RU2382051C1 - Method for making chitosan-melanin complex of dead bees - Google Patents

Method for making chitosan-melanin complex of dead bees Download PDF

Info

Publication number
RU2382051C1
RU2382051C1 RU2008129931/13A RU2008129931A RU2382051C1 RU 2382051 C1 RU2382051 C1 RU 2382051C1 RU 2008129931/13 A RU2008129931/13 A RU 2008129931/13A RU 2008129931 A RU2008129931 A RU 2008129931A RU 2382051 C1 RU2382051 C1 RU 2382051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melanin
chitosan
mass
stage
complex
Prior art date
Application number
RU2008129931/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Ивановна Селионова (RU)
Марина Ивановна Селионова
Наталья Владимировна Погарская (RU)
Наталья Владимировна Погарская
Original Assignee
Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Российской академии сельскохозяйственных наук filed Critical Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority to RU2008129931/13A priority Critical patent/RU2382051C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382051C1 publication Critical patent/RU2382051C1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: chitosan-melanin complex of dead bees can be used in veterinary science for making treatment-and-prophylactic preparations, in medicine for prevention and treatment of intestinal infectious diseases of various origin, and also wound healing ointments and as a radio protector of organism and skin. The method involves preliminary drying of chitin-melanin raw materials to humidity 4-6%, providing its chopping, then the dried mass is powdered, deproteinized with 10% alkali NaOH at temperature 78-82°C within 1.5-2.0 hours. Then 50% NaOH is added to the reaction mixture thereby reducing its concentration to 30% from the initial. The prepared mass is deacetylated at temperature 90-95°C within 1.5-2.0 hours, filtered. The filtered mass representing chitosan is prepared by washing the mass with distilled water to make pH=7. Melanin is precipitated from the solution remained after filtering by to concentrated hydrochloric acid to ensure changing pH of processed solution medium to sour area and flocculation representing melanin that is separated from a liquid phase by centrifugation, washed out; chitosan and melanin are dried separately at temperature 50-60°C to humidity of 8…10 % and mixed to prepare an end product of chitosan-melanin complex.
EFFECT: invention allows simplifying method with higher yield of chitosan and melanin.
1 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области биотехнологии и, в частности, к способам получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел, который может быть использован в ветеринарии для получения препаратов лечебно-профилактического назначения, в медицине для профилактики и лечения кишечно-инфекционных заболеваний различного происхождения, а также ранозаживляющих мазей и как радиопротектор организма и кожного покрова.The invention relates to the field of biotechnology and, in particular, to methods for producing a chitosan-melanin complex from the death of bees, which can be used in veterinary medicine for the production of drugs for preventive purposes, in medicine for the prevention and treatment of enteric infections of various origins, and wound healing ointments and as a radioprotector of the body and skin.

Уровень техникиState of the art

Сырьем для получения хитозан-меланинового комплекса являются подмор пчел, а также жуки, мухи, которых выращивают искусственно, и другие насекомые, содержащие хитин, являющийся основой кутикулы, и меланин, а также коконы и куколки насекомых.The raw material for obtaining the chitosan-melanin complex is the death of bees, as well as beetles, flies, which are grown artificially, and other insects containing chitin, which is the basis of the cuticle, and melanin, as well as cocoons and pupae of insects.

Известен экстракционный способ получения хитозана, заключающийся в последовательном разрушении структуры сырья в растворах едкого натра NaOH и соляной кислоты НСl концентрацией 4% по следующей схеме.Known extraction method for producing chitosan, which consists in the sequential destruction of the structure of the raw material in solutions of caustic soda NaOH and hydrochloric acid HCl concentration of 4% according to the following scheme.

Подсушенное исходное сырье после автоферментолиза подвергается последовательно следующей обработке:After autofermentolysis, the dried raw material is sequentially subjected to the following processing:

1 стадия. Деминерализация раствором НСl.Stage 1 Demineralization with HCl solution.

2 стадия. Промывка дистиллированной водой до нейтральной реакции.2 stage. Rinse with distilled water until neutral.

3 стадия. Депротеинирование раствором NaOH.3 stage. Deproteination with NaOH solution.

4 стадия. Промывка дистиллированной водой до нейтральной реакции.4 stage. Rinse with distilled water until neutral.

5 стадия. Деминерализация раствором НСl.5 stage. Demineralization with HCl solution.

6 стадия. Промывка дистиллированной водой до нейтральной реакции.6th stage. Rinse with distilled water until neutral.

7 стадия. Сушка теплым воздухом t=55…60°С.7th stage. Drying with warm air t = 55 ... 60 ° С.

Высушенная масса представляет собой хитин, из которого нужно получить хитозан.The dried mass is chitin from which to obtain chitosan.

8 стадия. Дезацетилирование раствором NaOH.8 stage. Deacetylation with NaOH.

9 стадия. Сушка теплым воздухом t=55…60°С. Высушенная масса представляет собой хитозан.9th stage. Drying with warm air t = 55 ... 60 ° С. The dried mass is chitosan.

На стадиях деминерализации, депротеинирования, дезацетилирования процессы длятся до двух часов. Процесс сушки длится до 48 часов (см. О.Я.Мезенова, А.С.Лысова, Е.В.Григорьева, С.М. Вильт. Технология получения хитина/хитозана из сушеного рачка гаммаруса с применением автоферментолиза. // Известия Калининградского ГТУ. - 2004. - №5).At the stages of demineralization, deproteination, deacetylation, the processes last up to two hours. The drying process lasts up to 48 hours (see O.Ya. Mezenova, A.S. Lysova, E.V. Grigoryeva, S.M. Vilt. Technology for producing chitin / chitosan from dried gammarus crustacean using autofermentolysis. // Izvestiya Kaliningradskogo GTU. - 2004. - No. 5).

Вышеприведенный способ является универсальным для получения из хитинсодержащего сырья хитина/хитозана. Применение этой технологии для получения хитина/хтиозана из пчелиного подмора нежелательно по следующим причинам:The above method is universal for obtaining chitin / chitosan from chitin-containing raw materials. The use of this technology to obtain chitin / chthiosan from bee subpestilence is undesirable for the following reasons:

во-первых, из-за его двукратной деминерализации (стадии 1 и 5), поскольку пчелиный подмор практически не содержит минеральных веществ и эта обработка не нужна;firstly, because of its double demineralization (stages 1 and 5), since bee subpestilence is practically free of mineral substances and this treatment is not needed;

во-вторых, из-за лишних стадий промывки (стадии 2 и 6), потому что исключаются стадии деминерализации 1 и 5.secondly, due to unnecessary washing stages (stages 2 and 6), because demineralization stages 1 and 5 are excluded.

Также нерациональна промывка обрабатываемого сырья дистиллированной водой (стадия 4) после депротеинирования (стадия 3), поскольку водой вымывается растворенный в щелочной среде меланин. К тому же в удаляемом растворе NaOH находится меланин, который по данному способу не используется, а выход хитозана по нашим экспериментальным данным при этом уменьшается до 6% от массы исходного подмора, что недопустимо при получении хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел.It is also irrational to wash the processed raw materials with distilled water (stage 4) after deproteination (stage 3), since melanin dissolved in an alkaline medium is washed out with water. In addition, in the removed NaOH solution, there is melanin, which is not used by this method, and the yield of chitosan according to our experimental data decreases to 6% by weight of the initial subpestilence, which is unacceptable when obtaining a chitosan-melanin complex from bee subpestilence.

Разновидностями базового экстракционного способа являются способы получения хитозана из сырья с высоким содержанием минеральных веществ, например из панциря ракообразных (см. Патенты Российской Федерации №1336291 А1, 6 А23L 1/33; №2000066 С, A23L 1/33; №2116733 С1, 6 А23L 1/33; №2147590 С1, 7 С08В 37/08.), которые также содержат стадии обработки, ухудшающие свойства хитозана даже при получении его из сырья ракообразных, а для получения хитозана и меланина из подмора пчел совершенно не пригодны, поскольку уменьшают содержание этих веществ в конечном продукте - хитозан-меланиновом комплексе.Varieties of the basic extraction method are methods for producing chitosan from raw materials with a high content of mineral substances, for example, from crustacean shell (see Patents of the Russian Federation No. 1336291 A1, 6 A23L 1/33; No. 2000066 C, A23L 1/33; No. 211163333 C1, 6 А23L 1/33; No. 2147590 С1, 7 С08В 37/08.), Which also contain processing steps that worsen the properties of chitosan even when it is obtained from crustaceans, and are completely unsuitable for producing chitosan and melanin from dead bees, since they reduce the content of these substances in the final product - chitosan-chalk Ninove complex.

