УСТРОЙСТВО И СПОСОБ СОЛЮБИЛИЗАЦИИ, ВЫДЕЛЕНИЯ, УДАЛЕНИЯ И ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В МАСЛАХ, ЖИРАХ, ВОДНЫХ ИЛИ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ С ПОМОЩЬЮ МИКРО- ИЛИ НАНОЭМУЛЬСИФИКАЦИИ

OW
1. Способ солюбилизации и выделения карбоновых кислот с использованием солюбилизирующего соединения из водных или органических растворов, эмульсий, суспензий, образующихся при лекарственной терапии, в аналитических методах медицины, в аналитических методах пищевой промышленности, при промышленной переработке продуктов питания, при промышленной переработке масел, при анализах масел, при промышленной переработке топлива, при модификации химических или физико-химических взаимодействий, для солюбилизации плохо растворимых молекул, в аналитических методах фармацевтической или химической промышленности или науки, для удаления карбоновых кислот из сточных вод после частных, коммерческих или промышленных чисток, для удаления карбоновых кислот из биореакторных процессов, при органожелировании или наноэмульсификации карбоновых кислот, где указанное солюбилизирующее соединение содержит по меньшей мере одну амидиногруппу и/или по меньшей мере одну гуанидиногруппу и где солюбилизирующее соединение имеет коэффициент разделения смеси н-октанол-вода K<6,30, и где указанный способ включает следующие стадии:
i) получение раствора или эмульсии или суспензии, содержащих карбоновые кислоты;
ii) добавление по меньшей мере эквимолярных количеств по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения;
iii) выделение солюбилизированных карбоновых кислот из раствора или эмульсии или суспензии путем фазового разделения, фильтрации, нанофильтрации, диализа, абсорбции, комплексообразования, электрофореза, испарения, дистилляции и/или экстракции.
2. Способ по п.1, где стадию iii) осуществляют, используя один из следующих способов выделения или их комбинации:
прохождение карбоновых кислот раздельно или вместе с по меньшей мере одним солюбилизирующим соединением через разделительную мембрану или трубку или полый капиллярный блок под действием концентрационного градиента, термического градиента, физико-химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинаций; или
осуществление фазового разделения путем комбинирования двух или более сред, обеспечивающих фазовое разделение; или
прохождение карбоновых кислот вместе с по меньшей мере одним солюбилизирующим соединением через поверхность раздела фаз, что обеспечивает прохождение указанных карбоновых кислот и указанного по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, физико-химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинации, где поверхность раздела фаз состоит из геля, органогеля или твердого материала или их комбинаций; или
фильтрация карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или нанофильтрация карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или
диализ карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или адсорбция карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или комплексообразование карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или
дистилляция карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; или выделение карбоновых кислот путем использования по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения, путем сверхкритической жидкостной экстракции.
3. Способ по п.1, включающий следующие стадии:
a) получение указанного раствора путем уменьшения ионной силы посредством комплексообразования, адсорбции, выделения или диализа связанных или несвязанных катионов и анионов;
b) корректировка значения pH раствора путем добавления кислоты или основания;
c1) корректировка молярности солюбилизирующего соединения таким образом, чтобы она была в интервале от 1:10 до 20:1 по отношению к расчетной концентрации карбоновых кислот, подлежащих солюбилизации; и
d) добавление указанного солюбилизирующего соединения в твердой форме или в растворе к указанному водному или органическому раствору, содержащему карбоновые кислоты, для образования микро- или наноэмульсии;
необязательно включающий любую из стадий:
a1) высвобождение карбоновых кислот, связанных за счет комплексообразования или ковалентного связывания;
c2) если солюбилизирующее соединение вводят в растворе, то корректируют значения pH указанного раствора с целью оптимизации совместимости и условий взаимодействия с подлежащими солюбилизации карбоновыми кислотами с использованием подкисления или подщелачивания;
e) добавление эстераз, гидролаз или комплексообразующего агента;
f) добавление к раствору воды и/или сорастворителя; и/или
g) оптимизация условий взаимодействия путем нагревания и/или смешивания раствора, в результате чего образуется или улучшается микро- или наноэмульсия.
