Способ получения высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта Российский патент 2022 года по МПК A61K31/197 A61K31/525 A61K33/24 A23K20/142 A23K20/174 A23K20/20 C07C227/14 C07C229/76 

Область техники изобретения

Изобретение относится к новым способам получения высокоусвояемых элементосбалансированных поликомпонентных препаратов на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта.

Разработанный препарат будет использоваться для устранения и профилактики дефицита микроэлементов у людей и животных и найдет применение в производстве кормовых добавок, витаминно-минеральных премиксов для животноводства, а также в пищевой промышленности для получения биологически активных добавок для обогащения продуктов питания.

Особенностью изобретения является получение высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, совместным соосаждением тройных комплексов микроэлементов с лизином и рибофлавином.

Уровень техники

Важность разработки высокоусвояемых элементосбалансированных поликомпонентных препаратов, содержащих набор наиболее значимых эссенциальных микроэлементов, имеет колоссальное значение и обусловлена в первую очередь ролью данных микроэлементов в организме человека и животного.

Микроэлемент цинк (Zn) является незаменимым и относится к категории эссенциальных многофункциональных микроэлементов, содержание которого в организме измеряется в долях грамма, но при этом его биологическая роль колоссальна [1]. Цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Цинк также увеличивает активность ферментов: фосфатаз кишечной и костной, катализирующий гидролиз. Тесная связь цинка с гормонами и ферментами объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, на синтетическую способность печени. Цинк обладает липотропным эффектом, то есть способствует повышению интенсивности распада жиров, что проявляется уменьшением содержания жира в печени.

Пищевыми источниками цинка являются морепродукты и продукты растительного происхождения. Однако, усвояемость цинка из продуктов растительного происхождения достаточно низкая [2].

Марганец (Mn) - находится во всех органах и тканях. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень (на 100 г свежего вещества в трубчатых костях марганца содержится 0,3 мг, в печени - 0,170 - 0,205 мг). Для детского организма суточная норма составляет 0,2 - 0,3 мг марганца на 1 кг веса тела, для взрослого 0,1 мг. Наряду с печенью важная роль в накоплении марганца принадлежит поджелудочной железе. Марганец важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы [3]. Марганец помогает улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность.

Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свекла. При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек. Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди [4].

Железо (Fe) - общее содержание железа в организме человека составляет около 4,25 г. Из этого количества 57 % находится в гемоглобине крови, 23 % - в тканях и тканевых ферментах, а остальные 20 % - в печени, селезенке, костном мозге и представляют собой «физиологический резерв» железа [5]. Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа, и 30 мг для беременных. Железо играет важную роль в питании клеток и тканей, снабжая их кислородом. Оно активно участвует в процессах кроветворения, являясь составной частью гемоглобина, и окислительно-восстановительных процессах, которые особенно интенсивно протекают в растущем детском организме. Этот микроэлемент является основным компонентом в синтезе ряда железосодержащих тканевых ферментов [6]. Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Оно входит не только в состав гемоглобина, но также и в состав протоплазмы всех клеток. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания.

Железом особенно богаты субпродукты (печень, язык), мясо, яичный желток и рыба. Достаточно высоко его содержание в овсяной, перловой и гречневой крупах, а также в зеленом луке, петрушке, салате и фруктах. Важно помнить, что в течение месяца женщины теряют железа почти вдвое больше, чем мужчины.

Кобальт (Co) входит в состав группы витаминов B₁₂, главным образом участвующих в метаболизме и процессах естественного синтеза крови, ферментативных реакциях, деятельности нервной системы и функционировании печени [7]. Кобальт, при участии железа и меди, стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге; регулирует деятельность нервной системы и предотвращает развитие психических заболеваний, уменьшает раздражительность и утомляемость, регулирует процессы метаболизма, улучшает деление клеток костной ткани и общее состояние костной системы, принимает участие в процессах синтеза РНК и ДНК, восстанавливает деятельность поджелудочной железы и смежных органов, а также активно участвует в процессах выработки йодитиронинов и кальцитонинов [8].

Кобальт способен оказать антисклеротическое воздействие, повышает общий иммунитет путем увеличения фагоцитарной активности лейкоцитов крови играет роль катализатора ферментов и их комплексов, активизирует реакции по угнетению обмена йода. Кобальт помогает организму восстановиться после тяжелых травм или заболеваний и оказывает противоонкологическое воздействие [9].

