Результат интеллектуальной деятельности: Шунгитовая композиция с активными добавками комплексонов

Изобретение относится к средствам наружного применения, и может быть использовано для производства пластырей или повязок, предназначенных для снятия или уменьшения болевых ощущений при мышечных и суставных болях различного происхождения.

Из уровня техники известны композиции на основе минерала шунгит для пластырей, а также в составах косметических и лечебно-профилактических средств.

Известно согревающее лечебное средство, представляющее собой измельченную шунгитовую породу с размером фракции менее 500 мк, помещенную в матерчатый хлопчатобумажный мешочек. Разогревающий эффект мелкодисперсного шунгита объясняется тем, что глобулярный углерод в виде мелкой пыли выделяется из массы породы и проникает на внешнюю поверхность кожи человека.(RU 2118522 С1, опубл. 10.09.1998). Шунгит, обладая хорошей проводимостью и определенным положительным потенциалом, при контакте с телом человека образует электрохимическую пару (разность потенциалов). Совместное действие глобулярного углерода и электрохимической пары «шунгит - тело» приводит в течение некоторого времени к глубинному разогреву локального участка тела человека в месте контакта. Однако, разогревающее и лечебное действие этого средства недостаточно высоки, поскольку в средстве отсутствуют растворители, что не обеспечивает условия для максимально эффективного взаимодействия активных компонентов минерала с поверхностными слоями кожных покровов.

Наиболее близкой к заявляемому решению является композиция для наружного согревающего и обезболивающего средства, состоящая из микропорошка шунгита с добавками для извлечения активных компонентов из минерала и обеспечения их транспортировки в организм через кожу (RU 2592369 С1, опубл. 20.07.2016). Добавками композиции служат:

- диметилсульфоксид, как растворитель, обладающий выраженными противовоспалительным, антисептическим, обезболивающим и фибринолитическим действиями и способствующий облегчению трансдермальной транспортировки активных компонентов в организм через кожу;

- иминодиуксусная кислота (ИДУК), как представитель комплексонов, образующий комплексы с металлами и поэтому служащий ингибитором солеотложения и нашедший применение в производстве лекарственных, парфюмерных и косметических средств, биологически активных добавок.

Однако, недостатком рецептуры по этому патенту является присутствие в композиции комплексона ИДУК, который обладает низкой комплексообразующей способностью. Кроме того, ИДУК относится к комплексонам, производным уксусной кислоты (аналог этилендиаминтетрауксусной кислоты - ЭДТУК). Такие комплексоны способны накапливаться в окружающей среде и оказывать на нее негативное влияние [Е.Н. Капаруллина, Н.В. Доронина, В.А. Ежов, Ю.А. Троценко, Прикл. биохим. микробиол., 2012, 48, 437].

Задачей настоящего изобретения является увеличение обезболивающего свойства компонентов уникального органоминерального комплекса шунгитовой породы, применяемого в качестве наружного средства при мышечных и суставных болях различного происхождения.

Поставленная задача решается за счет того, что в шунгитовой композиции с активными добавками комплексонов, включающей микропорошок минерала шунгит, диметилсульфоксид, гидрофильное связующее, комплексон и воду, используются комплексоны, производные янтарной кислоты, в присутствии органического растворителя этанола при следующем соотношении компонентов (мас. %):

- микропорошок минерала шунгит с размерами частиц

не более 100 мкм - 0÷21,0;

- диметилсульфоксид - 12,0÷15,0;

- этанол - 0,1÷1,0;

- гидрофильное связующее - 17,0÷22,0;

- комплексен, производный дикарбоновых кислот - 2,0÷3,0;

- вода - до 100.

Техническим результатом является увеличение эффективности проникновения через кожные покровы компонентов органоминерального комплекса шунгитовой породы.

Размер частиц микропорошка минерала шунгит в предлагаемой композиции не превышает 100 мкм, что обеспечивает более развитую поверхность шунгитовой основы в целях получения наибольшего контакта растворителей с частицами основы.

Увеличение эффективности проникновения компонентов уникального органоминерального комплекса шунгитовой породы через кожные покровы в заявляемом составе достигается за счет присутствия в композиции активных добавок - очищенного диметилсульфоксида и этанола в сочетании с биологически активными экологически безопасными комплексонами. Известно, что диметилсульфоксид, являясь прекрасным растворителем для широкого круга соединений различной химической природы, не только сам обладает выраженными противовоспалительным, антисептическим, обезболивающим и фибринолитическим действиями, но и способствует облегчению трансдермального переноса действующих веществ.

Добавка этанола способствует увеличению растворимости компонентов минерала шунгит и бактерицидности диметилсульфоксида (RU 2315626, опубл. 27.01.2008, с. 7).