Результаты проведенной проверочной обработки пчелиного подмора по базовому способу и его вариантам показали, что в конечном продукте содержание хитозана уменьшается более чем вдвое по сравнению с предлагаемым способом, а меланина остаются только следовые количества, не имеющие практического значения.The results of the verification treatment of bee subpestilence according to the basic method and its variants showed that the chitosan content in the final product is more than halved compared to the proposed method, and only trace amounts of no practical value remain in melanin.

Известен способ получения хитозана непосредственно из сухого подмора пчел. При детальном рассмотрении подмора в нем видны целые не разрушенные пчелы и различные части пчел (голова, грудь, ножки, брюшко, крылья и др.). Для получения хитина применяется одностадийная обработка 10% раствором щелочи NaOH, что позволяет отделить до 80% белка и большое количество меланинов. После удаления жидкой части - щелочного гидролизата, оставшаяся масса - хитин - промывается большим количеством воды до рН 7 и высушивается при температуре 55±5°С. Сухой хитин из подмора пчел имеет вид темно-коричневой массы со специфическим запахом. В нем хорошо просматриваются членики насекомого (голова, грудь, ножки и крылья в виде слипшихся комочков и в виде отдельных раздробленных частей), а также отдельные сегменты брюшка. В кутикуле пчелы хитин связан с меланином, и в процессе депротеинирования некоторая часть меланина теряется с белком. Безусловно, некоторая часть меланина остается с хитином, поэтому полученный продукт можно считать хитин-меланиновым комплексом. Последующая обработка - дезацетилирование хитина пчел - проводится в 50% растворе NaOH при температуре 125±5°С. При этом происходит растворение меланинов, которые окрашивают щелочь в черный цвет. После обработки хитина раствор сливают, а оставшуюся часть промывают до рН 7 промывных вод. Полученный остаток является хитозаном. Его коричневый цвет свидетельствует об остаточном содержании меланинов. Полученный продукт используется для получения препарата «Пчелозан» (см. Немцев С.В., Зуева О.Ю., Хисматуллин Р.Г., Хисматуллин М.Р., Варламов В.П. Пчела как потенциальный источник хитозана. // материалы 6 Междунар. конф. (Щелково, Моск. обл., 22-24 окт.2001 г.), Центр «Биоинженерия» РАН, 398 с.).A known method of producing chitosan directly from the dry dead bees. Upon a detailed examination of the scorpion, it shows whole, not destroyed bees and various parts of the bees (head, chest, legs, abdomen, wings, etc.). To obtain chitin, a single-stage treatment with 10% alkali solution of NaOH is used, which allows you to separate up to 80% of protein and a large amount of melanins. After removal of the liquid part - alkaline hydrolyzate, the remaining mass - chitin - is washed with plenty of water to pH 7 and dried at a temperature of 55 ± 5 ° C. Dry chitin from dead bees has the appearance of a dark brown mass with a specific smell. Articulate segments of the insect (head, chest, legs and wings in the form of clumped lumps and in the form of separate fragmented parts), as well as individual segments of the abdomen are clearly visible in it. In the bee cuticle, chitin is associated with melanin, and in the process of deproteination, some of the melanin is lost with protein. Of course, some of the melanin remains with chitin, so the resulting product can be considered a chitin-melanin complex. Subsequent treatment - bees chitin deacetylation - is carried out in a 50% NaOH solution at a temperature of 125 ± 5 ° C. In this case, the dissolution of melanins occurs, which color the alkali in black. After treatment of chitin, the solution is drained, and the remainder is washed to pH 7 with wash water. The resulting residue is chitosan. Its brown color indicates a residual melanin content. The resulting product is used to obtain the drug "Pchelosan" (see Nemtsev S.V., Zueva O.Yu., Khismatullin R.G., Khismatullin M.R., Varlamov V.P. Bee as a potential source of chitosan. // Materials 6th International Conference (Schelkovo, Moscow Region, October 22-24, 2001), Center for Bioengineering RAS, 398 pp.).

Недостатком данной технологии является то, что обработке подвергается подмор пчел без их предварительного измельчения, необходимого для разрушения частей пчел и увеличения активной поверхности контакта частиц с реагентами. В результате отсутствия измельчения на всех стадиях обработки сохраняются части пчелы, а это свидетельствует о неглубокой обработке сырья и неполном отделении белка и других веществ. Поэтому судить о полноте переработки сырья не представляется возможным, что подтверждается данными, приведенными в таблицах 1, 2, 3 (см. ссылку). Судить о количественном выходе хитозана из подмора пчел по данным, приведенным в этих таблицах, также не имеется возможности, поскольку они приведены к разным исходным массам.The disadvantage of this technology is that the processing is performed to kill the bees without their preliminary grinding, which is necessary to destroy parts of the bees and increase the active contact surface of the particles with reagents. As a result of the absence of grinding, parts of the bee are preserved at all stages of processing, and this indicates a shallow processing of raw materials and incomplete separation of protein and other substances. Therefore, to judge the completeness of the processing of raw materials is not possible, which is confirmed by the data given in tables 1, 2, 3 (see link). It is also not possible to judge the quantitative yield of chitosan from bee death by the data given in these tables, since they are reduced to different initial masses.

Другим значительным недостатком является то, что после отделения раствора NaOH из него не выделяется ценный продукт меланин. Кроме того, применение СO2 экстракции требует дополнительно оборудования, что значительно удорожает процесс, но не дает желаемого результата.Another significant drawback is that after separation of the NaOH solution, the valuable melanin product is not released from it. In addition, the use of CO 2 extraction requires additional equipment, which significantly increases the cost of the process, but does not give the desired result.

Также известен способ получения хитозана из кутикулярных оболочек насекомых, которые измельчают до частиц размером 0,2…0,3 мм, обрабатывают 40% раствором щелочи при температуре 100…110°С, жидкостном модуле 1:20 в течение 3…3,5 часов при одновременном воздействии ультразвуком с частотой 15…35кГц. Применение ультразвука вызвано тем, что структура хитина из наружного скелета насекомых, не имеющего минеральных солей, отличается плотной упаковкой. При обработке химическими веществами такая структура препятствует проникновению реагентов вглубь частиц хитина (см. Патент Российской Федерации №2067588 С1, 6 С08В 37/08. Способ получения хитозана).Also known is a method of producing chitosan from cuticular shells of insects, which are crushed to particles with a size of 0.2 ... 0.3 mm, treated with a 40% alkali solution at a temperature of 100 ... 110 ° C, a liquid module of 1:20 for 3 ... 3.5 hours with simultaneous exposure to ultrasound with a frequency of 15 ... 35 kHz. The use of ultrasound is due to the fact that the structure of chitin from the external skeleton of insects that do not have mineral salts is notable for its dense packaging. When treated with chemicals, this structure prevents the penetration of reagents deep into the particles of chitin (see Russian Federation Patent No. 2067588 C1, 6 C08B 37/08. Method for producing chitosan).

Недостатком данного способа является то, что измельчение исходного сырья, в том числе кутикул насекомых, куколок тутового шелкопряда без предварительной сушки до величины зерен 0,2…0,3 мм практически не выполнимо по следующим причинам:The disadvantage of this method is that the grinding of raw materials, including cuticle of insects, silkworm pupae without preliminary drying to a grain size of 0.2 ... 0.3 mm is practically not feasible for the following reasons:

во-первых, исходное сырье в зависимости от его вида имеет определенную равновесную влажность (у подмора пчел она равна 8-10%), которая не позволяет применять измельчение обычными способами. Исходная масса не измельчается, а размазывается, то есть превращается в некоторую мягкую массу с сохранением частиц скелета пчел, насекомых, а коконы тутового шелкопряда сминаются, но не разделяются на частицы;firstly, the feedstock, depending on its type, has a certain equilibrium humidity (it is 8-10% for dead bees), which does not allow grinding using conventional methods. The initial mass is not crushed, but smeared, that is, it turns into some soft mass with the preservation of particles of the skeleton of bees, insects, and silkworm cocoons are crushed, but not divided into particles;

во-вторых, плотность исходной массы очень мала, поэтому она не измельчается под воздействием ударных усилий ножей лабораторных мельниц.secondly, the density of the initial mass is very low, so it is not crushed under the influence of the impact forces of the knives of laboratory mills.

