RU2565392C1

RU2565392C1 - Method of producing of nanocapsules of vitamins b in xanthane gum

Info

Publication number: RU2565392C1
Application number: RU2014113520/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко
Original assignee: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2015-10-20

Abstract

FIELD: nanotechnologies.

SUBSTANCE: method of producing of nanocapsules of vitamins A, C, D, E or Q10 consists in that the vitamins A, C, D, E or Q10 are added to the suspension of xanthane gum in butanol, when stirring at 1300 rpm then acetonitrile is added the obtained suspension is filtered and dried under certain conditions.

EFFECT: method allows to simplify and to accelerate the process of producing of nanocapsules and to increase the weight yield.

7 dwg, 8 ex

Description

Изобретение относится к области нанотехнологии, медицины и пищевой промышленности.The invention relates to the field of nanotechnology, medicine and the food industry.

Ранее были известны способы получения микрокапсул.Previously known methods for producing microcapsules.

В пат. 2173140 МПК A61K 009/50, A61K 009/127, Российская Федерация, опубликован 10.09.2001, предложен способ получения кремнийорганолипидных микрокапсул с использованием роторно-кавитационной установки, обладающей высокими сдвиговыми усилиями и мощными гидроакустическими явлениями звукового и ультразвукового диапазона для диспергирования.In US Pat. 2173140 IPC A61K 009/50, A61K 009/127, Russian Federation, published September 10, 2001. A method for producing silicon organolipid microcapsules using a rotary-cavitation unit with high shear forces and powerful sonar acoustic and ultrasonic dispersion ranges is proposed.

Недостатком данного способа является применение специального оборудования - роторно-кавитационной установки, которая обладает ультразвуковым действием, что оказывает влияние на образование микрокапсул и при этом может вызывать побочные реакции в связи с тем, что ультразвук разрушающе действует на полимеры белковой природы, поэтому предложенный способ применим при работе с полимерами синтетического происхожденияThe disadvantage of this method is the use of special equipment - a rotary cavitation unit, which has an ultrasonic effect, which affects the formation of microcapsules and can cause adverse reactions due to the fact that ultrasound destructively affects polymers of a protein nature, therefore, the proposed method is applicable when work with polymers of synthetic origin

В пат. 2359662 МПК A61K 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00, Российская Федерация, опубликован 27.06.2009, предложен способ получения микрокапсул хлорида натрия с использованием распылительного охлаждения в распылительной градирне Niro при следующих условиях: температура воздуха на входе 10°C, температура воздуха на выходе 28°C, скорость вращения распыляющего барабана 10000 об/мин. Микрокапсулы по изобретению обладают улучшенной стабильностью и обеспечивают регулируемое и/или пролонгированное высвобождение активного ингредиента.In US Pat. 2359662 IPC A61K 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00, Russian Federation, published 06/27/2009, a method for producing sodium chloride microcapsules using spray cooling in a Niro spray cooling tower under the following conditions: air temperature at the inlet 10 ° C, outlet air temperature 28 ° C, the rotation speed of the spray drum 10,000 rpm. The microcapsules of the invention have improved stability and provide controlled and / or prolonged release of the active ingredient.

Недостатками предложенного способа являются длительность процесса и применение специального оборудования, комплекс определенных условий (температура воздуха на входе 10°C, температура воздуха на выходе 28°C, скорость вращения распыляющего барабана 10000 об/мин).The disadvantages of the proposed method are the duration of the process and the use of special equipment, a set of certain conditions (air temperature at the inlet 10 ° C, air temperature at the outlet 28 ° C, rotation speed of the spray drum 10,000 rpm).

Наиболее близким методом является способ, предложенный в пат. 2134967 МПК A01N 53/00, A01N 25/28, Российская Федерация, опубликован 27.08.1999. В воде диспергируют раствор смеси природных липидов и пиретроидного инсектицида в весовом отношении 2-4:1 в органическом растворителе, что приводит к упрощению способа микрокапсулирования.The closest method is the method proposed in US Pat. 2134967 IPC A01N 53/00, A01N 25/28, Russian Federation, published on 08.27.1999. A solution of a mixture of natural lipids and a pyrethroid insecticide in a weight ratio of 2-4: 1 in an organic solvent is dispersed in water, which simplifies the microencapsulation method.

Недостатком метода является диспергирование в водной среде, что делает предложенный способ неприменимым для получения микрокапсул водорастворимых препаратов в водорастворимых полимерах.The disadvantage of this method is dispersion in an aqueous medium, which makes the proposed method inapplicable for producing microcapsules of water-soluble preparations in water-soluble polymers.

Техническая задача - упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул (увеличение выхода по массе).The technical task is to simplify and accelerate the process of obtaining nanocapsules, reduce losses in obtaining nanocapsules (increase in yield by mass).

Решение технической задачи достигается способом получения нанокапсул витаминов, отличающимся тем, что в качестве оболочки нанокапсул используется ксантановая камедь, а в качестве ядра - витамины (A, C, D, E, Q₁₀), а также экстраткы элеутерококка и жень-шеня при получении нанокапсул методом осаждения нерастворителем с применением ацетонитрила в качестве осадителя, процесс получения нанокапсул осуществляется без специального оборудования.The solution of the technical problem is achieved by the method of producing nanocapsules of vitamins, characterized in that xanthan gum is used as the shell of the nanocapsules, and vitamins (A, C, D, E, Q ₁₀ ) are used as the core, as well as extracts of eleutherococcus and ginseng upon receipt nanocapsules by non-solvent precipitation using acetonitrile as a precipitant; the process of producing nanocapsules is carried out without special equipment.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является получение нанокапсул методом осаждения нерастворителем с использованием ацетонитрила в качестве осадителя, а также использование ксантановой камеди в качестве оболочки частиц и витаминов - в качестве ядра.A distinctive feature of the proposed method is the preparation of nanocapsules by non-solvent precipitation using acetonitrile as a precipitant, as well as the use of xanthan gum as a shell of particles and vitamins as a core.

Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул витаминов A, C, D, E Q₁₀, а также и экстрактов элеутерококка и жень-шеня.The result of the proposed method is the preparation of nanocapsules of vitamins A, C, D, EQ ₁₀ , as well as extracts of eleutherococcus and ginseng.

ПРИМЕР 1. Получение нанокапсул витамина А в ксантановой камеди, соотношение ядро: оболочка 1:3EXAMPLE 1. Obtaining nanocapsules of vitamin A in xanthan gum, the ratio of core: shell 1: 3

100 мг витамина А добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с (сложный эфир глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты, причем лимонная кислота, как трехосновная, может быть этерифицирована другими глицеридами и как оксокислота - другими жирными кислотами. Свободные кислотные группы могут быть нейтрализованы натрием) при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin A is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 s (glycerol ester with one or two molecules of food fatty acids and one or two molecules of citric acid, with citric acid, as tribasic, it can be esterified with other glycerides and as an acid with other fatty acids. Free acid groups can be neutralized with sodium) with stirring 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

Получено 0,396 г порошка нанокапсул. Выход составил 99%.0.396 g of nanocapsule powder obtained. The yield was 99%.

ПРИМЕР 2. Получение нанокапсул витамина С ч ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 2. Obtaining nanocapsules of vitamin C h xanthan gum, the ratio of core: shell 1: 3

100 мг витамина С добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin C is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 s with stirring 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

Получено 0,4 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.Obtained 0.4 g of nanocapsule powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 3. Получение нанокапсул витамина D в ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 3. Obtaining nanocapsules of vitamin D in xanthan gum, the ratio of the core: shell 1: 3

100 мг витамина D добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin D is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 s with stirring 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 4. Получение нанокапсул витамина Б в ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 4. Obtaining nanocapsules of vitamin B in xanthan gum, the ratio of core: shell 1: 3

100 мг витамина Е добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin E is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 s with stirring 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 5. Получение нанокапсул витамина Q₁₀ в ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 5. Obtaining nanocapsules of vitamin Q ₁₀ in xanthan gum, the ratio of core: shell 1: 3

100 мг витамина Q₁₀ в диметилсульфоксиде добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin Q ₁₀ in dimethyl sulfoxide is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 s with stirring 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 6. Получение нанокапсул экстракта элеутерококка в ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3 100 мг экстракта элеутерокка добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.EXAMPLE 6. Obtaining nanocapsules of eleutherococcus extract in xanthan gum, core: shell ratio 1: 3 100 mg of eleutherococcus extract is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472c with 1300 rpm stirring. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 7. Получение нанокапсул экстракта женьшеня в ксантановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 7. Obtaining nanocapsules of ginseng extract in xanthan gum, the ratio of core: shell 1: 3

100 мг экстракта жень-шеня добавляют в суспензию ксантановой камеди в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл ацетонитрила. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of ginseng extract is added to a suspension of xanthan gum in butanol containing the indicated 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472c with stirring at 1300 r / sec. Next, 2 ml of acetonitrile is poured. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 8 Определение размеров нанокапсул методом NTA.EXAMPLE 8 Determination of the size of nanocapsules by the NTA method.

Измерения проводили на мультипараметрическом анализаторе наночастиц Nanosight LM0 производства Nanosight Ltd (Великобритания) в конфигурации HS-BF (высокочувствительная видеокамера Andor Luca, полупроводниковый лазер с длиной волны 405 нм и мощностью 45 мВт). Прибор основан на методе анализа траекторий наночастиц (Nanoparticle Tracking Analysis, NTA), описанном в ASTM E2834.The measurements were carried out on a Nanosight LM0 multiparameter nanoparticle analyzer manufactured by Nanosight Ltd (Great Britain) in the HS-BF configuration (Andor Luca high-sensitivity video camera, 405 nm semiconductor laser with a power of 45 mW). The device is based on the Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) method described in ASTM E2834.

Оптимальным разведением для разведения было выбрано 1:100. Для измерения были выбраны параметры прибора: Camera Level=16, Detection Threshold=10 (multi), Min Track Length:Auto, Min Expected Size: Auto. длительность единичного измерения 215s, использование шприцевого насоса.The optimal dilution for dilution was 1: 100. For the measurement, the device parameters were selected: Camera Level = 16, Detection Threshold = 10 (multi), Min Track Length: Auto, Min Expected Size: Auto. duration of a single measurement of 215s, the use of a syringe pump.

Claims

A method of producing nanocapsules of vitamin A, C, D, E or Q ₁₀ , which consists in the fact that 100 mg of vitamin A, C, D, E or Q _{10 is} added to a suspension of xanthan gum in butanol containing 300 mg of xanthan gum in the presence of 0, 01 g of E472c with stirring at 1300 r / s, after which 2 ml of acetonitrile is poured, the resulting suspension is filtered off and dried at room temperature.