Способ получения гелевых сферических частиц с иммобилизованными пробиотическими микроорганизмами и обогащенных дополнительно Модифиланом Российский патент 2022 года по МПК A61K9/48 A61K35/741 A61K36/03 A61K47/36 B01J13/02 

Изобретение относится к ветеринарии и медицине и заключается в способе получения гелевых сферических частиц на основе природных полисахаридов с одновременной иммобилизацией в них пробиотических культур микроорганизмов и Модифилана (источника органического йода и фукоидана).

Из уровня техники известны способы получения микрокапсул с включенными микроорганизмами и/или различными (в том числе биологически активными компонентами).

Известен способ получения микрокапсул, в которых водная капелька или капельки, включающие растворенный активный ингредиент, капсулированы в затвердевшей гидрофобной оболочке-матрице. Также описаны способы получения указанных микрокапсул и их применение. Микрокапсулы по изобретению обладают улучшенной стабильностью и обеспечивают регулируемое и/или пролонгированное высвобождение активного ингредиента (RU 2359662, МПК A23L 1/00, A61J 3/07, A61K 9/56, B01J 13/02, опубл. 27.06.2009).

Недостатком предложенного способа является его длительность, требование к наличию сложного оборудования, наличие дополнительной стадии включения в гидрофобную оболочку матрицу.

Известен способ получения капсул со структурой ядро-оболочка, включающий стадии:

(i) перемешивания твердого активного ингредиента и/или маслянистого жидкого активного ингредиента с полимерным материалом, способным образовывать гидрогелевую оболочку вокруг активного ингредиента (ингредиентов), причем активный ингредиент представляет собой ароматизатор или отдушку;

(ii) получения оболочки, включающей гидрогелевый каркас, полученный из полимерной решетки вокруг ядра;

(iii) сшивания полимерной решетки;

(iv) введения сшитой cтруктуры ядро-оболочка с гидрогелевой оболочкой в контакт с жидким предшественником диоксида кремния для стимулирования осаждения диоксида кремния в структуре каркаса, что тем самым образует композитную оболочку из диоксида кремния, вкрапленного в промежутки полимерной решетки (RU 2665380, МПК A61Q 13/00, A23L 27/10, A23P 10/30, опубл. 29.08.2018).

Недостатком данного изобретения является использование неорганических ингредиентов (диоксида кремния) в составе капсул, а также сложность процесса инкапсулирования.

Известен способ инкапсуляции на основе композиции, включающей альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты и поликатион, имеющий индекс полидисперсности менее 1,5 (RU 2429864, МПК A61K 35/407, A61K 9/50, A61P 1/16, A61P 3/10, A61P 25/00, A61P 37/04, опубл. 27.09.2011).

Композиция является пригодной для изготовления биологически совместимых микрокапсул, содержащих живые клетки для алло- или ксенотрансплантации. Получаемые микрокапсулы являются более долговечными и могут сохранять свою структурную и функциональную целостность в течение длительных периодов времени по сравнению с известными альгинатными микрокапсулами. 

Недостатком способа является применение послойного трехэтапного приготовления капсул, что удлиняет и усложняет процесс получения капсул и может губительно сказаться на клетках.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является 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 (RU 2359662 МПК А61К 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00, опубл. 27.06.2009).

Микрокапсулы по изобретению обладают улучшенной стабильностью и обеспечивают регулируемое и/или пролонгированное высвобождение активного ингредиента. Недостатками известного 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).

Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в упрощении и ускорении процесса получения инкапсулированных микроорганизмов, уменьшении потерь пробиотических культур при прохождении через желудочно-кишечный тракт, дополнительном обогащении источником органического йода и фукоидана (в виде препарата Модифилан – продукт особой переработки морской капусты, представляет собой сухую рассыпчатую массу зеленоватого цвета со специфическим запахом и вкусом).

Сущность изобретения заключается в том, что способ получения гелевых сферических частиц с иммобилизованными пробиотическими микроорганизмами и обогащенных дополнительно Модифиланом (источником органического йода и фукоидана) включает диспергирование 100 мг лиофилизированной массы пробиотических культур микроорганизмов в 10 мл смеси на основе 2%-ных растворов альгината, ксантана и Модифилана (2 %-ный раствор Модифилана предварительно обрабатывают ультразвуком (по способу, описанному в патенте RU 2255979), в соотношении альгинат:ксантан:Модифилан 1:1:1, соответственно, экструдирование полученной смеси в отверждающий агент, в качестве которого используют 20 %-ный раствор хлорида кальция, при температуре 4 ^οС и непрерывном перемешивании в течение 5 мин, полученные гелевые сферические частицы отфильтровывают и переносят в физиологический раствор. Все этапы проводят в асептических условиях с использованием стерильных растворов.

