Противовоспалительное средство и способ его получения
Владельцы патента RU 2376025:
Общество с ограниченной ответственностью "Биолит" (RU)
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к созданию противовоспалительного средства и способа его получения на основе крапивы двудомной. Противовоспалительное средство на основе крапивы двудомной представляет собой порошок из листьев и стеблей крапивы, измельченных до размеров 50-90 нм. Способ получения средства включает сушку листьев и стеблей крапивы до остаточной влажности 4-6 мас.%, измельчение до размеров 50-90 нм в шаровых мельницах планетарного, вибрационного, виброцентробежного, роликового типов, обеспечивающих ускорение мелющих тел, например шаров, до 400 м/с2 в среде аргона или азота. Средство, полученное данным способом, не обладает токсическим действием, обладает повышенным содержанием в целевом продукте каротиноидов. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для получения лекарственного средства из растительного сырья, обладающего противовоспалительным действием.
Имеется широкий спектр синтетических антибактериальных и противовоспалительных средств (антибиотики, сульфаниламиды, нестероидные препараты). Однако использование антибиотиков может быть рекомендовано при очень выраженных обострениях воспалительного процесса. Нестероидные противовоспалительные препараты применяют при иммунопатологическом воспалительном процессе. Все синтетические препараты могут вызывать побочные эффекты в виде нефротоксичности, ототоксичности, нейротоксичности и аллергических реакций.
Из средств растительного происхождения наиболее часто применяют препараты, обладающие противовоспалительным действием, на основе биологически активных веществ, не имеющие противопоказаний и побочных эффектов. Известен фитопрепарат, используемый в виде 40% спиртовой настойки и содержащий цветки ромашки, корни лабазника, кровохлебки, лапчатки, девясила и змеевика, элеутерококк, плоды боярышника и шиповника, лист подорожника и мать-и-мачехи и семена укропа при определенном соотношении компонентов (Патент №2177796). Известны средства, обладающие противовоспалительным, антиоксидантным действием, на основе водных очищенных концентрированных экстрактов из листьев персика и растения очанки (Патент №2308961), спиртовой настойки мелиссы и фенилпропанодов (Патент №2275931).
Наиболее близким в области применения является противовоспалительное средство - крапива двудомная (Urtica dioica L.) (Полный справочник лекарственных растений. П.А.Косьев. Москва. 2001, стр 898). Однако в ней недостаточное количество каротиноидов, что снижает ее противовоспалительную активность.
Для подготовки растительного сырья известны способы получения высокодисперсных порошков из крапивы для производства напитков, вкусовых приправ, сухих концентратов, детского и диетического питания, а также в виде добавок в мороженое и кондитерские изделия (Заявка №93036480, 1997 г.). Они включают стадии сушки, охлаждения и измельчения частиц до размера 20-30 мкм. Известен способ получения крапивного порошкообразного полуфабриката с размерами 20-30 мкм, при котором зеленую массу сушат инфракрасными лучами и нагретым воздухом при температуре 60-80°С в слое 8-18 мм, что позволяет сохранить биологически активные вещества (Патент 2154957).
Наиболее близким по техническому решению является способ получения порошков из растительного сырья, заключающийся в сушке, измельчении в вакууме и одновременном воздействие на сырье мелющими телами в вибрационном поле;
вакуумирование осуществляют до остаточного давления не более 131,6 Па (Патент №2064477). Однако измельчение сырья до микрометровых размеров частиц не позволяет в полной мере извлечь биологически активные вещества.
Задача изобретения - создание противовоспалительного средства и способа его получения из растительного сырья, не обладающего токсическим действием, повышение в целевом продукте содержания биологически активных веществ - каротиноидов, расширение ассортимента противовоспалительных средств.
Противовоспалительное средство на основе растительного сырья представляет собой порошок нанодиспергированных до размеров 50-90 нм листьев и стеблей крапивы.
Технический результат получают благодаря тому, что после сушки крапивы ее измельчают в шаровых мельницах планетарного, виброцентробежного и роликового типов, обеспечивающих ускорение мелющих тел, до 400 м/с2. Механическую обработку проводят в среде аргона или азота для обеспечения сохранности каротиноидов. В качестве исходного сырья используют сухие листья и стебли крапивы, влажность которых не более 4-6 мас.%. Избыточная влага способствует окислению целевых продуктов.
В изобретении использованы листья и стебли крапивы двудомной (Urtica dioica L).
В таблице 1 приведены экспериментальные данные по нанодиспергированию крапивы.