Суточная норма потребления кобальта до сих пор точно не определена, но принято считать, что 100 мкг кобальта в сутки является оптимальным количеством.

Источниками кобальта для человека являются бобовые, наиболее богаты им зерновые культуры, горох, а также редис, капуста, картофель, чеснок, салат, морковь, зеленый лук, шпинат, кукуруза, петрушка, огурцы, также абрикосы, виноград, груша, земляника и черная смородина. Богаты кобальтом морские деликатесы: кальмар, треска, ставрида, мидии, осьминоги и сельдь.

Медь (Cu) - общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В печени взрослых людей содержится в среднем 35 мг меди на 1 кг сухой массы. Таким образом, печень можно рассматривать как «депо» меди в организме. В печени плода содержится в десятки раз больше меди, чем в печени взрослых. Потребность в меди для взрослого человека составляет 2 мг в сутки. Медь необходима для процессов образования гемоглобина и в этом смысле не может быть заменена другими элементами. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина [10].

При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, снижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца [11].

В связи с этим разработка новых высокоусвояемых форм эссенциальных микроэлементов цинка, меди, железа, кобальта и марганца и их использование для восполнения дефицита в организме является актуальным и востребованным направлением.

В настоящее время большую долю применяемых соединений предложенных металлов, а именно цинк, медь, железо, кобальт и марганец, составляют неорганические формы, такие как сульфат, ацетат, хлорид, оксид и другие. Их преимуществом является низкая себестоимость, недостатком - низкая усвояемость и высокая токсичность.

В качестве пищевых, лечебно-профилактических и кормовых добавок в терапии состояний дефицита микроэлементов используют органические формы цинка, меди, железа, кобальта и марганца, такие как аспарагинат, глицинат, лактат, аскорбат и другие. Данные соединения являются хелатными формами.

Особенности получения некоторых органических форм цинка, меди, железа, кобальта и марганца освещены в следующих патентах.

Так, известен «Способ низкотемпературного твердофазного синтеза аспарагината цинка» (CN 104326932 A), который включает в себя следующие стадии:

- равномерное смешивание порошка аспарагиновой кислоты и порошка основного карбоната цинка (ZnCO₃ 2 Zn(OH)∙2 H₂O) в молярном соотношении 6 : 1 с добавлением дистиллированной воды;

- равномерное перемешивание реакционной смеси;

- контроль содержания воды (20 - 40%);

- гомогенизация реакционной массы при температуре 50 – 100°C;

- высушивание аспарагината цинка;

- дробление с получением порошкообразного аспарагината цинка.

Синтез аспарагината цинка осуществляется в течение одних суток.

Недостатками указанного способа является продолжительность процесса синтеза и его многостадийность.

Патент US 4431634A «Пренатальные добавки железа» относится к мультиминеральным композициям пищевых добавок для лечения железодефицитной анемии, которые обеспечивают повышенный уровень биодоступности железа. Это достигается за счет использования контролируемых уровней оксидов и карбонатов совместно вводимых минералов, таких как кальций и магний.

Недостатком представленной добавки является то, что макро- и микроэлементы находятся в неорганической или органической форме, а не в коллоидной форме, что снижается их биодоступность и усвояемость. В изобретении магний представлен в виде оксида магния, кальций - в виде карбоната кальция, железо - в виде фумарата железа. Важно отметить, что представленное изобретение является несбалансированным, т.е. в единичной дозе пренатальной добавки железа содержание витаминов А, D, C, B₁, B₂, B₆, B₉, B₁₂ и микроэлементов I, Zn, Cu соответствует рекомендуемой суточной дозе потребления, а содержание кальция и магния составляет 250 мг и 25 мг, соответственно, что не превышает 10 % от рекомендуемой суточной дозы потребления.

Известна композиция витаминов и микроэлементов US 8183227B1 «Композиции, наборы и способы для дополнения питания». Композиции и наборы, рассматриваемые в данном изобретении, имеют в своем составе витамины D, B₁, B₆, B₁₂, B₂, B₉, B₃, E, A, C, микроэлементы Fe, I, Zn, Cu, Mg, омега-3 жирные кислоты, а также один или несколько фармацевтически приемлемых носителей. Недостатком изобретения является антагонизм некоторых макро- и микронутриентов. Например, витамин B₂, C и B₁, несовместимы между собой, витамин С ухудшает усвоение витамина B₁₂, витамин D почти не усваивается совместно с витамином Е.

