Спосіб отримання біологічно активної речовини з сапропелю

1. Спосіб отримання біологічно активної речовини з сапропелю, що включає термічну обробку вихідного сапропелю, який відрізняється тим, що 3 16191 4 усереднений склад, %мас.: Понад 300 С 11% Феноли 10-35% В цілому, сланцеві смоли багаті сірчистими Органічні кислоти до 0,15% сполуками (до 7-9%мас.), в тому числі органічними Органічні основи до 2,5% сірчистими сполуками (тіофенол, бензотіофенол Нейтральні речовини до 65% та інш.). Переробка таких смол, а також їх додатПарафіни 4-19%. кове сульфування дозволяють одержувати висоДо складу нейтральних речовин входять насикоефективну антисептичну композицію - іхтіол, що чені, ненасичені ароматичні вуглеводні, альдегіди, включає суміш солей сульфокислот сланцевої кетони, спирти, нейтральні азотні сполуки. смоли (дьогтю) з не просульфованими фракціями Кам’яновугільний дьоготь має наступний усесланцевої смоли. Основними компонентами іхтіореднений фракційний склад, %мас.: лу, що має антисептичну дію, є сполуки сірки. Крім До 170 С 5-6% того, антисептичну дію мають феноли сланцевого дьогтю (3-20%мас). Іхтіол застосовують як зовніш170-230 С 6-7% ній засіб при шкірних захворюваннях і опіках (на230-300 С 17-18% приклад, компонент мазі Вишневського), а також в 300-360 С 38% якості антисептиків [Довідник сланцепереробника. понад 360 С 32%. / Під. ред. Рудіна М.Г., Серебрякова Н.Д. - Л: Хімія, Основними компонентами кам’яновугільного 1988]. дьогтю, що мають антисептичні властивості, є феОсновним недоліком відомого способу отриноли, слабкі органічні кислоти і основи. Основною мання композиції є те, що одержуваний сланцевий антисептичною речовиною, що входить до складу дьоготь має низьку частку органічних основ, у тому кам’яновугільного дьогтю є феноли (до 35%мас.). числі азотовмісних речовин (до 0,2-0,5%мас.), а В дьогті дуже мало (буре вугілля) і практично відфракція 140-260 С, крім того, включає головним сутні (кам’яне вугілля) органічні кислоти, органічні чином феноли і сірчисті органічні сполуки. основи містять малу частку азотовмісних сполук. Найближчим до корисної моделі, що заявляЯк антисептики кам’яновугільні дьогті використоється, є спосіб отримання композиції, вживаної вуються, головним чином, для консервації деревидля отримання антисептичних складів - дьогтю ни [Краткая химическая энциклопедия. - M., 1961. березового (деревного), який вибраний за протоТ.1. - С.1039-1042]. тип. Основним недоліком відомого способу отриДьоготь березовий (деревний) одержують мання є те, що отриманий дьоготь має низький шляхом термічної обробки (сухої перегонки) при вміст фракції, що википає при температурі 140температурі 100-450°С деревини або кори, пере260 С (до 7,0%мас.), високий вміст висококипляважно, берези, подальшою конденсацією, уловлючих (>300 С) фракцій, що включають, головним ванням і фракціонуванням рідких органічних прочином, поліцикличні ароматичні вуглеводні, що є, в дуктів до отримання фракції з температурою викибільшості своїй, канцерогенами. Іншим недоліком пання 100-400 С. Хімічний склад дьогтю сланцевоє те, що в дьогті, що утворюється, мала частка го визначається умовами термічної переробки. До азотовмісних речовин (не більш 2,5%мас.), що складу дьогтю входять органічні речовини різних визначається високим ступенем вуглефікації класів. Березовий дьоготь має наступний усередкам’яновугільної сировини і складом вуглестворюнений фракційний склад, %мас.: ючого попередника. Феноли 10-19% Відомий спосіб отримання композиції для Органічні кислоти до 30,0% отримання антисептичних засобів - дьогтю (смоли) Органічні основи немає первинного сланцевого. Дьоготь сланцевий одерНейтральні речовини 40-60% жують шляхом термічної обробки (перегонки) при Парафіни відсутні. температурі 100-600 С горючих сланців, подальУсереднений фракційний склад березових