4. Способ по п.3, включающий дополнительные стадии после стадии g):
g2) подачу реакционного раствора из первой камеры во вторую камеру через разделительную панель путем использования способа нанофильтрации, за счет создания концентрационного градиента, химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинаций;
необязательно включающий стадии
h) удаления ассоциатов карбоновой кислоты и солюбилизирующего соединения из фильтрованного раствора за счет конвекции акцепторного раствора, подаваемого через входное отверстие в указанную вторую камеру, и предоставления возможности вытекать через выходное отверстие указанной второй камеры; и
i) удаления очищенного раствора из указанной второй камеры через следующее выпускное отверстие.
5. Способ по п.3, где водный раствор представляет собой ex vivo образец крови субъекта, из крови которого необходимо удалить микро- и/или наноэмульсии жирных кислот, дополнительно включающий следующие стадии g1)-m) после стадии g):
g1) высвобождение этерифицированных жирных кислот в крови субъекта с использованием гидролаз, иммобилизованных на материале подложки внутри указанной первой камеры, в результате чего образуются микро- или наноэмульсии;
h) перекачивание фильтрованного раствора из указанной второй камеры в первую камеру второго диализатора;
i) подача раствора, содержащего карбоновую кислоту, из указанной первой камеры второго диализатора во вторую камеру второго диализатора через вторую разделительную панель за счет создания концентрационного градиента, химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинаций;
j) удаление ассоциатов карбоновой кислоты и солюбилизирующего соединения, проходящих через указанную вторую разделительную панель, за счет циркуляции третьего порядка;
k) перекачка акцепторного раствора карбоновой кислоты из контейнера для хранения акцепторного раствора в указанную вторую камеру второго диализатора;
l) удаление акцепторного раствора с карбоновой кислотой в контейнер для хранения сточных вод; и
m) возвращение очищенного раствора, содержащего солюбилизирующее соединение, покидающее указанную первую камеру второго диализатора, на входное отверстие указанной второй камеры первого диализатора.
6. Способ по п.5, где эффект достигается за счет использования диализа, гемофильтрации, гемоперфузии, выделения плазмы центрифугированием, плазмафереза, каскадной фильтрации и термофильтрации.
7. Способ по п.5, где эффективность выделения повышают путем дополнительного гидролиза этерифицированных жирных кислот, усиления липолиза и/или использования сайта аспирации центральной венозной крови для очистки крови.
8. Способ по любому из пп.1-7, где медицинские показания для применения указанного способа выбирают из сахарного диабета, метаболического синдрома, избыточного веса, ожирения, артериальной гипертонии, гипертриглицеридемии, гиперхолестеринемии, гиперуринемии, целлюлита, атеросклероза, жирового метаморфоза печени, липоматоза, желудочковой экстрасистолии, желудочковой тахикардии и суправентрикулярной фибрилляции.
9. Способ по любому из пп.1-4, где подлежащий очистке раствор получен из растений, живых организмов, ископаемых материалов, природных или синтетических реакционных смесей.
10. Способ по любому пп.1-7, где использование указанного солюбилизирующего соединения приводит к образованию микро- или наноэмульсий указанных карбоновых кислот и обеспечивает их выделение посредством комплексообразования, адсорбции, абсорбции, диффузии, осмоса, диализа, фильтрации, нанофильтрации, дистилляции, жидкость-жидкостной экстракции или сверхкритической жидкостной экстракции, за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, электрического градиента, физико-химического градиента или их комбинаций.
11. Способ по любому из пп.1-7, где по меньшей мере одно солюбилизирующее соединение добавляют к эмульсии, раствору или суспензии, содержащим карбоновые кислоты, для использования указанной эмульсии для высвобождения, разрушения комплекса, отделения, взаимодействия, агрегации, комплексообразования, коагуляции, флоккуляции, седиментации или выделения комплексов, содержащих карбоновые кислоты.
