Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Зубная паста - основные понятия 10
1.2.Теоретические аспекты коллоидной химии применительно к зубной
пасте 16
1.3.1. Абразивные вещества 23
1.3.2. Требования к воде, используемой в рецептурах для зубных паст 26
1.3.3. Детергент в рецептурах зубных паст 27
1.3.4. Увлажняющие компоненты 29
1.3.5. Загуститель для зубной пасты
1.3.5.1. Натрий карбоксиметилцеллюлоза 34
1.3.5.2. Ксантановая камедь 39
1.4. Активные компоненты для зубных паст
1.4.1. Фториды 44
1.4.2. Соли кальция 46
1.4.3. Витамины для зубных паст 46
1.4.4. Экстракты растительного происхождения и методы их экстракции
1.4.4.1. Основные определения и история развития сверхкритического метода экстракции 51
1.4.4.2. Технология сверхкритической экстракции 58
1.4.5. Микрокапсулирование витаминов и экстрактов 63
1.4.5.1. Исторические аспекты развития метода 63
1.4.5.2. Капсулирование ретинол пальмитата 66
1.4.5.3.Технология получения микрогранул из альгинат хитозанового комплекса 69
П. Экспериментальная часть 71
2. Материалы и методы исследования
2.1.Материалы 71
2.1.1. Абразивный компонент 71
2.1.2. Хумектант 71
2.1.3. Вода очищенная 72
2.1.4. Загуститель 72
2.1.5. Сахаринат натрия 73
2.1.6. ПАВ 73
2.1.7. Ароматическая композиция 73
2.1.8. Консервант 73
2.1.9. Диоксид титана
2.1.10. Натрия фторид 74
2.1.11. С02-экстракт можжевельника 74
2.1.12. СОг-экстракт шалфея 74
2.1.13. С02-экстракт ромашки 74
2.1.14. Хитозан 74
2.1.15. Альгинат натрия 76
2.1.16. Кальция хлорид 76
2.2. Методы исследования
2.2.1. Оценка реологических свойств концентрированных суспензий и растворов полимеров 76
2.2.2. Определение критической концентрации мицеллообразования ПАВ. 78
2.2,З.Определение удельной электропроводности растворов 78
2.2.4. Определение внешнего вида, консистенции, цвета, запаха, вкуса 78
2.2.5. Определение микробиологической чистоты 79
2.2.6. Определение водородного показателя рН 79
2.2.7. Определение массовой доли суммы тяжелых металлов с N, N-диэтилдитиокарбаматом натрия электрофотометрическим
арбитражным методом 79
2.2.8. Определение массовой доли фторида после обработки зубной пасты раствором кислоты 81
2.2.9. Определение массовой доли диоксида кремния
2.2.10. Определение термической стабильности зубной пасты и экстрактов 83
2.2.11. Измерение кислотного числа светлых и рафинированных масел 83
2.2.12. Измерение кислотного числа темных масел с тимолфталеином 84
2.2.13. Определение компонентного состава экстрактов методом хромато-масс спектрометрии 84
2.2.14. Определение механической прочности микрокапсул 85
2.2.15. Изучение проницаемости капсул 85
III. Результаты и их обсуждение 86
3.1. Характеристика полученных растительных экстрактов 86
3.2. Изучение состава экстракта можжевельника и выявление активных составляющих, положительно влияющих на ткани пародонта 92
3.3. Основные технологические решения и аппаратурное оформление метода сверхкритической экстракции
3.4. Микрокапсулирование БАВ в хитозан-альгинатные оболочки 98
3.5. Оптимизация состава комплекса БАВ 105
3.6. Разработка основы зубной пасты 108
3.6.1. Обоснование выбора абразивного компонента 108
3.6.2. Обоснование выбора загустителя зубной пасты 110
3.7. Разработка рецептуры зубной пасты 112
3.8. Исследование технологии получения зубной пасты нового поколения 115
3.9. Клинико-токсикологические испытания зубной пасты 119
IV. Обсуждение результатов 121
V. Выводы 134
VI. Литература
- Требования к воде, используемой в рецептурах для зубных паст
- Сахаринат натрия
- Определение микробиологической чистоты
- Основные технологические решения и аппаратурное оформление метода сверхкритической экстракции
Введение к работе
Актуальность темы
