Способ получения нанокапсул солей металлов в альгинате натрия

Изобретение относится к области нанотехнологии и ветеринарной медицины.

Ранее были известны способы получения микрокапсул солей.

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.

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).

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.

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

Техническая задача - упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул (увеличение выхода по массе).

Решение технической задачи достигается способом получения нанокапсул солей металлов, отличающийся тем, что в качестве оболочки нанокапсул используется альгинат натрия при получении нанокапсул методом осаждения нерастворителем с применением петролейного эфира в качестве осадителя.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является получение нанокапсул методом осаждения нерастворителем с использованием петролейного эфира в качестве осадителя, а также использование альгината натрия в качестве оболочки нанокапсул.

Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул солей в альгинате натрия.

ПРИМЕР 1. Получение нанокапсул сульфата марганца, соотношение ядро:оболочка 1:3

100 мг сульфата марганца медленно добавляют в суспензию альгината натрия в бутаноле, содержащая 300 мг альгината натрия и 0,01 г 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 поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 2 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 0,4 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 2. Получение нанокапсул сульфата цинка, соотношение ядро:оболочка 1:3

100 мг сульфата цинка медленно добавляют в суспензию 300 мг альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 2 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 0,4 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 3. Получение нанокапсул ванадата калия, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг ванадата калия медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 4. Получение нанокапсул сульфата магния, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг сульфата магния медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 5. Получение нанокапсул хлорида стронция, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг хлорида стронция медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 6. Получение нанокапсул хлорида бария, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг хлорида бария медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 7. Получение нанокапсул нитрата церия, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг нитрата церия медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 8. Получение нанокапсул нитрата лантана, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг нитрата лантана медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 9. Получение нанокапсул сульфата никеля, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг сульфата никеля медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул светло-зеленого цвета. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 10. Получение нанокапсул сульфата кобальта, соотношение ядро:оболочка 1:3

500 мг сульфата кобальта медленно добавляют в суспензию 1,5 г альгината натрия в бутаноле, содержащую 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1200 об/мин. Далее приливают 10 мл петролейного эфира. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Получено 2,0 г порошка нанокапсул светло-розового цвета. Выход составил 100%.

ПРИМЕР 11. Определение размеров нанокапсул методом NTA.

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.

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.

Получены нанокапсулы солей металлов с достаточно высокими выходами. Предложенная методика вполне пригодна для применения в промышленных масштабах ввиду минимальных потерь и простоты исполнения.