RU2005478C1

RU2005478C1 - Method for production of concentrated sapropel

Info

Publication number: RU2005478C1
Authority: RU
Inventors: А.Ш. Бышевский; А.П. Потапов; С.Б. Гембаржевский; Е.А. Чирятьев
Original assignee: Гембаржевский Сергей Борисович
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: balneology. SUBSTANCE: extracted from sapropel in sequence are water-soluble substances, humic acids. Then lipids and extract containing water-soluble substances are boiled down 25-30 times, and the product is used for solubilization of complexes of humic acids and lipids. EFFECT: less voluminous product. 1 tbl

Description

Способ относится к бальнеологии, точнее к способам получения концентратов сапропеля, сохраняющих основные биологически активные компоненты. The method relates to balneology, more specifically to methods for producing sapropel concentrates that preserve the main biologically active components.

Известны способы получения экстрактов из сапропеля, характеризующиеся тем, что экстракты содержат один из биологически активных компонентов или группу сходных компонентов. Таким образом каждый из этих экстрактов лишен значительной части компонентов, свойственных цельному сапропелю. Known methods for producing extracts from sapropel, characterized in that the extracts contain one of the biologically active components or a group of similar components. Thus, each of these extracts is devoid of a significant part of the components characteristic of whole sapropel.

Так известен способ получения грязевого центрифугата, основанный на использовании центробежной силы для отделения жидкой фазы грязи. So known is a method of obtaining a mud centrifuge, based on the use of centrifugal force to separate the liquid phase of the mud.

Согласно этому способу сапропель центрифугируют с ускорением 600g в течение 1 ч, отделяют надосадок, наполняют им трехлитровые бутыли и закатывают для транспортировки. Полученный продукт используется в виде местных аппликаций с парафином при лечении артритов, артрозов, радикулита, гинекологических заболеваний. According to this method, sapropel is centrifuged with an acceleration of 600g for 1 h, the supernatant is separated, three-liter bottles are filled with it and rolled up for transportation. The resulting product is used in the form of local applications with paraffin in the treatment of arthritis, arthrosis, radiculitis, gynecological diseases.

Недостатком является то, что центрифугат содержит только легкоотделяемые водорастворимые компоненты грязи в объеме, равном примерно половине объема исходной грязи. The disadvantage is that the centrifugate contains only easily separated water-soluble components of the mud in a volume equal to about half the volume of the original mud.

Существует способ, дополняющий описанный. Препарат, полученный с его помощью, носит название "Пелоидин". Согласно этому способу сапропель заливают в фарфоровую емкость 5-кратным объемом физиологического раствора, настаивают 3-4 сут при помешивании, дают смеси отстояться и сливают отстой. После фильтрования отстой стерилизуют и разливают для транспортировки в стеклянные емкости. Область применения та же, что и для грязевого центрифугата, от которого пелоидин отличается увеличенным в 5 раз объемом и тем, что содержит больше водорастворимых компонентов благодаря длительному настаиванию физиологического раствора с грязью. There is a method that complements the described. The drug obtained with its help is called "Peloidin". According to this method, sapropel is poured into a porcelain container with a 5-fold volume of physiological saline, insisted for 3-4 days with stirring, the mixture is allowed to settle and the sediment is drained. After filtering, the sludge is sterilized and poured for transportation into glass containers. The scope is the same as for a mud centrifuge, from which peloidin differs by a 5-fold increase in volume and in that it contains more water-soluble components due to prolonged infusion of saline with mud.

Существует способ получения гуминового комплекса сапропеля, основанный на осаждении гуматов натрия из щелочного экстракта грязи. Для получения гуминовых кислот сапропель заливают 10-кратным объемом 2% -ного раствора едкого натрия, нагревают 4-6 ч при температуре кипения, охлаждают и разбавляют водой в 2 раза, отстаивают 24 ч, сифонируют и фильтруют, к фильтрату добавляют 20% -ную серную кислоту до рН 1,0, отстаивают до полного выпадения осадка, надосадок отбрасывают, а осадок промывают водой и высушивают при температуре 60^оС. Полученный продукт - комплекс гуминовых кислот - используется в лечебных целях, в том числе и при состояниях, которые лечат центрифугатом грязи и пелоидином.There is a method for producing a humic complex of sapropel, based on the precipitation of sodium humates from an alkaline mud extract. To obtain humic acids, sapropel is poured with a 10-fold volume of a 2% sodium hydroxide solution, heated for 4-6 hours at the boiling point, cooled and diluted with water 2 times, left to stand for 24 hours, siphoned and filtered, 20% is added to the filtrate sulfuric acid to pH 1.0, settled to complete precipitation, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with water and dried at ⁶⁰ ° C. The resulting product - a complex of humic acid - used for therapeutic purposes, including in conditions which are treated centrifuged mud and peloidi nom.