Основной задачей исследований в области защиты информации является совершенствование известных методов и разработка новых методов, алгоритмов обеспечения безопасности информации в процессе её сбора, хранения, обработки, передачи и распространения. Одним из направлений исследований в этой области является разработка методов и алгоритмов фильтрации спама. В Правилах оказания телематических услуг связи (Постановление Правительства Российской Федерации от 10.08.2007 № 575) дается определение спама, как телематического электронного сообщения, предназначенного неопределенному кругу лиц и доставленное абоненту или пользователю без их предварительного согласия. Также отмечается, что оператор связи должен принимать меры для воспрепятствования распространению спама. Избыточные незатребованные электронные письма нарушают доступность информационных ресурсов, необходимых пользователям, поскольку потребляют значительные ресурсы канала входящей связи, а также могут стать причиной нарушения целостности информации в случае утери сообщения при фильтрации сообщений человеком, или программой фильтрации. Вместе со спамом могут рассылаться вредоносные программы, способные привести к полному или частичному уничтожению информации или её искажению. Ряд вредоносных программ может быть использован для кражи персональных данных: номеров кредитных карт частных пользователей, имён пользователей и паролей для доступа к системам удалённого управления банковскими счетами организаций. Кроме того, конфиденциальные данные могут быть случайно или преднамеренно отправлены по электронной почте. В зависимости от принятой в организации политики безопасности, необходимо контролировать не только входящий, но и исходящий трафик. Задача поиска сведений, составляющих государственную или коммерческую тайну, в исходящем потоке электронной почты аналогична задача фильтрации спама. В этом случае для обучения системы могут использоваться не только незатребованные электронные письма, а конфиденциальные документы, представленные в электронном виде. Не смотря на использование различных систем фильтрации электронных сообщений, доля спама в общем почтовом трафике все еще достаточно высока. По мнению экспертов компании Cisco, в 2009 году объём спама впервые превысит отметку 90% почтового трафика.
Вопросам противодействия спаму посвящены исследования И. С. Ашманова, А. Шварца и др. В основном, это фильтры, построенные на байесовском подходе, что, как известно, не позволяет учитывать семантику электронных сообщений. При разработке систем фильтрации входящих сообщений недостаточно полно используется системный подход и современные технологии искусственного интеллекта для решения задачи классификации. Тем самым, задача разработки эффективных методов и алгоритмов фильтрации спама в организации является актуальной.
Объект исследования - процесс обеспечения фильтрации спама в организации.
Предмет исследования - методы и алгоритмы фильтрации спама в организации на основе технологий искусственного интеллекта.
Целью работы является повышение эффективности системы фильтрации спама в организации.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
Разработка концепции построения системы фильтрации спама в организации.
Разработка многоагентной архитектуры иерархической системы фильтрации спама в организации.
Разработка эффективного метода и алгоритма классификации электронных сообщений с учётом семантики сообщения.
Оценка эффективности предложенных подходов к фильтрации спама в организации.
Методы исследования
При работе над диссертацией использовались: методология защиты информации, методы системного анализа, теория множеств, теория вероятности, теория моделирования дискретных систем, теория нейронных сетей, теория многоагентных систем. Для оценки эффективности предлагаемых решений использовались методы математического и имитационного моделирования.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
1. Концепция построения автоматизированной системы фильтрации спама в организации.
2 Архитектура многоуровневой многоагентной системы противодействия распространению спама в организации.
Эффективный алгоритм классификации электронных сообщений на основе нейросетевого классификатора.
Прототип многоагентной системы противодействия распространения спама в организации.
