктом, получаемым предлагаемым в изобретении способом, предпочтительно является сырье, соответственно исходный материал, которые предназначены для получения фармацевтических препаратов, содержащих в качестве действующего компонента натуральную смесь конъюгированных эстрогенов из МЖК, при этом в таком сырье или исходном материале содержащаяся в МЖК натуральная смесь эстрогенов представлена в практически полностью накопленном и стабилизированном на адсорбенте (носителе) виде, что допускает ее хранение в течение длительного периода времени при нормальных окружающих условиях, характерных для конкретного места сбора мочи. По достижении полной (максимальной) степени насыщения патрона адсорбатом его можно легко заменить на новый патрон со свежим адсорбентом. Патроны с насыщенным адсорбентом можно достаточно долго хранить непосредственно на месте сбора мочи при температуре окружающей среды или же при необходимости в охлажденном примерно до 4°С состоянии, а при определенных условиях и при более низких температурах, составляющих примерно до -20°С, например до накопления определенного количества насыщенных патронов для их совместной доставки одной партией к месту централизованной переработки, что целесообразно с точки зрения затрат на транспортировку. При этом патроны можно транспортировать к месту переработки при температуре окружающей среды либо при пониженных, соответственно низких температурах, аналогичных описанным выше температурам их хранения. Собственно переработку и выделение натуральной смеси конъюгированных эстрогенов (КЭ) можно проводить в дальнейшем в месте централизованной переработки обычным для конкретного типа адсорбента методом, например путем промывки или элюирования КЭ из адсорбента с последующей переработкой элюата по обычной методике. Так, например, элюат в последующем можно подвергать по известной методике концентрированию с получением практически или полностью не содержащего органический растворитель концентрата, пригодного для его дальнейшей переработки в галеновы формы. При необходимости удалять элюент из смеси твердых веществ можно также другими пригодными для этой цели методами сушки, например распылительной сушкой, сушкой в псевдоожиженном слое, сублимационной сушкой или вакуумной сушкой. Содержащий смесь эстрогенов элюат, равно как и полученный из него концентрат или полученный распылительной сушкой твердый продукт можно перерабатывать по известной технологии в твердые или жидкие галеновы формы, например в таблетки, драже, капсулы или эмульсии.
Наряду со способом в настоящем изобретении предлагается также используемое для его осуществления устройство, которое оптимальным образом адаптировано к простым условиям, преобладающим на месте его применения, и которое обеспечивает надежное проведение предлагаемого в изобретении способа в щадящих для перерабатываемого продукта условиях. Такое предлагаемое в изобретении устройство пригодно для отвечающих практическим требованиям децентрализованных, т.е. проводимых преимущественно в условиях стойлового и/или пастбищного содержания животных, накопления и стабилизации эстрогенов на твердых носителях. В последующем описании кратко дополнительно рассмотрены некоторые параметры технологического процесса, имеющие важное значение для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Более детально особые конструктивные, соответственно аппаратурные особенности устройств, пригодных для осуществления предлагаемого в изобретении способа, рассмотрены ниже в подробном описании предлагаемого в изобретении устройства, которое (описание) при необходимости следует рассматривать как дополнение к приведенному ниже описанию общих принципов осуществления предлагаемого в изобретении способа.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа собранную МЖК можно использовать как таковую, при этом ежедневно собираемое количество МЖК сначала сливают в расходную емкость (сборник), создавая таким путем определенный ее запас. При определенных условиях может оказаться целесообразным предварительно отделять от собранной мочи крупные механические примеси, например кусочки соломы, сена и т.п., для чего, например, можно использовать простую фильтровальную сетку с крупными отверстиями, пропуская через нее свежесобранную МЖК при ее заливке в расходную емкость. Помимо этого для уменьшения количества микроорганизмов и вирусов в собранную в расходной емкости мочу при необходимости можно добавлять консерванты, гермициды, бактерициды и/или противоглистные средства.
Из расходной емкости МЖК регулярно в зависимости от ее накопленного количества, например один или два раза в день, прокачивают насосом, например шланговым насосом, через заполненный адсорбентом патрон. Обычно размеры и вес подобного патрона подобраны в таким расчетом, чтобы с ним могли оперировать вручную люди, обладающие обычной физической силой. Для осуществления предлагаемого в изобретении способа рекомендуется использовать патрон, внутренние размеры которого для слоя адсорбента предпочтительно рассчитаны таким образом, чтобы в такой патрон помещалось примерно от 30 до 50 л адсорбента, а МЖК проходила от его впускного отверстия до выпускного отверстия расстояние, составляющее от 80 до 120 см. Согласно изобретению адсорбция конъюгированных эстрогенов на адсорбенте происходит в результате контактирования МЖК с адсорбентом, для чего мочу подают, например, по выбору либо сверху, либо снизу в содержащий адсорбент вертикально установленный патрон, при протекании через который моча остается в контакте с адсорбентом в течение времени, достаточного для адсорбции содержащихся в моче эстрогенов, после чего остаточная моча выходит из патрона с его противоположной стороны. При этом МЖК подают в патрон, например с его верхней или нижней стороны, таким образом, чтобы адсорбент постоянно находился в жидкости во избежание возможной нежелательной работы патрона в сухом состоянии.
Продолжительность контакта, соответственно скорость потока (скорость насыщения) согласуют с типом конкретно используемого адсорбента и для пригодных для применения в предлагаемом в изобретении способе адсорбентов указанные величины должно составлять 3 до 10 объемов адсорбирующего слоя (ОАС) в час, предпочтительно от 4 до 6 объемов адсорбирующего слоя в час. Приемлемая скорость насыщения составляет, например, от 4,5 до 5,5 объемов слоя в час.
Конкретные значения продолжительности контакта и скорости потока для наиболее предпочтительных адсорбентов приведены ниже при их описании.
Максимальное общее количество мочи, которое можно пропустить через патрон, зависит от адсорбционной емкости конкретного адсорбента и для пригодных для применения в предлагаемом в изобретении способе адсорбентов эта величина должна составлять от 20 до 60 объемов адсорбирующего слоя, предпочтительно от 30 до 40 объемов адсорбирующего слоя. В соответствии с этим максимальное общее количество мочи, которое можно пропустить через патрон для насыщения находящегося в нем адсорбента, обычно должно составлять от 900 до 2000 л, при этом конкретное значение зависит от типа и свойств используемого адсорбента и размеров патрона. Данные о соответствующем максимально допустимом количестве прокачиваемой через патрон каждого конкретного типа МЖК сообщаются обслуживающему персоналу, работающему с устройством на месте сбора мочи. В соответствии с этим для измерения прокачиваемого через патрон количества мочи можно использовать простой расходомер, предпочтительно, например, водяные часы. По достижении максимальной степени насыщения адсорбента поток мочи при необходимости можно перенаправить в параллельный контуру, в котором установлен второй патрон, и продолжать процесс адсорбции с использованием этого второго патрона.
