Состав для капсулирования биологически-активного вещества

 

Сущность изобретения: композиция для капсулирования биологически активных веществ для жвачных животных содержит зеин и стеариновую кислоту и при необходимости водонерастворимый полимер - этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас. % : зеин 10,0 - 70,0; стеариновая кислота 30,0 - 90,0, а при наличии в составе этилцеллюлозы композиция содержит, мас.% : зеин 13,0 - 60,0; стеариновая кислота 30,0 - 80,0 и этилцеллюлоза 7,0 - 20,0. Композиция устойчива в рубце и в сычуге животного. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к композициям для капсулирования пищевых добавок, предназначенных для жвачных животных.

Биологически активные вещества, вводимые жвачным животным, разлагаются на уровне рубца и не могут полностью оказывать свое действие, когда они перемещаются по пищевому тракту.

Таким образом, необходимо защитить биологически активные вещества, чтобы они были стойкими к разложению в рубце.

До настоящего времени предлагалось покрывать биологически активные вещества композициями, которые являются стойкими в рубце при рН, близком 6, и которые способствуют выделению активного вещества в сычуге при рН, близком 2.

Известные композиции для капсулирования состоят из смеси соединений, чувствительных с различными рН и выбранных из основных синтетических сополимеров, с гидрофобными соединениями, которые могут быть выбраны из жирных кислот или из производных и гидрофобных полимеров. Эти композиции образуют непрерывную пленку вокруг биологически активного вещества (Патенты Франции N 2401620, N 2401621, N 2514261).

Композиции (Патенты Франции N 2401620 и 2401621) не являются стабильными в сычуге. Они содержат либо искусственный аминоосновный полимер и гидрофобное вещество, либо гидрофобный полимер и минеральное вещество (соль) или органическое (азотный сополимер), чувствительное к изменениям рН.

Эти две композиции подвержены гидролизу в зависимости от рН и, таким образом, являются растворимыми в сычуге.

Цель изобретения обеспечение стабильности состава для капсулирования в рубце и сычуге.

Выбор композиций производится на основе их различного отношения к рН. Цель достигается, когда состав покрытия является стабильным при рН, выше или равном 5,5, в течение длительного периода (24-28 ч), но быстро разлагаемым (от нескольких минут до нескольких часов) при рН, ниже или равном 3,5.

Из этого следует, что композиции, образующие покрытие, у которых незначительно различие в поведении при рН 6 или рН 2, не могут быть использованы для достижения поставленной цели.

Известны композиции для образования оболочек, состоящие из пленкообразующего водонерастворимого связующего с контролируемой гидрофильностью и из вещества, чувствительного к изменению рН (Европейская заявка на патент ЕР N 188953). Приведенные сравнительные примеры показывают, что при отсутствии одного из компонентов этой композиции, получают композиции, которые являются apriori неупотребляемыми для поставленной задачи, потому что они имеют стабильность при рН 6 и при рН 2.

Предлагаемые композиции являются стабильными в щелочной среде и в кислой среде и поэтому их можно использовать для покрытия активных веществ, предназначенных для жвачных животных и выделяющихся не на уровне сычуга, а на уровне тонкой кишки при сохранении оптимальной активности, причем разложение покрытия осуществляется ферментами, находящимися в кишечнике. В соответствии с предлагаемым изобретением биологически активное вещество покрыто композицией, которая является стойкой в рубце, что способствует хорошему сопротивлению микробной флоре и ферментам этой среды, относительно стойкой в сычуге, где рН является кислым, и которая сильно разлагается на уровне тонкой кишки благодаря ферментам, находящимся между сычугом и тонкой кишкой.

Композиции покрытия согласно изобретению состоят из зеина, соединенного с гидрофобным веществом, у которого точка плавления выше 60^о, выбранного из жирных кислот (стеариновая кислота, бегеновая кислота), жирных эфиров, жирных спиртов и их смесей, и при необходимости с водонерастворимым полимером, выбранным из простых или сложных водонерастворимых эфиров целлюлозы, таких как этилцеллюлоза, ацетатцеллюлоза, пропионатцеллюлоза или ацетобутиратцеллюлоза, и из поливинильных эфиров, таких как поливинилацетат, причем зеин составляет обычно 10-90 мас. от массы композиции, а водонерастворимый полимер может составлять 7-20 мас. от массы композиции.

Обычно композиции используют для покрытия оболочкой водорастворимых активных веществ, таких как хлоргидрат лизина.

Следует отметить, что предлагаемые композиции состоят из веществ, которые известны использованием в пищевой промышленности, что является преимуществом по сравнению с известными композициями. Такие композиции особенно полезны для покрытия оболочкой активных веществ, которые чувствительные к разложению в кислой среде. Эти вещества, таким образом, защищены как при рН 6 (рубец), так и при рН 2 (сычуг) и освобождаются исключительно в тонкой кишке (рН 7) в результате разрушения композиции покрытия под действием ферментов, находящихся в кишке.

