Способ производства биологически активного комплекса - порошка из молодых побегов облепихи

Способ производства биологически активного комплекса - порошка из молодых побегов облепихи

Реферат

Изобретение относится к области фармацевтической и пищевой промышленности и распространяется на производство биологически активного комплекса - порошка из молодых побегов облепихи, содержащего в качестве целевого компонента (основного действующего компонента) серотонин. и предназначенного для производства биологически активных добавок к пище, продукции лечебно-профилактического питания и в качестве биологически-активного компонента в производстве косметической продукции.

Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) - один из основных нейромедиаторов. Это вещество называется еще гормоном удовольствия. Серотонин влияет на многие функции организма. В передней доле мозга при участии этого гормона активируются области, которые отвечают за познавательный процесс. При поступлении данного гормона в спинной мозг улучшается двигательная функция и повышается мышечный тонус. Но самая главная функция этого гормона в нашем организме - это подъем настроения, который создается в коре головного мозга. Если же в организме данного вещества недостаточно, это ведет к депрессии. Также оно влияет на эмоциональную устойчивость и восприимчивость к стрессам.

Известен способ производства биологически активного содержащего серотонин комплекса из побегов облепихи, при котором кору молодых ветвей собирают поздней весной и высушивают, а затем измельчают и готовят отвар коры облепихи крушиновидной, для чего 1 ст.л. порошка заливают 2 стаканами кипятка и кипятят 10 мин. Настаивают 30 мин, процеживают и пьют по четверти стакана 3-4 раза в день (http://q98760q.narod.ru/article_149.htm).

Данный способ не пригоден для промышленного производства, не позволяет контролировать, стабилизировать свойства получаемого продукта и обеспечить его хранение.

Известны способы получения серотонина RU №№2227140, 2299880, осуществляемые при повышенном давлении с использованием различных токсичных веществ.

Известен способ производство биологически активного комплекса, содержащего серотонин, на основе порошка из коры облепихи. Извлечение серотонина производится экстракцией подкисленной серной кислотой водой с последующим пропусканием экстракта через колонку, заполненную катионообменной смолой. Затем катионит элюируют раствором соляной кислоты, а элюат нейтрализуют бикарбонатом натрия и упаривают досуха в вакууме в токе азота. Из сухого остатка серотонин многократно экстрагируют абсолютным спиртом и перекристаллизовывают (SU №137234, прототип).

Недостатком известного способа является технологическая сложность и высокая себестоимость продукции, возможность загрязнения продукции токсичными веществами, а также химическая опасность производства.

Технической задачей изобретения является создание эффективного способа производства биологически активного комплекса, содержащего серотонин. на основе порошка из молодых побегов облепихи, а также расширение арсенала способов производство биологически активного комплекса, содержащего серотонин, на основе порошка из молодых побегов облепихи.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в упрощении технологии производства, повышении производительности (выхода целевого продукта на единицу массы сырья) и обеспечении химической безопасности производства.

Сущность изобретения заключается в том, что способ приготовления биологически активного комплекса включает измельчение сырья из побегов облепихи на ножевой мельнице до среднего размера кусков 0.5 мм, смешивание в лопастном смесителе из нержавеющей стали измельченного растительного сырья и аскорбиновой кислоты, причем для получения 100 кг порошка биологически активного комплекса берется 95,5 кг измельченных побегов облепихи и 5,0 кг аскорбиновой кислоты, а также последующую твердофазную механохимическую обработку смеси измельчением растительного сырья в роликовой мельнице в условиях интенсивного механического воздействия в присутствии твердых пищевых реагентов с получением мелкодисперсного порошка с размером композитных частиц 70-300 мкм, и разрушенными клетками частиц в результате внедрения частиц твердого реагента, причем композитные частицы включают в себя более мелкие частицы 200-800 нм растительного сырья.

Предпочтительно, в качестве сырья готовят из собранных ранней весной молодых побегов длиной до 400 мм и диаметром нижнего среза не более 5 мм, покрытых серебристыми чешуйками и звездчатыми волосками с почками шаровидной формы, с 2-3 наружными чешуями, покрытыми медно-бронзовыми чешуйками, содержащие экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом, не менее 12%, влажностью не более 12%, золы общей не более 5%, посторонних примесей не более 1%, а измельченное сырье, в котором частиц, не проходящих сквозь сито с отверстиями размером 0,5 мм, не более 10%.