Недостаток способа заключается в том, что целевой продукт содержит лишь один из полезных компонентов цельного сапропеля - гуминовые кислоты. The disadvantage of this method is that the target product contains only one of the useful components of whole sapropel - humic acid.

Приведенные известные способы рассматривались в качестве аналогов заявляемого способа. The above known methods were considered as analogues of the proposed method.

Существует способ, позволяющий получить препарат, содержащий липидный комплекс из цельного сапропеля, выбранный в качестве прототипа по технической сущности. There is a method that allows you to get a drug containing a lipid complex of whole sapropel, selected as a prototype for technical essence.

Для получения препарата грязь заливают органическим растворителем или смесью растворителей, выдерживают при постоянном помешивании 6-12 ч, декантируют растворитель, фильтруют, фильтрат упаривают до небольшого объема и переводят в масляный раствор, удаляя следы растворителя. To obtain the drug, the dirt is poured with an organic solvent or a mixture of solvents, kept with constant stirring for 6-12 hours, the solvent is decanted, filtered, the filtrate is evaporated to a small volume and transferred to an oil solution, removing traces of the solvent.

Препарат содержит высокомолекулярные жирные кислоты, фитостерины, хлорофилл, каротин и окисленные каротиноиды. Недостатком его является полное отсутствие водорастворимых компонентов и гуминовых кислот, имеющихся в цельном сапропеле. The drug contains high molecular weight fatty acids, phytosterols, chlorophyll, carotene and oxidized carotenoids. Its disadvantage is the complete absence of water-soluble components and humic acids found in whole sapropel.

Недостатки способов-аналогов и прототипа заключаются в следующем:
с помощью первого способа-аналога получают водную фазу сапропеля, содержащую только легко растворимые в ней соединения, при этом объем целевого продукта лишь в 2 раза меньше объема исходного сапропеля;
с помощью второго способа-аналога получают продукт, содержащий водорастворимые компоненты сапропеля более полно, однако объем целевого продукта увеличивается против объема исходного сапропеля в 3-4 раза, кроме того, как и в первом случае, целевой продукт не содержит таких биологически важных компонентов как гуминовый и липидный комплексы;
с помощью третьего способа-аналога получают целевой продукт, не содержащий водорастворимых соединений и липидного комплекса, являющегося наиболее важным биологически активным компонентом сапропеля;
с помощью способа-прототипа получают продукт, содержащий только липидный комплекс и не содержащий водорастворимых компонентов и гуминовых кислот;
при использовании всех способов-аналогов и способа-прототипа часть сапропеля, сохраняющая не извлеченные компоненты, теряется, так как каждый способ предусматривает для получения целевого продукта использование исходного сапропеля.The disadvantages of the analogue and prototype methods are as follows:
using the first analogue method, an aqueous phase of sapropel is obtained containing only compounds readily soluble in it, while the volume of the target product is only 2 times less than the volume of the original sapropel;
using the second analogue method, a product is obtained containing the water-soluble components of sapropel more fully, however, the volume of the target product increases by 3-4 times against the volume of the original sapropel, in addition, as in the first case, the target product does not contain such biologically important components as humic and lipid complexes;
using the third analogue method, the target product is obtained that does not contain water-soluble compounds and a lipid complex, which is the most important biologically active component of sapropel;
using the prototype method receive a product containing only a lipid complex and not containing water-soluble components and humic acids;
when using all of the analogue methods and the prototype method, the part of sapropel that retains the components not extracted is lost, since each method involves the use of the original sapropel to obtain the target product.

Задача изобретения - получение концентрата сапропеля, сохраняющего водорастворимые компоненты, основную массу гуминовых кислот и липидный комплекс, свойственные исходному продукту, и уменьшение расхода исходного продукта. The objective of the invention is to obtain a concentrate of sapropel, preserving water-soluble components, the bulk of humic acids and the lipid complex inherent in the starting product, and reducing the consumption of the starting product.