Известно изобретение US 20100098779A1 «Композиции и способы профилактического и лечебного дополнения питания испытуемых». В конкретном варианте осуществления фармацевтически приемлемый носитель может быть выбран из одной или нескольких групп, состоящих из связующих, разбавителей, смазочных материалов, глидантов, красителей, эмульгаторов, разрыхлителей, крахмалов, воды, масел, спиртов, консервантов и сахаров. В другом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения композиции и способы могут состоять из каротиноидов, витамина Е, витамина D, витамина С, коликовой кислоты, витамина В₆, витамина С, В₁₂, витамина В₁, витамина В₂, витамин В₃, витамина В₅, биотина, магния, марганца, цинка, селена, хрома, меди, альфа-липоевая кислоты, лютеина. Данная композиция представляет собой механическую смесь, а не комплексное соединение.

Известно изобретение RU 2376892 C1 «Пищевой хелатный комплекс». Суть изобретения заключается в получении композиции органических форм микроэлементов цинка и хрома, пептидов и свободных аминокислот из мяса мидий. Недостаток предложенной разработки - использование мяса мидий, которое является дорогостоящим и труднодоступным во многих регионах продуктом.

Большой интерес представляет изобретение «Способ получения аминокислотного хелата» (WO 2004050664 A1), в котором описано получение хелатов металлов с аминокислотами путем взаимодействия карбоната металла и аминокислоты в водном растворе. Карбонат металла представляет собой один или несколько карбонатов с валентностью II или более, выбранных из группы, состоящей из карбоната кальция, карбоната меди, карбоната цинка, карбоната железа, карбоната кобальта, карбоната хрома, карбоната магния и марганца. В качестве хелаторов выступают глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота или их комбинация. В некоторых вариантах осуществления может использоваться комбинация двух или более аминокислот. Получаемые хелаты металлов с аминокислотами представляет собой один или несколько хелатов, состоящие из глутамата / аспарагината кальция, бисглутамата кальция, бисаспарагината кальция, глутамата / аспарагината меди, бисглутамата меди, бисаспарагината меди, глутамата цинка / аспарагинат, бисглутамат цинка, бисаспарагинат цинка, глутамат / аспарагинат железа, бисглутамат железа, бисаспарагинат железа, бисглутамат / аспарагинат железа, глутамат / бисаспарагинат железа, глутамат хрома / аспарагинат, бисглутамат хрома, бисглутамат кобальта, бисаспарагинат кобальта, глутамат / аспарагинат магния, бисглутамат магния, бисаспарагинат магния, глутамат / аспарагинат марганца, бисглутамат марганца и бисаспарагинат марганца.

Недостатком указанного изобретения является то, что полученные аминокислотные хелатные соединения позиционируются как фармацевтические композиции, однако, сведений по исследованию их медико-биологических свойств в патенте не представлено.

Известен «Способ получения аминокислотных хелатных соединений, аминокислотные хелатные соединения и применение аминокислотных хелатных соединений» (RU №2567057 С2). Способ характеризуется тем, что оксиды металлов, и/или карбонаты металлов, и/или сульфаты металлов, и/или хлориды металлов, и/или гидроксиды металлов в твердой форме механически активируют и затем активированные оксиды металлов и/или карбонаты металлов, и/или гидроксиды металлов, и/или сульфаты металлов, и/или хлориды металлов совместно с аминокислотами переводят в твердую форму и превращают в аминокислотные хелатные соединения в процессе твердофазной реакции. Используемый металл представляет собой медь, и/или цинк, и/или марганец, и/или железо, и/или магний, и/или кальций, и/или никель, и/или кобальт. Также в данном изобретении предложены аминокислотные хелатные соединения, частицы которых имеют тонкодисперсную иглоподобную структуру.

Недостатком указанного синтеза является получение композиции, содержащей элементы-антагонисты, нарушающие усвоение друг друга, а также многостадийность процесса.

