Способ получения энтеросорбента с антиоксидантными свойствами
Владельцы патента RU 2356558:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для удаления из желудочно-кишечного тракта перекисных соединений. Предложен способ получения энтеросорбента с антиоксидантными свойствами, при этом природный алюмосиликат размалывают до состояния пудры, смешивают с водой в соотношении 1:10, интенсивно перемешивают, через 20 с сливают 2/3 объема жидкости в другой сосуд, отстаивают 25 мин, затем жидкость отбрасывают, а оставшийся осадок, представляющий собой сорбент СВ-1, высушивают в токе воздуха при 20-35°С и 6 ч при 100-105°С; промытый картофель измельчают, смешивают с водой в соотношении 1:5, выдерживают при постоянном перемешивании 5 ч при 10-20°С, отстаивают 5 ч при 10°С, жидкость декантируют, фильтруют, к фильтрату добавляют сорбент СВ-1 в соотношении 5:1, смесь постоянно перемешивают 5 ч при 5-10°С, отстаивают 1 ч, жидкость сливают, осадок промывают водой в соотношении 1:10, перемешивают 2 ч при 5-10°С, отстаивают 5 ч при этой же температуре, жидкость сливают, а осадок, содержащий целевой продукт, высушивают в токе воздуха. Энтеросорбент содержит высокопористый природный алюмосиликат - опока Астраханской области, имеющий развитую поверхность, и антиоксиданты. Изобретение обеспечивает создание нового высокоэффективного энтеросорбента, несущего антиоксидантные функции по отношению к пероксидам. 2 табл.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для удаления из желудочно-кишечного тракта перекисных соединений.
Вопросы кислородного метаболизма в организме человека являются объектами постоянного внимания медиков, химиков и биохимиков. Особенно сейчас, когда стало очевидно, что избыточное содержание кислорода и его активных радикалов вызывают радикально-цепные процессы окисления в клетках организма, приводя к значительным нарушениям в их нормальном метаболизме.
Фармакологическая коррекция оксидативного стресса осуществляется с помощью биологически активных веществ, в частности антиоксидантов.
Известен способ получения природного антиоксиданта (АО) [1]. Способ осуществляют следующим образом: неизмельченную подсолнечную лузгу, полученную после обрушивания семян в технологическом цикле производства подсолнечного масла, смешивают с водой в массовом соотношении вода:лузга = 10:1, доводят до кипения и кипятят в течение 30-55 мин, после чего фильтруют. Растворитель (воду) выпаривают при кипячении, доводя экстракт до желеобразного состояния.
Указанный способ имеет недостаток, заключающийся в том, что полученный АО одновременно обладает свойством разрушать кровь, является гемолитиком [1]. Наличие гемолитической активности не только снижает полезные свойства АО, но может привести к нанесению ущерба здоровью.
Известен также способ получения углеродного энтеросорбента [2], используемый при острых отравлениях и других эндо- и экзогенных интоксикациях, в том числе возникающих при радиационном облучении. Данный способ основан на измельчении активированных углеродных волокон, их увлажнении, обработке связующим, прессовании и высушивании. Измельчение проводят до длины моноволокна 1-3 мм и 30-100 мкм, а в качестве связующего используют крахмальный гель, который вводят в волокна до конечной концентрации 2-6%.
Недостатком данной разработки является использование частиц углеродных волокон, имеющих длину на уровне миллиметров, такие частицы имеют резко пониженную сорбционную емкость по сравнению с частицами, имеющими наноразмеры. Эффективность углерода как сорбента практически полностью исчезает, если эти углеродные частицы покрывать крахмалом. При попадании в желудочно-кишечный тракт крахмал растворяется, при этом одновременно десорбируется с крахмала большинство компонентов.
Наиболее близким к описываемому является способ получения природного меланоидного антиоксиданта [3]. Данный способ осуществляют следующим образом. Неизмельченую подсолнечную лузгу промывают водой, промытую лузгу сушат при температуре 90-110°С до сыпучего состояния; смешивают воду с лузгой в массовом соотношении вода:лузга = 10:1, доводят до кипения и кипятят в течение 30-55 мин, после чего фильтруют. Фильтрат является жидким антиоксидантом. В полученный АО добавляют пищевой адсорбент (силикагель, цеолит и др.) и упаривают до желеобразного состояния.
