Спосіб одержання ліпофільного екстракту обніжжя бджолиного

Винахід відноситься до хімікофармацевтичного виробництва, зокрема до способів одержання біологічно активних субстанцій з продуктів бджільництва для використання у фармацевтичній, парфюмернокосметичній, харчовій промисловості. Завдяки наявності цілого комплексу різних за хімічною природою біологічно активних речовин квітковий пилок є дуже цінним для людини природним продуктом. В процесі збирання квіткового пилку бджоли зволожують його медом та секретом щелепних залоз і вже у вигляді бджолиного обніжжя доставляють у кошиках лапок до вулика, де бджолине обніжжя збирають за допомогою пилкоуловлювачів різної конструкції. Проте використання бджолиного обніжжя, зокрема при створенні лікарських препаратів, стримується тим, що вміст біологічно активних речовин в різних зразках пилку може коливатися залежно від виду рослин-продуцентів та умов їх вирощування. Тому доцільно застосовувати не саме бджолине обніжжя, а виділені з нього стандартизовані фракції біологічно активних речовин з визначеною фармакологічною дією. Крім того, на користь застосування попередньо одержаних фракцій свідчить той факт, що міцна оболонка пилку перешкоджає екстракції з нього діючих речовин в шлунково-кишковому тракті людини. Біологічна цінність квіткового пилку у значній мірі обумовлена його ліпофільним комплексом. Це перш за все каротиноїди, вітаміни E і K, жирні кислоти, ефірні масла. Для кожної з цих груп похідних встановлений особливий тип біологічної активності, а у комплексі ці сполуки можуть виявляти неординарні види терапевтичної дії. На сьогодні доступні для вивчення джерела не містять інформації про одержання стандартизованого ліпофільного екстракту обніжжя бджолиного в нашій країні та за кордоном. Традиційно для екстракції біологічно активних речовин з лікарської рослинної сировини у виробництві фітохімічних препаратів широко використовуються органічні розчинники, які є иогневибуховонебезпечними, токсичними і не завжди селективними до певних груп природних речовин. Видалення цих розчинників з екстрактів проводиться при високих температурах, що руйнівно діють на екстраговані речовини і погіршують якість цільових продуктів. Відомі способи одержання біологічно активних речовин з рослинної сировини шляхом екстракції зрідженими газами (Ветров П.П., Дранік Л.I., Прокопенко О.П. Використання зріджених газів для екстракції рослинної сировини // Фармацевтичний журнал. - 1974. - №5. - С.80 - 84). Здійснювали екстракцію рослинної сировини різними зрідженими газами; двоокисом вуглецю, пропаном, бутаном, фтор- і хлорвмісними вуглеводнями (фреонами), які за нормальних умов знаходяться у газоподібному стані. Як рослинну сировину використовували корінь валеріани, червоний та чорний перець, пастернак посівний, моркву, кріп, плоди та корені смовді гірської. Були одержані субстанцї для галенових і новогеленових препаратів, алкалоїди, каротиноїди, похідні кумарину. Відомі способи не спрямовані на одержання ліпофільних комплексів, зокрема обніжжя бджолиного. Крім того, використані пропан і бутан вибуховонебезпечні та токсичні. Найближчим до способу, який заявляється, є спосіб одержання ліпофільних комплексів з рослинної сировини (Спосіб та устаткування для одержання ліпофільних комплексів з рослинної сировини // Фармаком. - 1992. - №1. - С.24 - 27). Відомий спосіб передбачає екстракцію подрібненої сировини зрідженим газом з подальшим видаленням екстрагента з екстракту. Особливістю використання зріджених газів є проведення процесу екстракції при тисках, які перевищують атмосферний, для забезпечення зрідженого стану газу. Нагрів поверхні екстракта - до 100°C. Використана для екстракції рослинна сировина: плоди обліпихи, горобини звичайної та чорноплідної шипшини, насіння томатів, амаранта, суцвіття ромашки аптечної, лист евкаліпту, м'яти перечної та шавлії лікарської, корінь дев'ясилу тощо. Зазначений спосіб не забезпечує одержання стандартизованого ліпофільного комплексу обніжжя бджолиного. Задачею даного винаходу є створення способу одержання