Существует изобретение на «Способ получения моно- и билигандных комплексных соединений ионов двухвалентных меди (II) и кальция, обладающих усиленной антиоксидантной активностью» (RU №2553428 С2). Изобретение относится к области химии природных соединений, их химических производных и биологических свойств новых соединений, а именно к способу получения моно- и билигандных комплексных соединений ионов двухвалентных металлов с (+)3,5,7,3',4'-пентагидроксифлавоном - дигидрокверцетином, флавоноидом, выделяемым из древесины лиственницы. Способ получения комплексного соединения дигидрокверцетина с ионом металла, выбранным из цинка, меди (II) или кальция, обладающего антиоксидантной активностью, из природного флавоноида (+)дигидрокверцетина и солей цинка, меди (II) или кальция, состоит в том, что дигидрокверцетин и соль металла смешивают в сухом виде в реакторе в установленных молярных соотношениях 1:1 - 2, добавляют воду при температуре 80 °C или этиловый спирт или 50 - 70% водно-спиртовой раствор при комнатной температуре при контролируемой кислотности среды, выпавший осадок отфильтровывают и промывают водой и/или этиловым спиртом, затем сушат на воздухе, после в сушильном шкафу при температуре 105 - 110°C. Данный способ позволяет получить стабильные металлосодержащие структуры и индивидуальные вещества в порошкообразном виде.

Недостатком предлагаемого способа является труднодоступность реагентов, необходимых для синтеза комплексов металлов с дигидрокверцетином, а также отсутствие сведений об их стабильности и усвояемости.

Прототипом настоящего изобретения является изобретение «Способ получения высокоусвояемой хелатной коллоидной формы эссенциального микроэлемента цинка» (RU №2695368 C1). В данном изобретении описан способ получения высокоусвояемой хелатной коллоидной формы эссенциального микроэлемента цинка - лизинаторибофлавината цинка, который представляет собой двухстадийный синтез: первая стадия включает в себя приготовление раствора 0,3 н. гидроксида натрия, в котором растворяют рибофлавин и лизина гидрохлорид; затем в полученную реакционную смесь вносят семиводный сульфат цинка и образовавшуюся пульпу, состоящую из осадков рибофлавината и лизината цинка и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани; готовый продукт отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе в затемненном месте. Для получения коллоидного раствора лизинаторибофлавинат цинка диспергируют в воде в условиях воздействия ультразвукового излучения со следующими значениями параметров:

Частота озвучивания рабочего раствора 20 - 48 кГц Частота модуляции УЗ-излучения 5 - 100 Гц Время озвучивания рабочего раствора 5 - 60 минут Относительная мощность УЗ-излучения 50 - 100 Вт/л

Заявленный способ получения высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта и его прототип объединяет получение соединения типа «витамин-биометалл-аминокислота» в виде элементосбалансированного поликомпонентного комплекса.

Принципиальным отличием заявленного изобретения от прототипа является, то, что прототип содержит только одно соединение - высокоусвояемую хелатную коллоидную форму эссенциального микроэлемента цинка (лизинаторибофлавинат цинка), а данное изобретение - высокоусвояемый элементосбалансированный поликомпонентный препарат на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта - лизинаторибофлавината цинка, меди, железа, кобальта и марганца.

Краткое описание чертежей и иных материалов

На фиг. 1 представлены химические реакции, протекающие в процессе синтеза высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта: первая стадия (а), вторая стадия (б).

На фиг. 2 представлена гистограмма распределения гидродинамического радиуса высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, полученного по примеру 1.

На фиг. 3 представлена гистограмма распределения гидродинамического радиуса высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, полученного по примеру 2.

На фиг. 4 представлена гистограмма распределения гидродинамического радиуса высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, полученного по примеру 3.

На фиг. 5 представлен EDX-спектр высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения, заключается в получении высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта.

Технический результат - это получение высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, т.е. лизинаторибофлавинатов цинка, меди, железа, кобальта и марганца, обладающего высокой биологической активностью и безопасностью для человека и животных.

Особенностью изобретения является получение высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, полученных в результате совместного соосаждения тройных комплексов микроэлементов с лизином и рибофлавином.