12. Способ по п.10, где микро- или наноэмульсии используют для ослабления физико-химических или химических взаимодействий, обеспечения возможности или усиления захвата и транспорта продуктов взаимодействий или их компонентов в процессах биологических или химических взаимодействий, отделения, солюбилизации, высвобождения, конвектирования, транспорта веществ за счет захвата пузырьками или обеспечения возможности или усиления проникновения эмульгированных карбоновых кислот через гидрофильную или амфифильную среду или твердое вещество.
OW
13. Устройство для солюбилизации и выделения карбоновых кислот, использующее солюбилизирующее соединение в водной или органический среде, для использования в лекарственной терапии, в аналитических методах медицины, в аналитических методах пищевой промышленности, при промышленной переработке продуктов питания, при промышленной переработке масел, при анализах масел, при промышленной переработке топлива, в химических и фармакологических или фармацевтических технологических процессах, в аналитических методах фармацевтической или химической промышленности или науки, для удаления карбоновых кислот из сточных вод после частных, коммерческих или промышленных чисток, для удаления карбоновых кислот из биореакторных процессов, при очистке маслянистых твердых веществ, при органожелировании или наноэмульсификации карбоновых кислот, где указанное солюбилизирующее соединение содержит по меньшей мере одну амидиногруппу и/или по меньшей мере одну гуанидиногруппу, и где солюбилизирующее соединение имеет коэффициент разделения смеси н-октанол-вода K<6,30, и где указанное устройство включает
i) первую камеру для осуществления взаимодействия водной или органической среды, содержащей карбоновые кислоты, с солюбилизирующим соединением общей формулы (I) или (II);
ii) вторую камеру для получения солюбилизированных карбоновых кислот;
iii) разделительную панель между указанной первой камерой и указанной второй камерой, включающую разделительную мембрану, трубку или полый капиллярный блок; и
iv) средства для подачи указанного реакционного раствора из указанной первой камеры в указанную вторую камеру через указанную разделительную панель за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, физико-химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинации.
14. Устройство по п.13, включающее
a) первую камеру для осуществления взаимодействия водной среды, содержащей карбоновую кислоту, с солюбилизирующим соединением,
содержащую первое входное отверстие для указанной водной среды, содержащей карбоновую кислоту;
b) контейнер для указанного солюбилизирующего соединения, содержащий второе входное отверстие для заполнения указанного контейнера указанным солюбилизирующим соединением и соединенный с указанной первой камерой через третье входное отверстие;
c) вторую камеру для получения фильтрованного реакционного раствора;
d) разделительную панель между указанной первой камерой и указанной второй камерой, включающую разделительную мембрану или полый капиллярный блок; и
e) средства для подачи указанного реакционного раствора из указанной первой камеры в указанную вторую камеру через указанную разделительную панель за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, электрического градиента, физико-химического градиента или их комбинации;
необязательно включающее
f) средства для удаления ассоциатов карбоновой кислоты и солюбилизирующего соединения из указанного фильтрованного раствора путем удаления указанного фильтрованного раствора за счет конвекции акцепторного раствора, подаваемого через четвертое входное отверстие в указанную вторую камеру и предоставления возможности вытекать через первое выходное отверстие указанной второй камеры; и
g) средства для удаления очищенного раствора из указанной второй камеры через второе выходное отверстие.
