RU2805756C1 - Способ получения липосомальных микронутриентов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области фармацевтики, а именно к получению липосомальных микронутриентов. Способ получения липосомальных микронутриентов включает подготовку раствора с трехатомным спиртом, подготовку водного раствора в соотношении 1:1 к трехатомному спирту, затем полученный водный раствор соединяют с подготовленным раствором с трехатомным спиртом и подвергают гомогенизации кутерными ножами с частотой вращения 15-25 Гц в течение 15÷30 мин, и далее соединенные растворы подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рецеркуляции в гомогенизаторе, в течение 40÷360 мин при вакууме от 50 до 10 кПа. При этом жирорастворимые нутриенты добавляют при подготовке раствора с трехатомным спиртом, а водорастворимые нутриенты вводят в водный раствор перед соединением его с полученным ранее раствором с трехатомным спиртом. Для подготовки раствора с трехатомным спиртом в 2 частях трехатомного спирта растворяют 3,3÷60,6 % фосфолипида с добавлением оксиэтилирового сорбитана 8÷10 % от общей массы трехатомного спирта и фосфолипида и перемешивают в гомогенизаторе с кутерными ножами с частотой вращения 10-15 Гц в течение 15÷20 мин, затем смесь подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции через гомогенизатор в течение 40÷180 мин при вакууме от 50 до 10 кПа. Изобретение обеспечивает возможность инкапсулировать в липосоме в виде наноструктурированного носителя как гидрофильные, водорастворимые, микронутриенты, так и гидрофобные, жирорастворимые, микронутриенты. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Description

Изобретение относится к способам получения лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище в виде липосомальных микронутриентов.

Известны способы получения наноносителей лекарственных препаратов и витаминов на основе липидных и липидоподобных везикул.

В заявке US 20200078381, публикация 12.03.2020, МПК A61K 009/107 раскрыт способ липосомальной инкапсуляции. Способ включает процесс обработки ультразвуком для инкапсуляции потребляемого человеком вещества внутри липосомной везикулы, непрерывное охлаждение липосомальной везикулы и инкапсулированного потребляемого человеком вещества до заданной температуры во время процесса обработки ультразвуком. При осуществлении способа производят добавление крахмала и эфирных масел к охлажденной липосоме, везикулы и инкапсулированного вещества, пригодного для потребления человеком, для создания смеси.

Известно изобретение по патенту RU 2683770, публикация 02.04.2019, МПК A61K 31/44, в котором раскрыт способ получения липосомальной формы соли 2-этил-6-метил-3- гидроксипиридина с никотиновой кислотой. Для этого растворяют смесь лецитина и холестерина в соотношении 9:1 в хлороформе с последующим упариванием полученного раствора при температуре 37-40°С и получают фосфолипидную пленку, которую в дальнейшем гидратируют при температуре 37-40°С в фосфатном буфере, содержащем никотинат 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина. Соотношение массы липидной фазы и объема фосфатного буфера составляет 1:34-1:40. Полученную эмульсию обрабатывают на ультразвуковой установке.

Наиболее близким является решение по патенту KR 20170055327, публикация 19.09.2017, МПК A61K-009/127, в котором раскрыт способ получения природной липосомы, включающий две стадии. На первой стадии смешивают один или несколько природных эмульгаторов с природным растворителем и обрабатывают смесь звуковыми волнами. На второй стадии добавляют дрожжевой экстракт рода Saccharomyces к результату первой стадии и обрабатывают смесь ультразвуковыми волнами.

Техническим результатом настоящего изобретения является возможность инкапсулировать в липосоме в виде наноструктурированного носителя как гидрофильные, водорастворимые, микронутриенты, так и гидрофобные, жирорастворимые, микронутриенты. Дополнительные результаты предлагаемого способа будут раскрыты на конкретных примерах.

Способ получения липосомальных микронутриентов, при котором в 2-х частях трехатомного спирта растворяют 3,3÷60,6% фосфолипида с добавлением оксиэтилирового сорбитана 8÷15% от общей массы трехатомного спирта и фосфолипида и перемешивают в гомогенизаторе с кутерными ножами с частотой вращения 10-15 Гц в течение 15÷20 мин. При этом смесь подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции через гомогенизатор в течение 40÷180 минут при вакууме от 50 до 10 кПа.