Технический результат достигается тем, что в способе получения высокоусвояемой хелатной коллоидной формы эссенциального микроэлемента цинка, включающем в себя две стадии: на первой стадии готовят 0,3 М раствор гидроксида натрия, в котором растворяют рибофлавин и лизина гидрохлорид, на второй стадии в полученный раствор вносят сульфат цинка и образовавшуюся пульпу, состоящую из рибофлавината и лизината цинка и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани, готовый продукт отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе в затемненном месте, на втором этапе в результате внесения в раствор гидроксида натрия с рибофлавином и лизина гидрохлоридом смесь сульфатов эссенциальных микроэлементов цинка, меди, железа, кобальта и марганца препарат получают в результате совместного соосаждения тройных комплексов микроэлементов с лизином и рибофлавином со следующими концентрациями эссенциальных микроэлементов, мас.%:

Цинк 0,01 - 11,30 Марганец 0,01 - 9,77 Железо 0,01 - 9,93 Медь 0,01 - 11,19 Кобальт 0,01 - 10,41

Заявленный препарат представляет собой водную суспензию желто-оранжевого цвета, без запаха, не оказывающего местно-раздражающего и сенсибилизирующего действия.

Осуществление изобретения

Пример 1.

Синтез высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта состоит из двух основных стадий. На первой стадии в 1 литре 0,3 н. раствора гидроксида натрия (NaOH) растворяется 56,45 г рибофлавина и 21,140 г лизина гидрохлорида. На второй - в полученный раствор вносится 0,0031 г семиводного сульфата цинка (ZnSO₄∙7H₂O), 0,0016 г сульфата меди (СuSO₄∙5H₂O), 0,0034 г сульфата марганца (MnSO₄∙7H₂O), 0,0034 г сульфата железа (FeSO₄∙7H₂O) и 0,0015 г сульфата кобальта (CoSO₄∙7H₂O). Затем образовавшуюся пульпу, состоящую из осадков рибофлавината и лизината цинка, марганца, кобальта, железа и меди и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани. Готовый продукт отфильтровывается на нутч-фильтре, промывается холодной водой и сушится на воздухе в затемненном месте. Суть протекающих химических процессов показана на фиг. 1. Концентрация микроэлементов в высокоусвояемых элементосбалансированных поликомпонентных препаратов на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, мас.%:

Цинк 0,0001 - 0,001 Марганец 0,0001 - 0,001 Железо 0,0001 - 0,001 Медь 0,0001 - 0,001 Кобальт 0,0001 - 0,001

Пример 2.

Синтез высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта проводили аналогично Примеру 1. На первой стадии в 1 литре 0,3 н. раствора гидроксида натрия (NaOH) растворяется 56,45 г рибофлавина и 21,140 г лизина гидрохлорида. На второй - в полученный раствор вносится 0,033 г семиводного сульфата цинка (ZnSO₄∙7H₂O),

0,016 г сульфата меди (СuSO₄∙5H₂O), 0,039 г сульфата марганца (MnSO₄∙7H₂O), 0,036 г сульфата железа (FeSO₄∙7H₂O) и 0,015 г сульфата кобальта (CoSO₄∙7H₂O). Затем образовавшуюся пульпу, состоящую из осадков рибофлавината и лизината цинка, марганца, кобальта, железа и меди и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани. Готовый продукт отфильтровывается на нутч-фильтре, промывается холодной водой и сушится на воздухе в затемненном месте. Концентрация микроэлементов в высокоусвояемом элементосбалансированном поликомпонентном препарате на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, мас.%:

Цинк 0,001 - 0,01 Марганец 0,001 - 0,01 Железо 0,001 - 0,01 Медь 0,001 - 0,01 Кобальт 0,001 - 0,01

Пример 3.

Синтез высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта проводили аналогично Примеру 1 и 2. На первой стадии в 1 литре 0,3 н. раствора гидроксида натрия (NaOH) растворяется 56,45 г рибофлавина и 21,140 г лизина гидрохлорида. На второй - в полученный раствор вносится 23,810 г семиводного сульфата цинка (ZnSO₄∙7H₂O), 0,954 г сульфата меди (СuSO₄∙5H₂O), 10,504 г сульфата марганца (MnSO₄∙7H₂O), 18,64 г сульфата железа (FeSO₄∙7H₂O) и 0,45 г сульфата кобальта (CoSO₄∙7H₂O). Концентрация микроэлементов в высокоусвояемом элементосбалансированном поликомпонентном препарате на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, мас.%:

Цинк 0,01 - 11,30 Марганец 0,01 - 9,77 Железо 0,01 - 9,93 Медь 0,01 - 11,19 Кобальт 0,01 - 10,41

С целью исследования дисперсного состава образцов высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта проводили исследование с помощью фотонной корреляционной спектроскопии динамического рассеяния света на установке Photocor Complex. По результатам исследования получены гистограммы распределения гидродинамического радиуса (фиг. 2 - 4).

