Результат интеллектуальной деятельности: Способ микрокапсуляции нуклеината натрия

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности, к способам микрокапсуляции органических соединений.

Известен способ получения микрокапсулированного препарата для животных, который предусматривает смешивание гумата натрия и пирогенного кремнезема путем диспергирования в шаровой мельнице в течение 2-3 часов (патент РФ №2091071, 27.09.1997 г., авт.В.И. Ходак и др.).

Недостатком данного способа является его трудоемкость, длительность процесса, использование шаровой мельницы.

Известен способ получения жевательной формы микрокапсулированного препарата, микрокапсулы которого состоят из ядра, включающего кристаллический ибупрофен, и полимерного покрытия, представляющего собой сополимер на основе метакриловой кислоты (патент РФ №2101010, 10.01.1998).

Недостатком данного способа является сложность и продолжительность технологического процесса.

Существует способ получения микрокапсул, состоящих из биологической мембраны, которая включает один или более биоразлагаемых, водоне-растворимых и твердых липидов, при этом в качестве ядра используются терапевтические или диагностические вещества (патент РФ №2139046, 10.10.1999 г., авт.М. Шнайдер и др.).

Недостатком предложенного способа является многоэтапность и длительность технологического процесса.

Известен способ получения микрокапсул с использованием реакции полимеризации на границе раздела фаз. При этом в качестве полимерной пленки микрокапсулы содержат полимер на основе изоцианатов или этери-фицированного мочевиноформальдегидного форполимера, в качестве агрохимического агента микрокапсулы включают гербицид (патент РФ №2159037, 20.11.2000 г.).

Недостатком предложенного способа является многоэтапность, сложность и продолжительность технологического процесса, а также использование специального оборудования.

Существует способ получения кремнийорганолипидных микрокапсул для создания медицинских и косметических препаратов. Данный способ предусматривает смешивание липофильных и гидрофильных компонентов с кремнийорганическими полимерными соединениями. При этом диспергирование проводят в роторно-кавитационной установке, обладающей высокими сдвиговыми усилиями и мощными гидроакустическими явлениями звукового и ультразвукового диапазонов (патент РФ №2173140, 10.09.2001 г.).

Недостатком данного способа является сложность использования и применение специального оборудования (роторно-кавитационная установка).

Известен способ получения микрокапсул, который предусматривает капсулирование активного ингредиента в гидрофобной оболочке-матрице. При этом технологический процесс включает распылительное охлаждение при температуре воздуха на входе 10°С, температуре воздуха на выходе -28°С, со скоростью вращения распыляющего барабана 10000 об/мин (патент РФ №2359662, 27.06.2009 г.).

Недостатком предлагаемого способа является длительность процесса, применение специального оборудования, комплекс определенных условий (температура воздуха).

В качестве прототипа выбран способ получения нанокапсул креатина (патент РФ №2592202, 20.07.2016 г. авт. Кролевец А.А. и др.), который предусматривает инкапсуляцию креатина в оболочку альгината натрия путем осаждения из раствора в бутаноле в присутствии сложного эфира глицерина одной-двумя молекулами лимонной кислоты и сушку полученного осадка при комнатной температуре. При этом в качестве осадителя используются петролейный эфир, а перемешивание проводят со скоростью 1000 об/мин.

Недостатком способа-прототипа является применение в качестве осадителя петролейного эфира - легко воспламеняющегося и токсичного вещества.

Вдыхание его паров приводит к отравлению, которое сопровождается нервными и психическими расстройствами. При этом полученные микрокапсулы в процессе хранения подвержены слипанию, что уменьшает сроки хранения препарата.

Техническая задача - повышение безопасности процесса микрокапсулирования и увеличение сроков хранения конечного продукта.

Решение технической задачи достигается способом микрокапсуляции нуклеината натрия, в оболочку из альгината натрия путем осаждения из раствора в бутаноле в присутствии пищевого стабилизатора Е472с и перемешивания при 1000 об/мин, отличающегося тем, что для осаждения микрокапсул используется абсолютный (100%-ный) этанол, а для уменьшения «слеживания» (слипания) препарата - танин.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является использование в качестве ядра микрокапсул нуклеината натрия, в качестве осадителя - абсолютного этанола, в качестве вещества, повышающего прочность капсул и предотвращающего «слеживание» (слипание) микрокапсул - танина.

Включенный в состав ядра в качестве действующего вещества микрокапсул нуклеинат натрия (натриевая соль рибонуклеиновой кислоты), относится к группе препаратов природного происхождения. Он не обладает видовой специфичностью и не оказывает побочного действия. Являясь мощным иммуномодулятором широкого спектра действия нуклеинат натрия способствует активации процессов лейкопоэза и регенерации тканей, стимулирует фагоцитоз и синтез антител, повышает функциональную активность Т-хелперов и Т-киллеров, размножение и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов. Нуклеинат натрия широко применяют в практике медицины и ветеринарии.

Результатом предлагаемого способа является получение микрокапсул нуклеината натрия с выходом конечного продукта 100%. Способ микрокапсулирования безопасен в отличие от способа-прототипа, полученные микро-капсулы обладают прочностью, не слипаются, что положительно влияет на длительность хранения.