Научная новизна работы
Предложена новая концепция построения автоматизированной многоуровневой многоагентной системы противодействия вредоносному воздействию спам-рассылок на информацию, хранящуюся и обрабатываемую в системах электронной почты, основанная на многоуровневой фильтрации спама, что позволяет повысить доступность и обеспечить целостность информации, обрабатываемой в системах электронной почты на различных уровнях иерархии организации с учетом принятой политики безопасности.
Разработана архитектура иерархической многоагентной системы защиты информации, обрабатываемой электронными почтовыми системами, от вредоносного воздействия спама, позволяющая строить полную и достоверную базу знаний, отражающую области интересов пользователей системы в рамках иерархии организации с учетом принятой политики безопасности.
Предложен эффективный метод и алгоритм классификации электрон-
ных сообщений на основе когнитивного подхода и нейросетевого классификатора, позволяющий посредством использования базы знаний эффективно решать задачу классификации поступающих электронных сообщений на различных уровнях иерархии организации.
4. Разработан программный прототип многоагентной системы противодействия распространению спама в организации, позволяющий оценить эффективность предложенного метода и алгоритма.
Практическая ценность полученных результатов
Практическая значимость полученных результатов заключается в повышении эффективности функционирования системы противодействия распространению спама в локальной вычислительной сети организации.
Использование предложенного метода классификации электронных сообщений позволяет учесть в процессе анализа семантическую компоненту сообщения, тем самым снизить уровень ошибочной классификации на 5-10%.
Результаты работы внедрены в филиале "Уфимская городская телефонная сеть" ОАО "БашИнформСвязь", Уфимском филиале ОАО "Вымпелком", ОАО МТУ "Кристал", г.Уфа, Уфимском филиале ОАО "Уралмонта-жавтоматика".
Апробация работы
Основные научные и.практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
- 7, 9, 10 Международных научных семинарах «Компьютерные науки
и информационные технологии» (CSIT), Уфа, 2005, 2007; Анталия, Турция
2008;
-XXXII Международной молодёжной научной конференции «Гага-ринские чтения», Москва, 2006;
УШ Всероссийской молодёжной научной конференции «Королёвские чтения», Самара, 2005;
Международной молодёжной научной конференции «Туполевские чтения», Казань, 2005;
VHI Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникации», Уфа, 2007;
-I Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы безопасности информационных технологий», Красноярск, 2007.
Публикации
Результаты диссертационной работы отражены в 16 публикациях: в 9 научных статьях, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале из списка периодических изданий, рекомендованных ВАК, в 7 тезисах докладов в материалах международных и российских конференций.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключе-
ния, приложений, библиографического списка и изложена на 135 страницах машинописного текста. Библиографический список включает 138 наименований литературы.
Требования к воде, используемой в рецептурах для зубных паст
Зубная паста это средство для чистки зубов, предназначенные для использования с зубной щеткой с целью очистки доступной поверхности зубов-Болыпие исследовательские усилия были направлены на создание зубных паст, способных в большей степени влиять на очищающие свойства и уменьшающие болезни зубов и проблемы с деснами. Такие средства для чистки зубов, называемые как лечебно-профилактические, используются с зубными щетками не только для очистки доступных поверхностей, а также и для внесения активной субстанции к поверхности зуба и в его окружение [127]. Зубная паста - это сложносоставная система, в формировании которой участвуют абразивные, увлажняющие, связующие, пенообразующие, поверхностно-активные компоненты, консерванты, вкусовые наполнители, вода и лечебно-профилактические элементы, соотношение этих компонентов определяет свойства, назначение, механизм действия и эффективность паст [43, 162].
Первое и главное, что требуется от доброкачественных зубных средств для ухода за полостью рта - безвредность и прекрасные органолептические свойства.
Назначение зубной пасты — выполнение гигиенических процедур в полости рта путем очищения зубов, десен, межзубных промежутков от мягкого зубного налета, предупреждение развития зубного камня, удаление зубной бляшки и препятствие микробному обсеменению [42].
