способ получения порошка чаги

Формула изобретения

1. Способ получения порошка чаги, включающий измельчение сырья в среде инертного сжиженного газа, отличающийся тем, что свежезаготовленное сырье предварительно обрабатывают инертным сжиженным газом в течение 30 - 60 мин, затем сушат путем вакуумной сублимации до остаточной влажности 1 - 8%, причем соотношение сырья и инертного сжиженного газа при предварительной обработке свежезаготовленного сырья и при его измельчении в среде инертного сжиженного газа берут (1 : 1) - (1 : 3).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение в среде инертного сжиженного газа ведут до размера частиц 15 - 20 мкм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного сжиженного газа используют жидкий азот и/или гелий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства лекарственных средств из растительного сырья, в частности к препаратам, получаемым из черного березового гриба - чаги, и может быть использовано для получения лечебно-профилактических препаратов и пищевых добавок, применяемых для нормализации обмена веществ, выведения из организма токсинов, тяжелых металлов и радионуклидов, профилактики последствий радиационного воздействия, а также при желудочно-кишечных и онкозаболеваниях.

Лечебный эффект чаги обусловлен наличием в ней биологически активных веществ: хромогенного полифенолкарбонового комплекса, полисахаридов, микроэлементов и т.д.

Известен способ получения лекарственного средства из растительного сырья, включающий сушку на воздухе и измельчение сырья, в качестве которого используют надземные части черемухи (смолу, зеленую кору, листовые почки и чагу), смешивание и экстракцию водой при нагревании (см. патент РФ N 2045271, МПК⁶ A 61 K 35/78, опубл. 10.10.95 г., бюл. N 28, "Способ получения средства, обладающего противоопухолевой активностью").

Известный способ позволяет повысить противоопухолевый и иммуностимулирующий эффект конечного продукта, однако вследствие невысокой биодоступности биологически активных веществ, содержащихся в препарате, он не обладает радиопротекторными свойствами и не эффективен как корректор аминокислотного состава кроветворных органов при неблагоприятных внешних воздействиях на организм (в частности, облучения).

Известен способ получения сухого экстракта чаги, включающий сушку сырья, двухстадийную экстракцию чаги водой при повышенной температуре с помощью ультразвука и последующую сушку объединенных после двухстадийной обработки экстрактов из тонкой пленки (см. патент РФ N 1805968, МПК⁶ A 61 K 35/78, опубл. 30.03.93 г., бюл. N 12, 1993 г., "Способ получения средства, обладающего противоязвенной и адаптогенной активностью").

Известный способ повышает противоязвенную и адаптогенную активность препарата из сухого экстракта чаги, однако не позволяет достичь высокой биодоступности биологически активных веществ чаги, что не обеспечивает радиопротекторных свойств конечного продукта и возможность коррекции аминокислотного состава кроветворных органов при внешнем облучении; кроме того, получаемый препарат обладает невысокой сорбционной активностью.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения порошка чаги, включающий сушку сырья и последующий криопомол, то есть измельчение чаги в кавитационном диспергаторе в среде охлаждающего реагента (см. патент РФ N 2076728, МПК⁶ A 61 K 35/78, опубл. 10.04.97 г., бюл. N 10, "Способ профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний").

Полученный в результате измельчения в среде охлаждающего реагента тонкодисперсный порошок с размером частиц менее 60 мкм с удельной поверхностью не менее 5,4 м²/г используют для приготовления и последующего приема в виде настоя.

Препарат является биологически активным и обладает достаточно высоким сорбционным эффектом.

Однако воздействие биологически активными веществами чаги является недостаточным для обеспечения радиопротекторных свойств конечного продукта и возможности коррекции аминокислотного состава кроветворных органов при внешнем облучении из-за частичного разрушения биологически активных веществ чаги (в частности, хромогенного полифенолкарбонового комплекса) в процессе сушки в связи с окислением сырья кислородом воздуха, который проникает в поры гриба чаги.

Заявляемое изобретение предусматривает расширение возможностей применения порошка чаги за счет обеспечения его радиопротекторных свойств (степени и быстроты выведения из организма радионуклидов, тяжелых металлов и уменьшения их локализации в тканях организма) и возможности коррекции аминокислотного состава кроветворных органов живых организмов при внешнем облучении с сохранением высокого сорбционного эффекта и противоопухолевых свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения порошка чаги, включающем сушку сырья и последующее измельчение в среде инертного сжиженного газа, согласно изобретению свежезаготовленное сырье предварительно обрабатывают инертным сжиженным газом, после чего осуществляют сушку путем вакуумной сублимации до остаточной влажности чаги 1-8%, предварительную обработку свежезаготовленного сырья инертным сжиженным газом ведут в течение 30-60 минут, причем соотношение сырья и инертного сжиженного газа в процессе предварительной обработки и измельчения составляет (1: 1) - (1:3), измельчение в среде инертного сжиженного газа ведут до размера частиц 15-20 мкм, а в качестве инертного сжиженного газа используют жидкий азот и/или гелий.

