RU2573978C1

RU2573978C1 - Method for obtaining nanocapsules of quercetin or dihydroquercetin in gellan gum

Info

Publication number: RU2573978C1
Application number: RU2014129706/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко; Яна Владимировна Медведева
Original assignee: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко; Яна Владимировна Медведева
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-01-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: quercetin or dihydroquercetin is added to suspension of gellan gum in hexane in presence of glycerol ester with one-two molecules of food fatty acids and one-two molecules of citric acid, after that butylchloride is added by pouring, obtained suspension of nanocapules is filtered and dried, with ratio core/envelope in nanocapsules constituting 1:3.

EFFECT: simplification and acceleration of process of obtaining quercetin and dihydroquercetin nanocapsules, increase of output by weight.

1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к получению нанокапсул кверцетина и дегидрокверцетина.The invention relates to the field of nanotechnology, in particular the production of nanocapsules of quercetin and dehydroquercetin.

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, опубликован 27.06.2009, Российская Федерация, 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 оборотов/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, published June 27, 2009, Russian Federation, a method for producing sodium chloride microcapsules using spray cooling in a Niro spray cooling tower under the following conditions: temperature inlet air 10 ° C, outlet air temperature 28 ° C, spray drum rotation speed 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 оборотов/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, опубликован 27.08.1999, Российская Федерация (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, published on 08.27.1999, Russian Federation (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 кверцетина или дигидрокверцетина, характеризующимся тем, что в качестве оболочки микрокапсул используется геллановая камедь, а в качестве ядра - кверцетин или дигидрокверцетин при получении нанокапсул методом осаждения нерастворителем с применением бутилхлорида 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 quercetin or dihydroquercetin, characterized in that gellan gum is used as the shell of the microcapsules, and quercetin or dihydroquercetin is used as the core when producing nanocapsules by the non-solvent precipitation method using butyl chloride as a precipitant, the process of obtaining nanocapsules is carried out without special capsules equipment.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является получение нанокапсул методом осаждения нерастворителем с использованием бутилхлорида в качестве осадителя, а также использование геллановой камеди в качестве оболочки частиц и кверцетин или дигидрокверцетин - в качестве ядра.A distinctive feature of the proposed method is the preparation of nanocapsules by non-solvent precipitation using butyl chloride as a precipitant, as well as the use of gellan gum as a particle shell and quercetin or dihydroquercetin as a core.

Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул кверцетина или дигидрокверцетина в геллановой камеди.The result of the proposed method is the preparation of nanocapsules of quercetin or dihydroquercetin in gellan gum.

ПРИМЕР 1. Получение нанокапсул кверцетина в геллановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 1. Obtaining nanocapsules of quercetin in gellan gum, the ratio of core: shell 1: 3

0,5 г кверцетина небольшими порциями добавляют в суспензию 1,5 г геллановой камеди в 5 мл гесана в присутствии 0,01 г препарата Е472с (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) в качестве ПАВ при перемешивании 1000 об/сек. Далее приливают 5 мл бутилхлорида. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.0.5 g of quercetin is added in small portions to a suspension of 1.5 g of gellan gum in 5 ml of hesa in the presence of 0.01 g of the preparation E472c (glycerol ester with one or two molecules of food fatty acids and one or two molecules of citric acid, with citric acid as tribasic can be esterified with other glycerides and as an acid with other fatty acids. Free acid groups can be neutralized with sodium) as a surfactant with stirring at 1000 rpm. Next, 5 ml of butyl chloride are added. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

Получено 2 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.Received 2 g of nanocapsule powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 2. Получение нанокапсул дигидрокверцетина в геллановой камеди, соотношение ядро:оболочка 1:3EXAMPLE 2. Obtaining nanocapsules of dihydroquercetin in gellan gum, the ratio of the core: shell 1: 3

1 г дигидрокверцетина небольшими порциями добавляют в суспензию 3 г геллановой камеди в 5 мл гесана в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве ПАВ при перемешивании 1000 об/сек. Далее приливают 5 мл бутилхлорида. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.1 g of dihydroquercetin is added in small portions to a suspension of 3 g of gellan gum in 5 ml of hesa in the presence of 0.01 g of the preparation E472c as a surfactant with stirring at 1000 rpm. Next, 5 ml of butyl chloride are added. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.

Получено 4 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.Received 4 g of nanocapsule powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 3. Определение размеров нанокапсул методом NTA.EXAMPLE 3. Sizing 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 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 215s, use of a syringe pump.

Как видно из рис. 1 и таблицы, средний размер нанокапсул дигидроквертицина составляет 145 нм.As can be seen from fig. 1 and the table, the average nanocapsule size of dihydroquerticin is 145 nm.

Таким образом, получены нанокапсулы кверцетина или дигидрокверцетина с высоким выходом в течение 10 мин. Полученные нанокапсулы могут использоваться в ветеринарии и пищевой промышленности.Thus, quercetin or dihydroquercetin nanocapsules were obtained in high yield for 10 min. The resulting nanocapsules can be used in veterinary medicine and the food industry.

Claims

A method of producing nanocapsules of quercetin or dihydroquercetin in gellan gum, characterized in that quercetin or dihydroquercetin is added to a suspension of gellan gum in hexane in the presence of glycerol ester with one or two molecules of dietary fatty acids and one or two molecules of citric acid with stirring 1000 rps butyl chloride is then poured, the resulting suspension of nanocapsules is filtered off and dried at room temperature, while the ratio of core / shell in nanocapsules is 1: 3.