Зубные пасты могут быть классифицированы согласно их физической форме или внешнему виду: как матовые, кремообразные, полупрозрачные и прозрачные гелиевые пасты. Внешний вид и упаковка также позволяет делать некоторые вариации (пасты с или без полосок, с выдавливателем, в тубе, во флаконе, со смесителем).
В зависимости от входящих в состав зубных паст активных лечебно-профилактических добавок, зубные пасты оказывают комплексное воздействие на твердые и мягкие ткани полости рта [84], добиваясь противокариесного, противовоспалительного, противогингивитного, противомикробного, противоналетного, противосенситивного, отбеливающего и др. эффектов [128]. С точки зрения маркетинга объем продаж зубной пасты в России в 2002 -2005 годах увеличивался примерно равными темпами, составившими 12% в год (по оценкам специалистов Procter & Gamble) [98]. В 2002 году объем продаж составил 600 млн. тюбиков в натуральном выражении и около 150 млн. долларов США в стоимостном выражении, в 2005 году объем продаж зубной пасты вырос до 750 млн. тюбиков или 190 млн. долларов США [118]. Факт увеличения продаж зубной пасты на российском рынке, происходящего на фоне снижения численности населения страны, позволяют экспертам сделать вывод о том, что россияне стали чаще чистить зубы.
По фактору своеобразия состава на российском рынке зубных паст выделяют следующие основные сегменты: отбеливающие зубные пасты (содержащие абразивные элементы или имеющие в составе перекись водорода или активный кислород); пасты от повышенной чувствительности зубов (содержат в составе компонент, ликвидирующий гиперчувствительность - путем реминерализации эмали); лечебно профилактические пасты (включает наиболее обширную группу паст разнообразных механизмов действия, по механизму действия внутри данного сегмента выделяют следующие под сигменты: пасты с антисептическим действием, с гомеопатическим действием, пасты смешанного механизма действия); лечебные пасты или гели (как правило, имеют высокую концентрацию антисептиков и применимы только в курсовой форме длительностью не более трех недель); освежающие пасты (включает значительное число паст, но действие их освежающего эффекта прямо пропорционально длительности пребывания пасты во рту); «экзотика» (включает различные «экзотические» пасты, например, содержащие компоненты, провоцирующие отвращение в случае курения после чистки зубов или компоненты, способствующие похуданию и подавлению аппетита).
По фактору цены российский рынок зубной пасты делится на четыре основных сегмента [115] - экономичный сегмент, в котором представлены зубные пасты по цене менее 15 рублей, этот сегмент является наиболее массовым; - средний сегмент, где представлены пасты по цене 15-35 рублей; - премиум сегмент, образованный пастами по цене 35-50 рублей; - сегмент суперпремиум, включающий пасты по цене свыше 50 рублей.
Дорогая зубная паста преимущественно представлена продукцией крупных международных производителей, аналогов которой в России практически не производится. В экономичном и среднем ценовых сегментах широко представлены отечественные производители, которые конкурируют с продукцией белорусского, болгарского, турецкого, индийского производства.
Крупных производителей зубной пасты в России насчитывается не более десяти. Среди них ведущее положение занимают три компании: ОАО «Концерн «Калина» (г. Екатеринбург), ОАО «Невская косметика» (г. Санкт-Петербург), ОАО «Косметическое объединение «Свобода» (г. Москва). В целом на долю трех отмеченных компании приходится до 90% объема производства зубной пасты в России (рис. 1.1) [107].
