Способ получения биологически активной добавки

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ Изобретение относится к фармацевтической промышленности и к медицине. Задачей изобретения является получение кальцийсодержащего продукта, хорошо усваиваемого организмом,обладающего приятным вкусом и легко потребляемым. Сущность изобретения заключается в предложенном способе получения кальцийсодержащей биологически активной добавки путем смешивания карбоната кальция и магния с водой и лимонной кислотой, при этом воду предварительно обрабатывают ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 0,27 до 0,4 мкм с одновременным изменением температуры от 0 до 100C в течение 45 мин и с 100 до 0C в течение 45 мин, не допуская замерзания и закипания воды, при смешивании ингредиентов дополнительно добавляют углекислый магний, затем воздействуют на смесь инфракрасным излучением с длиной волны от 2 до 40 мкм, после приготовления смесь выдерживают при температуре 10-25C не менее 24 ч, а на смесь последовательно воздействуют инфракрасным излучением по меньшей мере от трех групп излучателей.(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ФАТТАХОВ АБДУХАМИТ АБДУВАЛИЕВИЧ (UZ) Изобретение относится к пищевой промышленности и фармацевтическому производству биологически активных добавок (БАД), в частности кальцийсодержащих, и может найти применение в лечебном питании и в медицине. Как известно, кальций является одним из основных элементов организма человека. Кальций играет важную роль в формировании костной ткани и сохранении ее нормальной структуры и функции. Наряду со специальными белками обеспечивает твердость и эластичность костной ткани. Установлено, что ионы кальция принимают участие в возбуждении и сокращении мышечных клеток, регуляции проницаемости клеточных мембран, межклеточных взаимодействий, свертывания крови,секреции гормонов, медиаторов, ферментов, выполняют функцию преобразователя сигналов, поступающих в клетку, участвуют в процессах регуляции внутриклеточного обмена веществ, в том числе энергетического. Дефицит кальция проявляется в повышенной возбудимости нервной системы, аллергических реакциях, судорогах, остеопорозе, у детей - в проявлениях рахита, отставании в росте, частых простудных заболеваниях. Все это послужило теоретическим фундаментом для разработки и внедрения в медицинскую практику препаратов кальция, созданных на основе его солей. В настоящее время в медицинской практике применяются такие соли кальция, как глицерофосфат, глюконат, карбонат, лактат, цитрат, хлорид, фосфат и многие другие. Усвоению ионов кальция способствует витамин D, соляная и лимонные кислоты, лактоза, фосфор,магний. В JP 8198803 описан кальцийсодержащий состав, включающий в себя соли кальция, магния, лимонную и органическую кислоты, обладающий хорошей растворимостью. В RU 2261024 раскрыт жидкий пищевой продукт, обогащенный кальцием и магнием, содержащий обогащающее количество кальций-магниевого лактат-цитратного комплекса, полученного путем взаимодействия источника щелочного кальция и источника щелочного магния со смесью лимонной и молочной кислот. Однако такие составы имеют горький вкус и плохо усваиваются организмом.RU 2081844 описан способ обработки воды УФ-излучением. Преимущество - дезинфицирование и стерилизация воды. В RU 2083140 описан способ обработки жидкости (молока) непрерывным инфракрасным излучением в области спектра с длиной волны 1,5 мкм. Такое облучение повышает качество обрабатываемого продукта, позволяет максимально сохранить его питательные и вкусовые свойства. Однако в известных способах используются только бактерицидные свойства ультрафиолетового и инфракрасного излучения, при этом не решается задача повышения усвоения кальция организмом. В RU 2329669 описан способ получения комплексной добавки на основе тонкодисперсного мела с добавлением цитрата натрия в качестве дисперсанта, при этом тонкоизмельченный продукт пропускают в виде турбулентного потока через ультрафиолетовое поле с добавлением этилового спирта. Способ позволяет перевести природный мел в биологически усвояемую многокомпонентную систему. Однако такая добавка имеет горький вкус, плохо растворима в воде и, кроме того, содержит этиловый спирт. Наиболее близким является кальцийсодержащая добавка - кальций цитрат 4-водный, выпускаемая Уральским заводом химических реактивов (ТУ 6-09-09263-85, ч), которая представляет собой белый кристаллический порошок, полученный путем смешивания карбоната кальция CaCO3 с лимонной кислотой в пропорции 1:1. Лимонную кислоту растворяют в дистиллированной воде в концентрации 20-50 г на 1 л и при постоянном перемешивании добавляют эквивалентное количество CaCO3. Полученный раствор цитрата кальция высушивают до образования порошка белого цвета, который может быть спрессован в виде таблеток. Недостатком данной добавки является то, что она плохо растворима в воде, быстро расслаивается,кроме того, добавка с трудом проглатывается, имеет горький вкус и неприятный запах. Недостатком является также то, что она плохо усваивается организмом (не более 30%). Задачей предполагаемого изобретения является получение кальцийсодержащего продукта, хорошо усваиваемого организмом, обладающего приятным вкусом и легко потребляемым. Указанная задача решается