Технический результат изобретения заключается в том, что его применение обеспечивает уменьшение объема целевого продукта при сохранении основных биологически важных компонентов, облегчает транспортировку целевого продукта и уменьшает расход цельного сапропеля. The technical result of the invention is that its use reduces the volume of the target product while maintaining the main biologically important components, facilitates the transportation of the target product and reduces the consumption of whole sapropel.

Существенные признаки заявляемого изобретения заключаются в следующем:
из цельного продукта сапропеля извлекаются водорастворимые соединения путем настаивания его с 5-кратным объемом воды и отделением экстракта;
остаток сапропеля, полученный после экстракции водорастворимых компонентов, используется для выделения из него комплекса гуминовых кислот, которые получают в виде сухого индивидуального продукта;
остаток сапропеля после извлечения из него водорастворимых соединений и гуминового комплекса, используется для экстракции липидного комплекса, получаемого в виде сухого продукта.The essential features of the claimed invention are as follows:
water-soluble compounds are extracted from the whole sapropel product by infusing it with a 5-fold volume of water and separating the extract;
the sapropel residue obtained after the extraction of water-soluble components is used to isolate from it a complex of humic acids, which are obtained in the form of a dry individual product;
the sapropel residue after the extraction of water-soluble compounds and the humic complex from it, is used to extract the lipid complex obtained in the form of a dry product.

Такая последовательность операций позволяет вместо трех объемов сапропеля, которые необходимы для получения водорастворимого компонента, гуминового и липидного комплексов согласно известным способам, использовать только один объем, т. е. обеспечивает при получении биологически активных компонентов сапропеля использовать в 3 раза меньше целевого сапропеля;
одновременно с извлечением гуминового и липидного комплексов, экстракт, содержащий водорастворимые соединения, концентрируется выпариванием, что позволяет уменьшить его исходный объем в 25-30 раз;
в сконцентрированном экстракте солюбилизируют полученный ранее комплекс гуминовых кислот, а затем и полученный липидный комплекс.Such a sequence of operations allows, instead of the three volumes of sapropel, which are necessary to obtain a water-soluble component, humic and lipid complexes according to known methods, to use only one volume, that is, when producing biologically active components of sapropel, use 3 times less than the target sapropel;
simultaneously with the extraction of humic and lipid complexes, the extract containing water-soluble compounds is concentrated by evaporation, which reduces its initial volume by 25-30 times;
in the concentrated extract, the previously obtained complex of humic acids is solubilized, and then the resulting lipid complex.

Результатом этих действий является получение целевого продукта, который содержит основные биологически активные компоненты цельного сапропеля (водорастворимые соединения, гуминовые кислоты и комплекс липидов) в объеме, меньшем в 25-30 раз, чем в способе-аналоге. The result of these actions is to obtain the target product, which contains the main biologically active components of whole sapropel (water-soluble compounds, humic acids and a complex of lipids) in a volume less by 25-30 times than in the analogue method.

Вся совокупность действий в указанной последовательности обеспечивает уменьшение в 3 раза исходного сапропеля при сохранении в составе целевого продукта основных компонентов цельного сапропеля, а также уменьшение объема целевого продукта в 25-30 раз, что облегчает его транспортировку. The whole set of actions in this sequence provides a 3-fold decrease in the initial sapropel while maintaining the main components of the whole sapropel in the target product, as well as a 25-30-fold reduction in the volume of the target product, which facilitates its transportation.

Положительный эффект заявляемого способа по сравнению со способом-прототипом заключается:
в 25-30-кратном уменьшении объема целевого продукта, что достигается концентрированием водного экстракта выпариванием;
в том, что уменьшается расход цельного сапропеля в 3 раза, что достигается последовательным извлечением водорастворимых соединений, гуминовых кислот и липидного комплекса из одного объема цельного сапропеля;
в том, что целевой продукт в отличие от продукта, полученного при использовании способа-прототипа, содержит не только липидный комплекс, но и водорастворимые соединения, а также гуминовые кислоты. Это достигается солюбилизированием в концентрате водного экстракта последовательно выделенных из сапропеля гуминовых кислот и липидного комплекса.The positive effect of the proposed method in comparison with the prototype method is:
in a 25-30-fold decrease in the volume of the target product, which is achieved by concentrating the aqueous extract by evaporation;
in that the consumption of whole sapropel is reduced by 3 times, which is achieved by sequential extraction of water-soluble compounds, humic acids and the lipid complex from one volume of whole sapropel;
in that the target product, in contrast to the product obtained using the prototype method, contains not only the lipid complex, but also water-soluble compounds, as well as humic acids. This is achieved by solubilizing the humic acids and lipid complex sequentially isolated from sapropel in the aqueous extract concentrate.

