Спосіб одержання дієтичної добавки “смектовіт”

Реферат: Спосіб одержання дієтичної добавки передбачає подрібнення бентоніту, очищення від грубих часток і забруднюючих речовин, переведення його в лужну форму шляхом обробки вуглекислою сіллю лужного металу, проведення операцій з приготування суспензії бентоніту та її фракційного центрифугування до одержання високо очищеного гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 5-6 %. Вуглекислу сіль лужного металу використовують у сухому вигляді в кількості 2,0-2,5 % від маси вихідної сировини. Переведення бентоніту в лужну форму проводять при температурі 75 °C протягом 10-20 хвилин. Очищення гелю бентоніту від механічних домішок і великих часток здійснюють методом подвійної фільтрації. Фракціонування проводять при підвищеній швидкості центрифугування. UA 69655 U (12) UA 69655 U UA 69655 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини і може бути використана при одержанні препаратів на основі гелю бентоніту для медичних цілей, зокрема для застосування при виготовленні пробіотиків, дієтичних добавок до їжі, мазей, косметичних та бальнеологічних засобів, а також для виявлення ентеровірусів, культивування анаеробних бактерій та ін. Бентоніти - це глинисті природні полімінеральні речовини, що належать до класу алюмосилікатів і складаються в основному (на 60-70 %) з мінералів групи монтморилоніту. Бентоніти мають різко виражені колоїдні і адсорбційні властивості. Завдяки цим особливостям, бентонітові глини широко й успішно використовуються в багатьох галузях: виноробній та сокопереробній, текстильній, парфумерній, нафтопереробній, залізорудній промисловості, виробництві засобів побутової хімії, сільському господарстві, для санації територій від забруднення шкідливими сполуками та інші. Препарати, одержані з використанням бентоніту, все ширше впроваджуються в медичну практику. Так, відомо застосування бентоніту при виготовленні різних засобів "глинотерапії", зокрема косметичних, бальнеологічних препаратів, мазей, біологічно активних добавок до їжі та ін. Бентоніт, очищений від грубих домішок і супутніх речовин, є абсолютно безпечним для здоров'я людини і тому може використовуватися в оздоровчих цілях пацієнтами різного віку, незалежно від патології. Найбільш цінні властивості проявляють лужні види бентоніту, які характеризуються високими вологоутримуючими та іонообмінними властивостями і володіють здатністю формувати стійкі гелі. У стані гелю також збільшується адсорбційна активність бентоніту. Тому одним з методів підвищення активності препаратів на основі бентоніту є створення способів одержання високо очищених форм лужних бентонітів у вигляді гелю. Відомо спосіб застосування бентоніту як основи для мазей, що передбачає механічне подрібнення бентоніту, висушеного при 100 °C до постійної ваги, визначення ступеня його набухання й гелеутворення та відбір зразків бентоніту з високою здатністю формувати стійкі гелі (Поліщук Т.С., Ткачук І.О., Скрипник Ю.В., Борздуха Ю.А. Бентоніт і його застосування як основи для мазей // www.rusnauka.com/3_KAND_2007/Chimia/). Спосіб дозволяє одержувати препарати бентоніту для виготовлення мазей з високими вологоутримуючими властивостями, що попереджає розшарування мазі при зберіганні. Однак препарати бентоніту, приготовлені даним способом, є погано очищеними, мають недостатньо високі адсорбційні й іонообмінні властивості через наявність у них великих часток і сторонніх домішок, що перешкоджає їхньому ефективному використанню в інших галузях. Відомий також спосіб одержання гелю бентоніту для використання як основи косметичної маски, що передбачає подрібнення бентоніту до розміру часток не більше 0,25 мм, просіювання через сито, магнітовидалення сторонніх включень, прожарювання при температурі 200-250 °C протягом 60 хвилин з метою обезводнювання, знезараження й очищення від газів, змішування з дистильованою водою в співвідношенні 1:4 і перемішування в ємності з турбіномішалкою протягом 10-15 хвилин (Патент РФ 2147430, А61К 7/48, 2000). Гель бентоніту, одержаний відомим способом, сприяє підвищенню ефективності косметичного засобу за рахунок збагачення його мінеральними сполуками й здатністю адсорбувати токсини, мікробні клітини й хворі клітини епідермісу. Однак недостатня ступінь очищення бентоніту від сторонніх домішок, а також відсутність операції з переведення його в лужну форму знижують адсорбційну здатність гелю, його вологоутримуючі й іонообмінні властивості, що обмежує сфери застосування препарату бентоніту. Зокрема, низький ступінь очищення від сторонніх домішок, окремі з яких можуть бути шкідливими для здоров'я людини, виключає можливість використання бентоніту для одержання пробіотиків та інших препаратів медичного призначення, особливо для внутрішнього застосування. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб одержання гелю бентоніту для медичних цілей, який передбачає подрібнення бентоніту, очищення від грубих часток і забруднюючих речовин, при цьому бентоніт попередньо переводять у натрієву форму з використанням водного розчину вуглекислого натрію, а потім проводять серію операцій, що чергуються, з приготування суспензії бентоніту та її фракційного центрифугування до отримання високо очищеної дрібнодисперсної фракції гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 5-6 % (патент України №45163, А61К 35/66, А61К 35/74, 2009). Спосіб дозволяє одержувати лужну форму високо очищеного гелю бентоніту з високими адсорбційними, вологоутримуючими й іонообмінними властивостями. Гель, одержаний відомим способом, може раціонально використовуватись для концентрації ентеровірусів з клінічного матеріалу та об'єктів зовнішнього середовища, при виготовленні пробіотиків, в косметології та бальнеології. 1 UA 69655 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком способу є його висока трудомісткість, обумовлена проведенням багаторазових операцій з фракційного центрифугування, що призводить до високих витрат електроенергії та води, значних втрат бентоніту і зниження виходу готового продукту, особливо при використанні лужноземельних форм бентоніту з високим вмістом солей кальцію і заліза. Крім того, отримання гелю бентоніту тільки в натрієвій формі обмежує галузі лікувально-профілактичного використання препарату, він, зокрема, протипоказаний для прийому всередину пацієнтам, які страждають захворюваннями, що вимагають обмеження вживання натрію. Задачею корисної моделі є зменшення трудомісткості способу за рахунок скорочення тривалості процесу одержання гелю бентоніту і кількості технологічних операцій, а також збільшення виходу готового продукту та розширення його асортименту. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання дієтичної добавки "Смектовіт" (гелю бентоніту), що передбачає подрібнення бентоніту, очищення від грубих часток та забруднюючих речовин, переведення його в лужну форму шляхом обробки вуглекислою сіллю лужного металу, проведення операцій з приготування суспензії бентоніту та її фракційного центрифугування до одержання високо очищеного гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 56 %, згідно з корисною моделлю, вуглекислу сіль лужного металу використовують у сухому вигляді в кількості 2,0-2,5 % від маси вихідної сировини, переведення бентоніту в лужну форму проводять при температурі 75 °C протягом 10-20 хвилин, очищення гелю бентоніту від механічних домішок і великих часток здійснюють методом подвійної фільтрації, а фракціонування проводять при підвищеній швидкості центрифугування. При цьому переведення бентоніту в лужну форму може додатково проводитися з використанням вуглекислого калію, а готовий продукт - збагачуватися мікроелементами, зокрема селеном або йодом. Відповідно до пропонованого способу, вуглекислу сіль лужного металу, яка використовується для переведення бентоніту в лужну форму, вводять в суспензію в сухій формі. Як показали результати спеціальних досліджень такий підхід сприяє підвищенню стійкості гелю бентоніту, що одержують, і значному скороченню часу його формування. Для одержання гелю бентоніту вуглекислу соль лужного металу вводять в суспензію в кількості 2,0-2,5 % від маси бентоніту. Зменшення концентрації вуглекислої солі нижче 2,0 % призводить до подовження процесу і знижує здатність гелю утримувати вологу. Збільшення концентрації вуглекислої солі понад 2,5 % недоцільно, оскільки не впливає на інтенсивність процесу, але ускладнює відмивання гелю від надлишків вуглекислої солі. Переведення бентоніту в лужну форму проводять при температурі 75 °C протягом 10-20 хвилин. Ці умови виявилися найбільш оптимальними для одержання гелю. Зниження