СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ ЭКСТРАКТОВ МУМИЕ
METHOD FOR PRODUCING PROPYLENE GLYCOL EXTRACT OF SHILAJIT

Изобретение относится к способам переработки природного мумиесодержащего сырья, конкретно, способам получения пропиленгликолевых экстрактов мумие - востребованных природных компонентов изделий косметико-парфюмерной промышленности, бытовой химии и моющих средств.
Мумие применяется в настоящее время в медицине как в нативном виде, так и в виде различных лекарственных форм (мазей, таблеток, суппозитариев и др.) Как правило, мумиесодержащее сырье содержит в своем составе до 50% мумие в смолообразном виде. Для выделения мумие из природного сырья используют, как правило, многостадийную водную экстракцию с последующим фильтрованием, высушиванием и получением сухих экстрактов, которые и используют в лекарственных формах.
Известен способ получения водных экстрактов мумие, заключающийся в предварительном измельчении мумиесодержащей породы до размера частиц не более 1 мм, экстракции дистиллированной водой, неоднократным фильтрованием и последующим упариванием фильтрата до получения экстракта, содержащего не более 3,5% воды, который затем таблетируют и упаковывают (патент RU 2001618 A61K 35/00, опубл. 30.10.1993 г.)
3
Известен также способ получения экстрактов мумие из мумиесодержащего сырья путем противоточного растворения в воде до достижения плотности раствора 1,05-1,075 г/см, фильтрацию и упаривание полученного раствора с последующим таблетированием (патент RU 2102989, A61K 35/00 опубл. 27.01.1998 г.).
Известен также способ получения экстрактов мумие проведением экстракции измельченного сырья дистиллированной водой в роторно-пульсационном экстракторе с последующим удалением воды в роторной пленочной сушилке (патент RU 2114626 A61K 35/12 опубл. 10.07.1998 г.).
Известен также способ получения биоактивного экстракта на основе мумиесодержащего сырья. Способ предполагает осуществление следующих стадий: предварительное замачивание в дистиллированной воде, ультразвуковую обработку раствора, отстаивание и отделение нерастворенной фракции декантацией, ультрафильтрацию, сушку на сублимационной установке до содержания не менее 95% массовой доли сухих веществ, обеззараживание полученного продукта ртутными бактерицидными лампами и вакуумную упаковку продукта (патент RU 2164411 A61K 35/00 опубл. 27.03.2001).
Однако, твердое состояние экстрактов мумие ограничивает возможность применения их в современных изделиях бытовой химии и косметико-парфюмерной промышленности с низким содержанием воды, а также увеличивает продолжительность технологического процесса изготовления косметико-парфюмерной продукции вследствие необходимости предварительного растворения твердых экстрактов в нужном растворителе, фильтрования полученного раствора, что также приводит к удорожанию целевой продукции. Кроме этого, не каждое предприятие имеет такую возможность. Ввиду низкой микробиологической чистоты и коротких сроков гарантийного хранения водных экстрактов мумие, их применение в производстве косметико-парфюмерной продукции также сильно ограничено.
Важно отметить, что водно-спиртовые экстракты природного сырья, ранее широко используемые, сейчас крайне редко применяют в рецептурах косметико-парфюмерных изделий в связи с тем, что они относятся к классу легковоспламеняющихся жидкостей и требуют особых условий транспортирования, хранения и использования. Более того, после введения акцизов на спиртосодержащие растворы, в том числе и водно-спиртовые экстракты, производство последних в России резко подорожало. Следует отметить еще такую проблему применения водно-спиртовых экстрактов, как их расслаивающее действие в косметико-гигиенических моющих средствах, что особенно заметно в рецептурах, содержащих перламутрообразующие и загущающие компоненты [М.Ю. Плетнев. Косметико-гигиенические моющие средства. М.: «Химия», 1990]. Альтернативой водно-спиртовым экстрактам могли бы послужить водно-глицериновые экстракты, однако из-за высокой вязкости глицерина и малых коэффициентов диффузии скорость массообменных процессов и степень извлечения активных веществ чрезвычайно мала. Кроме этого, высокая вязкость водно-глицериновых экстрактов создает технологические проблемы при их производстве и применении в рецептурах косметико-гигиенических средств.