Пример 1. Получение микрокапсул нуклеината натрия в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:1.

1 г нуклеината натрия диспергируют в раствор 1 г альгината натрия в 5 мл бутанола, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/мин с добавлением 1,4 мл водного раствора танина со скоростью 2,0 мл/мин. Далее приливают 10 мл абсолютного этанола. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта и высушивают при комнатной температуре.

Получают 2 г порошка серо-желтого цвета. Выход микрокапсул составил 100%.

Пример 2. Получение микрокапсул нуклеината натрия в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:2.

1 г нуклеината натрия диспергируют в раствор 2 г альгината натрия в 10 мл бутанола, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/мин с добавлением 1,4 мл водного раствора танина со скоростью 2,0 мл/мин. Далее приливают 10 мл абсолютного этанола. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта и высушивают при комнатной температуре.

Получают 3 г порошка серо-желтого цвета. Выход микрокапсул составил 100%.

Пример 3. Получение микрокапсул нуклеината натрия в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:3.

1 г нуклеината натрия диспергируют в раствор 3 г альгината натрия в 10 мл бутанола, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 1000 об/мин с добавлением 1,4 мл водного раствора танина со скоростью 2,0 мл/мин. Далее приливают 10 мл абсолютного этанола. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта и высушивают при комнатной температуре.

Получают 4 г порошка серо-желтого цвета. Выход микрокапсул составил 100%.

Данные примеры не ограничивают применение изобретения указанными соотношениями, однако они могут быть экономически невыгодными из-за высокой стоимости сырья или сопровождаются увеличением размеров капсул.

Пример 4. Сравнительное исследование биологической активности полученного препарата и препарата-прототипа.

Эксперимент проводили на овцах романовской породы, которые содержались в условиях ветеринарной клиники Курской государственной сельскохозяйственной академии имени И.И. Иванова. Было сформировано три группы по 5 голов в каждой. Овцам 1 опытной группы с небольшой порцией комбикорма индивидуально скармливали полученный препарат в дозе 2,5 г ежедневно в течение 10 дней подряд. Овцам 2 опытной группы скармливали препарат, который был получен по способу-прототипу, в дозе 2,5 г ежедневно в течение 10 дней. Овцы 3 группы являлись контролем, им препарат не давали.

Животные всех групп получали одинаковый рацион, сбалансированный по питательным, минеральным и витаминным компонентам.

Перед постановкой эксперимента, а также на 10 и 20 день эксперимента у овец всех групп брали кровь, в которой определяли общие гематологические показатели (скорость оседания эритроцитов, гематокрит, содержание эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина), с применением унифицированных методик и гематологического анализатора MicroCC-20Vet (табл.1)..

Бактерицидную активность сыворотки крови (БАСК) исследовали с использованием культуры Staphylococcus aureus. Лизоцимную активность сыворотки крови (ЛАСК) оценивали с применением суточной культуры Micrococcus lisodecticus. Фагоцитарную активность лейкоцитов (ФАЛ) определяли по реакции фагоцитоза с латексом. Содержание Т-лимфоцитов определяли по реакции розеткообразования лимфоцитов с эритроцитами барана, а В-лимфоцитов - с эритроцитами мыши. Концентрацию общих иммуноглобулинов в крови овец устанавливали цинксульфатным методом.

Ежедневное клиническое обследование и общий гематологический анализ показали, что подопытные животные в период эксперимента были здоровы. При этом у овец, получавших препараты, в крови содержалось больше эритроцитов и гемоглобина, чем у контрольных животных. Это указывает на то, что обменные процессы у животных опытных групп протекали на более интенсивном уровне, чем у овец, которые препараты не получали.

Исследование иммунобиологического статуса показало, что разработанный препарат обладает более выраженной биологической активностью по сравнению с препаратом-прототипом. В крови овец 1 опытной группы на 20 день эксперимента содержание лейкоцитов, В-лимфоцитов и общих иммуноглобулинов было достоверно больше (р<0,05), а показатели бактерицидной активности сыворотки крови, лизоцимной активности сыворотки крови и фагоцитарной активности крови - выше, чем у овец 2 и 3 группы (табл. 2).

Таким образом, результаты сравнительных исследований свидетельствуют о том, что микрокапсулированный препарат, полученный по разработанному способу, обладает более выраженной биологической активностью. Это связано с тем, что, несмотря на одинаковый выход микрокапсулированного препарата при использовании разработанного способа и способа-прототипа, в первом случае потери действующего вещества (нуклеината натрия) в процессе микрокапсулирования были меньше, чем во втором. Способ микрокапсулирования безопасен в отличие от способа-прототипа, полученные микрокапсулы обладают прочностью, не слипаются, что положительно влияет на длительность хранения.

Примечание: * - при р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями до скармливания препарата; • - при р<0,05 по сравнению с контрольной группой

Примечание: * - при р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями до скармливания препарата; - при р<0,05 по сравнению с контрольной группой