Биологически активные экологически безопасные комплексоны являются эффективными комплексонами и хорошими ингибиторами солеотложения (RU 2592952 С1, опубл. 27.07.2016), применяются в производстве лекарственных, парфюмерных (RU 2636224 С1, опубл. 21.11.2017) и косметических средств (RU 22636223 С1, опубл. 27.07.2016), стимуляторов роста растений (RU 2552056 С1, опубл. 10.06.2015; RU 2567190 С1, опубл. 10.11.2015).

Важнейшей особенностью биологически активных экологически безопасных комплексонов, синтезированных на основе аспарагиновой (например, № карбоксиметил)аспарагиновая кислота, КМАК; N,N-бис(карбоксиметил)аспарагиновая кислота, БКАК; иминодиянтарная кислота, ИДЯК) или глутаминовой (например, N,N-бис(карбоксиметил)глутаминовая кислота, БКГК) кислот, имеющих общее название комплексоны, производные дикарбоновых кислот (КПДК), является их высокая комплексообразующая способность и экологическая безопасность вследствие того, что они не только способны транспортировать в биологические объекты микроэлементы в усвояемом виде, но и склонны к разрушению на аминокислоты под действием этих биологических объектов (растений, живых организмов) или просто на свету в условиях сброса [Е.S. Loginova and V.М. Nikol'skii Biodegradable Chelating Agents. Effect of Optical Isomerism on the Physicochemical Characteristics // Russian Journal of Physical Chemistry B, 2017, Vol. 11, No. 4, pp. 708-713, DOI: 10.1134/S1990793117040200; Smirnova T.I., Khalyapina Y.M., Khizhnyak S.D., Nikol'skii V.M., Pakhomov P.M. Degradation of Complexons Derived from Succinic Acid under UV Radiation // Russian Journal of Applied Chemistry, 2017, Vol. 90, No. 4, pp. 507-511, DOI: 10.1134/S1070427217040024; Z.A. Begum, I. M.M. Rahman, Y. Tate, et al., J. Solution Chem. 41, 1713 (2012), DOI: 10.1007/51095301299019; H. Hyvonen, R. Aksela, J. Coord. Chem., 2012, 65, 19, 3352, DOI: 10.1080/00958972.2012.70874].

Высокая биологическая активность шунгита обеспечивается, в том числе, присутствием в их составе минералов, в частности, лантаноидов [Пономарев А.П., Большаков Д.С. Дынчик С.Д. Извлечение редкоземельных ультрамикроэлементов - лантаноидов из природного нанотехнологического минерала шунгита // PYXIS, 2016, №1 (1), С. 10-19; А.П. Пономарев, А.А. Подолец, Н.С. Гусарова Микробиологический способ очистки воды на основе минерала шунгита // Экология речных бассейнов, ЭРБ-2016, Труды VIII Международной научно-практической конференции, Владимир, 2016, с. 352-359].

Известно, что комплексоны являются эффективными лигандами, связывающими металлы, в частности, лантаноиды, в растворимые комплексы. Благодаря этому лантаноиды активно извлекаются из минералов для последующей транспортировки внутрь организма через кожные покровы. Эффективность комплексообразования оценивается прочностью образующихся комплексов (сравнением логарифмов констант устойчивости соответствующих комплексов).

¹В.М. Никольский, И.П. Горелов О комплексообразовании редкоземельных элементов с N-(карбоксиметил)аспарагиновой кислотой // Журнал неорганической химии. Т. 21. №6. 1976. С. 1628-1629.

²В.М. Никольский, И.П. Горелов Комплексообразование ионов Ln³⁺ с комплексонами смешанного типа / Химия редких и редкоземельных элементов и современные материалы, Материалы Российской научно-практической конференции, Томск, ТГУ, 2001, с. 46-47.

³В.М. Никольский, И.П. Горелов Синтез и комплексообразующие свойства комплексонов, производных дикарбоновых кислот. II. N,N-бис(карбоксиметил)глутаминовая кислота // Журнал общей химии. Т. 47. №7. 1977. С. 1606-1611.

⁴В.М. Никольский Особенности физико-химических свойств новых комплексонов моноаминного типа и их комплексов / Автореф. дисс. докт. хим. наук, Тверь, 2005, С. 21.

Из представленных данных следует, что прочность комплексов лантаноидов с ИДУК в среднем на два порядка ниже, чем с КМАК и на четыре порядка ниже, чем с БКАК, ИДЯК и БКГК. Поэтому применение биологически активных экологически безопасных комплексонов обеспечивает более высокую эффективность извлечения лантаноидов из шунгита, чем применение ИДУК.

Присутствие компонентов композиции в указанных соотношениях является существенным условием, обеспечивающим эффективное извлечение активных компонентов из минерала и их проникновение через кожные покровы.