Эти причины не позволяют измельчать материал не только до рекомендованных размеров частиц 0,2…0,3 мм, но и больших размеров. В результате получается некоторая сырая не измельченная масса, которая из-за своей вязкости слабо реагирует на применение ультразвука, т.е. масса не разрушается. Для снятия этой проблемы необходимы соответствующая предварительная сушка исходного сырья и соответствующий способ измельчения применительно к пчелиному подмору, что исключит применение ультразвука, повысит выход хитозана. Нужно отметить, что данная технология не предусматривает извлечения меланина, который имеется в подморе пчел.These reasons do not allow grinding material not only to the recommended particle sizes of 0.2 ... 0.3 mm, but also large sizes. The result is some raw, unmilled mass, which, due to its viscosity, reacts poorly to the use of ultrasound, i.e. mass is not destroyed. To solve this problem, an appropriate preliminary drying of the feedstock and an appropriate grinding method as applied to bee death are necessary, which will exclude the use of ultrasound and increase the yield of chitosan. It should be noted that this technology does not provide for the extraction of melanin, which is present in the death of bees.

Наиболее близким к заявленному способу является способ получения хитина и способ получения хитозана из синантропных мух, культивируемых на твердых органических отходах, а также из форм их постадийного развития. Хитинсодержащую фракцию получают путем раздавливания хитинсодержащего сырья с разделением последнего на гидрофильные и гидрофобные жидкие фракции с последующим получением хитинсодержащей массы. Эта подготовительная часть способа получения исходного сырья характерна и необходима для технологии получения хитинсодержащей исходной массы из мух, а при использовании исходной массы из подмора пчел она не требуется.Closest to the claimed method is a method for producing chitin and a method for producing chitosan from synanthropic flies cultivated on solid organic waste, as well as from the forms of their gradual development. The chitin-containing fraction is obtained by crushing chitin-containing raw materials with separation of the latter into hydrophilic and hydrophobic liquid fractions, followed by obtaining chitin-containing mass. This preparatory part of the method of obtaining the feedstock is characteristic and necessary for the technology for producing chitin-containing feedstock from flies, and when using the feedstock from the death of bees, it is not required.

Общим в данной технологии с предлагаемым способом является то, что исходная масса из мух имеет повышенную влажность и требуется ее высушивание до влажности, позволяющей осуществить тонкий помол. Подмор пчел тоже имеет первоначальную влажность и требуется его сушка.Common in this technology with the proposed method is that the initial mass of flies has high humidity and requires drying to humidity, allowing for fine grinding. Dead bees also have an initial moisture content and require drying.

Далее, по технологии прототипа полученная высушенная масса подвергается тонкому помолу, загружается в колбу, заливается 40-50%-ным раствором NaOH, предварительно нагретым до 85-90°С, до соотношения твердой и жидкой фаз Т:Ж=1:(3-5) по массе и выдерживается 1,5-2 часа при температуре 100-110°С, перемешивании, отсутствии доступа воздуха в колбу к реакционной среде и воздействии ультразвуком частотой 20-30 кГц. Затем раствор отсасывается, а осадок промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции. Отмытый осадок повторно обрабатывается таким же образом. После обработки раствор удаляется, а осадок промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции. Растворы, полученные при обработке хитинсодержащей массы, подвергаются дальнейшей обработке с целью выделения белка, сырого жира, хлористого натрия (см. Патент Российской Федерации №2139887 C1, 6 С08В 37/08).Further, according to the technology of the prototype, the obtained dried mass is subjected to fine grinding, loaded into a flask, filled with a 40-50% NaOH solution, preheated to 85-90 ° C, to the ratio of solid and liquid phases T: W = 1: (3- 5) by weight and maintained for 1.5-2 hours at a temperature of 100-110 ° C, stirring, lack of air in the flask to the reaction medium and exposure to ultrasound at a frequency of 20-30 kHz. Then the solution is aspirated, and the precipitate is washed with distilled water until neutral. The washed precipitate is reprocessed in the same way. After treatment, the solution is removed, and the precipitate is washed with distilled water until neutral. The solutions obtained in the treatment of chitin-containing mass are further processed in order to isolate protein, crude fat, sodium chloride (see Russian Federation Patent No. 2139887 C1, 6 C08B 37/08).

Рассмотрение способа, изложенного в патенте, и анализ его недостатков рационально начать со стадии сушки и получения хитозана.Consideration of the method described in the patent, and analysis of its shortcomings, it is rational to begin with the stage of drying and obtaining chitosan.

Первой стадией получения хитозана является сушка влажной массы. Как, при каком режиме и до какой влажности она проводилась в прототипе не указано, хотя это важно, поскольку второй стадией обработки указан тонкий помол. Какова величина зерен или что собою представляет молотая масса, снова не сказано. Далее в прототипе указано, что в остатке имеются частицы величиной 0,5 мм и это после многократной обработки щелочью с применением ультразвука. Отсюда следует вывод: в прототипе сушка хитинсодержащей массы проводилась недостаточно, по крайней мере, не до стадии ее крошимости, а в таком случае тонкий помол массы выполнить невозможно, можно только немного ее измельчить, но этого в процессе обработки оказалось недостаточно и потребовалось для проникновения раствора в частицы массы применить ультразвук с его дорогостоящим оборудованием и технологией. Недосушенный материал не будет размалываться, а будет размазываться в виде пасты по рабочим органам измельчителя. А поскольку тонкого помола не происходит, возникают дальнейшие осложнения при воздействии на пастообразную массу реагентами и для интенсификации процесса вынужденно применяют ультразвук с его дорогостоящим оборудованием.The first step in producing chitosan is to dry the wet mass. How, under what mode and to what humidity it was carried out in the prototype is not indicated, although this is important, since the second grinding stage indicates a fine grinding. What is the size of the grains or what the ground mass is, is not said again. Further, in the prototype it is indicated that there are 0.5 mm particles in the residue, and this is after repeated treatment with alkali using ultrasound. The conclusion follows: in the prototype, the chitin-containing mass was not dried enough, at least not to the stage of crumbling, and in this case it is impossible to finely grind the mass, you can only grind it a little, but this was not enough during processing and was required for the solution to penetrate apply ultrasound into particles of the mass with its expensive equipment and technology. Unfinished material will not be grinded, but will be spread in paste form over the working bodies of the grinder. And since fine grinding does not occur, further complications arise when exposed to a paste-like mass with reagents, and ultrasound with its expensive equipment is forced to use to intensify the process.

На стадиях обработки хитинсодержащей массы также можно отметить недостатки, а именно: в рассматриваемом способе масса последовательно дважды обрабатывалась щелочным раствором одинаковой (45-50%) концентрации, хотя известно, что сначала реакция идет в поверхностном слое и не требует ни повышения концентрации реагента, ни применения ультразвука. При повторной углубленной обработке повышенная концентрация реагента оправдана, а применение ультразвука вынужденное из-за некачественного тонкого помола.At the stages of processing the chitin-containing mass, one can also note disadvantages, namely: in the method under consideration, the mass was sequentially twice treated with an alkaline solution of the same (45-50%) concentration, although it is known that the reaction first occurs in the surface layer and does not require either an increase in the concentration of the reagent ultrasound applications. With repeated in-depth processing, an increased concentration of the reagent is justified, and the use of ultrasound is forced due to low-quality fine grinding.

Очень серьезным недостатком является то, что в прототипе, как и в других способах, совершенно не уделено внимание выделению из отработавших растворов меланина, являющегося ценным препаратом.A very serious drawback is that in the prototype, as in other methods, absolutely no attention is paid to the allocation of spent solutions of melanin, which is a valuable drug.

Также необходимо отметить, что на стадиях получения хитозана из хитинсодержащей массы двукратная обработка 45-50% раствором щелочи не требуется, потому что удаление белка (депротеинирование) было осуществлено в стадии подготовки хитинсодержащего сырья. Применение ультразвука свидетельствует о недостаточной предварительной сушке массы и недостаточном ее измельчении, то есть малой активной контактной поверхности. Кроме этого необходимо отметить, что при подготовке хитинсодержащая масса в рассматриваемом способе обрабатывалась различными органическими растворителями: хлороформом, этиловым спиртом и др., что недопустимо при подготовке препаратов для медицинских и ветеринарных целей, поскольку при использовании этих растворителей препарат приобретает специфический запах и вкус, на которые люди и животные реагируют отрицательно.It should also be noted that at the stages of obtaining chitosan from a chitin-containing mass, a double treatment with a 45-50% alkali solution is not required, because protein removal (deproteination) was carried out in the preparation stage of the chitin-containing raw material. The use of ultrasound indicates insufficient preliminary drying of the mass and its insufficient grinding, that is, a small active contact surface. In addition, it should be noted that during the preparation, the chitin-containing mass in the method under consideration was treated with various organic solvents: chloroform, ethyl alcohol, etc., which is unacceptable in the preparation of preparations for medical and veterinary purposes, since when using these solvents, the drug acquires a specific smell and taste, which humans and animals react negatively.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к увеличению выхода хитозана, получаемого из подмора пчел, в 1,5…2 раза и меланина до 85…92% от его содержания в пчелином подморе, а также упрощению способа получения хитозан-меланинового комплекса за счет более рациональной технологии.The technical result that can be obtained using the present invention is to increase the yield of chitosan obtained from the death of bees, 1.5 ... 2 times and melanin up to 85 ... 92% of its content in bee subpestilence, as well as simplifying the method of producing chitosan -melanine complex due to more rational technology.

