Патент на изобретение №2284348

(54) СОСТАВ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛИПИДОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к масложировой промышленности. Состав для стабилизации липидов включает фенольный антиоксидант. При этом в качестве фенольного антиоксиданта используют индивидуальный N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил) пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид, в концентрациях от 0,10 до 5,00 мМ. Фенольный антиоксидант добавляют в количестве 0,01-0,68% от массы липидов. Изобретение позволяет повысить ингибирующий эффект при наименьших концентрациях антиоксиданта. 3 табл.

Изобретение относится к области пищевой технологии, а именно к способам защиты липидов, масел, жиров от окисления и окислительной деструкции, и может быть использовано в пищевой, косметической и химико-фармацевтической промышленности для получения стабильных липидсодержащих пищевых добавок (нутрицевтиков), лечебно-косметических средств и лекарственных препаратов.

Известен состав для стабилизации липидов, включающий природный фенольный антиоксидант (-токоферол или -токоферол ацетат) и L-карнитин, действующий как синергист по отношению к ингибитору окисления, при следующих соотношениях компонентов: -токоферол или -токоферол ацетат 75,0-94,5%; L-карнитин 5,5-25,0%, добавляемых в концентрации 0,28-0,50% от массы липидов /патент 2157829 RU, МПК С 11 В 5/00, опубликованный 20. 10. 2000 г./.

-Токоферол(6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметил-2-фитил хроман) является наиболее изученным природным антиоксидантом. Свойства -токоферола как антиоксиданта проявляются в целом ряде сложных эффектов на всех уровнях организации от мембранных образований до организма в целом. /Ленинжер А. Основы биохимии. – М.: – Мир. – 1985. – T.1. – 385 с./.

С целью расширения ассортимента нетоксичных биологически активный антиоксидантов в Институте биохимической физики (ИБХФ) им. Н.М.Эмануэля РАН на основе фенозана (метилокса) (-3,5-дитрет.бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты) синтезированы стерически затрудненные фенолы: N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид и N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида и N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида была определена острая токсичность при однократном введении препарата белым беспородным мышам по Прозоровскому. Для N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида ЛД₅₀ составляет 41 мг/кг, при пероральном введении – 221 мг/кг, для N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида ЛД₅₀ составляет 65 мг/кг (внутрибрюшинно).

Предложенные производные фенозана, в отличие от -Токоферола, обладают бифункциональными свойствами – антиокислительным действием и наличием в молекуле положительно заряженного атома азота, позволяющего удерживать ее на поверхности клеточных мембран с фиксацией на определенном месте за счет липовильного фрагмента (поплавковый эффект). Подобная структура обеспечивает адресную посылку антиоксидантов и создает возможность использования их для подавления патологических процессов в клетке организма, при которых нарушаются проницаемость клеточных мембран и интенсифицируются процессы перекисного окисления липидов.

На основе такого подхода новые производные фенозана могут применяться для лечения заболеваний, вызываемых вирусом иммунодефицита, цитомегаловирусом, а также при воспалительных заболеваниях, вызванных грамположительными бактериями (стафилококки, менингококки) и др.

N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид проявляют активность в реакции с пероксидными радикалами и обладают дополнительно способностью непосредственно взаимодействовать с гидропероксидами, разрушая их без образования свободных радикалов, что не наблюдается в присутствии -токоферола. Разрушение гидропероксидов под влиянием изучаемых соединений, в свою очередь, является причиной выигрыша в периодах индукции и ведет к обеспечению высокой эффективности изучаемых соединений по сравнению с прототипом.

Для изучаемых синтетических антиоксидантов имеет место положительная корреляционная связь между концентрацией и величиной ингибирующего эффекта, что не наблюдается для -токоферола, указанная зависимость имеет экстремальный характер и при высоких концентрациях антиоксидантное действие -токоферола сменяется на проантиоксидантное.

Задачей предлагаемого изобретения является экономия использования дорогостоящих соединений, достижение ингибирующего эффекта меньшим количеством антиоксиданта.

Техническим результатом изобретения является упрощение состава и повышение его ингибирующего эффекта при наименьших концентрациях антиоксидантов.

Указанный технический результат достигается тем, что в состав для стабилизации липидов, включающий фенольный антиоксидант, в качестве которого использован индивидуальный N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид, в следующих концентрациях,

N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир
‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)
пропановой кислоты иодид	от 0,10 до 5,00 мМ,

или

N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир
‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)
пропановой кислоты)бромид	от 0,10 до 5,00 мМ,

добавляемых в количестве 0,01-0,68% от массы липидов.