При этом определяют качество сырья, для чего отбирают образцы - побеги диаметром 2-3 мм, которые кипятят в 5% растворе натра едкого в течение 3-5 мин. и готовят давленный препарат, который считается пригодным для приготовления биологически активного комплекса в том случае, если при микроскопическом исследовании видны элементы ксилемы: сосуды, трахеиды, клетки первичной коры, звездчатые многоклеточные волоски, а также сосуды пористые и сетчатые, состоящие из коротких члеников и клетки эпидермы с прямыми боковыми стенками.

Кроме того, проверяют содержание серотонина в сырье методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, сырье считается пригодным для приготовления биологически активного комплекса в том случае, если содержание серотонина составляет 0,9-1,1%.

Как правило, получают порошок с массовой долей серотонина не менее 0,8 масс.%, и массовой долей аскорбиновой кислоты 5,0-10 масс.%, и с массовой долей влаги 8,0±2,0 масс.%.

При этом получают аморфный (не имеющий кристаллического строения) порошок в виде смеси неоднородных частиц сырья от желто-зеленого до коричневого цвета с межокристаллическими включениями, проводят проверку полученного продукта на содержание свинца, мышьяка, кадмия, ртути, гексахлорциклогексана, ДДТ и его метаболитов, гептахлора и алдрина, содержание которых не должно превышать (в мг/кг) значений:

Свинец	6,0
Мышьяк	0,5
Кадмий	1,0
Ртуть	0,1
гексахлорциклогексан (α, β, γ)	0,1
ДДТ и его метаболиты	0,1
гептахлор, алдрин	не допускается (менее 0,002)

Как правило, проводят проверку микробиологическим показателям полученного продукта по микробиологическим показателям, которые не должны превышать значений:

КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	1×104
БГКП (колиформы), в 0,1 г	не допускается
E. coli, в 1,0 г	не допускается
S. aureus в 1,0 г	не допускается
Патогенные, в том числе сальмонеллы, в 10 г	не допускается
Дрожжи, КОЕ/г, не более	100
Плесени, КОЕ/г, не более	100
B. cereus, КОЕ/г, не более	200

На фиг.1 изображена блок-схема процедуры производства биологически активного комплекса, содержащего серотонин, на основе порошка из молодых побегов облепихи.

Способ производства биологически активного комплекса, содержащего серотонин, реализуется следующим образом.

Все поступающее сырье, вспомогательные, тароупаковочные материалы, используемые для производства порошка, должны отвечать требованиям фармакопейных статей, нормативной или технической документации, соответствовать Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю), и разрешено для использования при производстве биологически-активный добавок в установленном порядке; сопровождаться документами, подтверждающими их качество и безопасность.

Описание растительного сырья, применяемого для реализации заявляемого способа, приведено в таблице 1.

Таблица 1
Описание	Собранные ранней весной молодые побеги культивируемого кустарника облепихи крушиновидной - Hippophae rhamnoides L., сем. Лоховые - Elaeagnaceae
Внешние признаки	Молодые побеги длиной до 400 мм и диаметром нижнего среза не более 5 мм, покрытые серебристыми чешуйками и звездчатыми волосками с почками шаровидной формы, с 2-3 наружными чешуями, покрытыми медно-бронзовыми чешуйками. Допускается наличие листьев (очередные, продолговатые или линейно-ланцетные, короткочерешковые (почти сидячие), одножильные, с клиновидным основанием, сверху-серебристо-серые или серебристо-зеленые, снизу-буровато-серебристые или желтовато-белые, опушенные). Длина листьев 2-7 см, ширина 2-8 мм.
Микроскопия	Побеги диаметром 2-3 мм кипятят в 5% растворе натра едкого в течение 3-5 мин. Готовят давленный препарат, в котором видны элементы ксилемы: сосуды, трахеиды, клетки первичной коры, звездчатые многоклеточные волоски. Сосуды пористые и сетчатые, состоящие из коротких члеников. Клетки эпидермы с прямыми боковыми стенками.
Числовые показатели	Цельное сырье. Экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом, не менее 12%, влажность не более 12%, золы общей не более 5%, посторонние примеси не более 1%. Измельченное сырье. Частиц, не проходящих сквозь сито с отверстиями размером 0,5 мм, не более 10%
Количественное определение серотонина в сырье	Измельченное сырье. Содержание серотонина 0,9%±1,1%. Содержание серотонина измеряется методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Миллихром А-02 (ЭкоНова, Новосибирск), сорбент ProntoSIL 120-5C18AQ. предсэмпл HClO4 (5 мкл), элюенты LiClO4*3H2O в HClO4-ацетонитрил в градиентном режиме. Используется методика «srtnfree» и калибровочный график адипината серотонина, линейный в концентрациях 0,1-1 г/л.