температури і часу витримки призводить до погіршення якості гелю, зокрема його вологоутримуючих властивостей і стійкості. Підвищення температури і часу витримки недоцільно, оскільки не приводить до поліпшення характеристик гелю. Спосіб передбачає використання подвійної фільтрації для очищення гелю бентоніту від забруднюючих компонентів і сторонніх домішок. Заміна центрифугування на 2-етапну фільтрацію дозволяє більш ефективно і з меншими енерговитратами звільнити гель бентоніту від великих глинистих частинок і забруднюючих компонентів. Відповідно до запропонованого способу, швидкість фракційного центрифугування при одержанні гелю бентоніту збільшують у два рази. Це сприяє ефективнішому осадженню часток бентоніту, підвищенню якості гелю і збільшенню його кількості. Спосіб здійснюють наступним чином. Сухий бентоніт подрібнюють до отримання однорідної маси, диспергують у питній воді при безперервному перемішуванні і підігріві маси до температури 75 °C, додають суху сіль карбонату натрію або калію в кількості 2,0-2,5 % від маси бентоніту і витримують при температурі 75 °C протягом 10-20 хвилин до формування гелеподібної маси. Одержаний гель розводять у 5-7 разів питною водою, перемішують до одержання однорідної маси і двічі фільтрують для видалення великих частинок та забруднюючих включень. Фільтрат центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв) для видалення соди, отриманий осад суспендують в 0,14 Μ розчині хлористого натрію, потім центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв). Процедуру суспендування в 0,14 Μ розчині хлористого натрію і подальшого центрифугування проводять тричі. Одержаний після останнього центрифугування очищений концентрований гель бентоніту розводять бідистильованою водою із розрахунку одержання гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 5-6 %. Спосіб також передбачає отримання гелю бентоніту, збагаченого мікроелементами. Спосіб пояснюється прикладами. Приклад 1 2 UA 69655 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Одержання натрієвої форми гелю бентоніту. 3 кг сухого бентоніту подрібнюють до одержання однорідного порошку, диспергують у 20 л питної води при безперервному перемішуванні і підігріванні маси до температури 75 °C. В одержану суспензію додають 60 г карбонату натрію (Nа2СО3) і витримують при температурі 75 °C протягом 10 хвилин до формування гелеподібної маси. Одержаний гель розводять у 5 разів питною водою, перемішують до отримання однорідної маси і фільтрують для видалення великих часток та забруднюючих включень через фільтр з розміром пор 1 мм. Отриманий фільтрат фільтрують повторно з використанням фільтра з розмірами пор 500 мкм. Фільтрат центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв) для видалення соди, отриманий осад суспендують в 0,14 Μ розчині хлористого натрію, потім центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв). Етапи суспендування в 0,14 Μ розчині хлористого натрію і наступного центрифугування проводять тричі. Отриманий після третього центрифугування очищений концентрований гель натрієвого бентоніту розводять бідистильованою водою з розрахунку одержання гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 5 %. Одержаний гель бентоніту використовують для концентрації ентеровірусів із клінічного матеріалу та об'єктів зовнішнього середовища, для виявлення вірусних бляшок в культурах клітин, а також як дієтичну добавку до їжі, при виготовленні пробіотиків і одержанні засобів косметології і бальнеології. Приклад 2 Отримання калієвої форми гелю бентоніту. 1 кг сухого бентоніту подрібнюють до одержання однорідного порошку, диспергують у 7 л питної води при безперервному перемішуванні і підігріві маси до температури 75 °C. В отриману суспензію додають 25 г карбонату калію (К2СО3) і витримують при температурі 75 °C протягом 20 хвилин. Отриманий калієвий бентоніт розводять у 6 разів питною водою, перемішують до отримання однорідної маси і фільтрують для видалення великих часток та забруднюючих включень через фільтр з розміром пор 1 мм. Отриманий фільтрат знову фільтрують з використанням фільтра з розмірами пор 500 мкм. Фільтрат центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв) для видалення карбонату калію. Одержаний осад суспендують у 0,14 Μ розчині хлористого натрію, потім центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв). Процедуру суспендування в 0,14 Μ розчині хлористого натрію і наступного центрифугування проводять тричі. Одержаний після третього центрифугування очищений концентрований гель калієвого бентоніту розводять бідистильованою водою з розрахунку отримання гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 6 %. Одержаний гель бентоніту використовують як дієтичну добавку до їжі, при виготовленні пробіотиків, а також при одержанні засобів косметології та бальнеології. Приклад 3 Одержання гелю бентоніту, збагаченого селеном. Згідно з прикладом 2 одержують очищений концентрований гель калієвого бентоніту, в який додають 0,1 %-й водний розчин селеніту натрію, витримують протягом 1 години, потім впродовж 30 хвилин перемішують і центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв). Одержаний осад розводять у бідистильованій воді із розрахунку отримання калієвого гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 3 5 % і вмістом селену 10 мкг/см . Одержаний гель бентоніту використовують як дієтичну добавку до їжі, яку використовують для профілактики дефіциту селену, а також при виготовленні пробіотиків. Приклад 4 Одержання гелю бентоніту, збагаченого йодом. Очищений концентрований гель калієвого бентоніту одержують згідно з прикладом 2. Для одержання водного розчину йоду 4 г дрібно кристалічного йоду в присутності 12 г йодиду калію розчиняють при інтенсивному перемішуванні в 400 мл бідистильованої води. Одержаний 1 %-й водний розчин йоду вносять при постійному перемішуванні в 160 л калієвого гелю бентоніту і витримують протягом 1 години. Потім суміш перемішують протягом 30 хвилин і центрифугують при Fr=5341 (7000 об/хв). До одержаного осадку гелю бентоніту, збагаченого йодом, додають бідистильовану воду із розрахунку одержання препарату з вмістом сухих речовин 5 %. 3 Одержаний гель бентоніту містить йод в кількості 10 мкг/см . Гель бентоніту використовують як дієтичну добавку до їжі для профілактики дефіциту йоду, а також при виготовленні пробіотиків. У таблиці представлена порівняльна характеристика гелю бентоніту, одержаного з бентоніту Дашуківського родовища, пропонованим і відомим способами. Як видно з даних таблиці, використання запропонованого способу дозволяє спростити технологію одержання гелю бентоніту, збільшити вихід готового продукту і одержувати препарати, збагачені мікроелементами. 60 3 UA 69655 U Таблиця Характеристика способу одержання гелю бентоніту Дашуківського родовища пропонованим і відомим способами Показники Кількість операцій з приготування суспензії бентоніту Кількість операцій центрифугування Концентрація соди, що використовують для переведення бентоніту в лужну форму (відносно сухого бентоніту) Загальна тривалість технологічного процесу, г Тривалість формування гелю, г Температура формування гелю, °C Вихід готового продукту (від маси вихідної сировини), % Вміст калію, % 3 Вміст селену, мкг/см 3 Вміст йоду, мкг/см Ступінь адсорбції ентеровірусів, % Характеристика За прикладом За прикладом За прикладом За прикладом За прототипом 1 2 3 4 7 7 8 8 13 4 4 5 5 10 2 2,5 2,2 2,4 10 10 10 12 12 36 0,16 0,30 0,20 0,17 24 75 75 75 75 100 25 25 23 22 10 0,015 сліди сліди 0,075 сліди сліди 0,075 10 сліди 0,075 сліди 10 0,009 сліди сліди 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Спосіб одержання дієтичної добавки, що передбачає подрібнення бентоніту, очищення від грубих часток і забруднюючих речовин, переведення його в лужну форму шляхом обробки вуглекислою сіллю лужного металу, проведення операцій з приготування суспензії бентоніту та її фракційного центрифугування до одержання високо очищеного гелю бентоніту з вмістом сухих речовин 5-6 %, який відрізняється тим, що вуглекислу сіль лужного металу використовують у сухому вигляді в кількості 2,0-2,5 % від маси вихідної сировини, переведення бентоніту в лужну форму проводять при температурі 75 °C протягом 10-20 хвилин, очищення гелю бентоніту від механічних домішок і великих часток здійснюють методом подвійної фільтрації, а фракціонування проводять при підвищеній швидкості центрифугування. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що готовий продукт збагачують мікроелементами, зокрема селеном або йодом. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4