Сахаринат натрия
Отбор проб проводился по ГОСТ 29188.0, раздел 3 [61]. Для проведения испытаний масса объединенной пробы была не менее 300 г. Для составления объединенной пробы зубную пасту из туб помещали в банки, тщательно перемешивали шпателем и плотно закрывали крышками. 2.2Л.Оценка реологических свойств концентрированных суспензий и растворов полимеров
Наибольшую информацию о поведении высоконаполненных систем дают реологические измерения [66], которые проводили на ротационном вискозиметре типа «Полимер «РПЭ-1М» Данный прибор работает в диапазоне скоростей сдвига 0,2 - 1,3ТО с" , позволяет измерять сдвиговые напряжения от 1,6 до 2Т05 н/м2 и диапазон измерения вязкости от 5x10"4 до 1,25x104 Па.с. Метод основан на определении реологических параметров зубных паст при постоянной скорости деформации. Ротационный вискозиметр погружного типа «Полимер «РПЭ-1М» обеспечивает измерение вязкости с воспринимающими элементами типа «цилиндр-цилиндр», а также с другими вспомогательными устройствами. Принцип действия вискозиметра основан на измерении момента сопротивления сдвигу испытуемого материала, помещенного в зазор между воспринимающими элементами. При вращении одного из них с постоянной угловой скоростью, путем преобразования угла закручивания упругого элемента во временной интервал, пропорциональный вязкости. Работает вискозиметр следующим образом: в зависимости от вязкости следуемого материала и необходимости обеспечения заданных напряжения сдвига и градиента скорости сдвига, для данного исполнения выбирается система воспринимающего элементов и устанавливается на вискозиметре. Исследуемый материал помещался в необходимом объеме в зазор между воспринимающими элементами. На вискозиметре укреплялась термостатирующая камера и соединялась шлангами с жидкостным термостатом, с помощью которого в термостатирующей камере устанавливалась и поддерживалась необходимая температура. Устанавливался выбранный режим испытания: скорость вращения ротора и коэффициент воспринимающих элементов. При вращении воспринимающего элемента, связанного с приводом, происходило торможение внутреннего воспринимающего элемента, которое воспринимал измерительной моментной пружиной и деформировался так, что момент упругости пружины уравновешивал момент сопротивления сдвига. При этом на выходе фотодатчиков, связанных с моментной пружиной появлялся сигнал, длительность которого пропорциональна моменту сопротивления, т.е. вязкости жидкости. Подготовка к анализу: в наружный цилиндр помещали 20±0,2 г зубной пасты, устанавливали наружный цилиндр в термостатирующую камеру и проводили термостатирование в течение 3-х минут при температуре 25 ±0,2С. Измерение проводили включая и выключая привод. Результатом измерения являлось среднее значение из трех последовательных показаний с интервалом 30 сек.
Вязкости растворов Na-кмц определяли также данным методом на приборе «Полимер «РПЭ-1М». Исследования проводили при температуре 25 ± 0,5С. Значение вязкости брали из шести измерений. Стандартное отклонение составляло не более 2% [101, 108].
Критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ) водных растворов ПАВ определяли по зависимости их поверхностного натяжения (а) от концентрации. За величину ККМ принимали концентрацию, соответствующую выходу зависимости а = f (1пСпав) на участок параллельный оси абсцисс. Неизменность поверхностного натяжения свидетельствует о формировании на межфазной поверхности насыщенного мономолекулярного слоя. Дальнейшее увеличение концентрации ПАВ приводит к возникновению в объеме раствора мицелл. Поверхностное напряжение определяли методом наибольшего давления пузырька на автоматической установке ППНЛ-1, позволяющей регулировать время формирования пузырька воздуха и определять поверхностное натяжение с точностью до 0,1мН/м. 2.2.3.Определение удельной электропроводности растворов Na-кмц. Исследование удельной электропроводности растворов Na-кмц в водно глицериновом растворе проводили мостовым методом на приборе «Тесла ВМ 480» рабочей частотой 1591 Гц. Измерительная ячейка содержала цилиндрические коаксиально расположенные платиновые электроды и была снабжена термостатирующей рубашкой. Температуру в ячейке поддерживали постоянной при помощи водяного термостата «Т-10» с погрешностью, не превышающей 0,1К. Удельную электропроводность системы (К) определяли посредством измерения проводимости (G) по формуле: к = К G , где К- константа ячейки, которую рассчитывали по формуле: К = K0/R , где к0 - удельная электропроводность раствора КС1 при температуре опыта; Ro - сопротивление ячейки.