После прокачивания через патрон заданного максимально допустимого количества мочи этот патрон с адсорбированными КЭ перед прекращением подачи в него жидкости при необходимости подвергают дополнительной промывке, например водой и/или каким-либо иным пригодным для этой цели водным промывочным раствором. После этого выпускное и впускное отверстия для жидкости перекрывают и затем патрон отсоединяют от линии подачи в него жидкости, при этом для подсоединения патрона к линии подачи жидкости и его отсоединения от нее можно использовать, например, простое быстроразъемное соединение. В последующем извлеченный из устройства патрон с насыщенным адсорбентом можно поместить на хранение в пригодное для этой цели место до его отправки к месту централизованной переработки и подсоединить вместо него к линии подачи жидкости новый патрон со свежим, ненасыщенным адсорбентом.
Для удаления из патрона остатков мочи его после насыщения содержащегося в нем адсорбента мочой жеребых кобыл, например перед заменой патрона с полностью насыщенным МЖК адсорбентом или же еще до достижения полной степени насыщения адсорбента после проведения произвольного количества отдельных стадий частичного насыщения адсорбента, при необходимости дополнительно промывают водой и/или иным приемлемым водным промывочным раствором, например основным промывочным раствором, прежде всего разбавленным водным раствором едкого натра (например водным 0,5-2н. NaOH). Количество промывочного раствора не имеет решающего значения, и его предпочтительно подбирать с таким расчетом, чтобы его было достаточно для удаления из патрона остатков мочи, но без сопутствующего вымывания сколь-нибудь существенных количеств адсорбированных конъюгированных эстрогенов. С этой целью целесообразно использовать например от 1 до 3, предпочтительно примерно 2 объема промывочной жидкости из расчета на один объем адсорбирующего слоя. При этом промывочную воду или промывочный раствор целесообразно прокачивать через патрон с адсорбентом с расходом от 3 до 10, предпочтительно от 5 до 7 об.частей промывочной воды на 1 об.часть адсорбента в час. Находящийся в патроне насыщенный КЭ адсорбент может служить в качестве сырья, соответственно исходного материала для выделения чистых КЭ, предназначенных для получения лекарственных средств, содержащих натуральную смесь конъюгированных эстрогенов.
В одном из вариантов осуществления изобретения после промывки водой и/или промывочным раствором для дальнейшей стабилизации адсорбированных КЭ патрон можно дополнительно промыть консервирующим раствором, например содержащим консервант раствором, водным раствором с заданной величиной рН и/или водным солевым раствором, прежде чем извлекать патрон из устройства и заменять его свежим патроном. С целью предотвратить размножение колоний микроорганизмов в колонке, прежде всего при хранении или транспортировке без охлаждения можно использовать обычные консерванты, а также, например, гермициды, бактерицидные и/или глистогонные средства. При установлении величины рН промывочной воды учитывают свойства соответствующего применяемого адсорбента. В качестве солевого раствора можно использовать водные растворы неорганических солей различной концентрации, примеры которых представлены в таблице III.1. Применение солевых растворов рекомендуется прежде всего также в том случае, если патроны, содержащие КЭ, требуется хранить в охлажденном виде, соответственно в глубоко замороженном виде. Предпочтительными солевыми растворами являются растворы поваренной соли, концентрация которой составляет примерно от 10 до 35 мас.%, предпочтительно от 25 до 33 мас.%.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа перед перекачиванием собранной мочи из сборника в патрон предпочтительно удалить из нее слизь и мелкие частицы твердых веществ. Поэтому целесообразно (жидкую) мочу из сборника пропустить сначала через один или несколько фильтров для предварительной очистки, прежде чем прокачивать (жидкую) мочу сквозь патрон. Таким образом, МЖК можно пропустить, например, по крайней мере через известную самое по себе разделительную установку, например, через фильтровальную установку по крайней мере с одним фильтром с высокой проницаемостью фильтрующего материала или намывным фильтром. В качестве разделительной установки может служить, например, фильтр с высокой проницаемостью фильтрующего материала с песочным слоем или стандартный фильтровальный патрон, или можно использовать стандартные намывные фильтры или пластинчатые фильтры, фильтровальные свечи, фильтровальные мешки, а также фильтровальные трубки. Фильтры можно использовать также по одному или по несколько штук в любой комбинации между собой, например, подключенными последовательно друг за другом и/или параллельно друг другу. В (жидкую) мочу (МЖК) перед фильтрацией рекомендуется добавить еще и вспомогательное фильтровальное вещество. К пригодным вспомогательным фильтровальным веществам относятся, например, такие вещества, которые связывают карбонат кальция (углекислый кальций) и/или муцины и в результате улучшают фильтрацию мочи. При необходимости (необязательно) за фильтром можно еще подключить отделитель частиц, например, последовательно подключенный отделитель песка при применении песочного слоя в качестве фильтра.
Специалистам в данной области хорошо известны сами по себе принципы, соответственно способы осуществления фильтрации. Поэтому в расчете на решаемую с помощью изобретения задачу в сферу внимания попадают известные принципы осветления для применения согласно изобретению. Осветление имеет целью очистку жидкой фазы, поэтому для этого процесса чистота фильтрата является существенным оценочным параметром (полноты) для достижения цели процесса. Процесс разделения реализуется по существу в результате взаимодействия между фильтровальным материалом и суспензией. Это обстоятельство следует учитывать как при выборе фильтровального материала, моделировании процесса, так и при размещении фильтровальных аппаратов в технологической линии. В большинстве случаев выделившееся твердое вещество в значительной степени влияет на ход процесса. Так, при достаточной доле твердого вещества и при его способности к образованию сводов (частицы накладываются друг на друга на фильтровальном материале, не забивая его) образующийся и непрерывно нарастающий осадок на фильтре принимает на себя функцию фильтровального материала. В этом случае намывного фильтрования, фильтрования через осадок структура фильтровального осадка определяет ход процесса, в то время как собственно фильтровальный материал по завершении начальной фазы начинает выполнять только функцию опоры. Место осаждения твердого вещества представляет собой еще один существенный признак для различения фильтрационных процессов. При поверхностной фильтрации происходит осаждение твердого вещества на поверхности фильтровального материала за счет пропускной способности сита, т.е. на основании соотношения размеров частиц твердого вещества и пор в фильтровальном материале. В противоположность этому при глубинной фильтрации частицы твердого вещества проникают в фильтровальный материал и оседают внутри него.
В качестве используемых в патроне адсорбентов могут служить (сами по себе) все неорганические или органические адсорбенты, которые обладают достаточной адсорбционной емкостью для содержащихся в МЖК натуральных смесей конъюгированных эстрогенов. Поэтому для использования в патроне в качестве адсорбента для осуществления предлагаемого в изобретении способа можно использовать полимерные адсорбирующие смолы, силикагели, ОФ-силикагели или предпочтительно семиполярные полимерные адсорбирующие смолы.