Кроме того готовят водный раствор в соотношении 1:1 к трехатомному спирту. Полученный водный раствор соединяют с полученной ранее смесью, и подвергают гомогенизации кутерными ножами с частотой вращения 15-25 Гц в течение 15÷30 минут. Далее соединенные растворы подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рецеркуляции в гомогенизаторе, в течение 40÷360 минут при вакууме от 50 до 10 кПа.

При этом жирорастворимые нутриенты добавляют при подготовке раствора с трехатомным спиртом, а водорастворимые нутриенты вводят в водный раствор перед соединением его с полученной ранее смесью.

В частности, постоянную рециркуляцию производят со скоростью 0,8-1,0 л/мин.

Кроме того, в водный раствор вводят водорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления. В частности, дополнительно в водный раствор вводят эмульгирующие ингредиенты, подслащивающие вещества и вкусовые добавки.

При этом, при подготовке раствора с трехатомным спиртом дополнительно вводят 1 часть нейтрального триглицерида, в которую предварительно вносят жирорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления в виде масла, в соотношении: трехатомного спирт- 60÷70%, нейтральные триглицериды: 30÷35%.

Кроме того, в комбинации жирорастворимого нутриента и водорастворимого нутриента при подготовке раствора с трехатомным спиртом дополнительно вводят 1 часть нейтрального триглицерида куда предварительно вносят жирорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления в виде масла, в соотношении: трехатомный спирт- 60÷70%, нейтральные триглицериды - 30÷35%, а водный раствор вводят водорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления, в соотношение: трехатомный спирт: нейтральные триглицериды: вода - 35÷40% (2 части): 17,5÷20% (1 часть): 35÷40% (2 части). Предлагаемый способ поясняется рисунками.

На Фиг. 1 представлен пример результата распределения липосом по размерам с водорастворимым микронутриентом - витамином С.

На Фиг. 2 представлен пример результата распределения липосом по размерам с жирорастворимым микронутриентом - витамином D.

Способ получения липосомальных микронутриентов направлен на получение липосом - везикул, мембрано-защищенных сумок, в которых транспортируются микронутриенты. Бимолекулярная мембрана с микронутриентами в изолированном от внешней среды состоянии, может защищать инкапсулированные микронутриенты и транспортровать в нужном количестве.

Способность липосом сохранять внутри себя как гидрофильные, водорастворимые, так и гидрофобные нерастворимые в воде вещества делает их незаменимыми для доставки лекарственных веществ, витаминов, минералов и т.д.

Способ получения липосомальных микронутриентов включает три основные стадии.

На первой стадии готовят заготовки для липосом необходимого состава и размера, для чего в 2-х частях трехатомного спирта растворяют 3,3÷60,6% фосфолипида с добавлением оксиэтилирового сорбитана 8÷15% от общей массы трехатомного спирта и фосфолипида и подвергают состав перемешиванию в гомогенизаторе и ультразвуковой обработке в вакууме при постоянной рециркуляции. На этой же стадии вводят жирорастворимые нутриенты и нейтральные триглицериды.

На второй стадии готовят водный раствор, в который вводят водорастворимые нутриенты и возможно водорастворимые добавки.

Третья стадия характеризуется приготовлением липосом нужного размера и состава, для чего смесь, содержащую заготовки для липосом и водный раствор, подвергают перемешиванию в гомогенизаторе и ультразвуковой обработке в вакууме при постоянной рециркуляции.

Способ создает возможность инкапсулировать в липосоме гидрофильный микронутриент, например, витамин С, а также микроэлементы железо, магний и т.д., так и гидрофобные микронутриенты, например, витамин D.

Пример 1 Получение липосомы с водорастворимым нутриентом - витамином С.