шою конденсацією, уловлюванням і фракціонудьогтів, % мас.: ванням рідких органічних продуктів до отримання До 180 С 12% фракції з температурою википання 100-400 С. Хі180-200 С 2% мічний склад дьогтю сланцевого визначається 200-240 С 16% умовами термічної переробки і неоднаковий для 240-260 С 17% сланців різного походження. До складу дьогтю 260-280 С 14% входять органічні речовини різних класів. Сланцевий дьоготь має наступний усереднений фракційпонад 280 С 39%. ний склад, %мас.: Основними компонентами, що мають антисепФеноли 2-20% тичні властивості є феноли (фенол, крезоли, гваяОрганічні кислоти до 1,0% кол і ін.) і органічні кислоти. В деревному дьогті Органічні основи 0,2-0,5% відсутні органічні основи, у тому числі азотні. БеНейтральні речовини до 65% резовий дьоготь широко застосовується для приПарафіни відсутні готування препаратів, що використовуються для Сланцевий дьоготь має наступний усереднелікування шкірних захворювань, в косметології, а ний фракційний склад, %мас.: також як компоненти антисептичних композицій [Уваров І.П., Гордон Л.В. Деревні смоли (синтетиДо 180 С 14% чні продукти на основі лісохімічних фенолів. – М: 180-200 С 17% Гослесбуміздат. С.41; 200-250 С 25% www.scorpion45.narod.ru/deaot/med.html: Динников 250-300 С 33% 5 16191 6 Н. Чудо-цілитель береза. -М., 1996.; Яковлев Я.І., ки органічних речовин сапропелів. При термічній Колпаков M.I. Фармокология с рецептурой. - M., перегонці сапропелю оптимальної виявляє воло1972.]. гість 10-80%мас. При цій вологості забезпечуються Основним недоліком відомого способу є те, одночасно і максимальний вихід цільової фракції що в одержуваному дьогті відсутні азотовмісні органічних речовин, і оптимальні енерговитрати на органічні речовини, в т. ч. основи, а головна фракподальше фракціонування рідких продуктів. Доведення вологості сапропелю до значення 10ція 140-260 С включає головним чином нейтральні 80%мас. можлива різними способами, серед яких феноли і органічні кислоти. Іншим недоліком відоосновними є сушка і промороження при негативмого способу отримання є те, що залежно від умов термообробки березовий дьоготь може мати досних (аж до мінус 30-40 С) температурах або комбітатньо високий вміст (до 320мкг/г) канцерогену нація способів. бенз(а)пірену [Серковская Г.С. О канцерогенности Використання фракції з температурою викидревесных дегтей //Химия и технология топлив и пання 105-330 С забезпечить композиції максимамасел. - 2000. - №1. - С.47-48]. льні антисептичні властивості за рахунок максиЗадачею корисної моделі є розробка способу мального вмісту в цій фракції азотовмісних органіотримання композиції для приготування антисепчних речовин. Фракції з температурою википання тичних складів. більше 330 С і менше 105 С мають менш виражеПоставлена задача вирішується тим, що в ний антисептичний ефект. способі отримання композиції для приготування Вміст більше 60%мас. фракції 105-330 С в кінантисептичних складів, що включає сушіння, терцевому продукті з температурою википання 100мообробку природної органічної сировини при 100400 С обмежено хімічним складом сапропелів і це 450 С, конденсацію, уловлювання і фракціонуванзначення досяжне, головним чином, для сапропеня рідких органічних продуктів, як сировина виколів із змістом органічної речовини більше 80%мас. ристовується сапропель з вмістом органічної ре(до 98%мас.). Вміст менше 7%мас. фракції 105човини 30-98%мас., висушений до залишкової 330 С в кінцевому продукті з температурою викивологості 10-80%мас., а термообробку ведуть до пання 100-400 С не доцільно через високі питомі відбору фракції з температурою википання 105енерговитрати і трудомісткості отримання цільової 330 С, що містить 3-10%мас. азотовмісних органіфракції. чних речовин. В приведених нижче прикладах вміст в компоВикористання сапропелю із вмістом органічної зиції азотовмісних