Применяемыми в патроне в качестве адсорбента силикагелями с приданными гидрофобными свойствами являются, например, известные сами по себе силикагели с обратимой фазой (ОФ) (сокращенно ОФ-силикагели; Reverse-Phase-Kieselgele), которые представляют собой химически модифицированные силикагели, имеющие гидрофобные функциональные группы, соответственно лиганды. Так, например, пригодны обработанные силаном ОФ-силикагели, которые в качестве гидрофобных функциональных групп содержат н-октадецилдиметилсилилокси-, н-октилдиметилсилилокси- или диметилгидроксисилилоксиостатки. Для применения пригодны, например, обработанные силаном силикагели, средний размер частиц которых составляет от 15 до 500 мкм. В качестве более предпочтительного (целесообразного) проявил себя содержащий диметилгидроксисилилоксиостатки силикагель, средний размер частиц которого составляет от 0,05 до 0,3 мм, например "Kieselgel 60/Dimethylsilanderivat" ("Силикагель 60/производное диметилсилана") фирмы Merck. Мочу целесообразно прокачивать сквозь патрон, содержащий силикагель, с такой скоростью протекания, чтобы время контакта было достаточным для адсорбции содержащихся в моче эстрогенов. Рекомендуемые (пригодные) скорости протекания обеспечивают протекание от 5 до 20 объемных долей МЖК на 1 объемную долю силикагеля в час. Адсорбцию предпочтительно осуществлять при комнатной температуре. С учетом заданной цели скорость протекания мочи сквозь реактор можно регулировать путем изменения режимов работы при небольшом повышенном давлении (за счет регулирования мощности насоса). Количество применяемого силикагеля с приданными гидрофобными свойствами можно варьировать в зависимости от вида примененного силикагеля и количества твердого вещества в собранной (жидкой) моче. При применении предварительно отфильтрованной, т.е. очищенной от слизи и твердых веществ МЖК, через загруженный в патрон объем силикагеля можно прокачать в 80 раз больший объем предварительно обработанной МЖК, при этом в вытекающей из патрона моче практически не будут обнаруживаться какие-либо заметные остатки эстрогенов.
Используемые в патроне в качестве адсорбента семиполярные полимерные адсорбирующие смолы представляют собой предпочтительно пористые органические неионогенные адсорбирующие полимеры, которые в отличие от неполярных гидрофобных полимерных адсорбирующих смол имеют промежуточную полярность (например, с дипольным моментом активной поверхности смолы в пределах от 1,0 до 3,0, предпочтительно от 1,5 до 2,0 Д) и несколько более гидрофильную структуру, например, смолы на основе (сложных) полиэфиров угольной кислоты. Целесообразно использовать макропористые семиполярные смолы предпочтительно с макроретикулярной (макросетчатой) структурой со средним диаметром пор в пределах от 50 до 150, предпочтительно от 70 до 100 Å и удельной площадью поверхности в пределах от 300 до 900 м/г, предпочтительно от 400 до 500 м/г. В качестве более предпочтительных зарекомендовали себя макропористые сетчатые алифатические смолы на основе (сложных) полиэфиров угольной кислоты, прежде всего сетчатые смолы на основе полиакрилэфира, такие, например, как Amberlit XAD-7® фирмы Rohm & Haas. С учетом поставленной цели мочу можно прокачивать сквозь содержащий адсорбирующую смолу патрон с такой скоростью протекания, чтобы обеспечить время контакта, достаточное для адсорбции содержащихся в моче эстрогенов. Рекомендуемая (пригодная) скорость протекания составляет, например, от 3 до 10, предпочтительно от 5 до 7 объемных долей МЖК на 1 объемную долю адсорбирующей смолы в час. Процесс адсорбции предпочтительно осуществлять при комнатной температуре. С учетом поставленной цели скорость протекания (жидкой) мочи сквозь реактор можно регулировать путем изменения режимов работы при небольшом повышенном давлении (за счет регулирования мощности насоса). Количество применяемой семиполярной адсорбирующей смолы можно варьировать в зависимости от вида применяемой адсорбирующей смолы и количества твердого вещества в собранной (жидкой) моче. При применении МЖК через загруженный в патрон объем адсорбирующей смолы, например, адсорбирующей сетчатой алифатической смолы на основе (сложных) полиэфиров угольной кислоты, можно пропустить в 80 раз больший объем предварительно обработанной МЖК, при этом в вытекающей из патрона моче практически не будут обнаруживаться какие-либо заметные остатки эстрогенов.
Наряду с названными предпочтительными адсорбентами можно также использовать и другие типы адсорбирующей смолы или силикагеля. При этом для применения в качестве адсорбирующих смол пригодны как неполярные, семиполярные, так и полярные адсорбирующие смолы. При этом сначала необходимо определить количество мочи, которое можно прокачать через адсорбент с учетом его адсорбционной емкости. В качестве примера применяемых адсорбционных смол можно назвать их стандартные типы, такие как полимерные амберлитовые адсорбенты (ионообменные смолы) с основной структурной сеткой в виде стиролдивинилбензола (например, марки XAD-1180, XAD-2, XAD-4, XAD-16), с основной структурной сеткой в виде сложного акрилового эфира (например, XAD-7) или такие типы, в которых в высокополярной основной структуре содержатся азот и кислород (например, XAD-12). К другим адсорбционным смолам относятся дауэкс-смолы (сополимеры стирола и дивинилбензола), такие как, например, марки Dowex 112, Dowex Optipore, Dowex Optipore V 493; леватиты (сетчатые полистиролы), например, леватит ОС 1064, леватит ОС 1066 или леватит ОС 1163; полиаминанионообменные смолы, например, дауэкс-смолы. К предпочтительным адсорбирующим смолам относятся прежде всего XAD-7, XAD-16 (тип HP), XAD 118 и Dowex Optipore, предпочтительно Dowex Optipore V 493, а также леватиты ОС 1064, ОС 1066 и ОС 1163.
Наряду с описанным выше предлагаемым в изобретении способом настоящее изобретение относится также к используемому при осуществлении способа устройству, в котором целесообразно учтены простые условия на месте применения и заложена возможность надежного, щадящего продукцию осуществления способа.
Предлагаемое в изобретении устройство характеризуется пригодностью для практичных, децентрализованных, т.е. осуществляемых прежде всего в условиях стойлового и/или пастбищного содержания, концентрации и стабилизации содержащихся в моче жеребых кобыл (МЖК) смесей конъюгированных эстрогенов (КЭ) на твердом носителе (адсорбенте), при этом это устройство включает:
- вертикально установленный патрон, в который загружен адсорбент, находящийся (постоянно) в жидкости, пригодный для адсорбции предварительно заданного количества содержащейся в моче жеребых кобыл смеси конъюгированных эстрогенов (КЭ), и при этом патрон имеет или а) расположенное снизу отверстие для впуска жидкости и расположенное сверху отверстие для выпуска жидкости, или б) расположенное сверху отверстие для впуска жидкости и расположенное снизу отверстие для выпуска жидкости,
- а также расположенные перед патроном в заданной последовательности и соединенные между собой шлангопроводом:
- насос, измеритель скорости потока (потокомер) и расходомер.
Предлагаемое в изобретении устройство предназначено для осуществления описанного выше предлагаемого в изобретении способа для практичных, децентрализованных концентрации и стабилизации содержащихся в МЖК конъюгированных эстрогенов (КЭ). При необходимости устройство может также иметь два параллельно подключенных патрона, которые можно использовать последовательно или поочередно.