В 2-х частях глицерина (трехатомный спирт) растворяется 3,3÷60,6% лецитина подсолнечного (фосфолипид) с добавлением полисорбата (оксиэтилировый сорбитан) с добавлением полисорбата 8÷10% от общей массы и перемешивается в гомогенизаторе с кутерными ножами (10-15 Гц) в течение 15÷20 мин. Затем систему подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (35,0 Гц), до образования гомогенной однофазной системы янтарного цвета, в течение 40÷180 минут при вакууме от 50 до 10 кПа.

Готовят водный раствор (2 части) в соотношении 1:1 к глицерину с добавлением аскорбата кальция из расчета его суточного потребления на одну дозу, эмульгирующих ингредиентов, ксантановая камедь, гумиарабик, натурального красителя, куркумин, подслащивающей системы, например, стевия, эритрит, фруктоза и т.д. и вкусовых добавок.

Затем в полученную однофазную систему янтарного цвета добавляют при интенсивной гомогенизации кутерными ножами (частота 15-25 Гц) в течение 15÷30 мин, водный раствор с водорастворимым нутриентом, что приводит к образованию липосом с капсулированной в них водно-глицериновой фазой. Полученные липосомы подвергают обработке при постоянной рецеркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (17,5 Гц) и проточной ультразвуковой обработке с интенсивностью до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, в течение 40÷180 минут при вакууме от 50 до 10 кПа. Во время этого процесса происходит выравнивание, распределение липосом по размерам и числу слоев, что приводят к образованию преимущественно монодисперсной системы с липосомами, размером 40÷300 нм и средним диаметром ≤100 нм (Фиг. 1)

Пример 2 Получение липосомы с жирорастворимым нутриентом -витамином D.

В смеси глицерина (2 части) и среднецепочечных триглицеридах (1 часть) в соотношение 60÷70%: 30÷35%, где предварительно растворен витамин D из расчета его суточного потребления на одну дозу, в виде масла, растворяется 3,3÷60,6% лецитина подсолнечного (фосфолипид) с добавлением полисорбата 8÷10% от общей массы и перемешивается в гомогенизаторе с кутерными ножами (10-15 Гц) в течение 15÷20 мин. Затем систему подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (35,0 Гц), до образования гомогенной однофазной системы молочного цвета, в течение 15÷40 минут при вакууме от 50 до 10 кПа;

Готовят водный раствор (2 части) в соотношение 1:1 к глицерину с добавлением эмульгирующих ингредиентов, ксантановая камедь, гумиарабик, подслащивающей системы, например, стевия, эритрит, фруктоза и т.д. и вкусовых добавок.

Затем в полученную однофазную систему молочного цвета добавляют при интенсивной гомогенизации кутерными ножами (частота 15-25 Гц) в течение 15÷30 мин, водный раствор, что приводит к образованию липосом с капсулированной в них водно-глицерино-триглицеридной фазой. После чего, полученные липосомы подвергают обработке при постоянной рецеркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (17,5 Гц) и проточной звуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц в течение 15÷40 минут при вакууме от 50 до 10 кПа, Во время этого процесса происходит выравнивание, распределение липосом по размерам и числу слоев, что приводят к образованию преимущественно многослойных липосом размером 200÷1000 нм или больших однослойных липосом - 100÷1000 нм и средним диаметром ≥200 нм (Фиг. 2).

Пример 3 Получение липосомы с водорастворимым и жирорастворимым нутриентами - Комбинация витаминов С и D.

В смеси глицерина (2 части) и среднецепочечных триглицеридах (1 часть) в соотношение 60÷70%: 30÷35%, где предварительно растворен витамин D из расчета его суточного потребления на одну дозу, в виде масла, растворяется 3,3÷60,6% лецитина подсолнечного (фосфолипид) с добавлением полисорбата 8÷10% от общей массы и перемешивается в гомогенизаторе с кутерными ножами (10-15 Гц) в течение 15÷20 минут. Затем систему подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (35,0 Гц), до образования гомогенной однофазной системы в течение 40÷360 минут при вакууме от 50 до 10 кПа;

Отдельно готовят водный раствор (2 части) в соотношение 1:1 к глицерину с добавлением аскорбата кальция из расчета его суточного потребления на одну дозу, эмульгирующих ингредиентов (ксантановая камедь, гумиарабик), подслащивающей системы (например: стевия, эритрит, фруктоза и т.д.) и вкусовых добавок.

