энтеросорбент и способ его получения

Формула изобретения

1. Энтеросорбент на основе лигнина, отличающийся тем, что он дополнительно содержит связанный с лигнином йод в количестве не менее 0,4% к массе препарата.

2. Способ получения энтеросорбента, включающий обработку гидролизного лигнина щелочью, промывку водой, нейтрализацию, сгущение суспензии до заданного содержания сухого лигнина, дезинтеграцию ее, отличающийся тем, что полупродукт в виде суспензии или водосуспензионной пасты или порошка обрабатывают при температуре 10-80°С в течение 10-120 мин водным или спиртовым раствором йода в количестве, обеспечивающем содержание связанного с лигнином йода в целевом продукте не менее 0,4%.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что обработку водным или спиртовым раствором йода осуществляют перед операцией дезинтеграции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской промышленности, в частности к получению энтеросорбента на основе лигнина, который может быть использован в качестве средства для лечения экзогенных и эндогенных интоксикаций в хирургии, дерматологии, терапии, стоматологии, гинекологии, а также в ветеринарии.

Известен медицинский энтеросорбент на основе лигнина под названием лигносорб (аналог - полифепан) и способы его получения. Препарат используется для лечения острых и хронических инфекционных заболеваний, нарушений обмена веществ и других нарушений жизнедеятельности организма, путем перорального приема, а также в виде аппликаций, тампонов, с применением зондов, клизм и т.п. Лечебные свойства препарата обусловлены его способностью адсорбировать болезнетворные микроорганизмы, различные токсины, прочно удерживать их на своей поверхности и выводить из организма естественным путем.

Недостатком такого препарата является то, что он лишь адсорбирует болезнетворные микроорганизмы, не подавляя их жизнедеятельности, что снижает лечебный эффект вследствие возможного повторного инфицирования.

Известен ряд способов получения медицинского энтеросорбента на основе гидролизного лигнина (ГЛ) (А.с. СССР №556811, 1977 г.; А.с. СССР №803157, 1980 г.; Патент РФ №919186, 1981 г.; Патент РФ №1290583, 1985 г.; Патент РФ №2026078, 1991 г.; Патент РФ №2116080, 1997 г.) В основе всех известных способов получения медицинского энтеросорбента из гидролизного лигнина лежит обработка последнего раствором щелочи с последующими операциями промывки, нейтрализации, измельчения в виде водных суспензий, обезвоживания их до различного содержания воды путем фильтрации, центрифугирования, а также возможной сушки, с получением препарата - энтеросорбента в различных лекарственных формах: в виде порошка с содержанием сухих частиц лигнина от 20 до 100%, водосуспензионной пасты с содержанием 14-20% сухих частиц лигнина, и в виде водной суспензии с содержанием сухих веществ от 8-10 до 13%. Полученный препарат в виде различных лекарственных форм подвергают стерилизации одним из известных методов: паровой, тепловой, лучевой.

К недостаткам способов получения следует отнести то, что они не позволяют получить препарат с необходимой микробиологической чистотой и требуют введения дополнительной операции - стерилизации, осуществляемой в жестких условиях, необходимых для обеспечения требований по микробиологической чистоте, заключающихся в том, что в 1 г готового препарата при последующем его использовании и хранении допускается присутствие не более 10000 бактериальных клеток и не более 100 клеток грибов. Для достижения таких показателей требуется специальное оборудование для стерилизации и высокие энергетические затраты на единицу продукции.

Также для сохранения указанных показателей по микробиологической чистоте препараты необходимо хранить и транспортировать в специальных условиях при температуре не выше 10°С, а в ряде случаев и при температуре от 2 до 5°С, что связано с дополнительными энергетическими и материальными затратами.

Задачей изобретения является создание энтеросорбента на основе лигнина, обладающего повышенным лечебным эффектом и необходимой микробиологической чистотой за счет придания ему бактерицидных свойств. Кроме того, поставлена задача разработки экономичного способа, обеспечивающего получение такого бактерицидного энтеросорбента.

Поставленная задача решается тем, что энтеросорбент, содержащий лигнин, согласно изобретению дополнительно содержит связанный с лигнином йод в количестве не менее 0,4% к массе препарата.

Поставленная задача также решается тем, что в способе получения энтеросорбента, включающем обработку гидролизного лигнина щелочью, промывку водой, нейтрализацию, сгущение суспензии до заданного содержания твердой фазы, дезинтеграцию ее, согласно изобретению полученный полупродукт обрабатывают спиртовым или водным раствором йода.

Обработку водным или спиртовым раствором йода можно осуществлять перед операцией дезинтеграции.