Технический результат достигается с помощью способа получения хитозан-меланинового комплекса, включающего сушку, измельчение хитин-меланинового сырья, обработку измельченной массы водным раствором щелочи при нагревании, промывку до рН 7 промывных вод, отличающийся тем, что хитин-меланиновую массу предварительно высушивают до влажности 4-6%, обеспечивающей ее крошимость, высушенную массу перетирают до порошкообразного состояния, депротеинируют 10% раствором щелочи NaOH при температуре 78-82°С в течение 1,5…2,0 часов, после чего добавляют в реакционную смесь 50% раствор NaOH и доводят таким образом его концентрацию до 30% от исходной, дезацетилируют полученную массу при температуре 90…95°С в течение 1,5…2,0 часов, фильтруют, осаждают из отфильтрованного раствора меланин воздействием концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды обрабатываемого раствора в кислую область и выпадения хлопьевидного осадка, представляющего собой меланин, отделяют меланин от жидкой фазы центрифугированием, промывают, отдельно сушат хитозан и меланин при температуре 50…60°С до влажности 8…10% и смешивают их для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса.The technical result is achieved using a method for producing a chitosan-melanin complex, including drying, grinding of chitin-melanin raw materials, processing the crushed mass with an aqueous alkali solution when heated, washing to pH 7 with wash water, characterized in that the chitin-melanin mass is pre-dried to a moisture content of 4 -6%, ensuring its crumbling, the dried mass is ground to a powder state, deproteinated with 10% NaOH alkali solution at a temperature of 78-82 ° C for 1.5 ... 2.0 hours, after which it is added to the reaction 50% NaOH solution and thus bring its concentration to 30% of the initial one, deacetylate the resulting mass at a temperature of 90 ... 95 ° C for 1.5 ... 2.0 hours, filter, precipitate melanin from the filtered solution by exposure to concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium of the treated solution changes to the acidic region and a flocculent precipitate, which is melanin, precipitates, the melanin is separated from the liquid phase by centrifugation, washed, chitosan and melanin are separately dried at a temperature of 50 ... 60 ° С to a humidity of 8 ... 10% and cm Shiva them to produce the final product, melanin chitosan complex.

Сущность способа получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел заключается в следующем.The essence of the method for producing chitosan-melanin complex from the death of bees is as follows.

Технологический процесс состоит из следующих последовательных стадий обработки (см. чертеж):The technological process consists of the following successive stages of processing (see drawing):

1 стадия. Предварительная сушка подмора пчел потоком теплого воздуха (60-82°C) до влажности 4-6%, обеспечивающей его крошимость. Степень высушивания подмора пчел определяется органолептическим методом, т.е. путем сжатия подмора в ладони руки. При этом подмор должен крошиться.Stage 1 Preliminary drying of bee death by a stream of warm air (60-82 ° C) to a moisture content of 4-6%, ensuring its crumbling. The degree of drying of dead bees is determined by the organoleptic method, i.e. by compressing subpestilence in the palm of the hand. In this case, the death must crumble.

2 стадия. Измельчение высушенной массы до размера 0,2-0,3 мм путем перетирания ее до состояния порошкообразной массы с целью увеличения поверхности контакта с реагентом.2 stage. Grinding the dried mass to a size of 0.2-0.3 mm by grinding it to a powdery state in order to increase the contact surface with the reagent.

3 стадия. Депротеинирование массы 10% раствором NaOH при соотношении 1:10, при постоянном перемешивании, t=78-82°C, без доступа воздуха в течение 1,5-2,0 часов.3 stage. Deproteination of the mass with a 10% NaOH solution at a ratio of 1:10, with constant stirring, t = 78-82 ° C, without air for 1.5-2.0 hours.

4 стадия. Дезацетилирование реакционной массы проводится 30% раствором NaOH, получаемым добавлением 50% раствора NaOH к исходному, при t=90-95°C в течение 1,5-2,0 часов.4 stage. Deacetylation of the reaction mass is carried out with a 30% NaOH solution, obtained by adding a 50% NaOH solution to the original, at t = 90-95 ° C for 1.5-2.0 hours.

5 стадия. Фильтрование прореагировавшей массы с сохранением использованного раствора для последующего осаждения из него меланина.5 stage. Filtering the reacted mass with preservation of the used solution for subsequent precipitation of melanin from it.

6 стадия. Промывка полученного хитозана дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод.6th stage. Rinse the obtained chitosan with distilled water until the washings are neutral.

7 стадия. Осаждение меланина из сохраненного после стадии 5 раствора концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды в кислую область и выпадения хлопьевидного осадка.7th stage. Precipitation of melanin from the solution stored after stage 5 with concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium changes to the acidic region and a flocculent precipitate forms.

8 стадия. Отделение хлопьевидного осадка, представляющего собой меланин, центрифугированием с последующим его промыванием до нейтральной реакции промывных вод.8 stage. Separation of a flocculent precipitate, which is melanin, by centrifugation followed by washing to a neutral wash water reaction.

9 стадия. Раздельное высушивание хитозана и меланина при t=50-60°C до влажности 8-10%.9th stage. Separate drying of chitosan and melanin at t = 50-60 ° C to a moisture content of 8-10%.

10 стадия. Смешивание полученных хитозана и меланина для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса.10 stage. Mixing the obtained chitosan and melanin to obtain the final product of the chitosan-melanin complex.

Таким образом, указанные недостатки, имеющие место в вышерассмотренных способах получения хитозана из сушеного рачка гаммаруса, мух, жуков и другого хитинсодержащего сырья, учтены при разработке способа получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел, а именно учтено что:Thus, these drawbacks that occur in the above methods for producing chitosan from dried crustacean of gammarus, flies, beetles and other chitin-containing raw materials were taken into account when developing a method for producing chitosan-melanin complex from bee death, namely, that:

1. При получении хитозан-меланинового комплекса исходное сырье - подмор пчел - практически не содержит минеральных веществ. Поэтому нет необходимости обрабатывать его раствором соляной кислоты НСl.1. Upon receipt of the chitosan-melanin complex, the feedstock — dead bees — is practically free of minerals. Therefore, there is no need to treat it with a solution of hydrochloric acid Hcl.

2. Сушка подмора пчел должна осуществляться до стадии его крошимости, которая устанавливается известным органолептическим способом. Недосушенная масса не перемалывается. Она размазывается по стенке измельчающих устройств. Поэтому измельчение до стадии крошимости трупиков пчел и их частей необходимо и обязательно.2. Drying of dead bees should be carried out to the stage of its crumbling, which is established by a known organoleptic method. The under-mass is not ground. It is smeared on the wall of grinding devices. Therefore, grinding to the stage of crumbling the corpses of bees and their parts is necessary and necessary.

3. Подмор пчел легкий, имеет малую объемную плотность. Поэтому ударным способом, то есть в измельчителях с ножами, измельчению не поддается. В результате в измельченной массе остаются в большом количестве части трупов пчел. Поэтому высушенный до стадии крошимости подмор пчел необходимо измельчать в вальцевом или барабанном измельчителях до порошкообразного состояния. При этом измельченная таким способом порошкообразная масса не содержит различимых частей трупиков пчел и имеет большую активную поверхность контакта с реагентами и не требует применения ультразвука.3. Dead bees are light, has a low bulk density. Therefore, the shock method, that is, in grinders with knives, can not be crushed. As a result, in a crushed mass remain in a large number of parts of the corpses of bees. Therefore, dried up to the stage of crumbling dead bees must be crushed in a roller or drum grinder to a powder state. Moreover, the powdered mass ground in this way does not contain distinguishable parts of the corpses of bees and has a large active contact surface with reagents and does not require the use of ultrasound.