речовин визначався методами речовини менше 30% не дозволить отримати комхімічного аналізу, температура википання фракції позицію із заявленими характеристиками і фракметодом фракційного розгону, вміст фракції - ваційним складом. Крім того, вихід композиції з оргаговим методом. Антисептичні властивості компонічної речовини при термічній обробці такого сапзиції оцінювалися за "методом дисків", який в даропелю достатньо низький (менше 5-7%), що є ний час є стандартним для визначення антисептитехнічно і економічно недоцільним. Використання чних властивостей [Медична мікробіологія. / Під сапропелів із вмістом органічної речовини більше ред. Поздєєва О.K. - M.: Вид. дім "Геотар-мед", 98%мас. обмежено дефіцитністю і малим об’ємом 2004. - С.178-179; Загальна і санітарна мікробіолозапасів сапропелю з такими характеристиками в гія з технікою мікробіологічних досліджень. / Під родовищах. ред. Лабинской A.C., Млинцевої Л.П., Ещиной A.C. Вміст в композиції 3-10%мас. азотовмісних ор– М.: Медична книга, 2004. - 546с.]. ганічних речовин забезпечує композиції високі Дослідження проводили на наступних культуантисептичні властивості. Верхнє значення (10%) рах - Staphylococcus aureus, Esherichia coli, азотовмісних речовин у визначається вмістом азоCandida albicans. Антимікробну активність антисету в вихідному сапропелі, нижній вміст (3%мас.) птик вивчали на щільних живильних середовищах визначається антисептичною ефективністю композ подальшим культивуванням в умовах аеробів зиції, який значно знижується при вмісті азотовміпри 37 С протягом 48 годин. сних речовин в композиції нижче 3%мас. В прикладах 2-13 на щільне живильне середоВикористовування сапропелю із залишковою вище, що засівали досліджуваними бактерійними вологістю вище 80%мас. приводить до значного тест-культурами, наносили диски з фільтрувальнопідвищення вмісту води в рідких продуктах термічго паперу діаметром 10мм, промочені антисептичної переробки, що зрештою приводить до зниженною композицією. В прикладі 1 диски з фільтруваня ефективності способу і збільшення питомих льні папери промочували березовим дьогтем. Пісенерговитрат на фракціонування рідких продуктів ля інкубації при температурі 37 С протягом 48 гопереробки. дин проводили визначення діаметра (в мм) зони Використання сапропелю із змістом вологи гальмування зростання мікроорганізмів кожної з менше 10%мас. також зв’язано з підвищеними бактерійного тест-культур по прикладах 2-13. Розенерговитратами на видалення вологи, яка при міри зони затримки росту в основному досліді потакій вогкості є зв’язаною в колоїдні структури сапрівнювали із зонами затримки, отриманими в приропелю і вимагає для видалення спеціальних прикладі 1. Приріст зони затримки росту мікробної йомів. Крім того, експериментально встановлено, тест-культури в прикладах 2-13 в порівнянні з прищо термічна перегонка сапропелів із змістом волокладом 1 свідчить про підвищені антисептичні (баги менше 5%мас. приводить до зменшення виходу ктерицидні) властивості заявленої композиції в цільової фракції рідких органічних продуктів і збіпорівнянні з прототипом. льшення виходу твердих конденсованих продуктів, Приклад 1 (прототип). ймовірно, це обумовлено ефектом парової відгон 7 16191 8 60г кори берези з розміром частинок 1,0ператури 450 С зі швидкістю 5 С/хв, витримують 5,0мм, висушеної при 105 С протягом 2 годин до при цій температурі 2 години. залишкової вогкості 11%мас., поміщають в кварЛетючі речовини конденсують і уловлюють в цовий реактор діаметром 80мм із зовнішнім електохолоджуваній до 12 С скляній пастці. Далі рідкі ронагрівачем і нагрівають в струмі-аргону органічні продукти фракціонують з виділенням (140л/година) до температури 450 С із швидкістю фракцій менш 100 С (підсмольна вода), 10510 С/хв., витримують при цій температурі 2 годи330 С, більше 330 С. ни. Летючі