Обработку водным или спиртовым раствором йода осуществляют при температуре 10-80°С в течение 10-120 мин.

Заявляемый способ отличается от известных введением новой дополнительной операции - обработки энтеросорбента в виде суспензии, пасты или порошка водным или спиртовым раствором, содержащим элементарный йод, условиями ее проведения и исключением стадии стерилизации конечного продукта.

Возможность получения препарата в различных лекарственных формах с содержанием в конечном продукте связанного с лигнином йода в количестве не менее 0,4% к массе препарата вполне обеспечивает бактерицидность препарата и экономически целесообразно.

Проведение обработки энтеросорбента растворами йода при заданной температуре 10-80°С в течение 10-120 мин обеспечивает присоединение к полимерной молекуле лигнина практически 100% йода, взятого на реакцию. При этом температура и продолжительность реакции находятся в обратно пропорциональной зависимости. Снижение температуры ниже 10°С и увеличение времени реакции более 120 мин замедляют процесс и является нецелесообразным и экономически невыгодным.

Полученный по заявленному техническому решению препарат представляет собой комплексное соединение, в котором йод находится в связанном состоянии с полимерными молекулами сорбента - лигнином. При контакте с внутренней средой организма, с раневой поверхностью и т.п. из препарата постепенно выделяется йод в различных состояниях - положительно заряженного иона, молекулярного йода, отрицательно заряженного иона, соединений йода с кислородом; все вышеперечисленные соединения обладают сильными антисептическими свойствами и широким спектром антимикробного и фунгицидного действия.

Благодаря дополнительной обработке энтеросорбента раствором йода при заявляемых условиях создается возможность получения нового препарата на основе лигнина, обладающего наряду с адсорбционными еще и бактерицидными свойствами.

Получение энтеросорбента, содержащего йод, обеспечивает возникновение качественно новых свойств препарата, применение которого при лечении интоксикаций позволяет не только адсорбировать болезнетворные микроорганизмы, но и подавлять их биологическую активность, значительно снижая вероятность вторичного инфицирования, повышая тем самым лечебный эффект от использования энтеросорбента.

Другим отличительным свойством препарата, получаемого по заявляемому техническому решению, является то, что он обеспечивает пролонгированное действие йода.

Следующим положительным свойством нового препарата является то, что он, обладая бактерицидными свойствами, может иметь различную консистенцию: в виде водной суспензии, пасты и порошка, что позволяет расширить спектр его применения, особенно в хирургии, стоматологии, гинекологии.

Важным отличием заявляемого технического решения является то, что в результате обработки сорбента йодом получаемый препарат является уже стерильным, что позволяет исключить из сравниваемой технологии получения сорбента стадию паровой, тепловой или лучевой стерилизации и тем самым сократить технологический цикл, с одной стороны, и энергетические затраты - с другой стороны.

Также благодаря значительной устойчивости препарата показана возможность его хранения в обычных условиях при комнатной температуре, что исключает необходимость создания холодильных камер для хранения и транспортировки и тем самым позволяет существенно сократить материальные и энергетические затраты на производство препарата.

Способ осуществляют следующим образом.

Гидролизный лигнин загружают в реактор с перемешивающим устройством, заливают раствором щелочи в количестве 2-7 гидромодулей (количество раствора щелочи в литрах по отношению к массе сухого лигнина в килограммах) так, чтобы рабочая концентрация ее в растворе после нейтрализации содержащейся в сырье кислоты и разбавления ее водой составляла 0,5-2,0%. Смесь нагревают до 20-100°С и выдерживают в течение 30-180 мин, после чего лигнин отделяют от щелочного раствора, промывают тщательно водой, нейтрализуют остаточную щелочь кислотой, суспензию сгущают до содержания сухих частиц лигнина до 10-20% по массе и измельчают до частиц размерами от 0,005 до 0,25-0,5 мм с получением полупродукта в виде суспензии (содержание сухого лигнина 10-13%) или водосуспензионной пасты (содержание сухого лигнина 14-20%).

Для получения порошка суспензию различной влажности после размола обезвоживают фильтрацией, центрифугированием или путем высушивания до содержания сухого вещества от 20 до 100%.

Полученные полупродукты обрабатывают при 10-80°С в течение 10-120 мин спиртовым или водным растворами, содержащими элементарный йод в количестве, обеспечивающем относительное содержание связанного с лигнином йода в препарате не менее 0,4%.