Таким образом, технология подготовки пчелиного подмора к воздействию на него химическими реагентами значительно упрощается, а качество проведения последующих стадий обработки улучшается, что способствует более высокому выходу из исходного сырья как хитозана, так и меланина.Thus, the technology of preparing bee subpestilence for exposure to chemical reagents is greatly simplified, and the quality of the subsequent processing stages is improved, which contributes to a higher yield of both chitosan and melanin from the feedstock.

4. Пчелиный подмор, высушенный до возможности его измельчения и измельченный до порошкообразного состояния, позволяет ограничиться только одной обработкой раствором 10% щелочи NaOH, что также упрощает технологический процесс.4. Bee subpestilence, dried to the extent of its grinding and crushed to a powder state, allows you to limit yourself to only one treatment with a solution of 10% alkali NaOH, which also simplifies the process.

5. В заявленном способе в отличие от прототипа и других способов раствор NaOH из обрабатываемой массы не удаляется, а оставшаяся масса не промывается дистиллированной водой, поскольку следующая обработка (дезацетилирование) проводится так же щелочью, только с ее концентрацией 30% для получения хитозана, что упрощает технологию.5. In the claimed method, in contrast to the prototype and other methods, the NaOH solution is not removed from the treated mass, and the remaining mass is not washed with distilled water, since the next treatment (deacetylation) is also carried out with alkali, only with its concentration of 30% to obtain chitosan, which simplifies technology.

6. В заявленном способе при окончании проведения дезацетилирования отфильтрованный раствор NaOH сохраняется, поскольку в нем содержится меланин.6. In the claimed method, at the end of the deacetylation, the filtered NaOH solution is retained, since it contains melanin.

7. В заявленном способе из сохраненного раствора осаждается меланин при добавлении концентрированной соляной кислоты НСl и последующем выделении образовавшегося осадка центрифугированием.7. In the inventive method, melanin is precipitated from the stored solution by adding concentrated hydrochloric acid HCl and subsequent precipitation of the precipitate formed by centrifugation.

Таким образом, последовательное выполнение в указанном порядке вышеперечисленных операций не только упрощает процесс получения хитозан-меланинового комплекса, но и позволяет повысить выход его из исходной массы с 12% хитозана до 21…24%, а меланина до 85…92%, а также осуществить более рациональную технологию его промышленного получения.Thus, the sequential performance in the above order of the above operations not only simplifies the process of obtaining chitosan-melanin complex, but also allows you to increase its output from the initial mass from 12% chitosan to 21 ... 24%, and melanin to 85 ... 92%, as well as more rational technology for its industrial production.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Примеры конкретного выполнения способа получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчелExamples of specific performance of the method for producing chitosan-melanin complex from the death of bees

Пример 1Example 1

Получение хитозан-меланинового комплекса из сырья, не высушенного до степени крошимости с разделением стадий депротеинирования и дезацетилированияObtaining a chitosan-melanin complex from raw materials not dried to the degree of crumbling with the separation of the stages of deproteination and deacetylation

1 стадия. Берется пчелиный подмор, состоящий из целых пчел и их частей, туловища, крылышек, отдельных частей, при его отборе из ульев и последующем хранении имеющий влажность 12…18%, и измельчается.Stage 1 Bee morbidity is taken, consisting of whole bees and their parts, trunk, wings, individual parts, when selected from hives and subsequent storage, it has a moisture content of 12 ... 18%, and is crushed.

2 стадия. Для проведения депротеинирования берется навеска измельченной массы 5 г и насыпается в колбу с притертой пробкой, заливается 10% раствором щелочи NaOH соотношением по массе 1:10 и нагревается до t=78…82°C при постоянном перемешивании магнитной мешалкой в течение 1,5…2,0 часов.2 stage. To carry out deproteination, a sample of 5 g of ground mass is taken and poured into a flask with a ground stopper, filled with 10% NaOH alkali solution with a mass ratio of 1:10 and heated to t = 78 ... 82 ° C with constant stirring with a magnetic stirrer for 1.5 ... 2.0 hours.

3 стадия. Полученная масса фильтруется на воронке Бюхнера, отфильтрованный раствор сохраняется для дальнейшего выделения из него меланина. Отфильтрованная масса является хитином с некоторым содержанием в нем меланина, о чем свидетельствует ее темно-коричневый цвет.3 stage. The resulting mass is filtered on a Buchner funnel, the filtered solution is stored for further isolation of melanin from it. The filtered mass is chitin with some melanin in it, as evidenced by its dark brown color.

4 стадия. Полученный хитин промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод рН 7.4 stage. The obtained chitin is washed with distilled water until the pH of the washings is neutral.

5 стадия. Для проведения дезацетилирования масса полученного хитина заливается 30% раствором NaOH в соотношении 1:10. Полученная масса нагревается до t=90…95°C без доступа воздуха с перемешиванием в течение 1,5…2,0 часов.5 stage. To carry out deacetylation, the mass of the obtained chitin is poured with a 30% NaOH solution in a ratio of 1:10. The resulting mass is heated to t = 90 ... 95 ° C without access of air with stirring for 1.5 ... 2.0 hours.

6 стадия. Охлажденная после дезацетилирования масса фильтруется на воронке Бюхнера, отфильтрованный раствор сохраняется.6th stage. The mass cooled after deacetylation is filtered on a Buchner funnel, and the filtered solution is preserved.

7 стадия. Полученный хитозан с некоторым содержанием в нем меланина промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод рН 7.7th stage. The obtained chitosan with some melanin content in it is washed with distilled water until the pH of the washings is neutral.

8 стадия. Осаждение меланина из сохраненного раствора (п.3 и п.6) проводится концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды в кислую область и выпадения темного хлопьевидного осадка.8 stage. Precipitation of melanin from the stored solution (p. 3 and p. 6) is carried out with concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium changes to the acidic region and a dark flocculent precipitate forms.

9 стадия. Отделение осажденного меланина из раствора проводится центрифугированием с последующей его промывкой до нейтральной реакции промывных вод рН 7.9th stage. Separation of precipitated melanin from the solution is carried out by centrifugation, followed by washing to a neutral pH 7 wash water reaction.

10 стадия. Высушивание хитозана и меланина проводится одновременно без их смешивания при t=50…60°C до влажности 8…10%, являющейся равновесной.10 stage. Drying of chitosan and melanin is carried out simultaneously without mixing at t = 50 ... 60 ° C to a moisture content of 8 ... 10%, which is equilibrium.

11 стадия. Для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса проводится смешивание хитозана и меланина.11 stage. To obtain the final product of the chitosan-melanin complex, chitosan and melanin are mixed.

Выход хитозана в этом случае составляет 6…8% от исходной массы подмора, а меланина - 62…69% от содержания его в подморе.The yield of chitosan in this case is 6 ... 8% of the initial mass of the subpestilence, and melanin - 62 ... 69% of its content in the subpestilence.

Выход хитозана можно увеличить, применив сушку исходной массы до степени крошимости с последующим ее более тонким измельчением.The yield of chitosan can be increased by applying the initial mass to a degree of crumbling, followed by its finer grinding.

Пример 2Example 2

Получение хитозан-меланинового комплекса из сырья, предварительно высушенного до степени крошимости с последующим более тонким измельчением и разделением стадий депротеинирования и дезацетилированияObtaining a chitosan-melanin complex from raw materials, previously dried to the degree of crumbling, followed by finer grinding and separation of the stages of deproteination and deacetylation

Пчелиный подмор, состоящий из целых пчел и их частей, туловища, крылышек, отдельных частей, при его отборе из ульев и последующем хранении имеет влажность 12…18%.Bee subpestilence, consisting of whole bees and their parts, trunk, wings, individual parts, when selected from hives and subsequent storage, has a moisture content of 12 ... 18%.

При такой влажности пчелиный подмор плохо измельчается и требует подсушки до 4-6% влажности, при которой он приобретает хрупкость и легко измельчается. Сушка осуществляется одним из способов.With such humidity, bee subpestilence is poorly crushed and requires drying up to 4-6% humidity, at which it becomes brittle and easily crushed. Drying is carried out in one of the ways.

1 стадия. 1-й способ заключается в высушивании исходной массы, распределенной слоем 5…10 мм по противню в сушильном шкафу при t=60…82°С. Продолжительность сушки составляет 2,0…2,5 часа.Stage 1 The 1st method consists in drying the initial mass, distributed by a layer of 5 ... 10 mm on a baking sheet in an oven at t = 60 ... 82 ° C. The drying time is 2.0 ... 2.5 hours.