Определение микробиологической чистоты
На основании выше приведенных данных по исследованию БАВ СО2-экстрактов, было показано, что предлагаемая композиция обеднена каратиноидами (провитамин А). Известно, что ретинол (витамин А) в растительных пищевых продуктах как таковой не встречается, наряду с этим данный витамин обладает способностью стимулировать реакции гуморального и клеточного иммунитета в ответ на действие антибактериальных антигенов, делает это вещество интересным и необходимым для создания продукта, в частности зубных паст, обладающих иммуномодулирующим действием. В лечебно-профилактической практике применяют препараты, содержащие витамин А, природного происхождения и синтетические препараты: ретинол ацетат и ретинола пальмитат. Важнейшими задачами являются разработка рационального способа сохранения активности БАВ на длительный срок в агрессивной внешней среде и разработка форм доставки БАВ по месту назначения. В связи с этим, проблемам микрокапсуляции биологически активных веществ (БАВ) путем химической коацервации в оболочки из природных полиэлектролитов в последние годы уделяется повышенное внимание. Процессы капсулирования различных материалов в проницаемых и полупроницаемых мембранах, покрывающих жидкое ядро, широко известны. Предпринимались попытки осуществления таких процессов различными методами, с использованием разных полимеров, химических реакций и технологий. Нами совместно с ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт химии и механики» разработан способ микрокапсулирования ретинола-пальмитата в гелиевые хитозан-альгинатные оболочки. На основании оценки описанных в литературе многочисленных примеров хитозан альгинатной коацервации был выбран метод одностадийного капельного образования микрокапсул из водных растворов альгината и хитозана в присутствии ионов кальция, поскольку данные полимеры обеспечивают биологическую совместимость с инкапсулированным нами ретинол пальмитатом.
Метод капсуляции основан на образовании комплексов противоположно заряженных высокомолекулярных полимеров. Разработанный нами вариант включает на первой стадии приготовление эмульсии ретинол пальмитата в водном растворе альгината натрия. Концентрация раствора 100 полимера от 1,0 до 3,0%. По этому методу, раствор альгината натрия, включающий в свой состав капсулируемый материал, через капилляр по каплям от 0,2 до 5,0 мм вводили в раствор противоположно заряженного полимера, представляющей собой осаждающую емкость. Взаимодействие полимеров на границе раздела растворов приводит к образованию оболочки, заключающей жидкое ядро, содержащее капсулируемый материал. Процесс проводили при использовании высокомолекулярных полимеров при рН=6,8, что обеспечивает их растворимость. При рН ниже данного значения альгинат натрия подвергается частичной этерификации, и это необходимо для регулирования проницаемости мембран. При получении гранул мы столкнулись с проблемой сочетания между проницаемостью и механической прочностью мембран капсул. Для того, чтобы избежать деформации гранул, которая возникает при ударе о поверхность поликатионного раствора, изменяли вязкость раствора хитозана и вязкость раствора кальция за счет использования высокомолекулярного хитозана. При таком подходе получили однородные капсулы по форме и размеру. Концентрация раствора хитозана была выше 0,2%, а молекулярная масса хитозана выбрана 160 мкм. При этом использовали хитозан со степенью деацелирования 90% и полидисперсностью менее 2,0 ММ.
Это особенно выигрышно, поскольку инкапсулированный нами ретинол пальмитат представляет биологически активный материал и требует соблюдения физиологических условий, а именно сохранения рН среды более высоким. Ведь ретинол устойчив в щелочной среде и неустойчив в кислотной. На свойства капсул значительно влияет кинетика процесса. При образовании капсул в чисто водной среде низкомолекулярные фракции хитозана селективно внедряются в состав образующейся мембраны. С повышением степени протонирования поликатиона наблюдается образование более тонких и плотных мембран и, следовательно капсул с меньшей механической прочностью. Химическую реакцию проводили в присутствии ионов поливалентного металла Na или Са для обеспечения желирования гранул при образовании капсул. При вводе хлорида натрия в процесс комплексообразования вступают молекулы хитозана более высокой молекулярной массы. Гелиевая структура и стабильность образованного геля весьма зависит от температуры и подбора типа металлического катиона, но не зависит от рН среды и пропорциональна времени взаимодействия, как это наглядно видно из табл. 3.3.