Высота и диаметр используемого в предлагаемом в изобретении устройстве патрона могут выбираться в широких пределах. Однако с целью обеспечить легкость практического обращения с патроном его размеры и массу (вес) необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы работник средней физической силы вполне мог обращаться с патроном и вручную переносить его, например, при замене насыщенных патронов на свежие ненасыщенные патроны. Поэтому патрон должен иметь, например, такие размеры, чтобы его внутренние размеры для размещения слоя адсорбента позволяли загружать от 30 до 50 л адсорбента, при этом высота внутреннего пространства составляла бы прежде всего примерно от 80 до 120 см. В общем случае диаметр внутреннего пространства патрона составляет от 10 до 25 см. При этом для специалиста в данной области очевидны приемы выбора точных размеров патрона с целью обеспечить оптимальные рабочие режимы потока.
Кроме того, применяемый в предлагаемом в изобретении устройстве патрон изготавливают с учетом цели применения из прочных, износоустойчивых, стойких к воздействию химикатов материалов, которые обычно применяют для изготовления аппаратов для химической промышленности, например из ударопрочного химико-лабораторного стекла, пластмассы и/или металла, например листовой стали.
В предлагаемом в изобретении устройстве целесообразно применять сами по себе любые отличающиеся простотой и прочностью конструкции, насосы, например, такие как моноблочные насосы, шланговые насосы или мембранные насосы. Для предлагаемого в изобретении устройства оказалось целесообразным применять, например, шланговый насос.
В предлагаемом в изобретении устройстве можно применять сами по себе любые отличающиеся простотой и прочностью конструкции измерители скорости потока, например, такие как ротаметры, вертушечные измерители скорости потока или электромагнитные измерители скорости потока. Для предлагаемого в изобретении устройства оказалось целесообразным применять в качестве измерителя скорости потока, например, ротаметр с поплавком.
В предлагаемом в изобретении устройстве для измерения прокачанного сквозь патрон количества (жидкой) мочи можно применять сами по себе любые отличающиеся простотой и прочностью конструкции расходомеры, например, такие как водомеры или электромагнитные расходомеры. Для предлагаемого в изобретении устройства оказалось целесообразным применять в качестве расходомера, например, водомер.
В предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении устройства между насосом и измерителем скорости потока дополнительно подключают по крайней мере один или несколько фильтров для предварительной очистки, например фильтры с высокой проницаемостью фильтрующего материала или намывные фильтры. В качестве фильтра можно применять, например, фильтр с высокой проницаемостью фильтрующего материала с песочным слоем или стандартный фильтровальный патрон, или стандартные намывные фильтры или пластинчатые фильтры, фильтровальные свечи, фильтровальные мешки, а также фильтровальные трубки. При необходимости (необязательно) за фильтром можно еще подключить уловитель частиц, например, последовательно подключенный отделитель песка при применении песочного слоя в качестве фильтра. В вариантах выполнения устройства фильтры можно подключать отдельно или по несколько штук также в произвольной комбинации между собой, например, последовательно в ряд (друг за другом) и/или параллельно. Один из предпочтительных вариантов подключения фильтров отличается тем, что фильтр для предварительной очистки представляет собой модуль из двух параллельно подключенных фильтров для предварительной очистки, которые можно использовать (отдельно) поочередно, а также можно заменять свежим фильтром для предварительной очистки в процессе работы устройства. Еще один предпочтительный вариант подключения фильтров отличается тем, что фильтровальная установка представляет собой модуль из последовательно подключенной секции для предварительной фильтрации, состоящей из фильтров для предварительной очистки (например, фильтровальных мешков) и одного или двух фильтров с высокой проницаемостью фильтрующего материала, а также двух параллельно подключенных к ним абсолютных фильтров (например, мембранных фильтров), при этом абсолютные фильтры можно использовать (отдельно) поочередно, а также можно заменять свежим фильтром в процессе работы устройства. Кроме того, при необходимости (необязательно) для контроля нормального функционирования фильтра для предварительной очистки в предлагаемом в изобретении устройстве целесообразно подсоединить соответственно один манометр между насосом и фильтром для предварительной очистки, а также один манометр на линии за фильтром для предварительной очистки, предпочтительно только за измерителем скорости потока.
Ниже устройство более подробно рассмотрено на примере предпочтительного варианта его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На фиг.1 схематически показано устройство для стабилизации и концентрации КЭ из МЖК. На фиг.2 показана схема размещения технологического оборудования для осуществления (способа) фильтрации необработанной мочи.
Предлагаемое в изобретении устройство и предлагаемый в изобретении способ имеют ряд преимуществ, из которых самые важные кратко описаны ниже. Концентрацию КЭ, т.е. насыщение адсорбционной колонки можно провести непосредственно на месте сбора (мочи). В результате отпадает необходимость в ежедневной транспортировке больших количеств (жидкой) мочи на центральную станцию переработки. Процесс насыщения может осуществляться непрерывно длительное время, измеряемое несколькими неделями, до полного насыщения адсорбционной колонки; например, при применении адсорбирующей смолы XAD-7 объем пропущенной сквозь адсорбционную колонку мочи превышает объем слоя адсорбента примерно в 35 раз. Освобожденную от КЭ остаточную мочу оставляют на месте (сбора), где и без того имеются пригодные для утилизации мочи установки. Транспортировке подлежит насыщенная колонка, т.е. примерно только 1/35 исходной массы (веса) (жидкой) мочи. Транспортировку можно осуществлять через большие интервалы времени. Кроме того, транспортировка может продолжаться длительное время, например, до нескольких недель. Высокая (хорошая) стабильность конъюгированных эстрогенов в адсорбционной колонке исключает их разложение. Обработка больших количеств мочи с помощью сепаратора или ультрафильтровальной установки больше не требуется, поскольку отделение возможно присутствующих в исходной моче слизи и отложений (осадка) осуществляют с помощью прочных (надежных) и не требующих обслуживания намывных фильтров или фильтров с высокой проницаемостью фильтрующего материала (например, песочных фильтров, фильтровальных патронов, намывных фильтров, пластинчатых фильтров, фильтровальных свечей, фильтровальных мешков или фильтровальных трубок), которые при необходимости можно легко заменить.
Чертежи
На прилагаемых к описанию чертежах показано:
на фиг.1 - схема выполненного по предпочтительному варианту устройства для накопления и стабилизации КЭ из МЖК, при этом позицией 1 обозначена линия подачи мочи из расходной емкости, позицией 2 обозначен насос, например шланговый насос, позицией 3 обозначены соединительные трубопроводы, позицией 4 обозначены манометры, позицией 5 обозначены трехходовые краны, позицией 6 обозначены быстроразъемные соединения, позицией 7 обозначены запорные вентили, позицией 8 обозначены фильтры, позицией 9 обозначен измеритель скорости потока с поплавком (ротаметр), позицией 10 обозначен расходомер, например водяные часы, позицией 11 обозначен патрон или колонка, позицией 12 обозначен слой адсорбента и позицией 13 обозначен выпуск, и
на фиг.2 - технологическая схема, иллюстрирующая процесс фильтрации исходной неочищенной мочи, используемая в котором система фильтров представляет собой модуль, образованный фильтровальным блоком предварительной очистки, состоящим из последовательно расположенных фильтра грубой очистки (например рукавного фильтра) и одного либо двух нутч-фильтров, и двумя последующими параллельно расположенными фильтрами тонкой очистки (например мембранными фильтрами).