способом получения кальцийсодержащей биологически активной добавки путем смешивания карбоната кальция (CaCO3) и магния (MgCO3) с водой и лимонной кислотой,при этом воду предварительно обрабатывают ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 0,27 до 0,4 мкм с одновременным изменением температуры от 0 до 100C в течение 45 мин и с 100 до 0C в течение 45 мин, не допуская замерзания и закипания воды, а при смешивании дополнительно добавляют углекислый магний и воздействуют на смесь инфракрасным излучением с длиной волны от 2 до 40 мкм,после приготовления смесь выдерживают при температуре от 10-50C не менее 24 ч. Кроме того, согласно изобретению на смесь последовательно воздействуют инфракрасным излучением по меньшей мере от трех групп излучателей. В результате ультрафиолетового облучения воды происходит, во-первых, обеззараживание используемой воды, так как после ультрафиолетового облучения микроорганизмы "микробиологически" поги-1 020345 бают, т.к. теряют способность к воспроизводству. УФ-излучение, проникает сквозь стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК, называемой генетической цепочкой микроорганизма, в результате чего процесс воспроизводства микроорганизма прекращается. Бактерицидное УФизлучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию. Кроме того, при воздействии ультрафиолетового излучения в воде возникает реакция фотолиза с образованием озона, который частично разлагается на молекулярный и атомарный кислород, а частично вступает в реакцию с карбонатом кальция, обеспечивающий дополнительное диспергирование частиц карбоната кальция, а также равномерную обработку каждой частицы и ее контакт с активизированной системой. Одновременное изменение температуры при обработке воды ультрафиолетовым излучением от 0 до 100C в течение 45 мин и с 100 до 0C в течение 45 мин позволяет воздействовать образованными молекулами озона, а также молекулярным и атомарным кислородом на изменяющуюся кристаллическую решетку, увеличивая при этом электрокинетический потенциал, что приводит к изменению кристаллической решетки карбоната кальция, тем самым увеличивая биодоступность и легкоусвояемость кальция. В результате обработки инфракрасным излучением вода, используемая для приготовления БАДа,обеспечивает более высокую степень гидратации частиц сухих веществ (карбоната кальция, углекислого магния), увеличивает электрокинетический потенциал их поверхности, оптимизирует структуру и свойства формируемых поверхностных гидратных слоев заряду поверхности твердых частиц и повышает степень соответствия топографии активных центров поверхности частиц структуре воды, что в конечном результате повышает гомогенность раствора, улучшает всасываемость кальция и магния организмом. Одновременно с этим указанная обработка воды повышает в ней концентрацию гидратированных ионов,которые обеспечивают энергетически более надежные и устойчивые ассоциаты с участием гексааквакомплексов кальция, уменьшая при этом связи, возникающие при связывании молекул кальция и магния между собой, что улучшает фармакокинетику заявленного препарата. Кроме того, воздействие инфракрасного излучения на препарат позволяет практически мгновенно нагреть его по всей толщине слоя поглощения, возникает эффект удерживания энергии излучателем,вследствие чего, кроме создания условий для ликвидации токсичной и балластной микрофлоры, происходит изменения физико-химических свойств препарата, которые приводят к возникающей под действием инфракрасного излучения деформации водородных связей или перераспределении молекул воды во временные ассоциативные образования, которые способствуют увеличению растворимости и усваиваемости кальция организмом, при этом препарат становится легко потребляемым, обладающим приятным вкусом. Лучшие результаты достигаются при последовательном воздействии нескольких источников излучения. Например, воздействие тремя группами излучателей продолжительностью от 25 до 45 мин каждая. Область спектра инфракрасного излучения с длиной волны от 2 до 40 мкм является оптимальной. Использование инфракрасного излучения в области спектра с длиной волны менее 2 мкм неэффективно,так как при этом значительная часть спектра является видимой и влечет за собой изменение физикохимического вещества, а при увеличении длины волны более 40 мкм влечет за собой возможность вскипания обрабатываемого слоя, его перегрев, который значительно снижает качества препарата. Выдерживание приготовленной смеси при температуре от 10 до 50C не менее 24 ч необходимо для увеличения образования ассоциатов с участием гексааквакомплексов кальция и остывания смеси. Таким образом, специальная обработка БАД в процессе ее приготовления ультрафиолетовым и инфракрасным излучением повышает потребительские свойства и усваиваемость человеческим организмом. Предлагаемый способ приготовления БАД заключается в следующем. Воду, перемешивая, обрабатывают ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 0,27 до 0,4 мкм с одновременным изменением температуры от 0 до 100C в течение 45 мин и с 100 до 0C в течение 45 мин, не допуская замерзания и закипания воды. Затем в нее добавляют лимонную кислоту, химически чистые карбонат кальция и карбонат магния и в процессе перемешивания на смесь воздействуют инфракрасным излучением. Для обработки в качестве источника УФ-излучения используют ртутно-кварцевые лампы, например ДРТ-2500. Для обработки препарата инфракрасным излучением используют керамические инфракрасные излучатели. Пример 1. 