Результат интеллектуальной деятельности: ЭНТЕРОСОРБЕНТ ИЗ ЛУБА БЕРЕЗОВОЙ КОРЫ

Данное изобретение относится к ветеринарии, медицине и биотехнологии и предназначено для иммунокоррекции, лечения острых и хронических кишечных инфекций, экзогенных и эндогенных интоксикаций.

Технологический стресс, ухудшение экологии, использование антибиотиков снижают иммунитет и являются ведущими факторами, уменьшающими жизнеспособность живых организмов.

Традиционным способом лечения и профилактики желудочно-кишечных заболеваний животных и птиц является использование химиотерапевтических средств, в частности антибиотиков (Кочиц И.И., Петраш М.Г., Смирнов С.Б. Птицеводство. М.: Колос. 2000, 407 с.).

Однако их использование ведет к развитию антибиотикорезистентности у микроорганизмов и иммунодефицитных состояний у живых организмов, образованию токсичных соединений, что впоследствии сказывается и на качестве продуктов животноводства и птицеводства.

Альтернативным способом лечения и профилактики некоторых желудочно-кишечных заболеваний является использование энтеросорбентов. Энтеросорбенты могут быть использованы для формирования здоровой микрофлоры и повышения устойчивости живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов.

Известен энтеросорбент растительного происхождения: медицинский лигнин - полифепан (ПФ), получаемый при переработке гидролизного лигнина - продукта гидролиза углеводных компонентов древесины хвойных и лиственных пород. Энтеросорбент представляет собой порошок без запаха и вкуса, практически нерастворим в воде, при приеме внутрь способен адсорбировать бактерии в желудочно-кишечном тракте (Машковский М.Д. Лекарственные средства, 14-е изд., 2 т., 2001, с. 205).

Недостатком полифепана являются его слабые лечебные свойства. Кроме того, в настоящее время существенно сокращена сырьевая база для получения полифепана ввиду сокращения гидролизных производств.

Известен композиционный ветеринарный препарат для иммунокоррекции и детоксикации при отравлениях в виде сферических гранул углеродного материала высокой прочности, содержащий биологически активное вещество природного происхождения бетулин или бетулин и глицерин (RU 2477125, опубл. 10.03.2014).

Недостатком данного изобретения является сложность приготовления и высокая стоимость этого композиционного препарата, что обусловлено использованием нанодисперсного углерода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является энтеросорбент из луба березовой коры, представляющий собой порошок с размером частиц 0,1-1,0 мм, полученный из проэкстрагированного и обработанного водным раствором щелочи луба березовой коры (RU 2311954, опубл. 10.12.2007).

Способ получения данного энтеросорбента включает измельчение луба березовой коры, последовательную экстракцию его рядом растворителей: гексаном, этилацетатом, изопропанолом и водой, обработку 0,5-2,0% раствором щелочи при температуре 60-100°С, гидромодуле 7 в течение 0,5-1,0 часа, нейтрализацию, промывку водой, сгущение и сушку до воздушно-сухого состояния.

Недостатками данного энтеросорбента является использование очень мелкой пылеобразной фракции сырья 0,1-1,0 мм, что снижает сорбционные свойства, проведение предварительной многоступенчатой экстракции сорбента рядом растворителей: гексаном, этилацетатом, изопропанолом и водой, обработка 0,5-2,0% раствором щелочи, а также низкие фармакологические свойства данного сорбента.

Задачей изобретения является расширение ассортимента эффективных энтеросорбентов для лечения и профилактики кишечных инфекций на основе луба березовой коры.

Решение поставленной задачи достигается тем, что энтеросорбент на основе луба березы представляет собой измельченный до фракции 1,0-2,0 мм луб коры березы, проэкстрагированный 0,2-0,5% раствором щелочи в 20% водном растворе этилового спирта и пропитанный 1% спиртовым раствором бетулина.

В предлагаемом изобретении в отличие от прототипа экстракция луба 0,2-0,5%-ным раствором щелочи в 20% водном растворе этилового спирта позволяет извлекать полифенолы и заменяет многоступенчатую предварительную экстракцию. Кроме того, дополнительная пропитка сорбента 1% спиртовым раствором бетулина улучшает его лечебные свойства.

При изучении сорбционной активности в качестве маркеров использовали вещества разной молекулярной массы и химической природы: йод и метиленовый синий, моделирующие класс низкомолекулярных токсикантов, желатин - моделирующий сорбцию патологических агентов белковой природы (микроорганизмы и их токсины) и биоактивные кишечные полипептиды эндогенного происхождения.

Энтеросорбент на основе луба березы получали следующим образом. Луб березовой коры после измельчения в дезинтеграторе и отсеивания рабочей фракции 1,0-2,0 мм загружали в реактор, заливали 0,2-0,5%-ным раствором щелочи в 20% водном растворе этилового спирта, кипятили на водяной бане в течение 1 часа, отфильтровывали и высушивали. Затем полученный сорбент пропитывали в течение суток 1% спиртовым раствором бетулина и высушивали.

Изобретение подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. Образец ЭБК-1-1. В реакционную колбу загружали 25 г измельченного до фракции 1,0-2,0 мм луба, приливали 200 мл воды, добавляли 0,5 г гидроксида натрия (экстракцию луба проводили 0,2% -ным раствором щелочи) и 63 мл этилового спирта. Смесь кипятили на водяной бане в течение 1 часа, отфильтровали и высушвали.