Для изготовления порошка применяется аскорбиновая кислота по ФС 42-2668.

Производство порошка состоит из последовательно осуществляемых стадий:

- Подготовка помещений, оборудования, персонала

- Подготовка сырья и тары.

- Измельчение растительного сырья (побегов облепихи)

- Смешивание измельченного растительного сырья и аскорбиновой кислоты

- Механохимическая обработка смеси

- Приемка, отбор проб и проведение испытаний

- Фасовка и упаковка порошка

Для предупреждения микробной обсемененности продукции ведение технологического процесса проводится в условиях максимально ограничивающих возможность загрязнения продукции микрофлорой. Обработку производственных помещений проводят дезинфицирующими растворами с применением моющих средств, разрешенных в установленном порядке для этих целей. Обработка производственных помещений проводится ежедневно и включает в себя уборку полов, протирку стен и дверей. Контроль микробной обсемененности воздуха производственных помещений проводится не реже 1 раза в неделю, в соответствии с ГОСТ Р 52249-2009 «Правила производства и контроль качества лекарственных средств» и МУ-42-51-4-93.

Осмотр персонала производится перед началом работы ежедневно на предмет отсутствия заболеваний, чистоты рук и наличия чистой спецодежды у всех сотрудников, связанных с производством, фасовкой или транспортировкой готовой продукции.

Перед началом работы аппаратчик осматривает все технологическое оборудование. Убедившись в чистоте и исправности оборудования аппаратчик приступает к загрузке компонентов согласно норм технологического режима на приготовляемый продукт.

Операция подготовки сырья включает в себя взятие навесок ингредиентов в соответствии с рецептурой в расчете на одну технологическую операцию. Сырье взвешивают на весах в полимерные, металлические или эмалированные емкости соответствующей вместимости.

Подготовка упаковки заключается в визуальном осмотре и отбраковке некондиционной продукции.

Измельчение побегов облепихи производят на ножевой мельнице РМ-120. предназначенной для мелкого дробления растительных материалов. Мельница оснащена плунжером для проталкивания материала в камеру дробления и возможностью закрепления полиэтиленовых пакетов для сбора продукта. В процессе работы измельчаемый материал, подаваемый через питающую воронку, попадает в камеру дробления. Измельчение (резание) материала происходит при попадании частиц между ножами ротора и корпуса. Частицы материала испытывают сдвиговые деформации, подобные деформациям, возникающим при воздействии ножниц или ножа гильотины. За один оборот ротора происходит 12 циклов измельчения. Базовыми являются 2 режима работы: при замкнутой и незамкнутой камере дробления. В первом режиме измельчаемый материал (обычно длинноволокнистый или объемный) проталкивается через вертикальный канал питающей воронки плунжером, торец которого в нижнем положении перекрывает сечение канала. Во втором режиме плунжер закреплен стопорным винтом в верхней части вертикального канала питающей воронки и загрузка происходит с помощью толкателя через горизонтальный желоб. Материал поступает в камеру дробления периодически по мере совпадения полостей ротора с загрузочным окном корпуса мельницы. Материал, не попавший в камеру дробления, отбрасывается в загрузочную воронку (при незамкнутой камере дробления). Таким образом, в вертикальном канале воронки, ограниченном сверху плунжером, образуется "кипящий" слой материала. Размер кусочков побегов облепихи после измельчения не более 0,5 мм.

Смешивание измельченного растительного сырья и аскорбиновой кислоты производят в лопастном смесителе СП-100. В лопастных смесителях периодического действия продукт обычно перемешивается радиальными лопастями, несколько повернутыми относительно оси вращения. Такое устройство рабочих органов обеспечивает перемешивание с одновременной циркуляцией продукта в корыте смесителя, изготовленном из углеродистой и нержавеющей стали. Пневматические уплотнения исключают просыпание продукта. Загрузка компонентов (измельченной облепихи и аскорбиновой кислоты) производится в соответствии с рецептурой. Выгрузка продукта производится через разгрузочное днище без остатка.