Получение бактерицидного энтеросорбента возможно при обработке водным или спиртовым раствором йода перед размолом суспензии с концентрацией сухих веществ от 10 до 20%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 140 кг Гидролизного лигнина влажностью 65% заливают 7 гидромодулями (980 л) 1%-ного раствора гидроксида натрия, нагревают при перемешивании до 80°С и выдерживают при этой температуре 30 мин. Затем лигнин - отделяют от раствора щелочи и растворившихся в нем компонентов, остаток - лигнин промывают водой, нейтрализуют остаточную щелочь 0,5%-ной уксусной кислотой, промывают снова водой до нормальной среды (рН 5-7) и готовят 11%-ную водную суспензию, которую подвергают размолу до размеров частиц 0,01-0,5 мм.

10 л Водного раствора йода 5%-ной концентрации, полученного растворением в воде 0,5 кг металлического йода в присутствии 1,5 кг иодида калия (здесь и далее соотношение йод: йодид калия поддерживается равным 1:3), вносят в 100 л суспензии при постоянном перемешивании. Смесь нагревают до 80°С, выдерживают 10 мин, после чего охлаждают и разливают в соответствующую посуду. Препарат в виде суспензии с содержанием сухих веществ, равным 10,45%, подвергают анализу на содержание связанного с лигнином йода, которое составляет 4,3% к массе абсолютно сухого лигнина, содержащегося в суспензии, или 0,45% к массе препарата. Препарат оказывает бактерицидное действие.

Пример 2. Способ осуществляют так же, как в примере 1, только обработку йодом осуществляют до измельчения суспензии, а раствор йода готовят с концентрацией 10%. Для этого растворяют 1 кг металлического йода в присутствии йодида калия в 8 л воды, доводят объем до 10 л и смешивают полученный раствор с суспензией. Смесь перемешивают, доводят температуру до 30°С и выдерживают 80 мин, после чего ее подвергают размолу. Препарат в виде 10,9%-ной суспензии содержит 8,3% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует концентрации йода в препарате, равной 0,9%. Препарат обладает бактерицидными свойствами.

Пример 3. Способ осуществляют так же, как в примере 1, только суспензию сгущают до содержания 16% частиц и подвергают дезинтеграции до размера частиц в пределах 0,005-0,25 мм с получением препарата в виде пасты. 100 кг пасты смешивают с 5 л водного раствора, содержащего 0,42 кг йода, доводят температуру смеси до 40°С и выдерживают 70 мин. Полученный препарат в виде пасты содержит 2,55% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 0,4%. Препарат обладает бактерицидными свойствами.

Пример 4. Способ осуществляют так же, как в примере 3, только раствор йода для смешения с пастой готовят не на воде, а на этиловом спирте, для чего 1 кг йода растворяют в 5 л спирта. Спиртовой раствор смешивают с 100 кг 16%-ной пасты и выдерживают при 20°С 100 мин. Полученный препарат в виде 16,2%-ной пасты содержит 5,9% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 0,95%. Препарат обладает бактерицидными свойствами.

Пример 5. Способ осуществляют так же, как в примере 1, только суспензию для дезинтегрирования сгущают до содержания 20% сухих веществ, а обработку йодом осуществляют до измельчения суспензии. Для этого в суспензию массой 100 кг вносят 20,0 л 10%-ного водного раствора йода, смесь тщательно перемешивают, выдерживают при 10°С в течение 120 мин, после чего подвергают измельчению. Полученный препарат в виде 18,3%-ной пасты содержит 9,1% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 1,66%. Паста обладает бактерицидными свойствами.

Пример 6. Способ осуществляют так же, как в примере 3, только суспензию вначале сгущают до содержания в ней 20% лигнина, а затем подвергают измельчению с получением энтеросорбента в виде 20% пасты с размерами частиц в пределах 0,005-0,25 мм. В полученный энтеросорбент массой 100 кг вносят при перемешивании 5 л 20%-ного водного раствора, содержащего 1 кг йода. Смесь нагревают до 30°С и выдерживают в течение 80 мин. Полученная паста с содержанием сухих веществ 20% и 4,76% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 0,95%, обладает бактерицидностью.

Пример 7. Способ осуществляют так же, как в примере 1, только 10%-ную суспензию после мокрого размола сгущают фильтрацией или центрифугированием до содержания в ней 40% сухих веществ. Часть полученного таким образом порошка массой 100 кг смешивают с 10 л водного раствора, содержащего 0,44 кг йода, нагревают до 50°С и выдерживают 60 мин. Препарат в виде влажного порошка (содержание сухих веществ 37,6%) содержит 1,09% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации, равной 0,4%. Препарат обладает бактерицидными свойствами.