- затем в полученную однофазную систему добавляют при интенсивной гомогенизации кутерными ножами (частота 15-25 Гц) в течение 15÷30 минут, водный раствор, что приводит к образованию липосом с капсулированной в них водно-глицерино-триглицеридной фазой. После чего, полученные липосомы подвергают обработке при постоянной рецеркуляции (0,8-1,0 л/мин), гомогенизации (17,5 Гц) и проточной звуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см2 и рабочей частотой от 10 до 23 кГц в течение 40÷360 минут при вакууме от 50 до 10 кПа, выравнивая, распределение липосом по размерам и числу слоев, что приводят к образованию преимущественно многослойных липосом размером 40÷1000 нм и средним диаметром ≤100÷≥200 нм.

При осуществлении способа применяется ультразвуковой диспергатор, гомогенизатор проточный. Смесь компонентов циркулирует из емкости и обратно в емкость с помощью гомогенизатора. При обработке смесь подается через байпас и проточный реактор ультразвука с рабочим элементом, т.е. обработка происходит в потоке одновременно гомогенизируя и дегазируя смесь, распределяя везикулы по размеру и числу слоев, при вакууме от 50 до 10 кПа.

Контроль распределения липосом по размерам и числу слоев в процессе осуществления способа производят методом динамического лазерного светорассеяния, например, с помощью прибора DelsaNano, Beckman, США.

Способ может осуществляться промышленным способом с получением гарантированных результатов по качеству продукции.

Claims (8)

1. Способ получения липосомальных микронутриентов, при котором в 2 частях трехатомного спирта растворяют 3,3÷60,6 % фосфолипида с добавлением оксиэтилирового сорбитана 8÷10 % от общей массы трехатомного спирта и фосфолипида и перемешивают в гомогенизаторе с кутерными ножами с частотой вращения 10-15 Гц в течение 15÷20 мин, и смесь подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рециркуляции через гомогенизатор в течение 40÷180 мин при вакууме от 50 до 10 кПа;

кроме того, готовят водный раствор в соотношении 1:1 к трехатомному спирту, полученный водный раствор соединяют с полученной ранее смесью и подвергают гомогенизации кутерными ножами с частотой вращения 15-25 Гц в течение 15÷30 мин, и далее соединенные растворы подвергают ультразвуковой обработке с интенсивностью ультразвукового воздействия до 250 Вт/см² и рабочей частотой от 10 до 23 кГц, при постоянной рецеркуляции в гомогенизаторе, в течение 40÷360 мин при вакууме от 50 до 10 кПа; при этом жирорастворимые нутриенты добавляют при подготовке раствора с трехатомным спиртом, а водорастворимые нутриенты вводят в водный раствор перед соединением его с полученной ранее смесью.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что постоянную рециркуляцию производят со скоростью 0,8-1,0 л/мин

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в водный раствор вводят водорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления.

4. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что дополнительно в водный раствор вводят эмульгирующие ингредиенты, подслащивающие вещества и вкусовые добавки.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при подготовке раствора с трехатомным спиртом дополнительно вводят 1 часть нейтрального триглицерида, в которую предварительно вносят жирорастворимые нутриенты исходя из расчета их суточного потребления в виде масла, в соотношении: трехатомный спирт -60÷70 %, нейтральные триглицериды - 30÷35 %.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в комбинации жирорастворимого нутриента и водорастворимого нутриента при подготовке раствора с трехатомным спиртом дополнительно вводят 1 часть нейтрального триглицерида куда предварительно вносят жирорастворимый нутриент исходя из расчета его суточного потребления в виде масла, в соотношении: трехатомный спирт - 60÷70 %: нейтральные триглицериды - 30÷35 %, а в водный раствор вводят водорастворимый нутриент исходя из расчета его суточного потребления, в соотношение: трехатомный спирт : нейтральные триглицериды : вода - 35÷40 % (2 части) : 17,5÷20 % (1 часть) : 35÷40 % (2 части).

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в процессе гомонизации контролируют распределение полученных липосом по размерам и числу слоев.