RU2715743C1

RU2715743C1 - Method of producing probiotic nanocapsules

Info

Publication number: RU2715743C1
Application number: RU2019101469A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Кролевец
Original assignee: Александр Александрович Кролевец
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-03-03

Abstract

FIELD: nanotechnology; medicine; food industry.

SUBSTANCE: invention relates to nanotechnology, medicine, and food industry. A distinctive feature of the proposed method is the use of probiotics and a shell of nanocapsules of sodium alginate, as well as use of a precipitator - Khladon-112 when producing nanocapsules by a physical-chemical non-solvent deposition method.

EFFECT: technical object of invention is to simplify and accelerate process of production of nanocapsules and increase mass output.

1 cl

Description

Изобретение относится к нанотехнологиям и ветеринарной медицине, в частности получения нанокапсул пробиотиков.The invention relates to nanotechnology and veterinary medicine, in particular the production of probiotic nanocapsules.

Ранее были известны способы получения микрокапсул лекарственных препаратов. Так, в Пат. 2092155 МПК А61K 047/02, А61K 009/16 опубликован 10.10.1997 Российская Федерация предложен метод микрокапсулирования лекарственных средств, основанный на использовании облучения ультрафиолетовыми лучами.Previously known methods for producing microcapsules of drugs. So, in Pat. 2092155 IPC A61K 047/02, A61K 009/16 published on 10/10/1997 The Russian Federation proposed a method of microencapsulation of drugs based on the use of ultraviolet radiation.

Недостатками данного способа являются длительность процесса и применение ультрафиолетового излучения, что может оказывать влияние на процесс образования микрокапсул.The disadvantages of this method are the duration of the process and the use of ultraviolet radiation, which can affect the process of formation of microcapsules.

В пат. 2091071 МПК А61K 35/10 Российская Федерация опубликован 27.09.1997 предложен способ получения препарата путем диспергирования в шаровой мельнице с получением микрокапсул.In US Pat. 2091071 IPC A61K 35/10 Russian Federation published 09/27/1997 a method for producing the preparation by dispersion in a ball mill to obtain microcapsules is proposed.

Недостатком способа является применение шаровой мельницы и длительность процесса.The disadvantage of this method is the use of a ball mill and the duration of the process.

В пат. 2101010 МПК А61K 9/52, А61K 9/50, А61K 9/22, А61K 9/20, А61K 31/19 Российская Федерация опубликован 10.01.1998 предложена жевательная форма лекарственного препарата со вкусовой маскировкой, обладающая свойствами контролируемого высвобождения лекарственного препарата, содержит микрокапсулы размером 100-800 мкм в диаметре и состоит из фармацевтического ядра с кристаллическим ибупрофеном и полимерного покрытия, включающего пластификатор, достаточно эластичного, чтобы противостоять жеванию. Полимерное покрытие представляет собой сополимер на основе метакриловой кислоты.In US Pat. 2101010 IPC A61K 9/52, A61K 9/50, A61K 9/22, A61K 9/20, A61K 31/19 Russian Federation published 01/10/1998 a chewing form of the drug with a taste masking having the properties of a controlled release of the drug contains microcapsules 100-800 microns in diameter and consists of a pharmaceutical core with crystalline ibuprofen and a polymer coating that includes a plasticizer that is flexible enough to withstand chewing. The polymer coating is a methacrylic acid based copolymer.

Недостатки изобретения: использование сополимера на основе метакриловой кислоты, так как данные полимерные покрытия способны вызывать раковые опухоли; сложность исполнения; длительность процесса.The disadvantages of the invention: the use of a copolymer based on methacrylic acid, as these polymer coatings can cause cancerous tumors; complexity of execution; the duration of the process.

В пат. 2173140 МПК А61K 009/50, А61K 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 and ultrasonic sonar acoustic 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 происхождения.The 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 А61K 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00 опубликован 27.06.2009 Российская Федерация предложен способ получения микрокапсул с использованием распылительного охлаждения в распылительной градирне Niro при следующих условиях: температура воздуха на входе 10°С, температура воздуха на выходе 28°С, 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 on 06/27/2009 The Russian Federation proposed a method for producing microcapsules using spray cooling in a Niro spray cooling tower under the following conditions: inlet air temperature 10 ° C , the air temperature at the outlet 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°С, температура воздуха на выходе 28°С, 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 г. 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, reducing losses in obtaining nanocapsules (increase in yield by mass).