Предлагаемые соединения обладают сравнимой антиоксидантной активностью, имеют близкое химическое строение и могут быть взаимозаменяемыми.

– изучалась кинетика поглощения кислорода при инициированном окислении липидных субстратов различного происхождения в присутствии предлагаемого состава и прототипа;

– тестировалась кинетика накопления первичных продуктов окисления – гидропероксидов методом иодометрического титрования (ПЧ) при аутоокислении липидов в при повышенных температурах (60±0,2°С)

Изучение кинетики поглощения кислорода проводилось манометрическим методом в установках типа Варбурга при инициированном окислении липидов в присутствии инициатора азобисизобутиронитрила (АИБН) в концентрации 3 мМ при температуре 60±0,5°С. Контролем служили образцы липидов без добавок антиоксидантов.

Эффективность индивидуальных компонентов и их комбинаций исследовалась в широком диапазоне концентраций:

N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир
‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)
пропановой кислоты иодид	от 0,10 до 5,00 мМ

или

N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир
‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)
пропановой кислоты)бромид	от 0,10 до 5,00 мМ

что составляло для указанных выше компонентов (0,01-0,68%) от массы липидов.

В присутствии определенной добавки индивидуальных ингибиторов окисления -токоферола, N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, а также прототипа записывалась кинетика окисления с использованием вышеописанных методов. На основании полученных данных строились кинетические кривые поглощения кислорода (мм³ O₂) либо накопления пероксидов (г I₂/100 г липида).

Из кинетических кривых определялись периоды индукции (), за которые принимали:

– время (в мин), за которое процесс инициированного окисления липидов достигал максимальной скорости (_инд).

– время (в часах) накопления пероксидов, количественно соответствующих значению ПЧ 0,1% I₂.

Ингибирующее действие индивидуальных компонентов и их смесей оценивали по абсолютному значению разницы между периодами индукции окисления субстратов с индивидуальным антиоксидантом (_АО), смесью стабилизирующих добавок (_инг.) и без них (_о) по формуле

==_инг–_AO,

либо выражали ее в относительных единицах /_АО, в %.

Критерием антиоксидантного действия служили начальная (Wo_{2 нач}×10^-7, М×c^-1) и максимальная (Wo_{2 max}×10^-7, М×c^-1) скорость процесса окисления в присутствии и в отсутствии антиоксиданта. Эффективность стабилизации окисления определяли также по величине Wo_{2 max (МО)}/Wo_{2 max (МО+AO)}, количественно характеризующем степень уменьшения скорости поглощения кислорода в присутствии метилолеата (МО) и метилолеата с добавками индивидуальных антиоксидантов (АО).

Было установлено, что зависимость изменения периодов индукции для индивидуального -токоферола носит экстремальный характер. Диапазон эффективных концентраций расположен в области (0,25-8,0) мМ, что соответствует (0,03-1,08) % от массы липидов, максимум указанной зависимости определялся при концентрации 2,5 мМ (0,34% от массы липидов). Зависимости изменения величины периодов индукции от концентрации N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида в системе окисления носили линейный характер, указанные соединения превосходили по своему ингибирующему действию смесь -токоферола с L-карнитином.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:

ПРИМЕР 1

Берут 10 г (точная навеска) эфиров ненасыщенных высших жирных кислот, например метилолеата или метиллинолеата, и добавляют 0,0078 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет соответственно 0,08% от массы липидов.

ПРИМЕР 2

Берут 10 г (точная навеска) эфиров ненасыщенных высших жирных кислот, например метилолеата или метиллинолеата. Добавляют 0,0049 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет соответственно 0,05% от массы липидов.

ПРИМЕР 3

Берут 10 г (точная навеска) рыбных липидов, например липидов сиговых рыб. Добавляют 0,0108 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет 0,11% от массы липидов.

ПРИМЕР 4

Берут 10 г (точная навеска) эфиров ненасыщенных высших жирных кислот, например метилолеата или метиллинолеата, и добавляют 0,0027 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет соответственно 0,03% от массы липидов.

ПРИМЕР 5

Берут 10 г (точная навеска) эфиров ненасыщенных высших жирных кислот, например метилолеата или метиллинолеата, и добавляют 0,0338 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет соответственно 0,34% от массы липидов.

ПРИМЕР 6

Берут 10 г (точная навеска) эфиров ненасыщенных высших жирных кислот, например метилолеата или метиллинолеата, и добавляют 0,0676 г N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, что составляет соответственно 0,68% от массы липидов.