По 2-му способу исходная масса помещается в мешочек из хлопчатобумажной ткани, укладывается на сетку и распределяется в мешочке слоем толщиной 2-4 см и продувается потоком воздуха при t=60…82°C. При этом процесс сушки заканчивается через 15…20 мин. Степень высушивания массы определяется органолептическим методом, то есть путем сжатия подмора в ладони руки. При этом подмор должен крошиться.According to the 2nd method, the initial mass is placed in a bag of cotton cloth, laid on a grid and distributed in the bag with a layer 2-4 cm thick and blown with an air stream at t = 60 ... 82 ° C. The drying process ends in 15 ... 20 minutes. The degree of drying of the mass is determined by the organoleptic method, that is, by compressing subpestilence in the palm of the hand. In this case, the death must crumble.

Имея малую плотность, пчелиный подмор плохо измельчается в мельницах с ножами. Поэтому в лабораторных условиях при малой его массе необходимо проводить измельчение способом перетирания в лабораторной ступке, а при большой массе - в барабанной или конусной мельнице до порошкообразного состояния с величиной зерен 0,2…0,3 мм. Измельченная масса имеет очень большую активную поверхность контакта с реагентами, что значительно ускоряет протекание химических реакций и увеличивает полноту обработки.Having a low density, bee subpestilence is poorly crushed in mills with knives. Therefore, in laboratory conditions, with a small mass, it is necessary to grind by grinding in a laboratory mortar, and with a large mass - in a drum or cone mill to a powder state with a grain size of 0.2 ... 0.3 mm. The ground mass has a very large active contact surface with reagents, which significantly accelerates the flow of chemical reactions and increases the completeness of processing.

2 стадия. Для проведения депротеинирования берется порошкообразная навеска массой 5 г и насыпается в колбу с притертой пробкой, заливается 10% раствором щелочи NaOH соотношением 1:10 по массе и нагревается до t=78-82°С при постоянном перемешивании магнитной мешалкой в течение 1,5…2,0 часов.2 stage. To carry out deproteination, a powdered sample weighing 5 g is taken and poured into a flask with a ground stopper, filled with a 10% NaOH alkali solution with a ratio of 1:10 by weight and heated to t = 78-82 ° C with constant stirring with a magnetic stirrer for 1.5 ... 2.0 hours.

3-я и последующие стадии выполняются аналогично соответствующим стадиям из примера 1.3rd and subsequent stages are performed similarly to the corresponding stages from example 1.

В примере 2 по сравнению с примером 1 выход хитозана увеличился с 6…8% до 13…15% от исходной массы подмора, а выход меланина остался в пределах 62…69%. Увеличение выхода хитозана во 2-м примере объясняется более полным его извлечением из массы подмора, что свидетельствует о необходимости сушки подмора до стадии крошимости, обеспечивающей его тонкое измельчение, которое увеличивает активную поверхность массы, вступающей в контакт с реагентами.In example 2, compared with example 1, the yield of chitosan increased from 6 ... 8% to 13 ... 15% of the initial mass of death, and the yield of melanin remained within 62 ... 69%. The increase in the yield of chitosan in the 2nd example is explained by its more complete extraction from the dead mass, which indicates the necessity of drying the dead dead to the stage of crumbling, providing its fine grinding, which increases the active surface of the mass coming into contact with the reagents.

Имеется возможность увеличения выхода хитозана и меланина за счет исключения промежуточной стадии 3 промывки и объединения (в примерах 1 и 2) стадий 2 и 4.It is possible to increase the yield of chitosan and melanin by eliminating the intermediate stage 3 washing and combining (in examples 1 and 2) of stages 2 and 4.

Пример 3Example 3

Получение хитозан-меланинового комплекса из сырья, предварительно высушенного до степени крошимости с последующим более тонким измельчением и без разделения стадий депротеинирования и дезацетилированияObtaining a chitosan-melanin complex from raw materials previously dried to the degree of crumbling, followed by finer grinding and without separation of the stages of deproteination and deacetylation

1 стадия. Высушивание и измельчение исходной массы выполняется аналогично стадии 1 из примера 2.Stage 1 Drying and grinding of the initial mass is carried out analogously to stage 1 of example 2.

2 стадия. Депротеинирование выполняется аналогично стадии 2 примера 2.2 stage. Deproteination is carried out similarly to stage 2 of example 2.

В отличие от примеров 1 и 2 дезацетилирование массы проводится без фильтрования и отделения раствора, содержащего меланин в стадии 3, следующим образом.Unlike examples 1 and 2, the deacetylation of the mass is carried out without filtering and separating the solution containing melanin in stage 3, as follows.

3 стадия. Для проведения дезацетилирования в полученную массу в ту же колбу приливается 50 мл 50% раствора NaOH и таким образом доводится его концентрация в реакционной смеси до 30% от исходного. Полученная масса нагревается до t=90…95°C без доступа воздуха с перемешиванием в течение 1,5…2,0 часов.3 stage. To carry out deacetylation, 50 ml of a 50% NaOH solution are poured into the resulting flask into the same flask, and thus its concentration in the reaction mixture is brought to 30% of the initial one. The resulting mass is heated to t = 90 ... 95 ° C without access of air with stirring for 1.5 ... 2.0 hours.

4 стадия. Полученная масса фильтруется на воронке Бюхнера, отфильтрованный раствор сохраняется для дальнейшего выделения из него меланина. Отфильтрованная масса является хитозаном с некоторым содержанием в нем меланина, о чем свидетельствует ее темно-коричневый цвет.4 stage. The resulting mass is filtered on a Buchner funnel, the filtered solution is stored for further isolation of melanin from it. The filtered mass is chitosan with some melanin in it, as evidenced by its dark brown color.

5 стадия. Полученный хитозан промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод рН 7.5 stage. The resulting chitosan is washed with distilled water until a neutral reaction of wash water pH 7.

6 стадия. Осаждение меланина из сохраненного раствора проводится концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды в кислую область и выпадения темного хлопьевидного осадка.6th stage. Precipitation of melanin from the stored solution is carried out with concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium changes to the acidic region and a dark flocculent precipitate forms.

7 стадия. Отделение осажденного меланина из раствора проводится центрифугированием с последующей его промывкой до нейтральной реакции промывных вод рН 7.7th stage. Separation of precipitated melanin from the solution is carried out by centrifugation, followed by washing to a neutral pH 7 wash water reaction.

8 стадия. Высушивание хитозана и меланина проводится одновременно без их смешивания при t=50…60°C до влажности 8…10%, являющейся равновесной.8 stage. Drying of chitosan and melanin is carried out simultaneously without mixing at t = 50 ... 60 ° C to a moisture content of 8 ... 10%, which is equilibrium.

9 стадия. Для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса проводится смешивание хитозана и меланина.9th stage. To obtain the final product of the chitosan-melanin complex, chitosan and melanin are mixed.

Последующая обработка хитина для получения хитозана проводится согласно п.п.2-8 из примера 1. Соотношение хитин: раствор NaOH составляет 1:10. Осаждение меланина проводится из щелочного гидролизата, оставленного после получения хитина и из раствора, отделенного после дезацетилирования, согласно п.3.Subsequent treatment of chitin to obtain chitosan is carried out according to items 2-8 of Example 1. The ratio of chitin: NaOH solution is 1:10. Precipitation of melanin is carried out from an alkaline hydrolyzate left after receiving chitin and from a solution separated after deacetylation, according to claim 3.

В результате получения по этому способу выход хитозана составляет 21-24% от исходной массы взятого подмора, а меланина - 85-92% от его первоначального количества в пчелином подморе.As a result of obtaining by this method, the yield of chitosan is 21-24% of the initial mass of the taken morbidity, and melanin is 85-92% of its initial amount in bee subpestilence.

Увеличение выхода хитозана в 3-м примере с 13…15% до 21…24% и меланина с 62…69% до 85…92% произошло за счет исключения их потери при промывке отфильтрованной массы хитина, применяемой в примерах 1 и 2 стадии 3. Таким образом, заявленная технология получения хитозан-меланинового комплекса, приведенная в примере 3, может считаться наиболее оптимальной.The increase in the yield of chitosan in the 3rd example from 13 ... 15% to 21 ... 24% and melanin from 62 ... 69% to 85 ... 92% was due to the exclusion of their loss when washing the filtered mass of chitin used in examples 1 and 2 of stage 3 Thus, the claimed technology for producing chitosan-melanin complex, shown in example 3, can be considered the most optimal.