Установлено, что образец высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, выполненный по Примеру 1, имеет мономодальное распределение по размерам. Средний гидродинамический радиус частиц в образце составил 116 нм (фиг. 2).

Анализ фиг. 3 показал, что образец высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, выполненный по Примеру 2, имеет мономодальное распределение по размерам. Средний гидродинамический радиус частиц в образце составил 117 нм.

Анализ фиг. 4 показал, что образец высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, выполненный по Примеру 3, имеет мономодальное распределение по размерам. Средний гидродинамический радиус частиц в образце составил 114 нм.

Как показал анализ фиг. 5, в высокоусвояемом элементосбалансированном поликомпонентном препарате на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта присутствуют следующие химические элементы: O, C, N, Zn, Mn, Cu, Fe и Co. Полученные данные согласуется с теоретическими представлениями о строении данного соединения.

Проведены исследования влияния высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта на ростовые показатели лабораторных животных. В качестве лабораторных животных использовали самцов белых крыс породы Вистар, средняя масса которых составляла порядка 190 ± 10 грамм, животные содержались на базе вивария. Сформировано 5 групп лабораторных животных, у которых различался рацион: 1-я группа - сбалансированный рацион (контрольная группа); 2-я группа - рацион, обогащенный высокоусвояемым элементосбалансированным поликомпонентным препаратом на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, исполненного по Примеру 3; 3-я группа - рацион, обогащенный высокоусвояемым элементосбалансированным поликомпонентным препаратом на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, исполненного по Примеру 2; 4-я группа - рацион, обогащенный высокоусвояемым элементосбалансированным поликомпонентным препаратом на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, исполненного по Примеру 1; 5-я группа - элементдефицитный рацион. Концентрация в корме высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта составляла
10 мг/л. Ежедневно проводили измерение массы тела лабораторных животных. Динамика изменения средней массы лабораторных животных представлена на фиг. 6.

Анализ фиг. 6 показал, что на 21-е экспериментальные сутки наибольший прирост массы тела зафиксирован у лабораторных животных 1-й и 2-й группы, у которых был сбалансированный рацион и рацион, обогащенный высокоусвояемым элементосбалансированным поликомпонентным препаратом на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, исполненным по Примеру 3; наименьший прирост массы тела наблюдается у животных 5 группы. Статистическая обработка полученных данных показала, что статистически значимой разницы в массе тела лабораторных животных 1-й и 2-й групп не наблюдается (р ≤ 0,05). Показано, что масса лабораторных животных 2-й группы выше на 7,6 %, 14,0 %, 23,4 % по сравнению с 3-й группой, 4-й группой, 5-й группой соответственно. Полученные результаты показывают статистически достоверное улучшение ростовых показателей лабораторных животных при использовании высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, исполненного по Примеру 3, в качестве источника эссенциальных микроэлементов, что подтверждает элементосбалансированность и высокую биологическую активность высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта.

Для оценки усвояемости высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, проведен биохимический анализ крови лабораторных животных (фиг. 7). В результате анализа полученных данных установлено, что содержание общего холестерина в крови лабораторных животных 2, 3, 4 и 5 групп ниже содержания общего холестерина в крови лабораторных животных контрольной группы (1 группа) на 0,07; 0,23; 0,36 и 0,57 ммоль/л соответственно. Также наблюдается уменьшение содержания мочевины в крови лабораторных животных на 0,1; 0,9; 1,6 и 2,0 ммоль/л и содержания глюкозы на 0,05; 0,32; 0,45 и 0,67 моль/л. Установленное снижение содержания данных показателей в крови лабораторных животных указывает на улучшение усвояемости питательных веществ корма. Концентрация в крови лабораторных животных таких ферментов как аланинаминотрансфераза, аспартаминотрансфераза и билирубин в 1-ой и 2-ой экспериментальных группах статистически не различаются, что свидетельствует о функционировании клеток печени и нормальном поступления эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта в организм лабораторных животных.

Список литературы

1. Бельмер С.В., Гасилина Т.В. Микроэлементы и микроэлементозы и их значение в детском возрасте //Вопросы современной педиатрии. - 2008. - Т. 7. - №. 6.

2. Сальникова Е.В. Потребность человека в цинке и его источники (обзор) //Микроэлементы в медицине. - 2016. - Т. 17. - №. 4. - С. 11-15.