Для получения целевого продукта предусмотрена следующая последовательность операций: один объем сапропеля залить в стеклянном, фарфоровом или металлическом (нержавеющая сталь) сосуде 5-кратным объемом дистиллированной воды и при периодическом перемешивании настаивать 24 ч, оставить на 2-3 сут для отстаивания, надосадок слить, а с осадком повторить процедуру. To obtain the target product, the following sequence of operations is envisaged: pour one volume of sapropel in a glass, porcelain or metal (stainless steel) vessel with a 5-fold volume of distilled water and, with periodic stirring, leave for 24 hours, leave for 2-3 days to settle, drain the supernatant, and with sediment repeat the procedure.

Надосадки 1-й и 2-й совместить и фильтровать через стеклянный фильтр с крупными порами. Фильтрат довести до кипения, охладить и фильтровать через тот же фильтр. Полученный фильтрат упарить с помощью ротационного испарителя до объема, составляющего 1/25 - 1/30 часть исходного, т. е. сконцентрировать в 25-30 раз - концентрат водного экстракта. Combine the 1st and 2nd supernatants and filter through a large pore glass filter. Bring the filtrate to a boil, cool and filter through the same filter. Evaporate the obtained filtrate using a rotary evaporator to a volume of 1/25 - 1/30 of the initial one, i.e. concentrate 25-30 times the concentrate of the aqueous extract.

Осадок сапропеля, оставшийся после водной экстракции, залить 0,18-0,22 н. раствором едкого натрия в объеме 10 л на кг исходного сапропеля и оставить на 8-10 ч при комнатной температуре. The precipitate of sapropel, remaining after water extraction, pour 0.18-0.22 n. sodium hydroxide solution in a volume of 10 l per kg of initial sapropel and leave for 8-10 hours at room temperature.

Надосадок слить и фильтровать через стеклянный фильтр, фильтрат разбавить в 2 раза водой и добавить 20% -ную серную кислоту до рН 1,0 (по лакмусу), оставить до полного просветления. Drain the supernatant and filter through a glass filter, dilute the filtrate 2 times with water and add 20% sulfuric acid to pH 1.0 (by litmus), leave to fully clear.

Надосадочную жидкость отбросить, а осадок промыть водой до отрицательной реакции на сульфаты. Осадок сушить при 60^оС до постоянной массы. Таким образом получен гуминовый комплекс. Остаток сапропеля, оставшийся после экстракции водой и раствором едкого натрия, залить смесью хлороформа и метанола (1 : 1) в объеме 2 л на кг исходного сырья и помешивать в течение 20-25 мин. Смесь центрифугировать 20-25 мин при 600-800 g и слить жидкую фазу в делительную воронку, осадок экстрагировать повторно смесью хлороформа и метанола и перенести жидкую фазу в ту же делительную воронку.Discard the supernatant and rinse the precipitate with water until a sulfate reaction is negative. The precipitate was dried at 60 ^C to constant weight. Thus, a humic complex was obtained. The remaining sapropel remaining after extraction with water and a solution of sodium hydroxide, pour a mixture of chloroform and methanol (1: 1) in a volume of 2 l per kg of feedstock and stir for 20-25 minutes. The mixture is centrifuged for 20-25 minutes at 600-800 g and the liquid phase is drained into a separatory funnel, the precipitate is re-extracted with a mixture of chloroform and methanol and the liquid phase is transferred to the same separatory funnel.