Примеры
Пример 1
Общие рекомендации по накоплению и стабилизации содержащихся в моче жеребых кобыл (МЖК конъюгированных эстрогенов (КЭ) непосредственно на месте сбора МЖК путем адсорбции на адсорбенте, содержащемся в патроне
Каждую порцию собранной МЖК через воронку, оснащенную фильтровальной сеткой, сначала заливают в расходную емкость (сборник). Указанная фильтровальная сетка имеет крупные отверстия и служит только для отделения крупных механических примесей, таких как солома, сено и т.п.
Ниже предлагаемый в изобретении способ более подробно рассмотрен на примере применения при его осуществлении адсорбционной колонки (в качестве патрона) с семиполярной смолой-адсорбентом. При использовании патронов с адсорбентами иных типов процедуру оперирования с насыщенным адсорбированным веществом патроном и прежде всего его переработку при необходимости следует согласовывать с типом конкретно используемого адсорбента. Процесс насыщения содержащегося в патроне адсорбента адсорбируемым веществом и заключительной промывки патрона на месте сбора мочи проводят в основном в соответствии с описанной ниже в пунктах (А) и (Б) методикой, которая не требует внесения в нее каких-либо изменений либо которую при необходимости следует незначительно скорректировать с учетом возможных особых местных условий или типа конкретно используемого адсорбента.
А) Адсорбция эстрогенов, содержащихся в МЖК, на адсорбенте
Адсорбцию содержащихся в МЖК конъюгированных эстрогенов (КЭ) осуществляют в адсорбционной установке, схематично показанной, например, на фиг.1. Заданное в пересчете на емкость патрона, соответственно адсорбционной колонки общее количество МЖК прокачивают сквозь заполненную адсорбентом колонку, соответственно патрон при комнатной температуре, необязательно после предшествующего пропускания через сито и необязательно фильтрации, целиком или порциями с заданной скоростью протекания. В качестве адсорбента можно использовать, например, набухающую в воде адсорбирующую смолу на основе полиакрилового эфира (амберлит XAD-7 фирмы Rohm & Haas, размер зерна от 0,3 до 1,2 мм, дипольный момент 1,8 Д, средний диаметр пор 80 Å, удельная площадь поверхности примерно 450 м2/г в сухом виде) или другие пригодные адсорбенты. По достижении заданного максимального количества МЖК, соответствующего полному насыщению, подачу МЖК в колонку, соответственно патрон прекращают и (подачу) переключают - если требуется - с насыщенной колонки, соответственно патрона на параллельно подключенную свободную колонку, соответственно патрон. Содержание эстрогенов МЖК полностью адсорбировано на насыщенном таким образом загруженном в колонку адсорбенте.
Б) Промывка насыщенного адсорбента в колонке
По завершении процесса адсорбции насыщенный адсорбент в колонке, соответственно патроне необязательно промывают водой или другим водным раствором для промывки, например, основным раствором для промывки, таким как прежде всего разбавленным раствором гидроксида натрия (например, от 0,5 до 2н. NaOH). Для этого промывочную воду или раствор для промывки прокачивают также сквозь колонку, соответственно патрон при комнатной температуре с заданной скоростью протекания, например, равной примерно 5,5 ОАС/ч. Вытекающую (жидкую) мочу отправляют на утилизацию.
В) Хранение и транспортировка
По окончании процесса адсорбции, соответственно необязательной промывки (например, водой или другим водным необязательно основным раствором для промывки, таким как прежде всего разбавленным раствором гидроксида натрия, например, от 0,5 до 2н. NaOH) колонку, соответственно патрон с насыщенным адсорбентом с целью подготовки к транспортировке или хранению в закрытом с обеих сторон состоянии отсоединяют от устройства насыщения и хранят в пригодном (подходящем) месте. Хранение можно осуществлять при температурах окружающей среды, например, в интервале от 15 до 30°С, в обычном складском помещении, а также в холодильнике при температурах примерно до 4°С. Если жидкость в адсорбционной колонке защищена от замерзания, то хранение можно осуществлять также при более низких температурах, например, вплоть приблизительно до -20°С. Насыщенные колонки, соответственно патроны через равные промежутки времени от нескольких дней до нескольких недель транспортируют с места сбора и хранения на центральную станцию переработки, где обеспечены химическая переработка и извлечение конъюгированных эстрогенов на профессиональном уровне.
Г) Десорбция конъюгированных эстрогенов из адсорбционной колонки, соответственно патрона
Переработку насыщенных колонок, соответственно патронов осуществляют обычным для соответствующего адсорбента способом отделения сопутствующих веществ и извлечения КЭ. При применении семиполярной адсорбирующей смолы типа амберлит, например, XAD 7, переработку можно осуществлять согласно (международной) заявке WO 98/08526. Для этого сквозь предварительно подогретую до 45°С колонку, соответственно патрон прокачивают, например, элюент (растворитель) с требуемой (пригодной) скоростью протекания. Вытекающий элюат принимают порциями. Первая порция составляет примерно 1 объем слоя адсорбента, остальные порции составляют соответственно каждая примерно по 0,75 объема слоя адсорбента. Отдельные порции исследуют с помощь высокоэффективной жидкостной хроматографии на содержание в них (эстрон)сульфатной соли, крезола и ГФМФ. Первую порцию собирают, пока элюат остается бесцветным или бледно-желтым. В этой порции регулярно обнаруживаются лишь следы (эстрон)сульфатной соли.
После того как вытечет первая порция элюата, равная одному объему слоя адсорбента, происходит изменение цвета элюата до насыщенного темно-коричневого оттенка. Затем последующие от 2 до 4 порций регулярно содержат примерно от 80 до 98% всего адсорбировавшегося в колонке количества конъюгированных эстрогенов. Остальные порции содержат лишь небольшие количества (эстрон)сульфатной соли. Этот факт четко фиксируется также по убыванию интенсивности цвета. При необходимости (необязательно) остаточные фракции можно также еще обогатить с помощью отгонки растворителя и выделить остатки КЭ.
Основные порции, содержащие эстрогены, имеют соответственно высокое содержание СВ (СВ - сухое вещество, концентрацию которого определяют с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии) в виде (эстрон)сульфатной соли и настолько свободны от крезола и ГФМФ, что эти порции представляют собой уже пригодные экстракты для галеновой дополнительной переработки.
Д) Регенерация адсорбирующей смолы в колонке
Регенерацию насыщенных колонок, соответственно патронов осуществляют обычным для соответствующего адсорбента образом. При применении семиполярной адсорбирующей смолы типа амберлит, например, XAD 7, регенерацию можно осуществлять в соответствии с предлагаемым в (международной) заявке WO 98/08526 решением. Для регенерации колонку, соответственно патрон промывают сначала, например, содержащей 50 мас.% этанола смесью этанола (этилового спирта) с водой с установленной величиной рН 12, затем 10 мас.%-ным водным раствором цитрата натрия и еще раз смесью этанола с водой и, наконец, дистиллированной водой. Весь процесс регенерации осуществляют при температуре 45°С в случае использования приведенной в качестве примера адсорбирующей смолы, при этом и в данном случае регенерирующие растворы и растворы для промывки можно прокачивать сквозь колонку, соответственно патрон снизу или сверху. Колонку, соответственно патрон можно насыщать и снова регенерировать многократно, например, до 40 раз.