Механохимическая обработка смеси производится в роликовой мельнице активаторе РМ-1 разработки ИХТТМ СО РАН, Новосибирск. Производительность мельницы - до 60 кг порошкового продукта в час.

Роликовая мельница состоит из герметичного корпуса и вращающегося в нем горизонтального мелющего кольца, к которому пружинами прижаты два ролика диаметром до 1200 мм. Исходный материал подается на мелющее кольцо и при его вращении раздавливается роликами.

Процесс механохимической обработки заключается в измельчении растительного сырья в условиях интенсивного механического воздействия в присутствии твердых пищевых реагентов (твердофазной механохимической обработки) реагента, состоящего например: из лимонной кислоты и хлорида натрия в соотношении лимонная кислота - хлорид натрия в пересчете на сухое вещество (1:0,5)-(1:1), или кислотных и щелочных реагентов, или фосфатсодержащего реагента.

Для получения 100 кг порошкового препарата расходуется 95,5 кг сырья (побегов облепихи) и 5,0 кг аскорбиновой кислоты. 0,5 кг воды из сырья облепихи испаряется в ходе процесса механохимической обработки в мельнице-активаторе.

Готовый продукт представляет собой мелкодисперсный порошок с размером частиц менее 125 мкм. Клетки частиц разрушены в результате внедрения частиц твердого реагента. Композитные частицы включают в себя более мелкие частицы 200-800 нм растительного сырья, структура которых изменена в результате механохимической обработки.

Отходы производства, за исключением испаряющейся воды и малого количества пыли при упаковке продукта, отсутствуют.

В качестве средств индивидуальной защиты при работе применяют респираторы ШБ-1 "Лепесток", очки защитные, перчатки и спецодежду.

Производство порошка не представляет опасности для окружающей среды. Отработанные воды после промывки технологического оборудования в промышленных стоках должны обезвреживаться и направляться в городскую канализацию.

По внешним (органолептическим) признакам получаемый порошок соответствует нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2
Наименование показателя	Значение показателя
Внешний вид	Аморфный порошок
Макроскопия	Порошок - смесь неоднородных частиц сырья от желто-зеленого до коричневого цвета с мелко-кристаллическими включениями
Цвет	От желто-зеленого до коричневого
Вкус и запах	Специфический, свойственный данному продукту, без затхлости и постороннего запаха, с кислым привкусом

По физико-химическим показателям порошок соответствует требованиям, указанным в таблице 3.

Таблица 3
Наименование показателя	Значение показателя
Массовая доля влаги, %	8,0±2,0
Массовая доля серотонина, % масс, не менее	0,8
Массовая доля аскорбиновой кислоты, масс.%	5,0±1,0
Массовая доля общей золы, % масс, не более	5,0
Проход через сито с отверстием диаметром 0,5 мм	Полное
Наличие посторонних примесей	Не допускается

Содержание токсичных элементов и пестицидов не превышает допустимые нормы и уровни, указанные в таблице 4.

Таблица 4
Показатели	Допустимые уровни, мг/кг, не более	Метод испытания
Токсичные элементы
свинец	6,0	ГОСТ 26932
мышьяк	0,5	ГОСТ 26930
кадмий	1,0	ГОСТ 26933
ртуть	0,1	ГОСТ 26927
Пестициды
гексахлорциклогексан (α, β, γ)	0,1	МУ 2142
ДДТ и его метаболиты	0,1	МУ 2142
гептахлор, алдрин	не допускается (менее 0,002)	МУ 2142

По микробиологическим показателям порошок соответствует санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям, указанным в таблице 5.

Таблица 5
Показатели	Допустимые уровни	Метод испытания
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	1×104	ГОСТ 10444.15
БГКП (колиформы), в 0,1 г	не допускается	ГОСТ Р 50474
E. coli, в 1,0 г	не допускается	ГОСТ 30726-001
S. aureus в 1,0 г	не допускается	ГОСТ Р 52815
Патогенные, в том числе сальмонеллы, в 10 г	не допускается	ГОСТ Р 50480
Дрожжи, КОЕ/г, не более	100	ГОСТ 10444.12
Плесени, КОЕ/г, не более	100	ГОСТ 10444.12
B. cereus, КОЕ/г, не более	200	ГОСТ 10444.8

Приемка и отбор проб производится партиями. Из объединенной пробы методом квартования выделяют среднюю пробу массой не менее 100 г. Из средней пробы методом квартования выделяют аналитические пробы для определения подлинности, влажности, измельченности и содержания примесей, содержания золы и серотонина, аскорбиновой кислоты.