Пример 4Example 4

Испытание хитозан-меланинового комплекса на новоржденных телятахTesting chitosan-melanin complex on newborn calves

Выпойка новорожденным телятам в первые семь дней жизни хитозан-меланинового комплекса в количестве 10 (I группа) - 15 (II группа) мг на 1 кг живой массы способствовала снижению на 28,6% заболеваемости от желудочно-кишечных инфекций с диарейным синдромом, повышению показателей неспецифической резистентности - уровня гемоглобина, гамма-глобулинов, лизоцимной и бактерицидной активности, в среднем на 16,4% (р<0,01). Анализ роста и развития телят выявил, что выпаивание препарата оказывало положительное влияние на увеличение живой массы и среднесуточных привесов. Животные опытных групп уже после 29-дневного периода имели больше живую массу по отношению к животным контрольной группы на 3,05 кг (5,6%). В период с 29 до 61 и с 61 до 120 дней разница соответственно составила 3,0 кг (4,6%), 5,85 кг (7,6%, р<0,05). При этом среднесуточные привесы в первый и третий периоды был достоверно выше (на 24,1 и 21,4%, р<0,01 соответственно) у животных II опытной группы в сравнении с контролем.Drinking newborn calves in the first seven days of life of the chitosan-melanin complex in an amount of 10 (group I) - 15 (group II) mg per 1 kg of live weight contributed to a 28.6% reduction in the incidence of gastrointestinal infections with diarrhea syndrome, and an increase in rates nonspecific resistance - hemoglobin, gamma-globulin levels, lysozyme and bactericidal activity, an average of 16.4% (p <0.01). An analysis of the growth and development of calves revealed that drinking water had a positive effect on the increase in live weight and daily weight gain. The animals of the experimental groups already after the 29-day period had more live weight in relation to the animals of the control group by 3.05 kg (5.6%). In the period from 29 to 61 and from 61 to 120 days, the difference, respectively, was 3.0 kg (4.6%), 5.85 kg (7.6%, p <0.05). Moreover, the average daily gain in the first and third periods was significantly higher (by 24.1 and 21.4%, p <0.01, respectively) in animals of the II experimental group in comparison with the control.

Применение комплекса приводило к значительному по сравнению с контролем снижению количества микроорганизмов рода E.Coli, Proteus, Citrobacter соответственно на 48.0, 12.1 и 8.3 абс. процентов. Результаты проведенных испытаний действия хитозан-меланинового комплекса на биохимические показатели крови и микрофлору кишечника телят представлены в таблицах 1 и 2.The use of the complex led to a significant decrease in the number of microorganisms of the genus E. Coli, Proteus, Citrobacter by 48.0, 12.1, and 8.3 abs. percent. The results of the tests of the action of the chitosan-melanin complex on the biochemical parameters of blood and intestinal microflora of calves are presented in tables 1 and 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2
Влияние применения хитозан-меланинового комплекса на микрофлору кишечника телят
table 2
The effect of the use of chitosan-melanin complex on the intestinal microflora of calves
Микроорганизмы рода, 105кое*/гMicroorganisms of the genus, 10 5 CFU * / g КонтрольнаяControl Опытные группыExperienced groups на начало опытаat the beginning of the experiment через 29 днейafter 29 days II IIII на начало опытаat the beginning of the experiment через 29 днейafter 29 days на начало опытаat the beginning of the experiment через 29 днейafter 29 days E.ColiE.Coli 9,89.8 7,87.8 8,78.7 2,72.7 10,410,4 5,95.9 ProteusProteus 5,25.2 3,83.8 5,95.9 3,63.6 4,84.8 2,72.7 CitrobacterCitrobacter 2,72.7 1,91.9 2,92.9 1,81.8 2,12.1 1,61,6

Пример 5Example 5

Испытание хитозан-меланинового комплекса на поросятах в период их отъемаTesting chitosan-melanin complex on pigs during weaning

С целью стимуляции иммунных процессов и профилактики дисбактериоза у поросят в период отъема, выпаивали хитозан-меланиновый комплекс в дозе 10 и 15 мг на 1 кг живой массы (соответственно I и II и опытные группы). Анализ полученных данных выявил, что использование комплекса снижало заболеваемость поросят от желудочно-кишечных инфекций. Так, если в опытных группах регистрировали 31,2 и 25,0% животных с признаками дисфункции желудочно-кишечного тракта, то среди поросят контрольной группы таких было 37,5%. При этом в опытных группах отмечена лучшая на 6,3 и 12,5% сохранность поросят (таблица 3).In order to stimulate the immune processes and prevent dysbacteriosis in piglets during weaning, the chitosan-melanin complex was dosed at a dose of 10 and 15 mg per 1 kg of live weight (I and II and experimental groups, respectively). Analysis of the data revealed that the use of the complex reduced the incidence of piglets from gastrointestinal infections. So, if 31.2 and 25.0% of animals with signs of gastrointestinal tract dysfunction were registered in the experimental groups, then among the piglets of the control group there were 37.5% of them. Moreover, in the experimental groups, the best piglet safety was observed at 6.3 and 12.5% (table 3).

Кроме того, установлено, что применение комплекса способствовало повышению защитных функций организма. У особей опытных групп был выше уровень общего белка, гамма-глобулинов, бактерицидной и лизоцимной активности в среднем на 21,8% (р<0,01); 26,3% (р<0,01); 18,2% (р<0,05) и 12,9% (р<0,05) (таблица 4).In addition, it was found that the use of the complex contributed to an increase in the protective functions of the body. In individuals of the experimental groups, the level of total protein, gamma globulins, bactericidal and lysozyme activity was higher by an average of 21.8% (p <0.01); 26.3% (p <0.01); 18.2% (p <0.05) and 12.9% (p <0.05) (table 4).

Использование хитозан-меланинового комплекса оказывало также положительное влияние на динамику живой массы и среднесуточных привесов поросят. Молодняк опытных групп на 30-й день после стимуляции по сравнению с аналогами из контрольной группы имел больше живую массу на 3,1% (р<0,05). Тенденция сохранилась и в последующие периоды онтогенеза: разница в их пользу в 2-х и 3-х месячном возрасте в среднем составляла 2,3 и 4,0% (р<0,05), что, по-видимому, обусловлено большими среднесуточными привесами на 8,0 и 3,3% (р<0,05). Результаты этого влияния отражены в таблице 5.The use of chitosan-melanin complex also had a positive effect on the dynamics of live weight and daily weight gain of piglets. Young animals of the experimental groups on the 30th day after stimulation, compared with the analogues from the control group, had a greater live weight of 3.1% (p <0.05). The trend continued in subsequent periods of ontogenesis: the difference in their benefit at 2 and 3 months of age averaged 2.3 and 4.0% (p <0.05), which, apparently, is due to the large average daily weight gain by 8.0 and 3.3% (p <0.05). The results of this effect are shown in table 5.

Положительное действие хитозана при профилактике желудочно-кишечных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных, по-видимому, обусловлено его структурной особенностью, позволяющей создавать своеобразную защитную пленку-подложку на слизистой оболочке кишечника, которая препятствует прикреплению патогенов к ворсинкам кишечника, абсорбирует монополисахариды, тем самым останавливает рост патогенных микроорганизмов, проявляя при этом бактерицидные свойства.The positive effect of chitosan in the prevention of gastrointestinal diseases of young farm animals, apparently, is due to its structural feature, which allows you to create a kind of protective film-substrate on the intestinal mucosa, which prevents the attachment of pathogens to the intestinal villi, absorbs monopolysaccharides, thereby stopping the growth of pathogenic microorganisms, exhibiting bactericidal properties.

Таблица 3
Эффективность применения хитозана для профилактики диареи у поросят
Table 3
The effectiveness of chitosan for the prevention of diarrhea in piglets
ПоказателиIndicators ГруппыGroups контрольнаяcontrol I опытнаяI experienced II опытнаяII experienced Заболело, гол.Ill, goal. 66 55 4four %% 37,537.5 31,231,2 25,025.0 из них пало, гол.of them fell, a goal. 33 22 22 Сохранность, %Preservation,% 81,281.2 87,587.5 93,793.7 Профилактическая эффективность, абс.проц.Preventive efficacy, abs. -- 6,36.3 12,512.5