Решение технической задачи достигается способом получения нанокапсул пробиотиков, отличающимся тем, что в качестве оболочки нанокапсул используется альгинат натрия при их получении физико-химическим методом осаждения нерастворителем с использованием четыреххлористого углерода в качестве осадителя, процесс получения осуществляется без специального оборудования.The solution of the technical problem is achieved by the method of producing probiotic nanocapsules, characterized in that sodium alginate is used as the nanocapsule shell by their physicochemical deposition using a non-solvent using carbon tetrachloride as a precipitant, the production process is carried out without special equipment.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является использование альгината натрия в качестве оболочки нанокапсул пробиотиков - в качестве их ядра, а также использование четыреххлористого углерода в качестве осадителя.A distinctive feature of the proposed method is the use of sodium alginate as a shell of probiotic nanocapsules - as their core, as well as the use of carbon tetrachloride as a precipitant.

Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул пробиотиков в альгинате натрия при 25°С в течение 20 минут. Выход нанокапсул составляет 100%.The result of the proposed method is to obtain probiotic nanocapsules in sodium alginate at 25 ° C for 20 minutes. The yield of nanocapsules is 100%.

ПРИМЕР 1 Получение нанокапсул плантарум, соотношение ядро/полимер 1:3,EXAMPLE 1 Obtaining nanocapsules plantarum, the ratio of core / polymer 1: 3,

1 г плантарум маленькими порциями диспергируют в суспензию альгината натрия в 10 мл гексана, содержащий 1 г альгината натрия 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) при перемешивании 1000 об/сек. Далее приливают 5 мл хладона-112. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.1 g of plantarum is dispersed in small portions into a suspension of sodium alginate in 10 ml of hexane containing 1 g of sodium alginate 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) with stirring at 1000 rpm. Next, pour 5 ml of Freon-112. The resulting suspension was filtered and dried at room temperature.

Получено 2 г белого порошка. Выход составил 100%.Received 2 g of a white powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 2 Получение нанокапсул метабактерина, соотношение ядро/полимер 1:1.EXAMPLE 2 Obtaining nanocapsules of metabacterin, the ratio of core / polymer 1: 1.

1 г метабактерина маленькими порциями диспергируют в суспензию 1 г альгината натрия в 10 мл гексана, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/сек. Далее приливают 5 мл хладона-112. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.1 g of metabacterin is dispersed in small portions into a suspension of 1 g of sodium alginate in 10 ml of hexane, in the presence of 0.01 g of the preparation E472c with stirring 1000 r / sec. Next, pour 5 ml of Freon-112. The resulting suspension was filtered and dried at room temperature.

ПРИМЕР 3 Получение нанокапсул дактоаминоварина с соотношение ядро/полимер 1:1.EXAMPLE 3 Obtaining nanocapsules of dactoaminovarin with a ratio of core / polymer 1: 1.

1 г лактоаминоварина маленькими порциями диспергируют в суспензию 1 г альгината натрия в 10 мл гексана, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/сек. Далее приливают 5 мл четыреххлористхладона-112. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.1 g of lactoaminovarine is dispersed in small portions into a suspension of 1 g of sodium alginate in 10 ml of hexane, in the presence of 0.01 g of the preparation E472c with stirring 1000 r / sec. Next, 5 ml of tetrachloride-112 are added. The resulting suspension was filtered and dried at room temperature.

Claims

A method for producing probiotic nanocapsules in sodium alginate, characterized in that sodium alginate is used as a shell, and probiotics are used as a core, which are precipitated from a suspension in hexane in the presence of glycerol ester with one to two molecules of edible fatty acids and one or two molecules citric acid by adding chladone-112 as a precipitant, while the mass ratio of pribiotic: sodium alginate is 1: 1.