Основные технологические решения и аппаратурное оформление метода сверхкритической экстракции
Статус лечебно-профилактического продукта, в частности зубных паст, во многом определяется не только основой продукта, но и наличием в нем активных ингредиентов со специфическими биологическими свойствами. В качестве биологически активных добавок в данном исследовании использовали СОг-экстракты, полученные посредством сверхкритической углекислотной экстракции. Были отобраны экстракты, обладающие целевыми биологическими функциями, а именно кровоостанавливающим и противовоспалительным действием, и как следствие ранозаживляющим и регенерирующим свойствами: экстракты ромашки, шалфея, можжевельника. Для выбора оптимальных условий экстракции необходимо было выяснить влияние технологических режимов процесса на состав экстрактов. С этой целью первоначально была проведена серия исследований зависимости количественного выхода экстрактов от давления. На основании экспериментальных данных признано оптимальным проведение сверхкритической флюидной экстракции при давлении 400 атм. В ходе дальнейших исследований было изучено влияние температуры на состав сверхкритических флюидных экстрактов шалфея. Исследования осуществлялись в интервале температур 40 - 80С. В результате проведенных исследований было установлено, что экстракты, полученные при температурах 40, 60 и 80С, являются принципиально различными комплексами. Температура 40С близка к нижней границе сверхкритической области и является минимальной температурой, при которой экстракция осуществляется сверхкритической двуокисью углерода. Проведение экстракции при температуре выше 80С, как правило, приводит к термическому разложению природных соединений, а также это и экономически не целесообразно, что и было подтверждено нашими экспериментами. Содержание токоферолов в С02-экстракте шалфея при экстракции в изученном диапазоне температур довольно высокий, а содержание каротиноидов низкое. Интересен жирно-кислотный состав экстрактов. F-витаминной активностью 123 обладают линолевая и линоленовая кислота. Линоленовая кислота присутствует в относительно небольших количествах (от 1,8 до 3,4% к сумме). Массовая доля линолевой кислоты превышает 30% от суммы жирных кислот, за исключением условий экстракции при 40С, поэтому можно отметить высокую F-витаминную активность представленных СОг-экстрактов, полученных при режимах 60, 80С. При сравнении качественных показателей экстрактов, полученных при различных температурных режимах, ведение экстракции при 80С дают значительное увеличение кислотного числа, что в свою очередь ограничивает срок годности последнего. На основании анализа полученных данных для получения СОг-экстрактов методом СФЭ температурный параметр ведения процесса необходимо поддерживать на уровне 60С. Корни и молодые побеги можжевельника используют для лечения заболеваний слизистой оболочки полости рта. Это свойство и делает ССЬ-экстракт молодых побегов можжевельника интересным для разработчиков косметических средств по уходу за полостью рта, а именно для зубных паст. В связи с тем, что данный экстракт планируется впервые вводить в рецептуру зубной пасты, необходимо детальное изучение С02-экстракта молодых побегов можжевельника, т.к. при производстве ССЬ-экстракции в сверхкритическом состоянии происходит концентрирование в экстракте не только позитивных биологически активных веществ, но и негативных органических соединений, в соотношении, которое определено природой растения. Исследование состава С02-экстракта можжевельника показало высокую концентрацию биологических веществ.