3. Зорин С.Н. и др. Комплексная оценка органических форм эссенциальных микроэлементов цинка, меди, марганца и хрома в опытах in vitro и in vivo //Вопросы питания. - 2007. - Т. 76. - №. 5. - С. 74-79.

4. Шацких Е.В. Использование Биоплекса Марганца в кормлении цыплят-бройлеров //Аграрный вестник Урала. - 2013. - №. 3 (109).

5. Ватутин Н.Т. и др. Роль железа в организме человека //Вестник Харьковского национального университета имени ВН Каразина. Серия «Медицина». - 2012. - №. 24 (1024).

6. Родионова Л.В. Физиологическая роль макрои микроэлементов (обзор литературы) //Acta Biomedica Scientifica. - 2005. - №. 6.

7. Ахмеджанова З.И. и др. Макро-и микроэлементы в жизнедеятельноcти организма и их взаимосвязь с иммунной системой (обзор литературы) //Журнал теоретической и клинической медицины. - 2020. - №. 1. - С. 16-21.

8. Ахмеджанова З.И. и др. Макро-и микроэлементы в жизнедеятельноcти организма и их взаимосвязь с иммунной системой (обзор литературы) //Журнал теоретической и клинической медицины. - 2020. - №. 1. - С. 16-21.

9. Мифтахов С.Ф., Святова Н.В. Физическое развитие детей на фоне содержания кобальта в организме //ББК 75 С 56 Редакционная коллегия: Ф.Р. Зотова, доктор педагогических наук, профессор, проректор по. - 2015. - С. 79.

10. Парахонский А.П. Роль меди в организме и значение ее дисбаланса //Естественно-гуманитарные исследования. - 2015. - №. 4 (10).

11. Попов Д.А. Влияние меди на организм человека //Бюллетень медицинских интернет-конференций. - Общество с ограниченной ответственностью «Наука и инновации», 2017. - Т. 7. - №. 6.

Изобретение относится к новым способам получения высокоусвояемых элементосбалансированных поликомпонентных препаратов на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов. Препарат получают в результате совместного соосаждения тройных комплексов микроэлементов с лизином и рибофлавином со следующими концентрациями эссенциальных микроэлементов, мас.%: цинк 0,01-11,30, марганец 0,01-9,77, железо 0,01-9,93, медь 0,01-11,19, кобальт 0,01-10,41. Способ включает в себя две стадии: на первой стадии готовится 0,3 М раствор гидроксида натрия, в котором растворяются рибофлавин и лизина гидрохлорид, на второй стадии в полученный раствор вносят смесь сульфатов эссенциальных микроэлементов цинка, меди, железа, кобальта и марганца и образовавшуюся пульпу, состоящую из осадков рибофлавинатов и лизинатов эссенциальных микроэлементов и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани. Готовый продукт отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе в затемненном месте. Технический результат: получение высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, т.е. лизинаторибофлавинатов цинка, меди, железа, кобальта и марганца, обладающего высокой биологической активностью и безопасностью для человека и животных. 3 пр., 7 ил.

Способ получения высокоусвояемого элементосбалансированного поликомпонентного препарата на основе коллоидных хелатных комплексов эссенциальных микроэлементов цинка, марганца, железа, меди и кобальта, включающий в себя две стадии: на первой стадии готовят 0,3 М раствор гидроксида натрия, в котором растворяют рибофлавин и лизина гидрохлорид, на второй стадии в полученный раствор вносят сульфат цинка и образовавшуюся пульпу, состоящую из рибофлавината и лизината цинка и их растворов, механически перемешивают на магнитной мешалке при непрерывном барботировании азотом в течение 10 часов при температуре кипения водяной бани, готовый продукт отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе в затемненном месте, отличающийся тем, что на втором этапе в результате внесения в раствор гидроксида натрия с рибофлавином и лизина гидрохлоридом смеси сульфатов эссенциальных микроэлементов цинка, меди, железа, кобальта и марганца препарат получают в результате совместного соосаждения тройных комплексов микроэлементов с лизином и рибофлавином со следующими концентрациями эссенциальных микроэлементов, мас.%:

Цинк 0,01 – 11,30 Марганец 0,01 – 9,77 Железо 0,01 – 9,93 Медь 0,01 – 11,19 Кобальт 0,01 – 10,41