Ближе всего к глицерину по своей химической структуре пропиленгликоль, который еще обладает бактерицидной активностью. В косметике пропиленгликоль используется в качестве влагоудерживающего агента, но обладая более низкой вязкостью (плотность сравнима с водой), также является прекрасным энхансером - веществом, которое помогает активным веществам из косметических изделий легко проникать сквозь защитный слой кожи. Все это делает пропиленгликолевые экстракты мумие весьма привлекательными для использования в изделиях бытовой химии
Задача изобретения - разработка способа получения жидких экстрактов мумие для применения в косметико-парфюмерных изделиях и товарах бытовой химии.
Технический результат - пропиленгликолевые экстракты мумие, сохраняющие микробиологическую чистоту в течение гарантийного срока хранения (до 12 месяцев) с выходом экстрагируемых веществ не менее 60%.
Технический результат достигается предлагаемым способом получения пропиленгликолевых экстрактов мумие, по которому экстракцию очищенного мумиесодержащего сырья проводят пропиленгликолем или смесью пропиленгликоля с водой при массовом соотношении мумиесодержащее сырье : экстрагент = 1:(10-20) в течение 2-4 часов при скорости перемешивания не более 40 об./мин и температуре не выше 35°C с последующей фильтрацией экстракта. Смесь пропиленгликоля и воды содержит не более 75 масс. % воды. При содержании в экстрагенте воды более 50 масс. % в экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,01-0,05% от массы экстракта (частный случай реализации способа).
Для экстракции использовано мумиесодержащее сырье по ТУ 9377-003-21454432-14 в виде густой смолы темно-коричневого цвета с содержанием влаги 20%, пропиленгликоль по ТУ 6-09-2434-81 или по ТУ 2422-059-05766801-97. Микрокер IT (смесь метилизотиазолинона и метилхлороизотиазолинона) - консервант производитель Thor GmbH, Германия.
Фильтрация экстракта проведена известными средствами, например, через бумажный или тканевый фильтр.
Перемешивание со скоростью свыше 40 об./мин приводит к тому, что часть примесей, содержащихся в исходном сырье, переходят в экстракт в виде эмульсии, загрязняющей целевой продукт, кроме этого для отделения эмульсии требуется значительное время, что технологически и экономически не целесообразно.
При экстракции менее 2 часов не достигается высокая степень извлечения экстрагируемых веществ, более 4 часов - экономически не целесообразно.
Повышение температуры выше указанных параметров не рекомендуется, поскольку приводит к снижению выхода целевого продукта вследствие гидратации и гидролиза полезных компонентов мумие при более высоких температурах.
Соотношение исходного мумиесодержащего сырья и экстрагента ниже Г. 10 технологически нецелесообразно, т.к. часть проэкстрагируемого продукта в дальнейшем выделяется из экстракта.
Соотношение исходного мумиесодержащего сырья и экстрагента выше 1:20 экономически не оправдано вследствие снижения концентрации экстрагированных компонентов мумие, что приводит к необходимости введения в рецептуры косметических средств и изделий бытовой химии большего количества экстракта и, соответственно, к удорожанию косметической продукции.
Известно, что востребованность экстрактов определяется двумя факторами: биологической ценностью и устойчивостью к микробиологическому загрязнению. Биологическая ценность экстрактов растительного сырья определяется количественным содержанием биологически активных веществ, извлекаемых из мумиесодержащего сырья, в данном случае будет определяться количеством неудаляемого (сухого) остатка из пропиленгликолевого экстракта, определяемого в соответствии с Техническими условиями ТУ 9154-010-02700055-2002 литера А с изменениями 1,2,3,4.5. По микробиологической чистоте экстракты растительного сырья должны отвечать санитарным требованиям СанПин 1.2.681-97; МУК 4.2.801-99, ГФ XII, ч. 1, разд. 32 (ОФС 42-0067-07). Определение микробиологической чистоты полученного экстракта проводили в соответствии с Методическими Указаниями МУК 4.2.801-99 «Методы микробиологического контроля парфюмерно-косметической продукции».