Недостатоком данного меланоидного АО является то, что он имеет узконаправленное действие, в основном препятствуя окислению жирных кислот. Между тем энтеросорбент с антиоксидантными функциями должен дезактивировать значительные количества различных пероксидных соединений.
Целью данного изобретения является создание нового высокоэффективного энтеросорбента, несущего антиоксидантные функции по отношению к пероксидам.
В качестве основы предлагаемого энтеросорбента используется природный алюмосиликат (опока), имеющий следующий состав: SiO2 75-80%, Al2O3 22-18%, Fe2O3 0,5-1%, Н2O 0,2-0,5%, CaSO4 0,3-0,5%, CaCO3 0,12-0,8%. Опока обладает высокой сорбционной емкостью по отношению к большой группе органических и неорганических соединений. Сорбенты из опок в различной степени диспергирования, не подверженные какой-либо химической обработке, просто размолотые и отсеянные по размерам частиц, получили название СВ-1 (50-300 нм), СВ-2 (0,01-0,03 мм), СВ-4 (2-5 мм), СВ-10 (8-12 мм), где цифры в скобках - ориентировочные диаметры частиц. Для получения энтеросорбента с антиоксидантными свойствами используют сорбент СВ-1. Для улучшения сорбционной способности по отношению к перекисным соединениям на сорбент адсорбируют антиоксиданты, такие как пероксидаза, каталаза и аскорбиновая кислота, получаемые из водных вытяжек растительного материала. В качестве материалов растительного происхождения используют картофель, репу, плоды арахиса, корни хрена и др.
Следующий пример представлен для того, чтобы более полно проиллюстрировать изобретение.
Пример 1. Первая стадия получения энтеросорбента. Природный алюмосиликат размалывают до состояния пудры, смешивают с водой в соотношении 1:10, интенсивно перемешивают, через 20 с сливают 2/3 объема жидкости в другой сосуд, отстаивают 25 мин, затем жидкость отбрасывают, а оставшийся осадок, представляющий собой сорбент СВ-1, высушивают в токе воздуха при 20-35°С и 6 ч при 100-105°С.
Вторая стадия получения энтеросорбента. Промытый картофель измельчают, смешивают с водой в соотношении 1:5, выдерживают при постоянном перемешивании 5 ч при 10-20°С, отстаивают 5 ч при 10°С, жидкость декантируют, фильтруют, к фильтрату добавляют сорбент СВ-1 в соотношении 5:1, смесь постоянно перемешивают 5 ч при 5-10°С, отстаивают 1 ч, жидкость сливают, осадок промывают водой в соотношении 1:10, перемешивают 2 ч при 5-10°С, отстаивают 5 ч при этой же температуре, жидкость сливают, а осадок, содержащий целевой продукт, высушивают в токе воздуха.
Готовый энтеросорбент СВ-1-АО представляет собой серый порошок, без запаха и вкуса. В воде и биологических жидкостях не растворяется.
Антиоксидантные свойства энтеросорбента СВ-1-АО исследовали по реакции взаимодействия пероксидазы, каталазы или витамина С, находящихся на его поверхности, с пероксидом водорода. При этом протекают различные реакции с образованием воды или кислорода.
О количестве пероксида водорода судят по количеству тиосульфата натрия, идущего на титрование элементарного йода, который образуется количественно при окислении йодистоводородной кислоты (KJ+H2SO4) пероксидом водорода. Результаты представлены в табл.1 и 2.
| Таблица 1 | |||
| Результаты испытания сорбента с целью установления антиоксидантных свойств | |||
| Объем пероксида водорода, см3 | Объем израсходованного 0,01 н. раствора тиосульфата натрия, см3 | ||
| Без сорбента | Сорбент СВ-1-АО | Сорбент СВ-1 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,1 | 0,5 | 0,1 | 0,6 |
| 0,2 | 0,98 | 0,36 | 0,92 |
| 0,4 | 1,9 | 0,3 | 1,6 |
| 0,8 | 3,8 | 0,6 | 3,4 |
| 1 | 4,7 | 1,1 | 4,4 |
| 5 | 23,2 | 5,4 | 20,5 |
| 10 | 44,5 | 10,2 | 42,2 |
| Таблица 2 | ||
| Изучение разложения пероксида водорода на СВ-1-АО | ||
| Время, с | Объем тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, см3 | |
| Т=278К | Т=298К | |
| 0 5 10 120 240 360 600 |
38,0 36,8 35,9 5,2 3,4 2,1 0,34 |
38,0 31,5 30,9 4,8 2,2 1,3 0,2 |
Результаты, приведенные в табл.1 и 2, указывают на то, что антиоксидантные свойства энтеросорбента СВ-1-АО при использовании разных концентраций пероксида водорода проявляются хорошо. Скорость разложения Н2О2 при разных температурах достаточно высока. По крайней мере, за 25-30 с концентрация Н2О2 в изучаемой системе уменьшается в 100 раз.