Проведенный методами ГХ-МС анализ качественного состава СОг-экстракта можжевельника позволили идентифицировать о:-фелландрен, циклофенхен, /3 мирцен, /3-феландрен, 3-карен, лимонен, бензен аллил, утерпинен, терпинеол, /5-елемен, Y-елемен, кариофиллен, гермакрин D, окариофиллен, б и і-кадинен, муролол, а-кадинол, фарнесал, изопропилбициклононан, пальмитиновую и леноленовую кислоты в общем количестве до 15%. Аналитическими методами подтверждено присутствие витамина С и К. При изучении физиологической 124 активности экстракта можжевельника и индивидуальных составляющих было обращено внимание не только на положительные свойства, но и на побочные реакции при его испытании, а именно на влияние составляющих экстракта на мышечные волокна гладкой мускулатуры. В опытной партии наблюдалось негативное воздействие на периферический нервный импульс, выражающейся повышенным тонусом гладкой мускулатуры. Было показано, что побочные явления вызывают пигменты и смолы. Для избавления от балластных и вредных веществ был предложен метод фракционирования продукта при изготовлении экстракта. Фракционирование СОг-экстракта осуществляли в ходе технологического процесса по времени удержания его составляющих в растворителе (СОг), так для смол и пигментов было характерно более длительное время удержания, что в свою очередь делало возможным отделение легколетучих фракций экстракта. В процессе фракционирования установлен, что основная часть активных веществ, в которых мы заинтересованы, присутствовали во фракции с периодом удержания 1 минута. Клинические испытания такой фракции подтвердили отсутствие аллергенности, наличие противовоспалительных и ранозаживляющих свойств выделенной фракции, а также отсутствие повышения тонуса гладкой мускулатуры при их использовании. Исследования фракции были на 40% представлены таким веществом как кадинол. Таким образом, нами было показано, что при получении экстракта побегов можжевельника методом сверхкритической флюидной экстракции при условии фракционирования в ходе технологического процесса в нем концентрируются необходимые нам позитивные компоненты. Предлагаемая для дальнейшего использования композиция БАВ содержит в своем составе С02-экстракты ромашки, шалфея и фракционированный СОг экстракт можжевельника.
При исследовании БАВ СОг-экстрактов, было показано, что предлагаемая композиция обеднена каротиноидами (провитамин А). Важнейшими задачами являются разработка рационального способа сохранения активности БАВ на 125 длительный срок в агрессивной внешней среде и разработка форм доставки БАВ по месту назначения. В связи с этим, проблемам микрокапсуляции биологически активных веществ (БАВ) путем химической коацервации в оболочки из природных полиэлектролитов в последние годы уделяется повышенное внимание. Разработанный нами вариант включает на первой стадии приготовление эмульсии ретинол пальмитата в водном растворе альгината натрия. После введения модифицирующей добавки, эмульсию через стальные иглы диаметром 0,3 мм прикапывали к раствору хитозана, содержащему соли кальция. Образуется суспензия капель коацервата, в которую вводили рассчитанное количество второго модификатора для повышения прочности свойств оболочки. В качестве модифицирующего агента использовали фосфатные соединения натрия. Суспензию выдерживали при заданной температуре 40С в течение времени, необходимого для завершения реакции образования полиэлектролитного комплекса и оптимального уплотнения гелиевой оболочки. Далее смесь фильтровали, капсулы промывали дистиллированной водой и помещали в водный раствор консерванта. В результате получили водную суспензию микрокапсул ретинол пальмитата, которая и являлась готовым продуктом. Разработанному методу было дано название капельная технология dew technology (сокращенно dewtech), которая реализована аппаратурно, на данный метод получен патент. По технологии dewtech получены гелиевые микрокапсулы ретинолмальмитата со средним диаметром 2,5 мм. Капсулы монодисперсны по размерам, имеют достаточно высокую прочность при одноосном сжатии (30-60 н). Концентрация водной суспензии готового продукта составляет 65%. В ядре каждой капсулы содержится примерно 3,5 мг ретинол мальмитата. Разработанный метод позволяет получать сферические гелиевые частицы с альгинатной сердцевиной и хитозан-альгинатной оболочкой.
