Способ получения нанокапсул борной кислоты в альгинате натрия
Владельцы патента RU 2782418:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" (RU)
Настоящее изобретение относится к области нанотехнологий, ветеринарной медицины, а именно к способу получения нанокапсул борной кислоты в альгинате натрия, характеризующемуся тем, что борную кислоту добавляют в суспензию альгината натрия в изогептане в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 800 об/мин, далее приливают гексафторбензол, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом массовое соотношение ядро/оболочка в нанокапсулах составляет 1:3, 1:1 или 1:2. Настоящее изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул (увеличение выхода по массе). 3 ил., 4 пр.
Изобретение относится к области нанотехнологии, животноводства и ветеринарии.
Ранее были известны способы получения микрокапсул.
В пат. 2173140 МПК A61K 009/50, A61K 009/127 Российская Федерация (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 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°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).
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 борной кислоты, отличающийся тем, что в качестве оболочки нанокапсул используется альгинат натрия, а в качестве ядра - юорная кислота при получении нанокапсул методом осаждения нерастворителем с применением гексафторбензола в качестве осадителя.
Отличительной особенностью предлагаемого метода является получение нанокапсул методом осаждения нерастворителем с использованием гексафторбензола в качестве осадителя, а также использование альгинат натрия в качестве оболочки наночастиц и борной кислоты - в качестве ядра.
Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул борной кислоты.
ПРИМЕР 1
Получение нанокапсул борной кислоты, соотношение ядро : оболочка 1:3
1 г борной кислоты добавляют в суспензию 3 г альгината натрия в изогептане, 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) в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 800 об/мин. Далее приливают 6 мл гексафторбензола. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.
Получено 4,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.
Из данных фиг. 1 видно, что чем больше концентрация частиц борной кислоты в соотношении 1:3, тем меньше частицы. Средний размер их 126 нм, из них Д10 - 69; Д50 - 110; Д90 - 183 нм, коэффициент полидисперсности 1,13; при общей их концентрации 0,05x10 в двенадцатой степени в 1 мл.
ПРИМЕР 2
Получение нанокапсул борной кислоты, соотношение ядро : оболочка 1:1
1 г борной кислоты добавляют в суспензию 1 г альгината натрия в изогептане, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 800 об/мин. Далее приливают 6 мл гексафторбензола. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.
Получено 2,0 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.
Из данных фиг. 2 видно, что чем больше концентрация частиц борной кислоты в соотношении 1:1, тем меньше частицы. Средний размер их 55,7 нм, из них Д10 - 25; Д50 - 27,7; Д90 - 47,8 нм, коэффициент полидисперсности 0,823; при общей их концентрации 43,3x10 в девятой степени в 1 мл.
ПРИМЕР 3
Получение нанокапсул борной кислоты, соотношение ядро : оболочка 1:2
1 г борной кислоты добавляют в суспензию 1 г альгината натрия в ихзогептане, в присутствии 0,01 г препарата Е472с при перемешивании 800 об/мин. Далее приливают 6 мл гексафторбензола. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.
Получено 1,5 г порошка нанокапсул. Выход составил 100%.
Из данных фиг. 3 видно, что чем больше концентрация частиц борной кислоты в соотношении 1:2, тем меньше частицы. Средний размер их 69,2 нм, из них Д10 - 25; Д50 - 27,4; Д90 - 105,3 нм, коэффициент полидисперсности 2,93; при общей их концентрации 51,1x10 в девятой степени в 1 мл.
ПРИМЕР 4
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 Е2834.
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.
Способ получения нанокапсул борной кислоты в альгинате натрия, характеризующийся тем, что борную кислоту добавляют в суспензию альгината натрия в изогептане в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 800 об/мин, далее приливают гексафторбензол, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом массовое соотношение ядро/оболочка в нанокапсулах составляет 1:3, 1:1 или 1:2.