ліпофільного екстракту Обніжжя бджолиного, в якому шляхом використання певної сукупності технологічних покажчиків при екстракції подрібненої сировини - обніжжя бджолиного зрідженим газом дихлордифторметаном забезпечується найповніша екстракція цінних компонентів ліпофільного комплексу при збереженні термолабільних речовин, що дозволяє одержати високоефективну біологічно активну стандартизовану субстанцію обніжжя бджолиного, необхідну для створення лікарських препаратів, парфюмерно-косметичних засобів, харчових продуктів. Суть запропонованого винаходу полягає в тому, що в способі одержання ліпофільного екстракту обніжжя бджолиного шляхом екстракції подрібленої сировини зрідженим газом при тиску, що перевищує атмосферний, з подальшим видаленням екстрагента з екстракту, передбачено використання як сировини обніжжя бджолиного, проведення екстракції дихлордифторметаном при співвідношенні сировина: екстрагент 1 : 5 - 1 : 6, тиску 4,5 - 5,5кгс/см2, температурі 18 - 25°C протягом трьох годин. До того ж екстракцію проводять тричі з наступним поєднанням екстрактів. Використання як екстрагенту дихлордифторметану має ряд переваг перед застосуванням інших органічних розчинників. Низькі значення в'язкості і поверхневого натягу дають йому можливість швидко проникати до клітин сировини і значно інтенсифікувати процес екстракції. Дихлордифторметан має низьку температуру кипіння, що дає можливість проводити процес екстракції в діапазоні температур 18 - 25°C, виключаючи дію високих температур, руйнівних для біологічно активних речовин обніжжя бджолиного. інертність і хімічна однорідність вибраного розчинника забезпечує високу чистоту екстракту і стабільність останнього при зберіганні. Дихлордифторметан має високу селективність щодо продуктів ліпофільної природи. Він не екстрагує водорозчинних речовин (полісахаридів, білків, поліфенолів і т.і.), що дає можливість використовувати оброблену ним сировину для одержання інших біологічно активних комплексів шляхом екстракції полярними розчинниками. До того ж, існуюче обладнання сучасної хіміко фармацевтичної промисловості дає можливість легко і повністю регенерувати зріджений дихлордифторметан, використовуючи його багаторазово. Проведення процесу екстракції за заявленим способом в умовах тиску 4,5 - 5,5кгс/см2 забезпечує знаходження вибраного екстрагенту у зрідженому стані і свідчить про технологічну перевагу дихлордифторметану перед іншими зрідженими тазами, наприклад двоокисом вуглецю, тиск насичених парів якого при екстракції в декілька разів вищий. Вибір співвідношення сировина : екстрагент в межах 1 : 5 - 1 : 6 було визначено експериментальним шляхом. Співвідношення сировини і екстрагенту у вибраному діапазоні обумовлює найповніше вилучення ЛЕОБ з вихідної сировини. При зменшенні обсягу екстрагента знижується ефективність процесу екстракції. Збільшення кількості екстрагенту у запропонованому співвідношенні практично не впливає на вихід ЛЕОБ і є недоцільним. За даними дослідів найбільш ефективно екстракція ЛЕОБ проходить протягом 2,75 - 3,25 годин. Технологічно доцільно протягом зазначеного часу проводити екстракцію тричі з послідовним поєднанням одержаних екстрактів. За таких умов вихід ЛЕОБ досягає 88 - 98% у порівнянні з виходом діючих речовин у Існуючому фітохімічному виробництві 50 - 70%. Зменшення часу екстракції знижує вихід ЛЕОБ з сировини, а збільшення як часу екстракції, так і кількості етапів екстракції не впливають на вихід цільового продукту, бо заявлений спосіб забезпечує практично повний вихід ЛЕОБ з сировини. Винахід здійснюється у такий спосіб. Подрібнену сировину - обніжжя бджолине вміщують у екстрактор, де створюють тиск 4,5 5,5кгс/см2 і піддають дії дихлордифторметаном при співвідношенні сировина : екстракт 1 : 5 - 1 : 6. Екстракцію проводять при температурі 18 - 25°C. Протягом 2,75 - 3,25 годин принаймні двічі видаляють екстрагент з екстракту, що одержують, шляхом випарювання і повертають його до екстрактору для підтримання заданого співвідношення сировина : екстрагент. Одержані таким чином два екстракти поєднують з