Пример 2
Испытания стабильности насыщенных адсорбционных колонок для определения десорбируемого содержания КЭ
С целью исследовать стабильность колонки, т.е. стабильность адсорбированных КЭ (конъюгированных эстрогенов) испытания (стабильности) проводили на насыщенных КЭ из прокачанной мочи адсорбционных колонках. Для этого адсорбционные колонки сначала насыщали обычным способом, затем адсорбирующую смолу извлекали из колонки и с разной продолжительностью выдерживали при двух разных температурах. По истечении времени выдержки (хранения) адсорбат элюировали (вымывали) и определяли содержание КЭ и сопутствующих веществ. Полученный результат сравнивали с результатом элюирования (элюции) контрольных проб, т.е. проб, исследованных непосредственно после отбора.
А) Порядок выполнения испытания
Адсорбцию осуществляли соответственно в заполненной известным способом семиполярной адсорбирующей смолой марки XAD-7 (семиполярная адсорбирующая смола на основе полиакрилового эфира, т.е. амберлит XAD-7 фирмы Rohm & Haas, размер зерна от 0,3 до 1,2 мм, дипольный момент 1,8 Д, средний диаметр пор 80 Å, удельная площадь поверхности примерно 450 м/г в сухом виде) 3-литровой колонке. Для этого 90 л (что соответствует 30 объемам слоя адсорбента) предварительно ультрафильтрованной мочи кобыл (из Польши) прокачивали сквозь колонку со скоростью, равной 5 ОАС/ч. Все количество содержавшихся в МЖБ эстрогенов полностью адсорбировалось насыщенной таким образом адсорбирующей смолой в колонке. По завершении насыщения эстрогенами из мочи кобыл колонку промывали 3 л воды и насыщенную смолу извлекали из колонки и разделяли на 10 проб по 300 мл и эти пробы помещали в меньшие колонки. Одну пробу выбросили.
Затем выполнили следующие испытания.
1. Немедленное элюирование контрольной пробы, т.е. без хранения.
2. Хранение соответственно обычных проб при 4°С или 25°С.
3. Элюирование проб 1 (4°С) и 2 (25°С) после недельного хранения.
4. Элюирование проб 3 (4°С) и 4 (25°С) после двухнедельного хранения.
5. Элюирование проб 5 (4°С) и 6 (25°С) после пятинедельного хранения.
6. Элюирование проб 7 (4°С) и 8 (25°С) после восьминедельного хранения. Элюирование осуществляли собственно известным способом, для чего насыщенную адсорбирующую смолу сначала промывали водным раствором гидроксида натрия. После каждой стадии промывки соответствующую промывочную жидкость исследовали на содержание в ней эстрона (в виде сульфата), эквилина, крезола и ГФМФ с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
В качестве элюента использовали смесь воды с этанолом (30 мас.%, рН 12), щелочность которой устанавливали добавлением гидроксида натрия, и элюирование смолы осуществляли при температуре (элюирования) 45°С. Элюат собирали порциями и отдельные порции исследовали снова на содержание в них эстрона, эквилина, крезола и ГФМФ с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Первую порцию собирали, пока элюат оставался бесцветным или бледно-желтым. В этой порции регулярно обнаруживаются лишь следы эстрона [(эстрон)сульфатной соли]. После того как вытечет первая порция элюата, равная одному объему слоя адсорбента, происходит изменение цвета элюата до насыщенного темно-коричневого оттенка. Затем последующие от 2 до 4 порций регулярно содержат примерно от 80 до 98% всего адсорбировавшегося в колонке количества конъюгированных эстрогенов.
Остальные порции, получаемые при регенерации смолы (соответственно при 45°С в указанном порядке очередности с использованием 50 мас.%-ного этанола с рН 12, 10 мас.%-ного цитрата натрия и воды), содержат лишь небольшие количества (эстрон)сульфатной соли. Этот факт четко фиксируется также по убыванию интенсивности цвета.
Б) Результаты
Полученные при испытаниях стабильности колонки результаты для отдельных проб приведены в таблицах I.0-I.9, соответственно объединены в таблице I.10 и ниже рассмотрены более подробно.
Насыщение колонки, соответственно патрона из мочи (таблица I.0), а также элюирование контрольной колонки (таблица I.1) характеризуются нормальным ходом процессов адсорбции и десорбции. Тем не менее в элюате были обнаружены повышенные концентрации крезола и ГФМФ, однако этот факт в значительной мере следует отнести на счет нарушения ламинарного течения в колонке, соответственно на счет равной почти 1000 мг/л очень высокой концентрации крезола в необработанной моче.
В таблицах I.2-I.9 представлены результаты (для) элюирования после хранения в течение одной, двух, пяти, соответственно восьми недель. В основном можно утверждать, что адсорбированные гормоны (КЭ) обычно десорбируются в полном объеме. Случайным образом (иногда), например, прежде всего после хранения в течение одной недели при 25°С, количественную десорбцию обнаруживают лишь при регенерации 50%-ным этанолом, однако при этом речь идет лишь о десорбции остаточных количеств КЭ, и самую большую долю уже смогли извлечь на первоначальной стадии десорбции. Продолжительность и температура хранения практически не влияют на процесс десорбции, а если и влияют, то во всяком случае лишь условно, например, если начнут оказывать большее влияние возможные неоптимальные условия течения в небольших колонках. Однако во всех случаях элюат практически не содержит крезол и ГФМФ. Таким образом, независимо от продолжительности хранения следует обеспечить (обратить внимание на) оптимальные условия протекания (мочи) в колонке, чтобы получить оптимальные (максимальные) результаты. Поэтому колонки, соответственно патроны должны быть постоянно заполнены жидкостью, чтобы избежать работы в сухом состоянии.
Из результатов, полученных на материале после его хранения в течение пяти недель (таблицы I.6 и I.7) при 4°С, можно сделать вывод о приемлемом ходе процесса элюирования; однако для температуры хранения 25°С в регенерированном продукте все еще обнаруживаются некоторые количества гормонов. В обоих случаях содержание ГФМФ и крезола в элюате остается очень небольшим.
Неожиданно очень хорошие результаты получают также после очень долгого хранения; об этом свидетельствуют представленные в таблицах I.8 и I.9 отличные результаты, полученные для материала после его хранения в течение восьми недель. Элюационные пики для эстрона и эквилина очень крутые и острые, т.е. объем элюата с КЭ невелик. Количество крезола и ГФМФ стремится к нулю.
В таблице I.10 приведены результаты всех испытаний с очевидными взаимосвязями. Во всех случаях суммарное содержание, например, эстрона в элюате и регенерированном продукте находится примерно в пределах 1055 мг ± 4% и в итоге соответствует ожидаемому результату.
