Состав для стабилизации липидов к окислению



Состав для стабилизации липидов к окислению
Состав для стабилизации липидов к окислению

 


Владельцы патента RU 2557773:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (RU)

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров от окисления и окислительной деструкции. К липидам добавляют в качестве антиоксиданта 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан в количестве 0,03-0,4% от массы липидов. Изобретение позволяет получить состав для стабилизации липидов к окислению с помощью антиоксиданта, обладающего высокой эффективностью и низкой токсичностью. 3 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров от окисления и окислительной деструкции, и может быть использовано в пищевой, косметической и химико-фармацевтической промышленности для получения стабильных липидосодержащих пищевых добавок (нутрицевтиков), лечебно-косметических средств и лекарственных препаратов.

Для торможения процессов окисления применяют антиоксиданты (ингибиторы окисления), которые находят все более широкое применение для предотвращения окислительных превращений липидов и содержащих их препаратов in vitro, а также in vivo, в комплексной терапии широкого круга заболеваний /Герчук М.П. Антиокислители в пищевой промышленности // Журн. Всесоюз. хим. общества им. Д.И. Менделеева. - 1960. - N.4. - С.395-402; Авакумов В.М., Ковлер М.А., Кругликова-Львова Р.П. Лекарственные средства метаболической терапии на основе витаминов и ферментов (Обзор) // Вопросы мед. химии. - 1992. - Т.38. - N4. - С.14-21; Дурнев А.Д., Середенин С. В. Антиоксиданты как средства защиты генетического аппарата // Хим.-фарм. журн. - 1990. - N2. - С.92-100/. Таким образом, антиоксиданты, присутствующие в лекарственном или косметическом препарате, являются не только действующим началом этих средств, но могут значительно тормозить их окисление в процессе длительного хранения, способствуя сохранению в нативном состоянии легкоокисляемых биологически активных компонентов. Известны составы для стабилизации липидов к окислению различного происхождения путем введения антиоксидантов токоферолов /US 2564106, опубл. 14.08.1951/, нафтолов и фенолов /Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. М.: Пищепромиздат, 1961. - 360 с./.

В качестве прототипа выбран состав для стабилизации липидов к окислению с помощью введения токоферолов /US 2564106, опубл. 14.08.1951/. Указанный состав тормозит процесс окисления липидов за счет антиоксидантного действия ингибитора природного происхождения α-токоферола (6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметил-2-фитил-хромана, витамина E). Известно, что α-токоферол характеризуется чрезвычайно высокой константой скорости реакции с пероксильными радикалами k7=(3,3-3,5)×106 M-1×c-1 /Бурлакова Е.Б., Крашаков С.А., Храпова Н.Г. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов. Черноголовка, 1992. - 56 с./.

Недостатком этого состава является сложный механизм действия α-токоферола в липидных субстратах, его участие не только в реакциях обрыва цепей, но и реакциях продолжения цепей, что приводит к снижению антиоксидантной активности α-токоферола и промотированию процесса окисления.

Серосодержащим соединениям принадлежат важные физиологические функции во всех живых организмах. Сера входит в состав аминокислот, активных центров ферментов, гормонов. Все серосодержащие соединения клетки рассматриваются как эндогенные антиоксиданты /Губский Ю.А. Регуляция перекисного окисления липидов в биологических мембранах // Биохимия животных и человека. - 1978. - N2. - С.72-76; Хьюз М. Неорганическая химия биологических процессов / [Под ред. Г.Н. Новодаровой]. - М.: Мир, 1983. - 414 с./.

В результате направленного синтеза в Ярославском государственном техническом университете (ЯГТУ) группой профессора, д.х.н. Москвичева Ю.А. получены малотоксичные тиолы, имеющие в своей структуре меркапто-группы /Москвичев Ю.А., Тарасов А.В., Алов Е.М., Герасимова Н.П. Синтез органических соединений серы на основе производных ароматических сульфокислот // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 1995. - Т.49. - №.6. - С.21-34/.

Предлагаемые соединения 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид и 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан являются бис-фенилтиолами. Химические формулы соединений представлены ниже:

Заявляемые соединения способны непосредственно взаимодействовать с гидропероксидами, разрушая их без образования свободных радикалов, что не наблюдается в присутствии α-токоферола. Разрушение гидропероксидов под влиянием 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксида и 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метана, в свою очередь, является причиной выигрыша в периодах индукции.