Пример 8. Способ осуществляют так же, как в примере 7, но 100 кг порошка с содержанием 40% сухих веществ смешивают с 10 л 20%-ного спиртового раствора йода. Смесь перемешивают и выдерживают при 20°С в течение 100 мин.

Препарат в виде влажного порошка (влажность 62%) содержит 4,76% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 1,8%. Проявляет бактерицидные свойства.

Пример 9. Способ осуществляют так же, как в примере 7, но полученный влажный порошок дополнительно подсушивают до содержания 80% сухих веществ. К 100 кг такого порошка добавляют 20 л 20%-ного спиртового раствора йода, тщательно перемешивают, нагревают до 70°С и выдерживают в течение 40 мин. Препарат в виде порошка (влажность 30%) содержит 4,76% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 3,34%. Препарат проявляет бактерицидные свойства.

Пример 10. Способ осуществляют так же, как в примере 9, но к порошку добавляют 10 л водного раствора, содержащего 1 кг йода. Смесь перемешивают и выдерживают при 30°С в течение 80 мин.

Полученный препарат в виде влажного порошка (влажность 26,4%) содержит 1,23% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 0,9%. Препарат проявляет бактерицидные свойства.

Пример 11. Способ осуществляют также, как в примере 9, но влажный порошок высушивают до содержания 90% сухих веществ. Сухой порошок в количестве 100 кг смешивают после охлаждения до 80°С с 30 л водного раствора йода 20%-ной концентрации и выдерживают в течение 10 мин.

Полученный препарат влажностью 26,2% содержит 6,25% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 4,6%. Проявляет бактерицидные свойства.

Пример 12. Способ осуществляют так же, как в примере 11, но сухой порошок охлаждают до 10°С, смешивают с 30 л 10%-ного спиртового раствора йода. Смесь выдерживают при 10°С в течение 120 мин.

Полученный препарат влажностью 28,5% содержит 3,2% связанного с лигнином йода к массе абсолютно сухого лигнина, что соответствует его концентрации в препарате, равной 2,3%. Обладает бактерицидными свойствами.

Исследованиями in-vitro установлено, что йодсодержащий энтеросорбент наибольшую активность проявил в отношении культур:

Saccharomyces cerevisiae,

Saccharomyces werneckii,

Aspergillus niger,

Trichophiton mentographytes var. gypseum,

Staphylococcus aureus,

Pseudomonas aeruginosa,

Escherichia coli

Salmonella typhi suis

Salmonella cholera suis

Придание энтеросорбенту на основе гидролизного лигнина новых бактерицидных и фунгицидных свойств позволяет эффективно использовать его в различных областях медицины, в частности:

- в хирургии в виде пасты и порошка с использованием метода аппликационной адсорбции (вульнеросорбции) при лечении травматических, огнестрельных, гнойных, ожоговых ран, трофических язв и т.п.; в суспензии для промывания ран, порезов и т.д.;

- в гинекологии в виде вагинальных свечей, для лечения неспецифических и грибковых вагинитов, трихомоноза, генитального герпеса и т.д.

- в стоматологии и отоларингологии в виде суспензии, пасты для полоскания и смазывания полости рта и горла при инфицировании; после стоматологических вмешательств;

- в терапии для лечения инфекционных заболеваний, желудочно-кишечного тракта, а также для восполнения дефицита йода в организме в виде капсул, содержащих 50-100 мкг йода.

Приведенные примеры не исчерпывают всех возможных вариантов применения бактерицидного энтеросорбента.

Проведенная на белых мышах токсикологическая оценка йодированных образцов энтеросорбента из гидролизного лигнина с содержанием от 0,5% до 10% йода в твердой фазе показала, что препараты при ингаляции, контакте с кожей и энтеральной затравке не оказывают токсического действия на организм теплокровных животных.

Установлена также безвредность йодосодержащего энтеросорбента при испытаниях на телятах и поросятах, а также высокий эффект при лечении острых желудочно-кишечных заболеваний у телят и поросят: продолжительность заболевания по сравнению с контролем, где лечение проводилось с применением антибиотиков, снизилась в 1,7 раз.

Йодосодержащий энтеросорбент рекомендован для использования в профилактике острых желудочно-кишечных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных.

Использование изобретения позволяет получить энтеросорбент в различных лекарственных формах с содержанием йода в препарате от 0,4%, обладающий дополнительно новыми, а именно бактерицидными свойствами. Технология получения проста, не требует установки дополнительного сложного дорогостоящего оборудования и больших энергетических затрат. Широкий временной и температурный интервалы ведения процесса позволяют разрабатывать необходимый технологический график последовательно проводимых основных операций получения энтеросорбента применительно к условиям конкретного производства.