ПОРОШОК ПРИРОДНОГО БИОКОМПОЗИТА, ПОЛУЧАЕМЫЙ ИЗ БИОМАССЫ PICHIA PASTORIS, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ ЭКСЦИПИЕНТА

3
1. Биокомпозитный порошок, содержащий 20-95% (масс./масс.) комплекс хитин-глюкан (CGC) и до 50% полисахаридов, содержащих маннозу, экстрагируемых из биомассы дрожжей Pichia pastoris, где размер частиц биокомпозитного порошка находится в диапазоне от 5 до 1500 мкм, и где кажущаяся объемная плотность биокомпозитного порошка составляет от 0,05 до 1,0 г/см.
2. Биокомпозитный порошок по п. 1, содержащий 25% (масс./масс.) полисахаридов, содержащих маннозу.
3. Биокомпозитный порошок по п. 1, где размер частиц композитного порошка находится в диапазоне от 30 до 400 мкм.
3
4. Биокомпозитный порошок по п. 1, где кажущаяся объемная плотность биокомпозитного порошка составляет от 0,5 до 1,0 г/см.
5. Биокомпозитный порошок по п. 1, где гранулометрическое распределение биокомпозитного порошка является таким, что 90% частиц имеют размер менее 355 мкм, 50% имеют размер менее 250 мкм, и менее 10% имеют размер менее 90 мкм.
6. Биокомпозитный порошок по п. 1, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет до 15-90 (моль. %).
7. Биокомпозитный порошок по п. 1, где отношение хитина к глюкану в CGC является более 15-85 (моль. %).
8. Биокомпозитный порошок по п. 1, где отношение хитина к глюкану в CGC является более 50-50 (моль. %).
9. Способ получения биокомпозитного порошка, содержащего полисахариды, экстрагируемые из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по любому из пп. 1-8, отличающегося следующими ниже последовательными этапами:
a) приведения биомассы P. pastoris в контакт с щелочным водным раствором в концентрации от 0,5 до 5,0 М, где биомасса находится в суспензии предпочтительно в концентрации от 10 до 15% (масс./об.);
b) перемешивания щелочной суспензии биомассы при температуре приблизительно 60-90°С в течение периода 1-5 часов с получением реакционной смеси;
c) охлаждения реакционной смеси до температуры от 30 до 45°С и после охлаждения отделения щелочной нерастворимой фракции в реакционной смеси от растворимой фракции центрифугированием или фильтрованием;
d) промывания щелочной нерастворимой фракции одним или несколькими из следующих смесей растворителей с получением взвеси:
i. воды,
ii. водного физиологического раствора,
iii. этанола (70%, об./об.) или
iv. водного раствора кислоты;
e) сушки взвеси одним из следующих ниже способов:
ix. замораживанием жидким азотом с последующей лиофилизацией;
x. сушкой в печи при температуре от 60 до 80°С в течение 12-18 часов;
xi. сушкой распылением при температуре от 120 до 200°С в течение периода времени от 1 до 10 секунд или
xii. сушкой в псевдоожиженном слое при температуре входящего воздуха от 70°С до 90°С;
f) измельчения высушенного вещества с получением порошка посредством его пропускания один или несколько раз через измельчающую мельницу, конусную мельницу, шаровую мельницу, многовалковую мельницу или роликовый пресс, оснащенный ситами в диапазоне от 0,25 до 10 мм на выходе, работающий со скоростями ротора от 500 до 5000 об./мин.; и
g) калибровки порошка посредством его пропускания один или несколько раз через вибрационную и вращающуюся решетчатую мельницу, оснащенную ситами в диапазоне от 0,05 до 1,5 мм.
2
2
3
2
3
3
3
3
10. Способ по п. 9, где водный щелочной раствор представляет собой NaOH, KOH, Ca(ОН), NaCO, KCO, CaCO, NaHCO или KHCO.
3
11. Способ по п. 9, где водный щелочной раствор представляет собой NaOH или NaHCO.
2
4
2
2
12. Способ по п. 9, где водный раствор на этапе d) ii) представляет собой раствор фосфатно-солевого буфера (PBS) (20,45 г/л NaCl; 0,46 г/л KCl; 10,14 г/л NaHPO·7HO; 0,54 г/л KHPO4, pH 7,2).
13. Способ по п. 9, где водный раствор кислоты на этапе d) iv) представляет собой водный раствор соляной кислоты (HCl).
14. Способ по п. 9, где сушку распылением проводят при температуре от 130 до 150°С.
15. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC до 15% (масс./масс.) культивированием в стандартной основной питательной среде (BSM) с добавлением глицерина, сорбита, глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрации от 30 до 60 г/л в периодическом, периодическом с подпиткой или непрерывном режиме, где регулируют температуру, чтобы она составляла 28-32°С, регулируют pH, чтобы он составлял 4,5-5,5, и регулируют концентрацию растворенного кислорода (DO), чтобы она составляла боле 10%.