15. Устройство по п.14, где среда, содержащая карбоновую кислоту, представляет собой кровь или плазму нуждающегося в этом субъекта, или кровь или плазму, которые подвергают очистке, включающее части a)-e) и дополнительные части:
f) средства для подачи крови или плазмы от указанного субъекта или из указанной процедуры очистки в указанную первую камеру (610) диализатора (603) через указанное первое входное отверстие;
g) насосную систему и систему смешивания (602), которая обеспечивает подачу солюбилизирующего соединения из указанного контейнера (601) и смешивание раствора;
h) материалы подложки (604) в указанной первой камере, на которых иммобилизованы гидролазы, для высвобождения этерифицированных жирных кислот;
i) первую разделительную панель между указанной первой камерой второго диализатора и второй камерой первого диализатора, включающую разделительную мембрану (605) или блок полых капилляров;
j) средства для подачи раствора, содержащего карбоновые кислоты, из указанной первой камеры первого диализатора во вторую камеру первого диализатора, за счет создания концентрационного градиента, химического градиента, пневматического градиента, электрического градиента или их комбинаций;
k) средства для перекачивания (606) указанного фильтрованного раствора из указанной второй камеры в первую камеру второго диализатора (607);
l) средства для удаления ассоциатов карбоновой кислоты и солюбилизирующего соединения, поступающих через указанную вторую разделительную панель второго диализатора (607) за счет циркуляции третьего порядка;
m) контейнер для хранения акцепторного раствора;
n) средства для перекачивания (612) акцепторного раствора карбоновой кислоты из указанного контейнера для хранения акцепторного раствора (609) в указанную вторую камеру второго диализатора;
o) средства для удаления акцепторного раствора с карбоновой кислотой в контейнер для сточных вод (608);
p) средства для повторной передачи очищенного раствора, содержащего солюбилизирующее соединение, покидающего указанную первую камеру второго диализатора, во входное отверстие указанной второй камеры первого диализатора; и
q) средства для повторной передачи воссоединенных фракций крови, покидающих первую камеру первого диализатора, в кровеносную систему указанного субъекта (611).
16. Устройство по п.14, где среда, содержащая карбоновые кислоты, представляет собой масло или эмульсию (М/В, В/М) или систему жидкость/жидкость, образующуюся во время фармацевтических, химических или промышленных процессов, включающее части a)-g) и дополнительные части:
h) средства для смешивания раствора, содержащего карбоновые кислоты, и солюбилизирующего соединения, с помощью нагревания, обработки ультразвуком, создания условий ламинарного или турбулентного потока в указанной первой камере;
i) средства для подачи смешанной эмульсии в указанную вторую камеру и средства для фазового разделения под действием гравитации или центрифугированием;
j) третью камеру для получения очищенного масла из второго выходного отверстия второй камеры;
k) четвертую камеру для получения ассоциатов карбоновой кислоты и солюбилизирующего соединения из первого выходного отверстия второй камеры;
l) резервуар для растворимой в воде кислоты;
m) средства для подачи указанной растворимой в воде кислоты из указанного резервуара в указанную четвертую камеру;
n) средства для смешивания раствора в указанной четвертой камере;
o) пятую камеру, пригодную для фазового разделения под действием гравитации, для получения смешанного раствора из указанной четвертой камеры;
p) средства для подачи смешанного раствора из указанной четвертой камеры в указанную пятую камеру;
q) шестую камеру для получения очищенных карбоновых кислот из указанной пятой камеры;
r) средства для подачи очищенных карбоновых кислот из указанной пятой камеры в указанную шестую камеру;
s) седьмую камеру для получения раствора, содержащего солюбилизирующее соединение и растворимую в воде кислоту, собирающегося в донной части указанной пятой камеры;
t) средства для подачи раствора, содержащего солюбилизирующее соединение и растворимую в воде кислоту, в седьмую камеру;
u) средства для подачи раствора из седьмой камеры через электродиализное устройство или ионообменник для выделения солюбилизирующего соединения в камеру католита и добавления растворимой в воде кислоты в камеру анолита;
v) средства для подачи раствора катодной камеры в указанный контейнер для солюбилизирующего соединения;
w) средства для подачи раствора из анодной камеры в резервуар для растворимой в воде кислоты;
x) средства для подачи очищенного ретинатного раствора после электродиализа на гидрофильный мембранный фильтр; и
y) средства для повторного использования водного фильтрата; и
необязательно включающее
z) средства для суспендирования и смешивания органического растворителя с раствором седьмой камеры.