Выяснение возможности дезактивации пероксида водорода в желудочно-кишечном тракте животных при применении энтеросорбента СВ-1-АО (опыт) и при применении СВ-1 (т.е. сорбентом, не обладающим антиоксидантными свойствами) проводили на крысах (самцы-альбиносы 10 шт. с массой 130-135 г каждая).
Крысам скармливали овес, который был выдержан в растворе пероксида водорода (при этом происходила частичная адсорбция H2O2 зернами овса). За 10 ч содержание пероксида водорода в зернах уменьшается примерно вдвое, а за 2 ч после обработки - на 10%. После того как корм был вымочен в водном растворе Н2O2, навеску овса вымачивали в воде, далее йодометрическим титрованием тиосульфатом натрия определяли содержание пероксида водорода в корме (мг/г). Отдельно приготавливали кашицу СВ-1-АО (5 г на 20 см3 воды) и в эту кашицу вносили 100 г овса. Массу постоянно перемешивали, далее расстилали на стекле и подсушивали с использованием вентилятора.
Всем животным вначале скармливали обработанный пероксидом водорода овес (половину от положенного количества по рациону). Через 1 ч опытной группе (5 шт.) давали овес, обработанный энтеросорбентом СВ-1-АО, а контрольной группе (5 шт.) - необработанный ничем овес. В течение 24 ч наблюдалась реакция животных обеих групп. Опытная группа в течение 3 ч, как и контрольная, в отличие от животных, которым не давали корм с Н2О2, была вялой, с некоторой заторможенностью в движениях. Далее поведение опытных животных стало вполне нормальным, а контрольные оставались вялыми, через 13 ч погибли 2 крысы, через 23 ч - еще одна. На последующие сутки поведение опытных и контрольных животных стало идентичным, гибель животных не наблюдалась.
Таким образом, опыты на крысах позволили сделать заключение, что новый энтеросорбент СВ-1-АО обладает ярко выраженными антиоксидантными свойствами.
Источники информации
1. Кашеватская Л.А., Алексеева Ю.К., Матыгина Л.М., Минасян Н.М., Проскурина В.Л., Цыганкова Г.Е. / Способ получения природных антиоксидантов: А.с.502012 СССР, МКИ С11В 5/00; заявл. 1973.10.10; опубл. 1976.02.05.
2. Ерецкая Е.В., Пимоненко Н.Ю., Николаев В.Г., Пимоненко Ю.Н. / Способ получения углеродного энтеросорбента: Патент РФ №2027437, МПК А61К 33/44; заявл. 1991.04.16; опубл. 1995.01.27.
3. Жорина Л.А., Кашеватская Р.Н., Иванов А.Л., Иванов В.Л. / Способ получения природного меланоидного антиоксиданта: Патент РФ №2281779, МПК А61К 36/28; заявл. 2004.11.26; опубл. 2006.08.20.
Способ получения энтеросорбента с антиоксидантными свойствами для удаления из желудочно-кишечного тракта перекисных соединений, отличающийся тем, что природный алюмосиликат размалывают до состояния пудры, смешивают с водой в соотношении 1:10, интенсивно перемешивают, через 20 с сливают 2/3 объема жидкости в другой сосуд, отстаивают 25 мин, затем жидкость отбрасывают, а оставшийся осадок, представляющий собой сорбент СВ-1, высушивают в токе воздуха при 20-35°С и 6 ч при 100-105°С; промытый картофель измельчают, смешивают с водой в соотношении 1:5, выдерживают при постоянном перемешивании 5 ч при 10-20°С, отстаивают 5 ч при 10°С, жидкость декантируют, фильтруют, к фильтрату добавляют сорбент СВ-1 в соотношении 5:1, смесь постоянно перемешивают 5 ч при 5-10°С, отстаивают 1 ч, жидкость сливают, осадок промывают водой в соотношении 1:10, перемешивают 2 ч при 5-10°С, отстаивают 5 ч при этой же температуре, жидкость сливают, а осадок, содержащий целевой продукт, высушивают в токе воздуха.
