Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКАПСУЛ СЕРЫ

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано в ветеринарии.

Ранее были известны способы получения микрокапсул лекарственных препаратов. Так, в патенте РФ №2092155 (МПК A61K047/02, A61K009/16, опубликован 10.10.1997) предложен метод микрокапсулирования лекарственных средств, основанный на использовании облучения ультрафиолетовыми лучами.

Недостатками данного способа являются длительность процесса и применение ультрафиолетового излучения, что может оказывать влияние на процесс образования микрокапсул.

В патенте РФ №2091071 (МПК A61K35/10 опубликован 27.09.1997) предложен способ получения препарата путем диспергирования в шаровой мельнице с получением микрокапсул.

Недостатком способа является применение шаровой мельницы и длительность процесса.

В патенте РФ №2101010 (МПК A61K9/52, A61K9/50, A61K9/22, A61K9/20, A61K31/19, 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.

Недостатки изобретения: использование сополимера на основе метакриловой кислоты, так как данные полимерные покрытия способны вызывать раковые опухоли; сложность исполнения, длительность процесса.

В патенте РФ №2173140 (МПК A61K009/50, A61K009/127, 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.

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.

В патенте РФ №2359662 (МПК A61K009/56, A61J003/07, B01J013/02, A23L001/00, опубликован 27.06.2009) 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.

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).

Известен способ, предложенный в патенте РФ №2134967 (МПК A01N53/00, A01N25/28, 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.

Недостатком метода является диспергирование в водной среде, что делает предложенный способ неприменимым для получения микрокапсул водорастворимых препаратов в водорастворимых полимерах.

Наиболее близким является способ инкапсуляции креатина, обладающего супрамолекулярными свойствами по патенту РФ №2538695 (МПКA61K9/50, A61K35/12, A61K9/52, B01J13/06, опубликован 10.01.2015), в котором для получения капсул креатин диспергируют в суспензию альгината натрия в бутаноле в присутствии препарата Е472с (сложный эфир глицерина с одной-двумя молекулами и 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/с. В качестве осадителя используют хлороформ. Полученный осадок отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Техническая задача - разработка способа получения нанокапсул серы.

Технический результат - реализация назначения технической задачи.

Решение технической задачи достигается предложенным способом получения нанокапсул серы, в котором серу диспергируют в суспензию альгината натрия в бутаноле в присутствии препарата Е472с (сложный эфир глицерина с одной-двумя молекулами и 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/мин. В качестве осадителя используют серный эфир. Полученный осадок отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является использование альгината натрия в качестве оболочки нанокапсул, серы - в качестве их ядра, а также использование осадителя - серного эфира.

Серный эфир, как правило, применяют как растворитель нитратов целлюлозы (в т. ч. в производстве бездымного пороха), животных и растительных жиров, природных и синтетических смол, алкалоидов и др.; также как экстрагент, например, для разделения Pu и продуктов его деления при получении и переработке ядерного горючего, при выделении U из руд; как анестезирующее средство в медицине.

Использование серного эфира в качестве осадителя нанокапсул серы из уровня техники не известно, следовательно, заявленное техническое решение соответствует условиям новизны и изобретательский уровень.

Условию промышленной применимости предлагаемое изобретение соответствует, т.к. способ характеризуется простотой, не требует специального аппаратурного оформления, при этом скорость перемешивания ниже, чем у прототипа, и равна 1000 об/мин, а длительность процесса не более 20 минут.

Для подтверждения того, что при реализации способа были получены нанокапсулы, проводили определение размеров капсул методом NTA 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. Для измерения были выбраны оптимальное разведение 1: 100 и параметры прибора: Camera Level=16, Detection Threshold=10 (multi), Min Track Length:Auto, Min Expected Size: Auto, длительность единичного измерения 215s, использование шприцевого насоса.

Результаты измерений представлены на следующих графических изображениях.

Фиг.1. Распределение частиц по размерам в образце нанокапсул серы в альгинате натрия (соотношение ядро:оболочка 1:3)

Фиг.2. Таблица, в которой приведены статистические характеристики распределений в образце частиц по размерам нанокапсул серы в оболочке из альгината натрия при соотношении ядро:оболочка 1:3.

Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул серы в альгинате натрия при 25°С в течение 20 минут. Выход нанокапсул составляет более 90%.

Примеры осуществления изобретения

ПРИМЕР 1. Получение нанокапсул серы, соотношение ядро/полимер 1:3

100 мг серы диспергируют в суспензию альгината натрия в бутаноле, содержащей указанного 300 мг полимера 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/мин. Далее приливают 5 мл серного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 0,4 г белого с желтоватым оттенком порошка. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 2. Получение нанокапсул серы, соотношение ядро/полимер 3:1

300 мг серы диспергируют в суспензию альгината натрия в бутаноле, содержащей указанного 100 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/мин. Далее приливают 5 мл серного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 0,4 г белого с желтоватым оттенком порошка. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 3. Получение нанокапсул серы, соотношение ядро/полимер 1:1

100 мг серы диспергируют в суспензию альгината натрия в бутаноле, содержащей указанного 100 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/мин. Далее приливают 5 мл серного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 0,2 г белого с желтоватым оттенком порошка. Выход составил 100%.

Данные примеры не ограничивают применение изобретения только указанными соотношениями.

Предложенный способ может быть реализован в промышленности вследствие минимальных потерь, быстроты и простоты получения нанокапсул серы, которые могут быть востребованы в ветеринарии.