Эффективность ингибирующего действия указанных выше соединений оценивали на основании данных кинетики поглощения кислорода, получаемых с использованием манометрического метода, подробно изложенного в описании изобретения. Полученные результаты приведены в табл.1. Из данных табл.1 видно, что все рекомендуемые концентрации ингибиторов окисления превосходят по величине эффективности прототип. Наибольшую эффективность по сравнению с прототипом проявляет N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид, в концентрации 5 мМ, что составляет 0,68% от массы липидов. Так, при окислении метилолеата в присутствии N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида, максимально достигаемый ингибирующий эффект составляет 6250 и 6300 мин соответственно, тогда как смесь -токоферола с L-карнитином (включающая 86,0% -токоферола и 14,0% L-карнитина) обеспечивает максимальный индукционный период в 1130 мин, при этом эффективность предлагаемой смеси выше эффективности прототипа на 453-458%

Высокоэффективной является концентрация, приведенная в примере 5, соизмеримая с концентрацией -токоферола в прототипе. При ингибировании окисления с добавками 2,5 мМ N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида рыбных липидов индукционные периоды составили 1200 и 1250 мин соответственно. Следовательно, эффективной для метилолеата, а также рыбных липидов оказалась концентрация антиоксидантов 2,5 мМ, что составляет 0,34% от массы липидов

Эффективность указанной выше концентрации в идентичных условиях окисления была сопоставлена с периодами индукции опыт -контроля (неингибированных липидов) и антиоксидантным действием прототипа (табл.1, 2).

Было установлено, что эффективность использования новых антиоксидантов в разных субстратах составляет от (175-185)% по сравнению со смесью -токоферола с L-карнитином (прототип) (табл.1).

При изучении кинетики накопления гидропероксидов было показано, что периоды индукции в опытах с концентрацией N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитретбутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида 0,2 мМ, добавляемой в количестве 0,03% от массы липидов, процент разрушения гидропероксидов составляет 54,7% и 50,1% соответственно, что не наблюдается в присутствии прототипа (табл.3).

Из сравнения ингибирующего действия исследуемых концентраций видно, что абсолютная величина периодов индукции наиболее эффективной концентрации N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира

Причинно-следственная связь между существенными признаками изобретения и достижением технического результата следующая. Эффекты ингибирования N,N,N-триметиламиноэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодида или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтилового эфира ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромида могут быть объяснены, исходя из представлений о механизме антиоксидантного действия используемых соединений. Установлено, что антиоксиданты воздействуют на сложный многостадийный процесс окисления по различным механизмам.

Так, в соответствии с литературными данными -токоферол проявляет чрезвычайно высокую активность в реакции с пероксидными радикалами (RO₂ ), ведущими окисление. Константа скорости реакции токоферола с RO₂ (реакции 7 согласно классической схемы) составляет 3,60×10⁶ M^-1×c^-1, что превышает значение К₇

Таким образом, N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3.5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид проявляют активность в реакции с пероксидными радикалами с константой скорости реакции К₇=0,59×10⁴ M^-1×c^-1 и К₇=0,94×10⁴ M^-1×c^-1, соответственно, снижают скорость процесса окисления липидов в 5-10 раз, а также дополнительно снижают уровень гидропероксидов на 50-55% (табл.3). Разрушение гидропероксидов под влиянием изучаемых соединений, в свою очередь, является причиной выигрыша в периодах индукции и обеспечению высокой эффективности.

Предлагаемый состав, включающий N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид значительно достигает эффекта ингибирования по сравнению с прототипом. Сочетание в одной композиции антиоксиданта, действующего на разные элементарные реакции сложного окислительного процесса, позволяет увеличить ингибирующую способность антиоксиданта и эффективно тормозить окисление полиненасыщенных субстратов.

Формула изобретения

Состав для стабилизации липидов, включающий фенольный антиоксидант, отличающийся тем, что в качестве фенольного антиоксиданта использован индивидуальный N,N,N-триметиламиноэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты иодид или N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой кислоты)бромид, в концентрациях:

N,N,N-триметиламиноэтиловый
эфир ‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)пропановой
кислоты иодид	от 0,10 до 5,00 мМ
или
N,N-диметил-N-гексадецил-аминоэтиловый эфир
‘-(3,5-дитрет.бутил-4-гидрокси-фенил)
пропановой кислоты)бромид	от 0,10 до 5,00 мМ

добавляемых в количестве 0,01-0,68% от массы липидов.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 25.02.2008

Извещение опубликовано: 10.12.2009 БИ: 34/2009