Пример 1. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 4 мас.%, измельчают в мельнице до размера частиц 20 мкм. Для определения экстрактивных веществ и содержания каротиноидов взвешивают 100 г порошка крапивы. Содержание экстрактивных жирорастворимых веществ и каротиноидов в диспергированной крапиве определяется следующим образом. Измельченное сырье заливают хлороформом в соотношении порошок крапивы: растворитель 1:10, перемешивают в течение 30 минут. По окончанию экстракции раствор фильтруют через плотные бумажные фильтры в мерные колбы. Фильтры промывают хлороформом. На спектрофотометре в диапазоне длин волн 400-700 нм в кюветах с толщиной слоя 10 мм проводят измерение оптической плотности экстрактов. Для определения содержания β-каротина измеряют оптическую плотность экстрактов при длине волны 450 нм. Раствор сравнения - хлороформ.
Содержание суммы каротиноидов (С) в % в пересчете на β-каротин в абсолютно сухом сырье рассчитывают по формуле:
С=D·V·100·/Е·m·(100-W), где
D - оптическая плотность испытуемого экстракта;
V - объем раствора в мл;
Е - удельный показатель поглощения 1% раствора β-каротина в хлороформе при длине волны 450 нм=2335;
m - навеска сырья, г.;
W - влажность образца, отн.%, полученная при высушивании исследуемого образца в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянной массы.
Для определения содержания экстрактивных веществ измельченное сырье заливают хлороформом в соотношении порошок крапивы: растворитель 1:10, перемешивают в течение 30 минут. По окончанию экстракции раствор фильтруют через плотные бумажные фильтры в мерные колбы. Фильтры промывают хлороформом. Хлороформный фильтрат упаривают на роторном испарителе при остаточном давлении 0,1-0,5 Па и температуре 30°С, высушивают до постоянного веса и взвешивают. Данные приведены в таблице 1. Содержание экстрактивных веществ увеличилось в 100 раз по сравнению с крапивой, измельченной до 1 мм (пример 11). Количество каротиноидов повышается незначительно.
Пример 2. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 4 мас.%, Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу планетарного типа АГО и измельчают до размера частиц 50 нм. Диспергирование проводят в воздушной среде. Ускорение мелющих тел - шаров 300 м/с2. Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. Выход экстрактивных веществ приведен в табл.1.
Пример 3. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 6 мас.%. Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу планетарного типа АГО. Диспергирование проводят в воздушной среде до размера частиц 50 нм. Ускорение мелющих тел - шаров 300 м/с2 Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. В табл.1 показано увеличение выхода экстрактивных веществ более чем в 100 раз и при этом, соответственно, повышается количество каротиноидов.
Пример 4. Аналогичен примеру 3, но сырье измельчают до размера 90 нм. Результаты приведены в табл.1.
Пример 5. Листья и стебли крапивы содержат до 10 мас.% влаги. Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу планетарного типа АГО. Диспергирование проводят в воздушной среде до размера частиц 90 мкм. Ускорение мелющих тел - шаров 400 м/с2 Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. В табл.1 показано, что увеличение влажности сырья приводит к снижению выхода каротиноидов.
Пример 6. Аналогичен примеру 1, но измельчение проводят в среде аргона. Результаты приведены в табл.1.
Пример 7. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 4 мас.%. Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу планетарного типа АГО. Диспергирование проводят в среде аргона до размера частиц 90 нм. Ускорение мелющих тел - шаров 400 м/с2. Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. В табл.1 отмечен максимальный выход экстрактивных веществ и каротиноидов.
Пример 8. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 4 мас.%. Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу виброцентробежного типа. Измельчение проводят в среде аргона до размера частиц 90 нм при ускорении мелющих тел - шаров 400 м/с2. Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. В табл.1 показано увеличение выхода экстрактивных веществ и каротиноидов.
Пример 9. Листья и стебли крапивы предварительно сушат до влажности 4 мас.%. Сырье в количестве 1 кг помещают в мельницу роликового типа. Измельчение проводят в среде аргона до размера частиц 90 нм при помощи металлических роликов, укрепленных на вращающемся роторе, при ускорении мелющих тел - шаров 350 м/с2. Выход экстрактивных веществ и содержание каротиноидов определяют по методике, приведенной в примере 1. В табл.1 показано увеличение выхода экстрактивных веществ и каротиноидов.
Пример 10. Аналогичен примеру 5, но измельчение проводят в среде аргона. Результаты приведены в табл.1.
Как видно из примеров, механическая обработка в мельнице с измельчением сырья до размера частиц 50-90 нм позволяет в полной мере разрушить межмолекулярные и межагрегативные связи в комплексах органоминеральных компонентов и перевести в свободное биодоступное состояние биологически активные вещества - каротиноиды.