Сорбционная емкость сорбента по йоду составила 17,0±0,8%; по метиленовому синему A_м/с - 76,2±l,5 мг/г и по желатину А_ж - 151±3,1 мг/г. В таблице 1 представлены данные по сорбционной активности описанных сорбентов.

Энтеросорбент проявил хорошие свойства при использовании для профилактики и лечения эшерихиоза. В таблице 2 представлены результаты изучения профилактических и лечебных свойств сорбентов.

Пример 2. Образец ЭБК-1-1. Аналогично примеру 1, но экстракцию луба проводили 0,5%-ным раствором щелочи в 20% водном растворе этилового спирта. К 200 мл воды добавляли 1,25 г щелочи и 63 мл этилового спирта.

Сорбционная емкость сорбента по йоду составила 16,1±1,2%; по метиленовому синему 78,0±1,7 мг/г и по желатину 173±2,8 мг/г.

Энтеросорбент проявил хорошие свойства при использовании для профилактики и лечения эшерихиоза.

Пример 3. Образец ЭБК-1-1Б. Способ осуществляют так же как в примере 1, но после высушивания образец в течение суток дополнительно пропитывали 1% спиртовым раствором бетулина и высушивали в сушильном шкафу при температуре 120°С.

Сорбционная емкость по йоду составила 18±0,9%; по метиленовому синему 89,0±2,0 мг/г и по желатину 224±5,6 мг/г.

Энтеросорбент проявил отличные свойства при использовании для лечения и хорошие свойства для профилактики эшерихиоза.

Пример 4. Образец ЭБК-1-1 Б. Аналогично примеру 2, но после высушивания образец в течение суток пропитывали 1% спиртовым раствором бетулина и высушивали в сушильном шкафу при температуре 120°С. Сорбционная емкость сорбента по йоду составила 18,0±1,1%; по метиленовому синему 82,0±2,3 мг/г и по желатину 214±4,8 мг/г.

Энтеросорбент проявил хорошие свойства для профилактики и отличные свойства при использовании для лечения эшерихиоза.

Пример 5. Образец ПФ. Сорбент из гидролизного лигнина Полифепан производства АО «Сайнтек» 2014 г.

Сорбционная емкость сорбента по йоду составила 32,0±1,8%; по метиленовому синему 60,0±2,5 мг/г и по желатину 264±4,9 мг/г.

Энтеросорбент проявил плохие свойства при использовании для профилактики и не показал лечебных свойств для лечения эшерихиоза.

Пример 6. Образец ПФБ. Сорбент из гидролизного лигнина Полифепан производства АО «Сайнтек» 2014 г., но дополнительно в течение суток пропитанный 1% спиртовым раствором бетулина и высушенный на воздухе. Сорбционная емкость сорбента по йоду составила 32,0±1,3%; по метиленовому синему 26,0±1,5 мг/г и по желатину 128,0±2,8 мг/г.

Энтеросорбент проявил плохие свойства при использовании для профилактики и не показал лечебных свойств для лечения эшерихиоза.

Наиболее высокие сорбционные свойства по метиленовому синему (A_м/с) и по желатину (А_ж) наблюдаются у образца из луба березовой коры пропитанного бетулином (табл. 1).

Благодаря наличию развитой пористой структуры, энтеросорбенты на основе луба имеют высокую удельную поверхность и могут сорбировать как бактерии, так и патологических агенты белковой природы (микроорганизмы и их токсины) и биоактивные кишечные полипептиды эндогенного происхождения.

Лечебное и профилактическое действие сорбентов было изучено при экспериментальном эшерихиозе лабораторных белых мышей, массой 18-20 г, в остром эксперименте. В эксперименте использовали 5 групп животных по пять мышей. Заражение проводили внутрибрюшинно 18-24 часовой агаровой культурой микроорганизмов E. coli О 138 К 99 в дозе 500 млн микробных тел в 1 мл.

Для изучения эффективности использования сорбента для профилактики, перед заражением эшерихиозом, мыши 2 раза в день в течение 3 дней получали сорбент в дозе 0,15 г/кг массы животного, а для изучения эффективности при лечении эшерихиоза животные получали сорбент в дозе 0,20 г/кг массы животного с момента заболевания.

Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице 2.

Лучшие результаты при лечении генерализованной формы эшерихиоза лабораторных животных показал сорбент ЭБК-1-1Б. В этой опытной группе падеж составил 0%, срок лечения - 1 день. Следует отметить, что у животных данной группы после заражения эшерихиозом и последующего лечения сорбентом ЭБК-1-1Б наблюдалось быстрое купирование клинической симптоматики, нормализация аппетита и активности (табл. 2).

В контрольной группе животных заболевание протекало очень тяжело, падеж животных при лечении и профилактике эшерихиоза составил 100%.

В опытных группах, получающих сорбенты ПФ и ПФБ, после заражения эшерихиозом и лечения сорбентами ПФ и ПФБ также погибли все лабораторные мыши.

Проведеные эксперименты говорят о том, что полученные энтеросорбенты на основе луба березовой коры, пропитанные 1% спиртовым раствором бетулина обладают хорошими свойствами для профилактики и отличными свойствами при лечении эшерихиоза.

Таким образом, полученный энтеросорбент на основе луба березы, проэкстрагированного водно-спирто-щелочной смесью и пропитанного бетулином, может быть использован для лечения острых и хронических кишечных инфекций.