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. В стеклянный экстрактор, снабженный обратным холодильником, механической мешалкой и термометром загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г пропиленгликоля. Смесь в течение 4-х часов смесь медленно перемешивают, периодически включая мешалку (скорость вращения не более 40 об./мин) при температуре не выше 35°С. После охлаждения до комнатной температуры раствор фильтруют, применяя бумажный или тканевый фильтр. Полученный экстракт темно-коричневого цвета анализируют на стандартные показатели качества и микробиологическую чистоту. Результаты анализа представлены в таблицах 1 и 2. Выход экстрагируемых веществ (61,0%) определен количеством не удаляемого (сухого) остатка.
Пример 2. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г пропиленгликоля. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Выход экстрагируемых веществ 66,75%.
Пример 3. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента, содержащего 950 г (95%) пропиленгликоля и 50 г (5%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Выход экстрагируемых веществ 71,5%.
Пример 4. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента, содержащего 475 г (95%) пропиленгликоля и 25 г (5%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Выход экстрагируемых веществ 72,0%.
Пример 5. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента, содержащего 750 г (75%) пропиленгликоля и 250 г (25%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 3 часа. Выход экстрагируемых веществ 83,0%.
Пример 6. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента, содержащего 375 г (75%) пропиленгликоля и 125 г (25%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 3 часа. Выход экстрагируемых веществ 81,0%.
Пример 7. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента, содержащего 500 г (50%) пропиленгликоля и 500 г (50%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 3 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,01% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 97,25%.
Пример 8. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента, содержащего 250 г (50%) пропиленгликоля и 250 г (50%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 3 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,01% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 96,75%.
Пример 9. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента, содержащего 250 г (25%) пропиленгликоля и 750 г (75%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 98,75%.
Пример 10. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента, содержащего 125 г (25%) пропиленгликоля и 375 г (75%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 98,5%.
Пример 11. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента, содержащего 50 г (5%) пропиленгликоля и 950 г (95%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 99,25%.
Пример 12. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента, содержащего 25 г (5%) пропиленгликоля и 475 г (95%) дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 98,75%.
Пример 13. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 1000 г экстрагента - дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 99,75%.
Пример 14. В реакционную емкость загружают 50 г мумиесодержащего сырья и добавляют 500 г экстрагента - дистиллированной воды. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Время экстрагирования - 2 часа. В готовый экстракт вводят консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта. Выход экстрагируемых веществ 99,5%.
Экстракты, полученные в соответствии с примерами 1-14, представляют собой прозрачные жидкости темно-коричневого цвета, показатели качества которых, приведенные в таблице 1, соответствуют требованиям ТУ 9154-010-02700055-2002 «Экстракты пропиленгликолевые, литера А» с изменениями 1,2,3,5,5 (для водно-пропиленгликолевых экстрактов) и ТУ 9154-014-12967730-2006 «Водные экстракты растительного сырья, литера А "(для водных экстрактов).
Как следует из данных таблицы 1, все полученные экстракты (примеры 1-14) имеют выход экстрагируемых веществ не менее 60% (61,0 - 99,75). Микробиологическая чистота (табл. 2) водно-пропиленгликолевых экстрактов с содержанием воды не более 50% как с применением консерванта в количестве 0,01%, так и без применения консерванта сохраняется в течение гарантийного срока - 12 месяцев (примеры 1-8). При дальнейшем увеличении содержания воды в экстрактах, их микробиологическая чистота в течение 12 месяцев сохраняется только при содержании консерванта в количестве не менее 0,05% (примеры 9,10). В водных экстрактах (примеры 13,14) без консерванта микробиологическая чистота сохраняется не более 5 суток, с применением 0,05% консерванта - не более 30 суток. Таким образом, заявленный технический результат достигается в тех случаях, когда экстрагент представляет собой пропиленгликоль или смесь пропиленгликоля с водой, содержащую не более 75 массовых % воды.
Заявляемый способ получения пропиленгликолевых экстрактов мумие обеспечивает получение экстрактов с высоким содержанием экстрагируемых веществ (до 98%) с повышенной устойчивостью к микробиологическому загрязнению (до 12 месяцев от даты изготовления) при сохранении органолептических и физико-химических показателей качества, соответствующих действующей нормативной документации.
Примечание: * - введен консервант Микрокер IT в количестве 0,01% от массы экстракта
** - введен консервант Микрокер IT в количестве 0,05% от массы экстракта