Задачей заявляемого изобретения является разработать состав для стабилизации липидов к окислению с помощью антиоксиданта, обладающего высокой эффективностью и низкой токсичностью.

Технический результат - простой состав, не требующий больших материальных затрат, основанный на способности низкотоксичного антиоксиданта 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксида или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метана разрушать продукты окислительной деструкции липидов (гидропероксиды) нерадикальным путем.

Технический результат достигается тем, что к липидам добавляют в качестве антиоксиданта 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан в количестве 0,03-0,4% от массы липидов.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве антиоксиданта 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксида или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метана.

Антиоксидантную активность (АОА) тестировали волюмометрическим методом поглощения кислорода в модифицированной установке типа Варбурга при окислении метиллинолеата (МЛ) в присутствии водного раствора триметилцетиламмоний бромида (ЦТМАБ) в качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) в концентрации 1×10-3 М, с добавками водного раствора хлорида меди (II) в концентрации 2×10-3 М при t=(60±0,2)°C. Соотношение воды и липидов составляло 3:1, общий объем пробы 4 мл /Ушкалова В.Н., Перевозкина М.Г., Барышников Э.В. Разработка способа тестирования средств антиоксидантотерапии // В сб.: Свободно-радикальное окисление липидов в эксперименте и клинике. Тюмень, Изд-во Тюм. ГУ. - 1997. - С.77-82. Патент 2322658 RU, МПК8 G01N 7/18, опубл. 20.04.2008 г. Бюл. №11/. Кинетику окисления метилолеата (МО) кислородом изучали в среде инертного растворителя хлорбензола, процесс инициировали за счет термического разложения азо-бис-изобутиронитрила (АИБН) в концентрации 6×10-3 М. В качестве критериев оценки антиоксидантных свойств соединений использовали периоды индукции, начальные и максимальные скорости окисления. Графическим методом определяли величину периода индукции (τi), представляющей собой отрезок оси абсцисс, отсекаемый перпендикуляром, опущенным из точки пересечения касательных, проведенных к кинетической кривой. Эффективность торможения процесса окисления липидного субстрата определяется совокупностью реакций ингибитора и обозначает его антиоксидантную активность, количественно определяемой по формуле АОА=τiSS, где τS и τi - периоды индукции окисления субстрата в отсутствии и в присутствии исследуемого антиоксиданта (АО), соответственно. Критерием антиоксидантного действия служили начальная (Wo2нач) и максимальная (Wo2max) скорости процесса окисления в присутствии и в отсутствии антиоксиданта. Скорость инициирования определяли уравнением Wi=f[InH]/τi, где f - стехиометрический коэффициент ингибирования, [InH] - концентрация реперного ингибитора, τi - период индукции. По наклону прямой в координатах τ, [InH] была рассчитана скорость инициирования в обеих системах, получены значения 4,8×10-8 и 1,9×10-5 М×с-1 в безводной и водно-липидной среде, соответственно. Сравнение максимальных скоростей окисления липидных субстратов в безводной и водно-липидной средах, равных 1,4×10-7 и 2,6×10-4 М×с-1, соответствует различию скоростей инициирования в 1000 раз.

Кинетику накопления гидропероксидов в модельном субстрате исследовали в условиях аутоокисления методом обратного йодометрического титрования в среде хлорбензола при t=(60±0,2)°C. Навеску окисляемого модельного субстрата растворяли в смеси ледяной уксусной кислоты и хлороформа в соотношении 3:2, добавляли иодид калия, смесь перемешивали и оставляли в темноте. Через равные промежутки времени отбирали пробы и определяли в них перекисное число: П Ч = 0,1269 × ( a b ) d , где a - объем Na2S2O3, пошедший на титрование пробы; b - объем Na2S2O3, пошедший на титрование контрольного опыта; d - масса навески субстрата окисления.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Берут 1 г (точная навеска) метилолеата и помещают в манометрическую ячейку, добавляют 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан в количестве 0,03% от массы липидов, 6×10-3 М в конечной концентрации инициатора окисления АИБН, доводят хлорбензолом до общего объема пробы 2 мл. Поглощение кислорода оценивают волюмометрическим методом в термостатированной установке типа Варбурга при температуре t=(60±0,2)°C при перемешивании на магнитной мешалке. Измеряют объем (мм3) поглощенного кислорода во времени, строят график в координатах dV/dt. Графическим методом из кинетических кривых определяют величину периода индукции (τi). Из наклона кинетических кривых определяют начальную (WO2нач) и максимальную (WO2 мах) скорости окисления липидного субстрата в контрольном опыте и с добавками антиоксидантов. Показатели сравнивают с прототипом (Табл.1).