Предварительная обработка свежезаготовленного сырья инертным сжиженным газом позволяет предотвратить его окисление за счет вытеснения воздуха (в том числе кислорода) из пор чаги и заполнения их инертным газом, что способствует сохранению биологически активных веществ, в том числе и хромогенного полифенолкарбонового комплекса, в процессе последующей сушки на стадии подвода тепловой энергии к материалу.

Резкое охлаждение сырья в процессе предварительной обработки приводит к растрескиванию чаги, что ослабляет связь между лигниновой матрицей (своеобразным каркасом чаги) и хромогенным полифенолкарбоновым комплексом (биологически активным веществом чаги). В результате освобождения от лигниновой матрицы резко повышается биодоступность хромогенного комплекса. Кроме того, деструкция лигниновой матрицы способствует дополнительному порообразованию, что обеспечивает высокую сорбционную активность продукта.

При соотношении сырья и сжиженного инертного газа менее 1:1 не достигается однородности обработки сырья по всей массе, возможно неполное удаление воздуха и повышенное испарение инертного сжиженного газа; увеличение соотношения сырья и сжиженного инертного газа более 1:3 приводит к неоправданному расходу сжиженного газа.

При оптимальном времени предварительной обработки сырья в течение 30-60 минут достигается эффект ослабления связи между лигниновой матрицей и хромогенным полифенолкарбоновым комплексом без неоправданного затягивания процесса.

При предварительной обработке сырья в результате быстрого охлаждения содержащаяся в чаге влага переводится в конденсированное мелкокристаллическое состояние, что облегчает и ускоряет процесс последующей сушки. Вакуумная сублимационная сушка, в процессе которой пары воды, возгоняющиеся из предварительно обработанного сырья, конденсируются на поверхности десублиматора в виде слоя замороженной влаги, осуществляется до остаточной влажности чаги 1-8%, что обеспечивает последующее эффективное тонкодисперсное измельчение и сохранение биологически активного хромогенного комплекса.

Сушка до остаточной влажности менее 1% неэкономична, а при остаточной влажности более 8% не обеспечивает эффекта неслеживаемости порошка в процессе обработки и хранения. Оптимальная остаточная влажность в пределах 1-8% обеспечивает неслеживаемость порошка в течение трех лет.

Последующее измельчение чаги в среде инертного сжиженного газа (криопомол) до тонкодисперсного состояния с размером частиц менее 60 мкм (оптимальный размер частиц - 15-20 мкм) позволяет получить продукт - порошок чаги - с повышенным содержанием биологически активного хромогенного полифенолкарбонового комплекса.

Повышение биодоступности биологически активных веществ (хромогенного комплекса) в сочетании с сорбирующими свойствами тонкодисперсного однородного порошка позволяют использовать препарат в твердой форме в виде таблетки либо в виде порошка в капсуле, не прибегая к длительному и менее эффективному методу приготовления настоя, тем более что предварительная обработка и помол в среде инертного сжиженного газа обеспечивает стерилизацию сырья от патогенной микрофлоры. При использовании препарата в качестве пищевой добавки проявляется его профилактический эффект, позволяющий при регулярном употреблении в значительной мере оградить людей, проживающих в условиях повышенного радиационного фона, от целого ряда заболеваний.

Повышение биодоступности и сохранности биологически активных веществ (хромогенного полифенолкарбонового комплекса) при наличии высокого сорбирующего эффекта порошка чаги обеспечивает для клеток живого организма радиопротекторные свойства препарата, что делает его эффективным для применения в лечебно-профилактических целях для выведения токсинов, тяжелых металлов и радионуклидов из организма, а также возможность коррекции аминокислотного состава в кроветворных органах живых организмов при профилактике отдаленных последствий радиационного воздействия, что позволяет расширить возможности применения порошка чаги. При этом данный лечебно-профилактический препарат эффективен также при традиционном лечении желудочно-кишечных или онкозаболеваний.

Технических решений, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень".

Поскольку заявляемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в расширении возможностей применения порошка чаги за счет обеспечения его радиопротекторных свойств и возможности коррекции аминокислотного состава кроветворных органов живых организмов при внешнем облучении с сохранением высокого сорбционного эффекта и противоопухолевых свойств, является работоспособным (см. раздел "Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения") и может быть использовано для получения лекарственных препаратов и пищевых добавок, то можно сделать вывод, что оно соответствует критерию "промышленная применимость".

Для подтверждения возможности осуществления изобретения проводилось получение порошка чаги заявляемым способом, для чего свежезаготовленное сырье (березовый гриб-чага), проверенное на соответствие требованиям Государственной Фармакопеи (ГФ XI, вып. 2, статья 63), после измельчения погружают в металлический сосуд Дьюара, заполненный жидким азотом, при соотношении сырья и жидкого азота 1:2. После предварительной обработки в среде жидкого азота в течение 45 минут сырье, выложенное на противни, помещают в сублимационную камеру СУ-100, где подвергают вакуумной сублимационной сушке по стандартной методике до остаточной влажности 4%.