речовини конденсують і уловлюють в Отримана композиція має наступний склад і охолоджуваній до 12 С скляною пастці. Далі рідкі властивості: органічні продукти фракціонують з виділенням Температура википання композиції, °С 100-400 фракцій менш 100 С (підсмольна вода), 105Вміст азотовмісних речовин, %мас. 8,7 330 С, більше 330 С. Вихід фракції 105-330 С 36,8. Отримана композиція мала наступний склад і Діаметр антисептичного лізису мікроорганізвластивості: мів, мм: Температура википання композиції, Staphylococcus aureus 14 С 100-380 Esherichia coli 13 Вміст азотовмісних речовин, %мас. немає Candida albicans 11. Вихід фракції 105-330 С 27,4. Таким чином, представлені результати покаДіаметр антисептичного лізису мікроорганіззують, що спосіб, що заявляється, дозволяє одермів, мм: жувати продукт для приготування антисептичних Staphylococcus aureus 10 композицій з органічних сапропелів. Отримана за Esherichia coli 8 способом, що заявляється, композиція по своєму Candida albicans 7. складу істотно відрізняється від відомих композиПриклад 2. Отримання біологічно-активної рецій і може бути діючою речовиною для приготучовини з сапропелю оз. Прибич (Україна). вання антисептичних лікарських форм зовнішнього 60г сапропелю з розміром частинок 1,0-5,0мм, вживання з антисептичними властивостями, нащо містить 84%мас. органічної речовини, висушеприклад, мазей, емульсій, суспензій, гелів і т.п. ного при 105 С протягом 2 годин до залишкової для тварин і людини, наприклад мазей типу Вишвогкості 17%мас, поміщають в кварцовий реактор невського та ін., наприклад, для придушення різдіаметром 80мм із зовнішнім електронагрівачем і них мікроорганізмів, комах, наприклад бліх, короснагрівають в струмі аргону (140л/годину) до темтявих кліщів і ін. ператури 450 С зі швидкістю 5 С/хв, витримують Крім того, композиції можуть бути використані при цій температурі 2 години. в медицині і ветеринарії як діюча речовина для Летючі речовини конденсують і уловлюють в приготування препаратів для внутрішньом’язового охолоджуваній до 12 С скляній пастці. Далі рідкі і внутрішньовенного введення, ефективних для органічні продукти фракціонують з виділенням придушення окремих вірусних інфекцій, при зафракцій менш 100 С (підсмольна вода), 105хворюванні дихальних шляхів у вигляді інгаляцій. 330 С, більше 330 С. Крім того, композиції можуть бути використані Отримана композиція має наступний склад і як діюча речовина для приготування антисептичвластивості: них препаратів і пестицидів для захисту рослин в Температура википання композиції, сільському господарстві: в садівництві та овочів°С 100-400 ництві. Вміст азотовмісних речовин, %мас. 8,3 Дослідження антисептичних властивостей Вихід фракції 105-330 С 36,3. композиції показало, що для вивчених мікроорганіДіаметр антисептичного лізису мікроорганіззмів ефективність запропонованої композиції пемів, мм: ревищує в 1,1-1,5 рази по відношенню до Staphylococcus aureus 13 Staphylococcus aureus, в 1,25-1,75 раз по відноEsherichia coli 12 шенню до Esherichia coli, в 1,3-1,9 рази по відноCandida albicans 12. шенню до Candida albicans порівняно з антисептиПриклад 3. Отримання біологічно-активної речними властивостями березового дьогтю. Тому човини з сапропелю оз. Прибич (Україна). сапропелевий композит є перспективним для при60г сапропелю з розміром частинок 1,0-5,0мм, готування антисептичних композицій, вживаних в що містить 87%мас. органічної речовини, висушемедицині і ветеринарії. Отримані за способом, що ного при 105 С протягом 2 годин до залишкової заявляється, композиції випробувані при лікуванні вогкості 13%мас., поміщають в кварцовий реактор шкірних захворювань крупної рогатої худоби та діаметром 80мм із зовнішнім електронагрівачем і овець. нагрівають в струмі аргону (140л/годину) до темКомп’ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601