Поэтому в итоге можно утверждать, что после хранения насыщенной смолы XAD-7 в течение от одной до восьми недель при температурах 4 и 25°С хотя и выявляются различия в характеристиках элюирования, высоте и ширине пиков, соответствующих содержанию гормонов, однако эти различия не отражаются на суммарном содержании всех элюированных гормонов, которые все вместе в пересчете на содержание эстрона составляют примерно 1055 мг ± 4%. Из этого можно сделать вывод, что наблюдаемые качественные различия в значительной мере обусловливаются только неоднородными условиями течения в применяемых относительно небольших колонках, и этот фактор можно легко устранить путем применения колонок, соответственно патронов с проверенными на практике размерами.
Таблица I.0
Испытание колонки на стабильность материала в колонках
Насыщение колонки нативной (натуральной) ультрафильтрованной мочой из Польши. Адсорбент XAD 7, объем 3 л.
После загрузки в колонку смолу извлекали и промывали 3 л воды. Смолу разделяли на равные части по 300 мл и подвергали испытанию стабильности колонки. Один брикет смолы немедленно элюировали, другие брикеты хранили при комнатной температуре и в холодильнике.
л/ч
мл
Пример 3
Испытания стабильности с насыщенными адсорбционными колонками для определения количества микроорганизмов
В последнее время все большее значение придается микробиологическому качеству и безопасности натуральных исходных материалов, используемых для получения фармацевтических препаратов. Поэтому с использованием обычной методики (согласно требованиям Фармакопеи...) были проведены анализы с целью определения количество микроорганизмов в пробах после хранения колонок в течение пяти, соответственно восьми недель.
Результаты определения количества микроорганизмов представлены в таблице II. Общее количество микроорганизмов при температуре хранения 4°С остается небольшим. После хранения температуре 25°С в воде промывки колонки обнаруживали от 1,2 до 4,6·106 (колоний) микроорганизмов, в элюате обнаруживали от 80 до 170 (колоний) микроорганизмов. Однако следует обратить внимание на то, что адсорбенты колонки ранее не промывали и не консервировали, т.е. с самого начала подвергались повышенному риску появления микроорганизмов. Поэтому при хранении без охлаждения насыщенные колонки рекомендуется основательно промыть по меньшей мере водой, однако предпочтительно промыть еще и дополнительно стабилизирующими, соответственно консервирующими растворами для промывки, например раствором поваренной соли.
Пример 4
Испытания стабильности замороженных насыщенных адсорбционных колонок
В зависимости от времени года и/или региона температура насыщенных колонок, соответственно патронов может понижаться ниже точки замерзания при хранении или транспортировке с недопустимыми последствиями, например, замерзанием водной составляющей в колонке, соответственно патроне. Соответствующие результаты испытаний позволяют сделать вывод о том, что процесс замерзания может отрицательно повлиять на элюирование размороженной колонки, соответственно патрона. Если нельзя обеспечить кондиционирование колонки или если хранение осуществляют при низких температурах, то с целью предотвратить замораживание рекомендуется осуществлять последнюю промывку не водой, а пригодными антифризными смесями.
А) Порядок проведения испытаний
Из большого числа возможных антифризных смесей, часть которых, например, приведена в таблице III.1, для дальнейших испытаний выбирали в качестве примера раствор поваренной соли. При добавлении 23 г NaCI на 100 г точка замерзания составляет -21°С.
Насыщение колонки осуществляли обычным способом. По завершении насыщения мочой (прокачки мочи) колонку промывали водой, равной по объему 3 объемам слоя адсорбента, затем промывали 33 мас.%-ным раствором NaCl, равным по объему 2 объемам слоя адсорбента. После этого колонку хранили в течение 9 дней при -19°С в низкотемпературном ларе.
Б) Результаты
По завершении хранения в течении 9 дней при -19°С содержимое колонки также оставалось жидким, а именно без признаков какого-либо частичного застывания. Переработка колонки, т.е. основная промывка, элюирование и регенерация протекали нормально. Общее содержание гормонов в пересчете на СВ (сухое вещество) составляло примерно 22 мас.%. Результаты приведены в таблице III.2.
Отрицательное влияние высокого содержания NaCl на содержание КЭ и отделение крезола и ГФМФ не наблюдали. Поэтому в итоге можно утверждать, что оказывается, выгодной стабилизация насыщенных КЭ из мочи колонок, соответственно патронов с помощью антифризных смесей, например с помощью раствора поваренной соли, и последующего хранения с замораживанием вплоть до -20°С даже в течение от 1,5 до 2 недель. Содержимое колонки, соответственно патрона остается жидким, переработка колонок, соответственно патронов с целью изолировать КЭ с помощью промывки, элюирования и регенерации протекает нормально. Отрицательные результаты не были выявлены и при высоком содержании NaCl.
Пример 5
Практическое испытание концентрации и стабилизации мочи
А) Общие положения
В практическом испытании требовалось показать, что при достаточном содержании гормонов в моче не только в лабораторных условиях, но и в производственных условиях можно получить хорошие результаты. Испытание проводили в условиях, соответствующих условиям сбора на любом конезаводе.
Б) Порядок проведения испытаний
Свежую мочу достаточного качества собирали на конном заводе. У трех лошадей собирали от 15 до 20 л в день, что за 10 дней составило примерно от 150 до 200 л. Поэтому для адсорбции использовали адсорбционную колонку емкостью 5 л. Ежедневное прокачивание мочи, за исключением субботы и воскресения, осуществляли по следующему плану:
начало сбора мочи в субботу и воскресение,
понедельник: прокачка мочи, собранной в субботу, воскресение и понедельник,
со вторника по пятницу: прокачка мочи сбора соответствующего дня,
понедельник: прокачка мочи, собранной в субботу, воскресение и понедельник,
вторник: элюирование.
Прокачку мочи со скоростью, равной примерно 4,5 ОАС/ч, осуществляли непосредственно в колонку, в качестве фильтра для предварительной очистки использовали только один хлопчатобумажный патрон с границей раздела толщиной 20 мкм. В промежутках между отдельными прокачками с целью осложнить условия не проводили промывки водой. В предварительных испытаниях удавалось прокачать до 450 л мочи без появления перепада давления на хлопчатобумажном патроне. Однако в этом практическом испытании при фильтровании возникли проблемы в связи с неожиданно высоким содержанием осадка в виде карбоната кальция и/или муцинов. Соответственно после прокачивания от 40 до 50 л наступала блокировка с повышением давления примерно на 4 бара, что требовала замены фильтра. Поэтому в зависимости от содержания карбоната кальция и/или муцинов рекомендуется при необходимости (необязательно) применять добавки фильтровальных вспомогательных веществ.
Хотя патрон пропускал частицы осадка >20 мкм, однако забивание адсорбционной колонки не наблюдалось.