Наибольшая эффективность достигается при размере микропорошка шунгит до 100 мкм.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие осуществление изобретения.

Пример 1. Пищевой желатин в количестве 50 г засыпают при перемешивании в 100 г дистиллированной воды. После набухания в течение 30-40 минут смесь нагревают до получения жидкой гомогенной системы, а затем охлаждают до температуры 25-30°С. При комнатной температуре в полученный коллоид добавляют при перемешивании последовательно 10 г 10%-ного крахмального клейстера, 30 г аптечного препарата «Димексид» (Концентрат для приготовления раствора для наружного применения, 99% Татхимфармпрепараты), 2 г этанола, 50 г мелкодисперсного (фракция 200÷270 мкм) микропорошка шунгита (Зажогинское месторождение), 5 г ИДУК. Полученная композиция представляет собой гидрофильную массу, в которой в качестве действующего начала равномерно распределен микропорошок минерала шунгит в комбинации с активными добавками.

Предлагаемая композиция использована в составе пластыря или повязки, обеспечивающей непосредственный контакт активных компонентов с кожей. Для приготовления пластыря полученную вязкую массу распределяют слоем толщиной 1-1,5 мм на подложке (полимерная пленка, бумага, нетканый материал с нанесенным на нее предварительно клеевым слоем), а затем, если необходимо, подсушивают потоком теплого воздуха до эластичного состояния.

Образцы полученного таким способом пластыря на подложке из нетканого материала испытаны на пяти добровольцах, страдающих заболеваниями суставов. Пластырь, по размеру и форме соответствовавший болезненному участку, оставляли на поверхности кожи на 12 ч. При этом все испытуемые ощущали в месте наложения пластыря через 0,5 ч мягкое комфортное тепло и уменьшение или полное исчезновение болезненных ощущений через 12 ч. Пластырь легко снимается с кожи, не вызывает ее раздражения, остающийся на коже темный след легко удаляется теплой водой.

Пример 2. Состав примера 1, в котором вместо комплексона ИДУК используется биологически активный экологически безопасный комплексон КМАК в количестве 5 г, этанол в количестве 1 г с использованием мелкодисперсного (фракция до 100 мкм) микропорошка минерала шунгит. Образцы полученного таким способом пластыря на подложке из нетканого материала испытаны на пяти добровольцах, страдающих заболеваниями суставов. Пластырь, по размеру и форме соответствовавший болезненному участку, оставляли на поверхности кожи на 12 ч. При этом все испытуемые ощущали в месте наложения пластыря через 0,3 ч мягкое комфортное тепло и уменьшение или полное исчезновение болезненных ощущений через 10 ч.

Пример 3. Состав примера 1, в котором вместо комплексона ИДУК используется биологически активный экологически безопасный комплексон БКАК в количестве 5 г, этанол в количестве 0,5 г с использованием мелкодисперсного (фракция до 100 мкм) микропорошка минерала шунгит. Образцы полученного таким способом пластыря на подложке из нетканого материала испытаны на пяти добровольцах, страдающих заболеваниями суставов. Пластырь, по размеру и форме соответствовавший болезненному участку, оставляли на поверхности кожи на 12 ч. При этом все испытуемые ощущали в месте наложения пластыря через 0,25 ч мягкое комфортное тепло и уменьшение или полное исчезновение болезненных ощущений через 8 ч.

Пример 4. Состав примера 1, в котором вместо комплексона ИДУК используется биологически активный экологически безопасный комплексон ИДЯК в количестве 5 г, этанол в количестве 0,1 г с использованием мелкодисперсного (фракция до 100 мкм) микропорошка минерала шунгит. Образцы полученного таким способом пластыря на подложке из нетканого материала испытаны на пяти добровольцах, страдающих заболеваниями суставов. Пластырь, по размеру и форме соответствовавший болезненному участку, оставляли на поверхности кожи на 12 ч. При этом все испытуемые ощущали в месте наложения пластыря через 0,25 ч мягкое комфортное тепло и уменьшение или полное исчезновение болезненных ощущений через 8 ч.

Пример 5. Состав примера 1, в котором вместо комплексона ИДУК используется биологически активный экологически безопасный комплексон БКГК в количестве 5 г, этанол в количестве 0,1 г с использованием мелкодисперсного (фракция до 100 мкм) микропорошка минерала шунгит. Образцы полученного таким способом пластыря на подложке из нетканого материала испытаны на пяти добровольцах, страдающих заболеваниями суставов. Пластырь, по размеру и форме соответствовавший болезненному участку, оставляли на поверхности кожи на 12 ч. При этом все испытуемые ощущали в месте наложения пластыря через 0,25 ч мягкое комфортное тепло и уменьшение или полное исчезновение болезненных ощущений через 8 ч.