Затем осуществляют криопомол в шаровой криомельнице барабанного типа с мелющими телами в виде металлических шаров диаметром 20 мм, вращающейся со скоростью 70 об/мин, в среде жидкого азота при соотношении сырья и жидкого азота, равном 1: 2. Получаемый тонкодисперсный порошок с размером частиц менее 60 мкм может быть использован в качестве пищевой добавки.

Для приготовления лекарственного препарата в твердой или капсулированной форме полученный тонкодисперсный порошок дообрабатывают в электромассклассификаторе ЭМК при том же соотношении сырья и жидкого азота для получения однородного тонкодисперсного порошка с размером частиц 15-20 мкм.

Полученный заявляемым способом порошок чаги использовался в качестве лекарственного препарата при проведении серии экспериментов, которые выполнялись на половозрелых белых крысах популяции Вистар массой 250-300 граммов.

Первая серия экспериментов проводилась для выявления активности препарата в отношении ограничения поступления радионуклидов в ткани организма и выведения их из организма (то есть проверка радиопротекторных свойств препарата). Животным внутривенно вводилось по 10 мкКи радионуклида стронций-90 (Sr-90). Одной опытной группе (опытная группа N 1) через 2-3 минуты перорально вводили порошок чаги, полученный заявляемым способом, другой опытной группе (опытная группа N 2) аналогично вводили порошок чаги, полученный по способу, описанному в наиболее близком аналоге.

Контрольной группе, инъецированной стронцием-90, порошок чаги не вводился. Животные помещались в индивидуальные клетки и через 24 часа забивались под эфирным наркозом, после чего изучалось распределение стронция-90 в органах и тканях. Измерение радиоактивности высушенных и растертых проб тканей проводилось радиометром VAV-100. Результаты обрабатывались статистически по критерию Стьюдента.

Результаты исследования радиопротекторных свойств порошка чаги на примере локализации стронция-90 в тканях и выведения его из организма представлены в таблице 1.

Вторая серия экспериментов проводилась для выявления влияния препарата на коррекцию аминокислотного состава кроветворной ткани костного мозга при внешнем облучении.

Животных облучали в режиме хронического облучения от цезиевого источника на установке ИТУР-1 по 0,5 Гр с интервалом в 5 дней до получения суммарной поглощенной дозы 2 Гр. Один раз в сутки в течение 30 дней животным в желудок через зонд вводился препарат чаги из расчета 2 мл 0,25% суспензии на 200 граммов веса; опытной группе N 1 - препарат, полученный заявляемым способом, опытной группе N 2 - препарат, полученный по способу, описанному в наиболее близком аналоге. Состояние аминокислотного обмена в кроветворной ткани после забоя животных на тридцатые сутки после первого облучения оценивалось с помощью анализатора аминокислот ААА-339 М.

В костно-мозговой жидкости крыс было обнаружено 19 аминокислот. В результате действия ионизирующей радиации на костный мозг экспериментальных животных наблюдалось снижение содержания аминокислот в костно-мозговой жидкости.

Контрольная группа животных облучению не подвергалась.

Результаты влияния препарата порошка чаги на содержание аминокислот в костномозговой жидкости крыс при внешнем облучении представлены в таблице 2.

Результаты экспериментов, представленные в таблицах 1 и 2, свидетельствуют о том, что заявляемый способ получения порошка чаги позволяет расширить возможности применения порошка чаги за счет обеспечения радиопротекторных свойств препарата, выражающихся в уменьшении локализации введенного внутрь радионуклида Sr-90 в костной и мягких тканях и в увеличении выведения Sr-90 из организма; и корректировки фонда свободных аминокислот и их метаболических групп в костно-мозговой жидкости до уровня исходных значений и выше при воздействии внешнего облучения на кроветворную ткань костного мозга организма животных.

Сорбционную активность порошка чаги, полученного заявляемым способом, определяли по сравнению с известным наиболее близким аналогом применительно к сорбции красителя-метиленовой сини порошком чаги. Сорбцию данного красителя оценивали по разности содержания красителя в растворе до и после сорбции по стандартной методике. Величина сорбции красителя порошком чаги, полученным заявляемым и известным наиболее близким способом, составляла 26 мг/г и 24 мг/г соответственно.

Использование заявляемого способа получения порошка чаги обеспечивает по сравнению с ближайшим аналогом следующие преимущества:

- расширение возможностей применения порошка чаги за счет обеспечения радиопротекторных свойств продукта, выражающихся в уменьшении локализации и повышении выведения из организма радионуклидов, токсинов и тяжелых металлов за счет повышения биодоступности и сохранности биологически активных веществ чаги;

- расширение возможностей применения порошка чаги за счет поддержания аминокислотного состава кроветворной ткани костного мозга на высоком уровне при воздействии внешнего облучения за счет повышения биодоступности и сохранности биологически активных веществ чаги;

- сохранение высокой сорбционной активности и противоопухолевого эффекта порошка чаги;

- возможность использования полученного продукта в твердой форме в виде таблетки, либо в виде порошка в капсуле, либо в виде порошка за счет повышения биодоступности биологически активных веществ в сочетании с сорбирующими свойствами однородного тонкодисперсного порошка как в лечебно-профилактических целях, так и в качестве пищевой добавки.