В эксперименте на 70 беспородных мышах самцах массой 18-24 г подтвержен выраженный противовоспалительный эффект средства на основе порошка наноизмельченных до 50-90 нм листьев крапивы. В качестве препарата сравнения использовали листья крапивы, измельченные до 1-2 мм. Острое асептическое воспаление у беспородных мышей самцов вызывали введением под плантарный апоневроз правой задней лапки 0,05 мл 1% раствора агара Дифко. Об интенсивности воспаления судили по массе отека через 3,5 часа, процент прироста отека рассчитывали по формуле:
Животные опытных групп в течение десяти дней получали исследуемые образцы порошков измельченной и нанодиспергированной крапивы в виде водной суспензии внутрижелудочно через зонд в дозе 100 мг/кг. Контрольным животным по аналогичной схеме вводили внутрижелудочно индометацин в дозе 10 мг/кг.
Группа интактных животных получала только воду очищенную и служила в качестве группы сравнения (% прироста массы отека у интактных животных составлял 0%).
Статистическую обработку полученных результатов проводили путем расчета средней (X) и средней квадратичной ошибки (m). О достоверности различий судили, используя параметрический (t-критерий Стьюдента) и непараметрический (U-критерий Манна-Уитни) методы. Значимость различий считали достоверной при Pt, Рu<0,05. Расчеты проводили с использованием программ STATISTICA 6.0.
Введение мышам 1% раствора агара приводило к развитию острого воспаления, прирост массы отека при этом составлял 63%. Введение животным индометацина снижало прирост массы отека на 19% (в 1,4 раза) по сравнению с нелеченными животными (табл.2). Суспензия листьев крапивы, измельченных до 1-2 мм, достоверно не снижала прирост массы отека по сравнению с нелеченными животными (табл.2).
Применение в качестве противовоспалительной терапии водной суспензии нанодиспергированных листьев крапивы приводит к снижению прироста массы отека на 13-17% (табл.2). По силе противовоспалительного действия водной суспензии нанодиспергированных листьев крапивы сравнимы с препаратом сравнения индометацином.
Таким образом, уменьшение размеров частиц сырья до 50-90 нм способствует высвобождению каротиноидов из связанных комплексов и повышению их суммарного выхода. Выход каротиноидов возрастает в 15-20 раз по сравнению с измельченной до 1 мм крапивой. Снижение содержания влаги в сырье и создание инертной среды в зоне механообработки обеспечивает сохранность биологически активных веществ.
| Таблица 1 Влияние условий нанодиспергирования на выход экстрактивных веществ из листьев крапивы |
|||||
| № | Влажность сырья, маc.% | Среда | Размеры частиц сырья | Содержание экстрактивных веществ, % | Содержание каротиноидов, мг % |
| 1 | 4 | воздух | 20 мкм | 13,5 | 89 |
| 2 | 4 | воздух | 50 нм | 22,7 | 155 |
| 3 | 6 | воздух | 50 нм | 20,0 | 141 |
| 4 | 6 | воздух | 90 нм | 21,1 | 142 |
| 5 | 10 | воздух | 90 нм | 18,1 | 103 |
| 6 | 4 | аргон | 20 мкм | 16,4 | 96 |
| 7 | 4 | аргон | 50 нм | 30,8 | 181 |
| 8 | 6 | аргон | 50 нм | 29,3 | 167 |
| 9 | 6 | аргон | 90 нм | 29,0 | 170 |
| 10 | 10 | аргон | 90 мн | 10,5 | 108 |
| Таблица 2 Влияние наноизмельчения листьев крапивы на развитие реакции острого асептического воспаления у мышей(X±m) |
|||
| Пример По табл.1 |
Группы животных | Прирост массы отека в % | Снижение прироста отека в % |
| Контрольные животные | 62,92±2,32 | - | |
| Индометацин | 43,59±1,101 | 19,3% | |
| 6 | Крапивы 20мкм | 49,86±1,751,2,3 | 13,1% |
| 7 | Крапивы 50нм | 45,38±1,311,3 | 17,5% |
| 8 | Крапива 50 нм | 46,63±1,411,3 | 16,3% |
| 9 | Крапива 90 нм | 46,11±1,491,3 | 16,8% |
| 11 | Крапива 1-2мм | 57,33±2,02 1,2 | 5,6% |
| Примечание: р<0,05 по сравнению 1 - с контрольными животными; 2 - по сравнению с индометацином; 3 - по сравнению с листьями крапивы мили размер. |
1. Противовоспалительное средство на основе крапивы двудомной, отличающееся тем, что оно представляет собой порошок из листьев и стеблей крапивы, измельченных до размеров 50-90 нм.
2. Способ получения средства, обладающего противовоспалительным действием, путем сушки и измельчения растительного сырья, воздействуя на сырье мелющими телами, отличающийся тем, что листья и стебли крапивы сушат до остаточной влажности 4-6 мас.%, измельчают до размеров 50-90 нм в шаровых мельницах планетарного, вибрационного, виброцентробежного, роликового типов, обеспечивающих ускорение мелющих тел, например шаров, до 400 м/с2 в среде аргона или азота.