1 л холодной дистиллированной воды облучают ультрафиолетовым излучением при помощи ртутно-кварцевой лампы ДРТ-2500 с одновременным нагреванием от 0 до 100C в течение 45 мин,а затем водным охлаждением с 100 до 0C в течение 45 мин, не допуская замерзания и закипания воды путем постоянного перемешивания. Затем в обработанную воду добавляют при постоянном перемешивании 30 г очищенных (марки "Ч") CaCO3, 0,3 MgCO3 и 30 г лимонной кислоты. В процессе приготовления на смесь воздействуют инфракрасным излучением с длиной волны от 2 до 40 мкм. Лучшие результаты достигаются при последовательном воздействии нескольких источников излучения. Например, воздействуют тремя группами излучателей продолжительностью от 25 до 45 мин каж-2 020345 дая. Полученная смесь выдерживается при температуре от 10 до 50C в течение 24 ч. Полученная смесь представляет собой водную однородную мелкодисперсную суспензию, лишенную неприятного вкуса и запаха и с хорошими потребительскими свойствами. Пример 2. Усваиваемость добавки организмом определяли по уровню концентрации в сыворотке крови общего кальция, магния и неорганического фосфора, по уровню их экскреции с мочой за сутки и содержанию кальция и магния в костях (основное депо кальция в организме - костная ткань). Для этого экспериментальных животных делили на четыре группы. Группа интактных животных включала крыс,не получавших никаких препаратов. Группа контроля включала животных, которым вводили преднизолон в течение 20 дней (преднизолон нарушает всасываемость кальция и используется для моделирования экспериментального остеопороза). Крысы первой опытной группы на фоне введения преднизолона употребляли препарат, описанный в наиболее близком аналоге. Крысы второй опытной группы на фоне введения преднизолона употребляли добавку, полученную заявленным способом. Препараты давали в дозе 0,15 г на 100 г веса крысы. Суточная доза содержала 0,035 г Са. Методы экспериментального исследования. Определение кальция и фосфора проводили спектрофотометрическим методом с использованием методов и наборов реактивов "Кальций-Ново" и "Фосфор-Ново" (Новосибирск) соответственно. Измерения проводили на спектрофотометре "UV-1601" фирмы Shimadzu. Для измерений использовали кварцевые кюветы толщиной 1 см. Определение кальция вели при длине волны 650 нм, определение фосфора при 340 нм. Для проведения анализа на содержание кальция, магния в костях использовали сухое сожжение. Количество Са 2+ и Mg2+ в костях определяли комплекснометрическим титрованием. Содержание кальция определяли титрованием этилендиаминтетрауксусной кислотой с индикатором мурексидом при рН 12. Суммарное содержание кальция и магния определяли, титруя пробу этилендиаминтетрауксусной кислотой с индикатором эриохром черный при рН 10. Содержание магния определяли по разнице между этими титрованиями в миллиэквивалентах на 100 г сухого вещества. Плотность костной ткани рассчитывали как отношение массы кости (г) к объему данной кости(см 3). Объем кости определяли пикнометрометрическим методом по объему вытесненной воды. Статистическая обработка данных проведена в программе Excel 6.0. Результаты экспериментального исследования. В контрольной группе животных, получавших в течение 20 дней глюкокортикоиды, произошло значительное снижение уровня кальция в сыворотке крови при одновременном увеличении экскреции кальция с суточной мочой (табл. 1 и 2). Таблица 1 Содержание кальция и фосфора (в ммоль/л) в сыворотке крови экспериментальных животных Примечания: разница с показателями интактных крыс достоверна, разница с показателями контрольных крыс достоверна. Таблица 3 Содержание кальция и магния (мэкв./100 мл) в бедренной кости экспериментальных животных Таблица 4 Показатели плотности костной ткани (г/см 3) и несущей способности бедренной кости (кг) у экспериментальных животных Таким образом, биологически активная добавка быстро и почти полностью (до 93%) усваивается организмом и в короткие сроки восполняет дефицит кальция, нормализует остеосинтез, проявляет антиоксидантные свойства, участвует в синтезе с АТФ, нормализует проницаемость мембран и стенок сосудов, повышает иммунитет, восстанавливает холестериновый и минеральный обмен. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения кальцийсодержащей биологически активной добавки путем смешивания карбоната кальция (CaCO3) и магния (MgCO3) с водой и лимонной кислотой, отличающийся тем, что воду предварительно обрабатывают ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 0,27 до 0,4 мкм с одновременным изменением температуры от 0 до 100C в течение 45 мин и с 100 до 0C в течение 45 мин, не допуская замерзания и закипания воды, а при смешивании дополнительно добавляют углекислый магний и воздействуют на смесь инфракрасным излучением с длиной волны от 2 до 40 мкм, после приготовления смесь выдерживают при температуре от 10-50C не менее 24 ч. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на смесь последовательно воздействуют инфракрасным излучением в течение по меньшей мере трех сеансов длительностью 25-45 мин.