Состав для оболочек может быть получен диспергированием или растворением зеина в растворе или в дисперсии гидрофобного вещества и при необходимости водонерастворимого полимера в органическом растворителе или в смеси соответствующих органических растворителей, выбранных в зависимости от специфики природы компонентов. Обычно состав для покрытия получают после испарения растворителя или растворителей.

Согласно изобретению композиции особенно полезны для защиты лечебных веществ или питательных веществ, таких как лекарства, витамины или аминокислоты, предназначенные для глотания жвачными животными. Покрытые вещества обычно подмешивают в питание животным.

Покрытые оболочкой вещества выпускаются в виде микрокапсул, состоящих из центрального ядра, окруженного непрерывной пленкой, полученной из композиции для покрытия.

Однако активные вещества могут быть введены в состав покрытия.

Состав покрытия составляет 5-60 мас. от массы гранулы или дисперсии.

Гранулы могут быть получены путем применения известных технологий. В зависимости от природы композиции используют либо метод экструзии, либо метод напыления растворов или эмульсий в псевдоожиженном слое, либо метод капсулирования в расплавленном или полурасплавленном состоянии, либо метод покрытия в жидкой среде, например метод коацервации.

Гранулы, полученные согласно предлагаемому изобретению, являются стойкими при хранении и при работе с ними, не портятся во время изготовления пищевых продуктов для животных и не разрушаются во время потребления животными и, в частности, при прожевывании.

Размер гранул зависит от вида использования, определяется видом животного, которому они предназначены.

Покрытые оболочкой активные вещества могут иметь размер гранул от 0,1 до 5 мм.

Особый интерес представляют гранулы, которые содержат в качестве активных веществ метионин, лизин или витамины (витамин А), роль которых очень важна в питательном рационе животных и особенно жвачных животных.

П р и м е р 1. В смеси на 500 см³ дихлорметана и 500 см³абсолютного этанола растворяют 22 г зеина и 88 г стеариновой чистой кислоты.

Полученный раствор напыляют методом аэрозольного напыления на 350 г метионина в виде гранул, средний диаметр которых составляет 0,5-0,63 мм. Получают гранулы в оболочке, где содержание метионина составляет 74,5% Количество выделенного метионина из гранул после 24 ч при 40^оС в водной буферной среде при рН 6 составляет 6% и при рН 2 составляет 7% После пребывания в течение 48 ч в рубце овцы содержание остаточного метионина составляет 68,0±6% П р и м е р 2. В смеси, состоящей из 500 см³ дихлорметана и 500 см³ абсолютного этанола, растворяют 14 г зеина, 88 г чистой стеариновой кислоты и 8 г этилцеллюлозы N 22.

Полученный раствор напыляют методом аэрозольного напыления на 350 г хлоргидрата лизина в виде гранул, средний диаметр которых близок 0,8 м. Получают гранулы в оболочке, где содержание хлоргидрата лизина составляет 69,4% Количество выделенного хлоргидрата лизина из гранул после 24 ч при 40^оС в буферной среде при рН 6 составляет 2,6% и при рН 2 составляет 6% После пребывания в течение 48 ч в рубце овцы количество хлоргидрата остаточного лизина составляет 78,0±2% П р и м е р ы 3-6. Используя метод приготовления композиций согласно примеру 2, были получены и испытаны составы, приведенные в табл.1.

Для сравнения изготавливают гранулы с метионином, покрытым оболочкой из следующей композиции, Гранулы А: Этилцел- люлоза N 100 (Геркулес) 80 Сополимер стирол-2- винил-пиридин (30-70) 20 Содержание метионина в покрытых гранулах составляет 70%
Гранулы В: Этилцеллю- лоза N 100 (Геркулес) 58,3
Сополимер стирол-2- винилпиридин (30-70) 25 Пропиленгликоль 16,7
Содержание метионина в покрытых гранулах составляет 73%
Различные покрытые гранулы, изготовленные подобным образом, подвергаются тестам in vitro.

Тест in vitro
Высаливание метионина, содержащегося в получаемых гранулах, определяют при перемешивании известного количества гранул в буферной среде, поддерживая постоянным рН при температуре 40^оС.

Сравнивают скорости высаливания образца при различных рН. Полученные результаты отражены в табл.2.

Результаты показывают стойкость оболочки к среде с рН 6, т.е. предлагаемые композиции не являются чувствительными к изменению рН, они показывают стабильность в кислом спектре рН. Это означает, что кормовая добавка, покрытая предлагаемой композицией, не разлагается при прохождении у животного через рубец (рН 6) и сычуг (рН 2).

Формула изобретения

1. СОСТАВ ДЛЯ КАПСУЛИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА, включающий связующую систему из пленкообразующих компонентов, отличающийся тем, что в качестве пленкообразующих компонентов связующей системы состав содержит стеариновую кислоту и зеин при следующем соотношении компонентов, мас.

Зеин 10 70
Стеариновая кислота 30 90
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.

Зеин 13 60
Стеариновая кислота 30 80
Этилцеллюлоза 7 20

РИСУНКИ

Рисунок 1