После разделения фаз в делительной воронке, т. е. через 20-30 мин, собрать нижнюю фазу и сконцентрировать в вакууме в 35-45 раз. Добавить к концентрату безводный сульфат натрия (0,1-0,2 г на мл) и после выдерживания в течение 10-15 мин фильтровать через стеклянный фильтр, затем высушить фильтрат в вакууме досуха. Получен липидный комплекс. After phase separation in the separatory funnel, i.e., after 20-30 minutes, collect the lower phase and concentrate in vacuum 35-45 times. Add anhydrous sodium sulfate (0.1-0.2 g per ml) to the concentrate and, after standing for 10-15 minutes, filter through a glass filter, then dry the filtrate to dryness. Received lipid complex.

Растворить гуминовый комплекс в концентрате водного экстракта, затем в нем же растворить липидный комплекс, предварительно солюбилизированный в этаноле (15 мл на кг исходного сырья). Dissolve the humic complex in an aqueous extract concentrate, then dissolve the lipid complex in it, previously solubilized in ethanol (15 ml per kg of feedstock).

Оставить смесь на аппарате для встряхивания - в течение 0,5-1,0 ч происходит солюбилизация, т. е. получается целевой продукт. Leave the mixture on the shaking apparatus - solubilization occurs within 0.5-1.0 hours, i.e. the target product is obtained.

Параметры целевого продукта в сопоставлении с исходным по показателям, характеризующим водорастворимые соединения, гуминовый и липидный комплексы представлены в таблице. The parameters of the target product in comparison with the original in terms of characterizing water-soluble compounds, humic and lipid complexes are presented in the table.

Из приведенных в таблице данных видно, что водорастворимые компоненты практически полностью оказались в концентрированном продукте - небольшие отклонения не выходят за пределы ошибки методов. Это позволяет заключить, что предлагаемым способом можно получить концентрат, содержащий все водорастворимые компоненты, общую массу гуминовых кислот, общую массу липидов, состав липидов и их антиокислительные свойства, адекватные исходному сапропелю. Прирост электропроводности обусловлен увеличением концентрации соединений со свойствами электролитов. From the data given in the table it can be seen that the water-soluble components were almost completely in the concentrated product - small deviations do not go beyond the error of the methods. This allows us to conclude that the proposed method can be used to obtain a concentrate containing all water-soluble components, the total mass of humic acids, the total mass of lipids, the composition of lipids and their antioxidant properties, adequate to the initial sapropel. The increase in electrical conductivity is due to an increase in the concentration of compounds with the properties of electrolytes.

Все перечисленные показатели определяли способами, предусмотренными для составления сертификатов по сапропелям. All of these indicators were determined by the methods provided for the preparation of certificates for sapropels.

Анализ липидной фракции осуществляли методом тонкослойной хроматографии на пластинках "Силуфол" с количественным определением по фосфору. Analysis of the lipid fraction was carried out by thin-layer chromatography on Silufol plates with a quantitative determination of phosphorus.

Анализ жирнокислотного состава проводили с помощью газожидкостной хроматографии. Продукты перекисного окисления липидов и антиоксидантную активность по В. Н. Ушкаловой с соавт. The analysis of the fatty acid composition was carried out using gas-liquid chromatography. Products of lipid peroxidation and antioxidant activity according to V. N. Ushkalova et al.

На основании данных анализа концентрата можно заключить, что он содержит основные биологически активные компоненты сапропеля и может использоваться как бальнеологическое средство, а также является удобным для транспортировки сырьем, используемым в сельском хозяйстве для подкормки животных и птицы и в химико-фармацевтической промышленности как материал для получения обогащенных биологически активных препаратов типа пелоидина и пелоидиндистиллята. (56) А. Шинкаренко и др. "Грязелечение на Кавказских минеральных водах. Ставрополь. 1968. Based on the analysis of the concentrate, we can conclude that it contains the main biologically active components of sapropel and can be used as a balneological agent, and is also convenient for transportation as a raw material used in agriculture for feeding animals and poultry and in the pharmaceutical industry as a material for enriched biologically active preparations such as peloidin and peloidindistillate. (56) A. Shinkarenko et al. "Mud cure in the Caucasian mineral waters. Stavropol. 1968.

Claims

METHOD FOR PRODUCING SAPROPEL CONCENTRATE, including extraction of the lipid complex with organic solvents, characterized in that water-soluble substances and humic acids are preliminarily extracted from sapropel, then the extract containing water-soluble substances is concentrated by evaporation 25-30 times, and the previously isolated solubilizes are concentrated in the resulting concentrate. acids and lipids.