Кинетические параметры окисления метилолеата в безводной среде в присутствии 6×10-3 М АИБН в зависимости от концентрации тиолов и α-токоферола (прототип), Wi=4,8×10-8 M×c-1, t=60°С.

Таблица 1
№ п/п Содержание АО*, мас.% τ, мин WO2нач×10-8, M×c-1 WO2max×10-7, M×c-1
I Субстрат окисления - метилолеат (контроль)
1 0 20 6,7 1,4
II α-токоферола (прототип)
2 0,03 80 1,1 1,3
3 0,05 110 1,0 1,4
4 0,08 140 0,9 1,4
III 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид
5 0,03 45 0,2 1,0
6 0,05 140 0,1 0,8
7 0,08 200 0,1 0,6
IV 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан
8 0,03 50 0,2 0,9
9 0,05 150 0,1 0,7
10 0,08 210 0,1 0,5

Пример 2.

Берут 1 г (точная навеска) метиллинолеата и помещают в манометрическую ячейку, добавляют 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан в количестве 0,3% от массы липидов, добавляют водный раствор хлорида меди (II) в конечной концентрации в пробе 2×10-3 М, водный раствор цетилтриметиламмония бромида (ЦТМАБ) в конечной концентрации в пробе 1×10-3 M, доводят водой до общего объема пробы 4 мл. Поглощение кислорода оценивают волюмометрическим методом в термостатированной установке типа Варбурга при температуре t=(60±0,2)°C при перемешивании на магнитной мешалке. Измеряют объем (мм3) поглощенного кислорода во времени, строят график в координатах dV/dt. Графическим методом из кинетических кривых определяют величину периода индукции (τi). Из наклона кинетических кривых определяют начальную (WO2нач) и максимальную (WO2 мах) скорости окисления липидного субстрата в контрольном опыте и с добавками антиоксидантов. Показатели сравнивают с прототипом.

Кинетические параметры окисления метиллинолеата в водно-липидной среде в присутствии 2×10-3 М CuCl2 в зависимости от концентрации тиолов и α-токоферола (прототип), Wi=1,9×10-5 M×c-1, t=60°C (Табл.2).

Таблица 2
№ п/п Содержание АО*, мас.% τ, мин WO2нач×10-5, M×c-1 WO2max×10-5, M×c-1
I Субстрат окисления - метиллинолеат (контроль)
1 0 5 14,4 2,6
α-токоферола (прототип)
2 0,01 35 5,2 1,4
3 0,11 40 5,0 1,4
4 0,14 15 14,6 3,2
5 0,30 12 14,8 3,3
6 0,41 10 15,1 3,3
II 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид
7 0,11 45 1,2 1,6
8 0,14 65 1,1 1,6
9 0,30 70 0,7 3,5
10 0,34 110 0,8 3,5
11 0,41 135 0,9 3,5
12 0,50 180 0,9 3,6
III 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан
13 0,30 42 0,6 1,9
14 0,34 45 0,6 1,9
15 0,43 150 0,6 2,0
16 0,46 180 0,5 2,2

Пример 3.

Берут 10 г (точная навеска) метилолеата, добавляют 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан в количестве 0,03% от массы липидов, перемешивают магнитной мешалкой в светонепроницаемой термостатированной ячейке при температуре t=(60±0,2)°C. Через равные промежутки времени отбирают пробы и определяют в них перекисное число (ПЧ).

Кинетика разрушения гидропероксидов при аутоокислении метилолеата в присутствии 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксида, 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метана и α-токоферола (прототип), t=60°C (Табл.3).