Каждая партия порошка подвергается приемо-сдаточным испытаниям по органолептическим, физико-химическим показателям в лаборатории предприятия-изготовителя. Контроль за содержанием токсичных элементов, пестицидов и микробиологическим показателям осуществляется в аккредитованной лаборатории в порядке, утвержденном производителем не реже 1 раза в квартал и при смене сырья.

При выявлении отклонений показателей качества хотя бы по одному из показателей от нормируемых значений настоящих технических условий проводят повторный анализ в удвоенном объеме выборки, взятой из той же партии, полученные результаты являются окончательными и распространяются на всю партию.

При получении отрицательных результатов хотя бы по одному из показателей качества при повторном анализе всю партию бракуют и направляют на утилизацию.

Содержание серотонина измеряется методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Миллихром А-02 (ЭкоНова. Новосибирск), сорбент ProntoSIL 120-5C18AQ, предсэмпл HClO4 (5 мкл). элюенты LiClO₄*3H₂O в HClO₄-ацетонитрил в градиентном режиме. Используется методика «srtnfree» и калибровочный график адипината серотонина, линейный в концентрациях 0,1-1 г/л. Сигнал хроматографа, величина которого пропорциональна концентрации определяемого вещества в потоке элюента, автоматически непрерывно записывается и регистрируется (например, на диаграммной ленте).

Примечание:

Порошок хранят в чистых сухих, проветриваемых помещениях, не допуская воздействия прямых солнечных лучей и влаги, при температуре не выше 25°С. Срок годности продукта в упаковке изготовителя - 12 месяцев со дня изготовления.

В результате достигается упрощение технологии производства, повышение производительности (выхода целевого продукта на единицу массы сырья) и длительности хранения, недопущение загрязнения продукции токсичными веществами, обеспечении химической безопасности производства.

1. Способ приготовления биологически активного комплекса, содержащего серотонин, включающий измельчение растительного сырья - молодых побегов облепихи, собранных ранней весной, длиной до 400 мм и диаметром нижнего среза не более 5 мм, покрытых серебристыми чешуйками и звездчатыми волосками с почками шаровидной формы, с 2-3 наружными чешуями, покрытыми медно-бронзовыми чешуйками; содержащих экстрактивных веществ, извлекаемых 70%-ным спиртом, не менее 12%, содержащих серотонина 0,9-1,1%, влажностью не более 12%, золы общей не более 5%, посторонних примесей не более 1% - на ножевой мельнице до размера кусков не более 0,5 мм, смешивание измельченного растительного сырья и аскорбиновой кислоты в лопастном смесителе из нержавеющей стали, причем для получения 100 кг порошка биологически активного комплекса берется 95,5 кг измельченных побегов облепихи и 5,0 кг аскорбиновой кислоты; далее производят твердофазную механохимическую обработку полученной смеси в роликовой мельнице в условиях интенсивного механического воздействия в присутствии твердых пищевых реагентов, выбранных из группы: лимонная кислота - хлорид натрия в пересчете на сухое вещество (1:0,5)-(1:1), или кислотные, щелочные и фосфатсодержащие реагенты, с получением мелкодисперсного порошка с размером частиц менее 125 мкм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют качество сырья, для чего отбирают образцы - побеги диаметром 2-3 мм, покрытые серебристыми чешуйками и звездчатыми волосками, с почками шаровидной формы с 2-3 наружными чешуями, покрытыми медно-бронзовыми чешуйками, которые кипятят в 5%-ном растворе натра едкого в течение 3-5 мин и готовят давленый препарат, который считается пригодным для приготовления биологически активного комплекса в том случае, если при микроскопическом исследовании видны элементы ксилемы: сосуды, трахеиды, клетки первичной коры, звездчатые многоклеточные волоски, а также сосуды пористые и сетчатые, состоящие из коротких члеников и клетки эпидермы с прямыми боковыми стенками.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что получают порошок с массовой долей серотонина не менее 0,8 мас.% и массовой долей аскорбиновой кислоты 5,0-10 мас.%.

4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что получают порошок с массовой долей влаги 8,0±2,0 мас.%.

5. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что получают аморфный (не имеющий кристаллического строения) порошок в виде смеси неоднородных частиц сырья от желто-зеленого до коричневого цвета с мелкокристаллическими включениями.