16. Способ по п. 9, где концентрацию растворенного кислорода (DO) регулируют, чтобы она составляла более 30%.
17. Способ по п. 9, где концентрацию растворенного кислорода (DO) регулируют, чтобы она составляла более 50%.
18. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC до 15% (масс./масс.) культивированием в стандартной основной питательной среде (BSM) с добавлением глицерина, сорбита, глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрации от 40 до 50 г/л.
19. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением глицерина, глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 60 до 180 г/л.
20. Способ по п. 19, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением глицерина, глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 80 до 120 г/л.
21. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием без регуляции температуры.
22. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием при регулируемой температуре при 28-32°С до тех пор, пока не получают фазу стационарного роста, а затем повышая температуру на 5-20°С в течение 2-48 часов.
23. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием при регулируемой температуре при 28-32°С до тех пор, пока не получают фазу стационарного роста, а затем повышая температуру на 10-15°С в течение 2-48 часов.
24. Способ по п. 22 или 23, где при достижении фазы стационарного роста температуру повышают в течение 6-24 часов.
25. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием без регуляции pH.
26. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием при регулируемом pH при 3,5-6,5 до тех пор, пока не получают фазу стационарного роста, а затем повышая pH на 1,0-3,0 в течение 2-48 часов.
27. Способ по п. 26, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием при регулируемом pH при 3,5-6,5 до тех пор, пока не получают фазу стационарного роста, а затем повышая pH на 2,0-3,0 в течение 2-48 часов.
28. Способ по п. 26 или 27, где при достижении фазы стационарного роста pH повышают в течении 6-24 часов.
29. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением кофеина или веществ, содержащих кофеин, где конечная концентрация кофеина в BSM составляет до 100 ммоль/л.
30. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением кофеина или веществ, содержащих кофеин, где конечная концентрация кофеина в BSM составляет 10-50 ммоль/л.
31. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением глюкозамина в концентрации до 100 ммоль/л, предпочтительно 10-50 ммоль/л.
32. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением глюкозамина в концентрации 10-50 ммоль/л.
33. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением поверхностно-активного вещества, такого как SDS, Triton Х100 или PEG, в концентрации до 1,0% (масс./об.).
34. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением поверхностно-активного вещества, такого как SDS, Triton Х100 или PEG, в концентрации от 0,01 до 0,1% (масс./об.).
35. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением кальция, кобальта, меди, железа, магния и/или марганца в форме хлоридных, сульфатных и/или фосфатных солей в концентрациях от 1 до 200 ммоль/л.
36. Способ по п. 9, где получают биомассу Pichia pastoris с содержанием CGC более 15% (масс./масс.) культивированием в BSM с добавлением кальция, кобальта, меди, железа, магния и/или марганца в форме хлоридных, сульфатных и/или фосфатных солей в концентрациях от 5 до 50 ммоль/л.
37. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 15-85 (моль. %) в результате культивирования
Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 40 до 180 г/л.
38. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 15-85 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 60 до 120 г/л.
39. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 50-50 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 40 до 180 г/л.
40. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 50-50 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозы, сахарозы, лактозы, их смесей или веществ, содержащих такие соединения в качестве источников углерода, в концентрациях от 60 до 120 г/л.
41. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 15-85 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением кофеина или веществ, содержащих кофеин, где конечная концентрация кофеина в BSM составляет до 100 ммоль/л.
42. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 15-85 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозамина в концентрации 10-50 ммоль/л.
43. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 50-50 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением кофеина или веществ, содержащих кофеин, где конечная концентрация кофеина в BSM составляет до 100 ммоль/л.
44. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 50-50 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris в BSM с добавлением глюкозамин в концентрации 10-50 ммоль/л.
45. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 15-85 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris при pH выше 6,5.
46. Способ по п. 9, где отношение хитина к глюкану в CGC составляет более 50-50 (моль. %) в результате культивирования Pichia pastoris при pH выше 6,5.
47. Способ по п. 9, где биомассу Pichia pastoris получают в качестве побочного продукта фармацевтической промышленности.
48. Применение биокомпозитного порошка, содержащего CGC и полисахариды, содержащие маннозу, экстрагируемых из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по пп. 18 в качестве фармацевтического эксципиента.
49. Применение биокомпозитного порошка, содержащего полисахариды, экстрагируемые из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по пп. 1-8 в качестве косметического эксципиента.
50. Применение биокомпозитного порошка, содержащего полисахариды, экстрагируемые из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по пп. 1-8 в фармацевтических составах.
51. Применение биокомпозитного порошка, содержащего полисахариды, экстрагируемые из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по пп. 1-8 в косметических составах.
52. Применение биокомпозитного порошка, содержащего полисахариды, экстрагируемые из биомассы дрожжей Pichia pastoris, по пп. 1-8 в пищевых составах.