В) Результаты
Содержание гормонов
Результаты этого практического испытания приведены в таблице IV. Содержание эстрона и эквилина в необработанной моче было неожиданно высоким и составляло 123 мг/л, соответственно 74 мг/л, что соответствует моче, качество которой оценивается в интервале от среднего до хорошего. Однако неожиданно большим оказалось содержание крезола, составлявшее 531 мг/л в необработанной (свежей) моче, которое прежде не наблюдалось. В этом случае определенную роль играет фактор кормежки животных, который необходимо принимать в расчет. Хотя по сути удается справиться, например, с более высоким содержанием крезола, однако в отдельных случаях он может стать причиной определенных трудностей. Поэтому может оказаться необходимым продлить щелочной процесс промывки при переработке, чтобы уменьшить количество крезола в этанольном элюате. В остальном процессы адсорбции и десорбции протекали, как обычно. В элюате показатели для эстрона и эквилина имели резко выраженный характер. В элюатах 2 и 3 находилось более 95% эстрона/эквилина. В пересчете на содержание сухого вещества общее содержание гормонов составляет примерно 30 мас.%. В результате поставленная перед испытанием цель выполнена и в тяжелых условиях испытаний была получена исключительно высокая концентрация содержания гормонов в пересчете на сухое вещество, составляющее >15 мас.%.
Определение общего количества (колоний) микроорганизмов
Дополнительно к испытаниям адсорбции из мочи исследовали возможное увеличение числа бактерий в колонке. Исследования проводили в следующих условиях.
1. Прокачивали загрязненную необработанную мочу (хлопчатобумажный патрон не отфильтровывает микроорганизмы).
2. После ежедневного прокачивания промывку не проводили.
3. Испытания осуществляли при комнатной температуре.
4. Продолжительность испытаний составляла 10 дней. В этих условиях нельзя было исключить образование колоний микроорганизмов в колонке и последующий рост их числа. При определении общего числа колоний микроорганизмов на разных стадиях осуществления адсорбции получены следующие результаты.
Г) Обобщение результатов
При испытаниях в течение 10 дней необработанную (свежую) мочу ежедневно прокачивали сквозь адсорбционную колонку объемом 5 л. Общий объем прокачанной мочи составлял 140 л и среднее содержание эстрона, соответственно эквилина в моче составляло 123 мг/л, соответственно 74 мг/л.
Промывку колонки водой после ежедневного адсорбирования мочи намеренно не проводили. В обоих получившихся очень выраженными главных элюатах находилось примерно 93% эстрона, соответственно эквилина. Общее содержание гормонов в элюате в пересчете на сухое вещество составляло примерно 30 мас.%. Еще один неожиданный результат касается возможного размножения колоний микроорганизмов в колонке. В этом случае несмотря на прокачку необработанной мочи с большим содержанием колоний микроорганизмов не наблюдали сколько-нибудь значительного обрастания колонки даже по завершении испытаний в течение 10 дней. Собираемый (получающийся) элюат, имевший 1,5 колонии/мл, был почти свободен от микроорганизмов. В результате в тяжелых условиях в широком масштабе было показано, что при достаточном содержании гормонов в необработанной моче можно обеспечить с хорошим качеством стабилизацию и концентрацию, выраженную через отношение содержания гормонов к сухому веществу, превышающее 15% в адсорбционной колонке.
Пример 6
Испытание фильтрации с фильтровальными свечами
Еще в одном практическом испытании проводили исследования фильтрации фильтровальными свечами; полученные обобщенные результаты приведены ниже.
Использованный материал: необработанная (свежая) моча (поставленная с одного из германских конезаводов).
Частично перемешанную, собранную в бочки мочу жеребых кобыл с помощью шлангового насоса перекачивали сквозь сито (мешок) (фильтр для предварительной очистки) с ячейкой 5 мкм в контейнер. В контейнере оставался осадок, составлявший примерно 0,5 мас.%. На фиг.2 показана схема технологического процесса фильтрации необработанной мочи.
В зависимости от (номера) испытания отбирали пробу после абсолютной свечи (мембранного фильтра). Через каждые 100 л отбирали пробу жидкости, вытекающей из колонки.
Общее количества прокачанного фильтрата: 397 л.
Содержание сухого вещества (СВ) после переработки составляло 5,9 мас.%.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭСТРОГЕНОВ ИЗ МОЧИ КОБЫЛ | 2002 |
|
RU2308955C2 |
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СМЕСИ КОНЪЮГИРОВАННЫХ ЛОШАДИНЫХ ЭСТРОГЕНОВ | 2004 |
|
RU2351607C2 |
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ОБЕДНЕННОЙ НЕКОНЪЮГИРОВАННЫМИ ЛИПОФИЛЬНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ПРИРОДНОЙ СМЕСИ КОНЪЮГИРОВАННЫХ ЛОШАДИНЫХ ЭСТРОГЕНОВ | 2003 |
|
RU2329818C2 |
| СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭСТРОГЕНОВ ИЗ МОЧИ КОБЫЛЫ | 1996 |
|
RU2179028C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭСТРОГЕНОВ ИЗ КОБЫЛЬЕЙ МОЧИ | 1996 |
|
RU2179029C2 |
| Способ и устройство для получения гормонального концентрата из мочи | 2020 |
|
RU2738478C1 |
| ЭПОТИЛОНЫ C, D, E И F, ИХ ПОЛУЧЕНИЕ И СРЕДСТВА НА ИХ ОСНОВЕ | 1997 |
|
RU2198173C2 |
| Способ получения антибиотика @ -19393 @ и/или @ -19393 @ | 1980 |
|
SU1075984A3 |
| Способ получения гербицида N 51262 | 1986 |
|
SU1442063A3 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООЧИЩЕННОЙ АЗИАТИКОЗИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ ИЗ Centella asiatica И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ | 2010 |
|
RU2565410C2 |
Изобретение относится к области иммунологии. Сущность его заключается в том, что описаны способ и устройство для накопления и стабилизации конъюгированных эстрогенов на твердых носителях из мочи жеребых кобыл. Полученные эстрогены используют как исходный материал для фармацевтических препаратов, которые в качестве действующего компонента содержат натуральную смесь таких конъюгированных эстрогенов. Предлагаемое устройство пригодно для практического использования в условиях стойлового или пастбищного содержания кобыл. Адсорбционные колонки можно насыщать адсорбатом непосредственно на месте сбора мочи, поэтому отпадает необходимость в ежедневной доставке больших количеств мочи к месту ее целенаправленной переработки. Технический результат - повышение стабильности конъюгированных эстрогенов мочи жеребых кобыл. 2 н. и 21 з.п.ф-лы, 16 табл., 2 ил.
заданное максимальное общее количество собранной, необязательно подвергнутой предварительной грубой фильтрации мочи, отбираемой из расходной емкости, непрерывно или периодически отдельными порциями прокачивают с заданной скоростью потока через вертикально установленный патрон и вытекающую из него мочу направляют в отход, при этом указанный патрон заполнен находящимся в жидкости адсорбентом, пригодным для адсорбции заданного количества содержащейся в моче смеси конъюгированных эстрогенов (КЭ), а максимальное общее количество прокачиваемой через патрон мочи, заданное в качестве контрольного показателя, указывающего на достижение окончательной степени насыщения адсорбента, согласовано с максимальной сорбционной емкостью адсорбента для содержащихся в моче конъюгированных эстрогенов (КЭ).
| Дорожная спиртовая кухня | 1918 |
|
SU98A1 |
| US 2834712 A, 13.05.1958. | |||