Таблица 3
Состав смеси Аутоокисление метилолеата Процент разрушения ROOH за 7 часов
Wнакопления ROOH ×10-4; г I2/100 г лип.*×с-1 Wразрушения ROOH ×10-4, г I2/100 г лип.*×с-1
МО (контроль) 5,83 - -
МО + α-токоферол (0,03 мас.%) (прототип) 5,83
МО + 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид (0,03 мас.%) - 4,16 71,4
МО + 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан (0,03 мас.%) - 4,52 77,5

Состав для стабилизации липидов, включающий антиоксидант, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-оксид или 4,4′-ди-меркапто-ди-фенил-метан, добавляемый в количестве 0,03-0,4% от массы липидов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к получению состава, стабилизирующего процесс окисления липидов. Состав для стабилизации, включающий в качестве антиоксиданта 4-(N-ацетил)аминофенол (парацетамол), добавляемый в количестве 0,01-0,08% от массы липидов.

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров от окисления и окислительной деструкции. Состав для стабилизации липидов, включает α-токоферол и бис-3-(4′-гидрокси-3′,5′-дитретбутилфенил)пропил сульфидпри следующих соотношениях компонентов в смеси, масса в %: α-токоферол 3,0-90,9,бис-3-(4′-гидрокси-3′,5′-дитрет-бутилфенил)пропил сульфид 3,0-9,1, добавляемых в концентрации 0,03-0,45% от массы липидов.

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров от окисления и окислительной деструкции. В качестве антиоксиданта используют 2-гидрокси-1-(N-4′-гидроксифенил)бензкарбамид (осалмид, оксафенамид), добавляемый в количестве 0,01-0,14% от массы липидов.

Изобретение относится к получению состава, стабилизирующего процесс окисления липидов, липидосодержащих пищевых добавок, лечебно-косметических средств, лекарственных.

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров. В качестве антиоксиданта использован 1-[(2S)-3-меркапто-2-метил-пропионил]-L-пролин (капотен), добавляемый в количестве 0,0001-0,05% от массы липидов.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .
Изобретение относится к рыбной промышленности и может быть использовано для обработки подверженных процессам окислительного старения рыбных кормов для рыбоводства.

Изобретение относится к масложировой промышленности. .

Изобретение относится к масложировой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой, косметической и химико-фармацевтической промышленности. В составе для стабилизации липидов, включающем аскорбиновую кислоту, дополнительно используют экстракт элеутерококка при следующих соотношениях компонентов в смеси, масс. %: аскорбиновая кислота 8,87, экстракт элеутерококка 91,13, добавляемых в концентрации 0,14-1,24% от массы липидов. Изобретение позволяет получить состав, стабилизирующий процесс окисления липидов, липидосодержащих пищевых добавок, лечебно-косметических средств, лекарственных препаратов и достигнуть высоких эффектов ингибирования при меньших концентрациях антиоксидантов. 1 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в пищевой, косметической и химико-фармацевтической отраслях промышленности для получения стабильных липидосодержащих пищевых добавок (нутрицевтиков), лечебно-косметических средств и лекарственных препаратов. В составе для стабилизации липидов, включающем антиоксидант и синергист антиоксиданта, согласно изобретению в качестве антиоксиданта используют α-токоферол, а в качестве синергиста антиоксиданта - мексидол (2-этил-6-метил-3-гидрокси-пиридина сукцинат) при следующих соотношениях компонентов в смеси, мас.%: α-токоферол 18,9, мексидол (2-этил-6-метил-3-гидрокси-пиридина сукцинат) 81,1, добавляемых в концентрации 0,05-0,51% от массы липидов. Изобретение позволяет получить простой состав, не требующий больших материальных затрат, основанный на способности синергической смеси антиоксидантов взаимодействовать с пероксидными радикалами и разрушать продукты окислительной деструкции липидов. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к масложировой промышленности и касается масла для жарки, предназначенного для обжаривания продуктов в неглубоком слое масла и во фритюре. Композиция для жарки, включающая рафинированное дезодорированное масло или смесь масел и стабилизирующую добавку. В качестве стабилизирующей добавки используют комплексную стабилизирующую систему следующего состава, % от общей массы композиции: антиоксидант 0,01-0,09, моно- и диглицериды жирных кислот 0,01-0,1, полидиметилсилоксан 0,0004-0,001, лецитин - не более 0,001. Изобретение позволяет получить композицию для жарки с высокой окислительной стабильностью и пониженным уносом с продуктом. 5 з.п. ф-лы, 8 табл., 12 пр.
Наверх