Способ осуществляют следующим образом.

Диспергируют пробиотические культуры микроорганизмов в инкапсулирующем материале. Для этого 100 мг лиофилизированной массы пробиотических культур микроорганизмов помещают в 10 мл полисахаридно-модифилановой смеси. Процесс получения гелевых сферических частиц осуществляется через экструдер капельным методом. Экструдируют полученную смесь в отверждающий агент, в качестве которого используют 20 %-ный раствор хлорида кальция, при температуре 4 ^οС и непрерывном перемешивании в течение 5 мин, полученные сферические частицы отфильтровывают и переносят в физиологический раствор. Все этапы проводят в асептических условиях с использованием стерильных растворов.

Выход гелевых сферических частиц с инкапсулированными пробиотическими микроорганизмами составляет более 90 %.

Пример. Получение гелевых сферических частиц с иммобилизованными пробиотическими культурами в смеси альгината и ксантана, с добавлением Модифилана.

Готовят водные растворы полисахаридов (2 %) альгината и ксантана. Растворы смешивают в пропорции 1:1, стерилизуют при температуре 121 ^οС в течение 15 мин, хранят в холодильнике при температуре не выше 4 ^οС. Готовят 2 %-ный раствор Модифилана. Раствор Модифилана подвергают обработке ультразвуком как описано в патенте RU 2255979, далее стерилизуют при температуре 121 ^οС в течение 15 мин, хранят в холодильнике при температуре не выше 4 ^οС. Готовый раствор Модифилана смешивают с раствором смеси полисахаридов в соотношении 1:2 соответственно модифилан и смесь ксантана с альгинатом. 100 мг лиофилизированной массы пробиотических микроорганизмов смешивают с 10 мл подготовленной смеси полисахаридов и Модифилана, далее путем капельной экструзии прокапывают полученную смесь в 20 %-ный водный раствор хлорида кальция при непрерывном перемешивании при температуре 4 ^οС. Полученные гелевые сферические частицы стерильно отфильтровывают и помещают в стерильный физиологический раствор.

Получено 9,2 г гелевых капсул (влажный вес) размером 2-3 мм. Выход гелевых капсул составил 92 %. Среднее число иммобилизованных клеток на 1 капсулу 0,4*10⁶ КОЕ.

Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в упрощении и ускорении процесса получения иммобилизованных в гели на основе природных полисахаридов пробиотических микроорганизмов, увеличении их жизнеспособности при прохождении через желудочно-кишечный тракт, дополнительном обогащении источником органического йода и фукоидана (в виде препарата Модифилан).

Изобретение относится к ветеринарии и медицине и может быть использовано для получения гелевых сферических частиц на основе природных полисахаридов, в которых иммобилизованы пробиотические культуры микроорганизмов и Модифилан, являющийся источником органического йода и фукоидана. Способ получения гелевых сферических частиц с иммобилизованными пробиотическими микроорганизмами и обогащенных дополнительно Модифиланом включает диспергирование 100 мг лиофилизированной массы пробиотических культур микроорганизмов в 10 мл смеси на основе 2%-ных растворов альгината, ксантана и Модифилана в соотношении альгинат:ксантан:Модифилан 1:1:1 соответственно, причем 2%-ный раствор Модифилана предварительно обрабатывают ультразвуком. Затем проводят экструдирование полученной смеси в отверждающий агент, в качестве которого используют 20%-ный раствор хлорида кальция, при температуре 4°С и непрерывном перемешивании в течение 5 мин. Полученные гелевые сферические частицы отфильтровывают и переносят в физиологический раствор. Все этапы проводят в асептических условиях с использованием стерильных растворов. Способ обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения инкапсулированных пробиотических микроорганизмов, увеличение их жизнеспособности при прохождении через желудочно-кишечный тракт и дополнительное обогащение источником органического йода и фукоидана. 1 пр.

Способ получения гелевых сферических частиц с иммобилизованными пробиотическими микроорганизмами и обогащенных дополнительно Модифиланом, включающий диспергирование 100 мг лиофилизированной массы пробиотических культур микроорганизмов в 10 мл смеси на основе 2%-ных растворов альгината, ксантана и Модифилана в соотношении альгинат:ксантан:Модифилан 1:1:1 соответственно, причем 2%-ный раствор Модифилана предварительно обрабатывают ультразвуком, затем проводят экструдирование полученной смеси в отверждающий агент, в качестве которого используют 20%-ный раствор хлорида кальция, при температуре 4°С и непрерывном перемешивании в течение 5 мин, полученные гелевые сферические частицы отфильтровывают и переносят в физиологический раствор, все этапы проводят в асептических условиях с использованием стерильных растворов.