третім, який одержують при останньому етапі екстракції. Виділений з обніжжя бджолиного за даним способом ліпофільний екстракт є полівітамінним комплексом природного походження і містить каротиноїди, вітаміни A, F і E, ненасичені і насичені жирні кислоти, їх ефіри та інші сполуки. За органолептичними властивостями, ліпофільний екстракт обніжжя бджолиного являє собою густу однорідну масу без зайвих включень густо оранжевого кольору зі слабким приємним характерним запахом. В результаті здійснення заявленого способу одержують ЛЕОБ, в якому вміст речовин знаходиться у досить сталих межах. При цьому вміст суми каротиноїдів (у перерахунку на bкаротин) - не менше 80мг%, кислотне число - не менше 10, йодне число - не менше 20, перекисне число - не більше 0,05. Реакції тотожності ЛЕОБ з розчином сурми хлориду мають зелене забарвлення, з бромною водою - білий осад, з розчином фосфорно-молібденової кислоти зелене забарвлення. Зазначені показники зберігають стабільність протягом принаймні 15 місяців в упаковці з оранжевого скла при температурі зберігання (4 ± 2)°C. Приклад 1. Обніжжя бджолине, що відповідає вимогам ДСТУ 3127 - 95, з вмістом вологи до 10% досушують у сушильній шафі або в грануляторі (у псевдокип'ячому шарі) до вмісту вологи £4% при температурі до 40°C, враховуючи термолабільність однієї з цінних фракцій обніжжя бджолиного ліповітамінів. Проводять подрібнення висушеної сировини на молотковому млині до середнього розміру частинок 0,3 - 0,4мм, 24кг підготовленої до екстракції сировини завантажували у екстрактор, який знаходиться у автоклаві. В екстракторі створювали тиск 5кгс/см2, при якому дихлордифторметан зріджується при кімнатній температурі. До екстракту подавали екстрагент у 6 - ти кратному розмірі до обсягу завантаженої сировини. Екстракт, який одержували при проходженні розчинника крізь шар сировини, збирали у приймальник. Екстракція тривала 3 години. Двічі за цей час екстрагент виділяли з екстракту шляхом випарювання і повертали у екстрактор (існуюче сучасне обладнання дозволяє повертати регенерований екстрагент у екстрактор завдяки замкнутій системі "екстракція регенерація", тим самим забезпечуючи багаторазове використання екстрагенту і запобігаючи його виходу в оточуюче середовище). Одержані екстракти поєднали. Вихід ЛЕОБ 2,4кг, що становить 10% від ваги вихідної сировини. Приклад 2. З метою вибору оптимального екстрагенту для одержання ліпофільного екстракту обніжжя бджолиного було розглянуто ряд органічних розчинників екстрагентів: ацетон, петролейний ефір, гексан, хлороформ, дихлордифторметан. Екстракцією в досліді проводили за одмакових умов: температура 20°C, час екстракції 3 години, ступінь дисперсності сировини 0,3 - 0,4мм, відношення сировина екстрагент 1 : 5. В одержаних екстрактах визначалися показники, що характеризують якість ЛЕОБ: вміст суми каротиноїдів у перерахунку на bкаротин, кислотне та йодне числа, які характеризують вміст у ЛЕОБ жирних кислот в цілому та окремо вільних ненасичених жирних кислот. Ефективність екстракції оцінювали за повнотою виділення діючих речовин. Результати наведені у таблиці. Одержані експериментальні дані свідчать, що, за здатністю екстрагувати ЛЕОБ, перевагу має зріджений газ дихлордифторметан. На користь вибору його як екстрагента говорить також його нетоксичність, вогневибухобезпечність, висока вибірковість екстракційних властивостей та загальна технологічність. Перевага заявленого способу одержання ЛЕОБ полягає у максимальному вилученню цільового продукту з сировини, при цьому ні вихідна сировина, ні компоненти ЛЕОБ не підлягають дії жорстких фізичних та хімічних факторів, що здатні призводити до часткових змін хімічної структури речовин та їх співвідношень. Використана сировина залишається придатною для подальшої переробки, а сам екстрагент може бути використаний багаторазово І завдяки замкненій системі "екстракція - регенерація" практично не матиме виходу в оточуюче середовище, що досить суттєво як з точки зору екології та охорони навколишнього середовища, так і з боку економічності та технологічності способу.