Figure 00000002
Figure 00000002

Таблица 5
Динамика живой массы и среднесуточных привесов поросят при применении хитозан-меланинового комплекса
Table 5
Dynamics of live weight and daily weight gain of piglets using chitosan-melanin complex
ГруппаGroup Живая масса, кг/ Среднесуточный прирост, гLive weight, kg / Average daily gain, g 30 сут.30 days 60 сут.60 days 90 сут.90 days контрольнаяcontrol 6,37±0,048
401,0±2,16
6.37 ± 0.048
401.0 ± 2.16
18,4±0,067
349,5±5,21
18.4 ± 0.067
349.5 ± 5.21
28,89±0,17
371,5±4,71
28.89 ± 0.17
371.5 ± 4.71
I опытнаяI experienced 6,57±0,056**
401,1±4,28
6.57 ± 0.056 **
401.1 ± 4.28
18,61±0,13
380,6±8,40**
18.61 ± 0.13
380.6 ± 8.40 **
30,17±0,33**
393,2±5,22*
30.17 ± 0.33 **
393.2 ± 5.22 *
II опытнаяII experienced 6,56±0,065*
407,2±2,74
6.56 ± 0.065 *
407.2 ± 2.74
18,69±0,073**
374,5±6,81**
18.69 ± 0.073 **
374.5 ± 6.81 **
29,92±0,24**
374,5±5,81
29.92 ± 0.24 **
374.5 ± 5.81
* Р<0,05; ** Р≤0,01 по отношению к контролю* P <0.05; ** P≤0.01 with respect to control

Таким образом, обобщая данные проведенных исследований можно сделать заключение о том, что использование хитозан-меланинового комплекса в дозе 10-15 мг на 1 кг живой массы способствует нормализации желудочно-кишечной микрофлоры, активизации иммунных реакций, повышению защитных свойств организма, что, в свою очередь, оказывает благоприятное влияние на рост и развитие молодняка.Thus, summarizing the data of our studies, we can conclude that the use of chitosan-melanin complex at a dose of 10-15 mg per 1 kg of live weight helps to normalize the gastrointestinal microflora, activate immune reactions, and increase the protective properties of the body, which, in its in turn, it has a beneficial effect on the growth and development of young animals.

Claims (1)

Способ получения хитозан-меланинового комплекса, характеризующийся тем, что он включает предварительную сушку хитин-меланинового сырья до влажности 4-6%, обеспечивающую ее крошимость, затем высушенную массу перетирают до порошкообразного состояния, депротеинируют 10%-ным раствором щелочи NaOH при температуре 78-82°С в течение 1,5-2,0 ч, после чего добавляют в реакционную смесь 50%-ный раствор NaOH и доводят таким образом его концентрацию до 30% от исходной, дезацетилируют полученную массу при температуре 90-95°С в течение 1,5-2,0 ч, фильтруют, при этом отфильтрованную массу, представляющую собой хитозан, получают путем промывания массы дистиллированной водой до достижения рН 7, а из оставшегося после фильтрования раствора осаждают меланин воздействием концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды обрабатываемого раствора в кислую область и выпадения хлопьевидного осадка, представляющего собой меланин, отделяют меланин от жидкой фазы центрифугированием, промывают, отдельно сушат хитозан и меланин при температуре 50-60°С до влажности 8-10% и смешивают их для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса. A method of producing a chitosan-melanin complex, characterized in that it involves pre-drying the chitin-melanin raw material to a moisture content of 4-6%, ensuring its crumbling, then the dried mass is ground to a powder state, deproteinated with 10% NaOH alkali solution at a temperature of 78- 82 ° C for 1.5-2.0 hours, after which a 50% NaOH solution is added to the reaction mixture and its concentration is thus adjusted to 30% of the initial one, the resulting mass is deacetylated at a temperature of 90-95 ° C for 1.5-2.0 h, filtered, with fil Melted chitosan is obtained by washing the mass with distilled water until pH 7 is reached, and melanin is precipitated from the solution remaining after filtration by exposure to concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium being treated is changed into an acidic region and melanin is precipitated in a flocculent precipitate. from the liquid phase by centrifugation, washed, separately dried chitosan and melanin at a temperature of 50-60 ° C to a moisture content of 8-10% and mixed them to obtain the final product THE PRODUCT chitosan-melanin complex.
RU2008129931/13A 2008-07-21 2008-07-21 Method for making chitosan-melanin complex of dead bees RU2382051C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129931/13A RU2382051C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Method for making chitosan-melanin complex of dead bees

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129931/13A RU2382051C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Method for making chitosan-melanin complex of dead bees

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382051C1 true RU2382051C1 (en) 2010-02-20

Family

ID=42127017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008129931/13A RU2382051C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Method for making chitosan-melanin complex of dead bees

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382051C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525920C2 (en) * 2010-04-19 2014-08-20 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная лаборатория "БиоПИвС" (ООО НПЛ "БиоПИвС") Composition of biologically active preventive food additive for young farm animals
RU2649360C1 (en) * 2016-12-22 2018-04-02 федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") Method of obtaining the natural biopolimer of apizane and its application for activation of cultures of animal cells in vitro during virus reproduction
RU2692260C1 (en) * 2018-05-28 2019-06-24 Георгий Евгеньевич Гайдадин Method of producing melanin from black lionches larvae
RU2727405C1 (en) * 2019-02-14 2020-07-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Функциональные продукты пчеловодства" Method for production of functional food ingredient based on dead bees
RU2772334C1 (en) * 2021-09-29 2022-05-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Инсектопротеин" Method for obtaining melanin from insects

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2040879A (en) * 1934-06-21 1936-05-19 Du Pont Substantially undegraded deacetylated chitin and process for producing the same
RU2067588C1 (en) * 1991-09-17 1996-10-10 Борис Александрович Кузин Process for preparing chitozane
RU2139887C1 (en) * 1999-03-15 1999-10-20 Шыш Станислав Иванович Method of preparing chitin and method of preparing chitosan

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2040879A (en) * 1934-06-21 1936-05-19 Du Pont Substantially undegraded deacetylated chitin and process for producing the same
RU2067588C1 (en) * 1991-09-17 1996-10-10 Борис Александрович Кузин Process for preparing chitozane
RU2139887C1 (en) * 1999-03-15 1999-10-20 Шыш Станислав Иванович Method of preparing chitin and method of preparing chitosan

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525920C2 (en) * 2010-04-19 2014-08-20 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная лаборатория "БиоПИвС" (ООО НПЛ "БиоПИвС") Composition of biologically active preventive food additive for young farm animals
RU2649360C1 (en) * 2016-12-22 2018-04-02 федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") Method of obtaining the natural biopolimer of apizane and its application for activation of cultures of animal cells in vitro during virus reproduction
RU2692260C1 (en) * 2018-05-28 2019-06-24 Георгий Евгеньевич Гайдадин Method of producing melanin from black lionches larvae
RU2727405C1 (en) * 2019-02-14 2020-07-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Функциональные продукты пчеловодства" Method for production of functional food ingredient based on dead bees
RU2772334C1 (en) * 2021-09-29 2022-05-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Инсектопротеин" Method for obtaining melanin from insects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2477614C1 (en) Method for production of complex biologically active fodder additive for farm animals, birds and fish with probiotics and medicinal herbs
JPS60500536A (en) Preparations for suppressing disease states in the digestive system
RU2382051C1 (en) Method for making chitosan-melanin complex of dead bees
RU2502319C1 (en) Method for production of fodder additive for prevention of animals and birds mycotoxicosis
RU2579219C1 (en) Feed additives for livestock and poultry
KR20120138079A (en) Chicken feed composition and preparation method thereof
KR20130068741A (en) A natural feedstuff additives for enhancing immunity and antibiotics
WO2011076155A1 (en) Feed supplement based on milk thistle, method of its production and its use
HK1249366A1 (en) Method for producing fermented bamboo extract and immunostimulator
KR20200028746A (en) Gruel comprising Tenebrio molitor and manufacturing method thereof
EP3096634B1 (en) Use of clay mineral as a food additive and/or as supplementary food for shrimps
CN105707491A (en) Nutritional cream for pet dogs or cats and preparation method thereof
DE60021946T2 (en) Young grass blades
CN112841423A (en) Elk breeding feed and preparation method thereof
JP2007284398A (en) Method for producing external composition for skin
KR101478196B1 (en) Composition for the prevention of foods from oxidation and for retarding the onset of diabetes comprsing of the extract of Cudrania tricuspidata as a main component
CN109673857A (en) A kind of Mitochondrial autophagy adjusting control agent for alleviating pig oxidative stress
KR100876921B1 (en) How to soften the shell of a crustacean or the keratin of a beast.
RU2721795C1 (en) Composition and method of producing biocomposite fodder additive for farm animals and poultry
KR20190076979A (en) Feeds and methods for making them
RU2114625C1 (en) Method of biostimulating agent preparing
KR20080007202A (en) Immobilization of Vitamins Using Chitosan Beads
RU2687457C1 (en) Polyfunctional combination supplies for honey bees
RU2091071C1 (en) Curative preparation for animals and a method of its preparing
WO2008001770A1 (en) Antiallergic composition and agent, and food, beverage and animal feed each containing the composition or agent

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100722