Способ получения полимерных микрокапсул Советский патент 1993 года по МПК B01J13/00 

Изобретение-относится к способам получения полимерных микрокапсул, содержащих к апсулированные биологически активные водорастворимые вещества.

Целью настоящего изобретения является повышение выхода микрокапсул с единицы объема масляной фазы.

Процесс осуществляют следующим образом.

Готовят водный раствор смеси полимера и вещества, включаемого в микросферы.

Готовят .масляную композицию, состоящую из природного или синтетического масла и маслорастворимого поверхностно- активного вещества (ПАВ) - семейства тви- нов (твин-81, твин 85).

Осуществляют эмульгирование водного раствора в масляной композиции.

Проводят вакуумное обезвоживание эмульсии при непрерывном ее перемешивании, например, в роторном испарителе.

Получают суспензию водорастворимых микросфер в масле.

.Осуществляют, сшивание микросфер путем добавления к масляной суспензии водного раствора сшивающего агента (глу- таровый альдегид или хлористый кальций) в количестве, обеспечивающем переход регента в микррэмульСионное состояние.

Сшитые микросферы осаждают из масляной фазы центрифугированием, отмывают от масла легколетучим растворителем (ацетон, спирт, гексан и др.) и сушат под вакуумом для удаления растворители, Конечный продукт получают в виде сухого порошка.

В качестве водорастворимых агентов, включаемых в микросферы, могут быть использованы биологически активные вещества (интерферон, сывороточный альбумин и т. д;), низкомолекулярные химические соединения и другие вещества.

ч

чО

ю о

.ш

ю

Оптимальная концентрация ПАВ в масе составляет 10-25 % (об/об), Ниже этой онцентрации ПАВ эмульсии неустойчивы к. процессу вакуумного обезвоживания. Налюдается агрегация микросфер. При конентрации ПАВ в масле выше 25 % наблюдается резкое возрастание вязкости полученной эмульсии, что приводит к увеличению времени сушки по сравнению с оптимальным диапазоном концентраций ПАВ.

Существенным отличием заявляемого изобретения по сравнению с аналогами и прототипом являются найденные авторами состав системы и условия проведения процесса, при которых осуществляется получение микросфер. Впервые установлено, что при сочетании вышеуказанных ПАВ с композицией,содержащей масло, водный раствор полимера и БАБ, возможно созданием эмульсий типа вода-масло, устойчивых к вакуумному обезвоживанию. Такие эмульсии обладают на границе раздела непрерывной среды и дисперсной фазы прочным структурно-механическим барьером, позволяющим осуществлять вакуумную сушку систем без явления агрегации микросфер, Эта особенность предлагаемых систем позволяет использовать сшивающий агент на заключительной стадии процесса получения микросфер. Вследствие этого изменение параметров системы в заявляемом диапазоне позволяет получать микросферы с желаемым фракциейно дисперсным составом,

Как показали эксперименты, только совокупность заявляемых признаков обеспечивает получение полимерных микро ефер, содержащих внутри себя водорастворимый агент, с улучшенным ФДС и высоким выходом с единицы объема, что подтверждает существенность данной совокупности признаков..

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. .

Л р и м е р 1, Готовят 50 мл водного раствора, содержащего 1,0 г (2 % вес/об) желатины и 0,16 г (0,32 % вес/об)трилона Б, и 50 мл масляной композиции, содержащей 25 % (об/об) твина-81 и 75 % тетраде- кана. Эмулыируют водный раствор в масляной фазе в объемном соотношении 1 : 1 с помоа1ью механического устройства для перемешивания при скорости вращения мешалки 1200оЬ /мин в течение 5 мин. Получают эмульсию типа вода в масле. Эмульсию переносят в колбу роторного ис- .парителя и осуществляют вакуумное обезвоживание системы при температуре 25° С и давлении 0,5-10 мм. рт. ст. не менее одно- го часа. После практически полкой отгонки

воды в систему добавляют 2,5 мл 25 % водного раствора глутарового альдегида и при слабом перемешиваний выдерживают при комнатной температуре в течение 1 часа,

Далее суспензию сшитых микросфер отделяют центрифугированием при 3000 об/мин в течение 15 мин., отмывают от масляной фазы легколетучим растворителем (ацетон, спирт, гексан и др.), растворитель удаляют в

эксикаторе под вакуумом в течение не менее 20 мин. Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие характеристики:

форма: сферическая

размер микросфер : 1-6 мкм

выход . 95 % включение трилона Б ., 98 % выход готового продукта с единицы объема - 20 г сухих микросфер на 1 л масляной

композиции.

П р и м е р 2. Готовят 50 мл масляной композиции, содержащей 15 % (об/об) твина-81 и 85 % тетрадекана. Далее пйследова- тельно осуществляют операции согласно примеру 1,

Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие, характеристики:

формасферическая размер микросфер 1-15 мкм выход 95 % включение трилона Б 96 % выход готового продукта - 20 г сухих микросфер на 1 л с единицы объема масляной композиции.

Прим е р 3. Готовят 50 мл масляной композиции, содержащей 10 % (об/об) тви- на 81 и 90 % тетрадекана. Далее последовательно осуществляют операции согласно примеру 1.

Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие харак- теристики:

формасферическая размер микросфер 2-23 мкм выход 95 % включение трилона Б 9.6 % выход готового продукта - 20 г сухих микросфер на 1 л масла.

Пример А, Готовят 50 мл водного раствора, содержащего 1,0 г (2 % вес/об) сывороточного альбумина и 0,25 г (0,5 %) трилона Б. Далее последовательно осуществляют операции согласно примеру 1, за исключением того, что к практически полностью обезвоженной суспензии добавляют 1,8 мл 25 % водного раствора глутарового альдегида.

Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие характеристики:

выход95 % форма сферическая размер микросфер 1-4 мкм включение трилона Б 97 % выход готового продукта - 20 г сухих микросфер на 1 л масла.

Пример 5. Готовят 50 мл водного раствора, содержащего 2,5 г (5 % вес/об) полигалактурата натрия (м. м. 25000-50000), 100 мкг/мл интерферона и 10 мг/мл человеческого сывороточного альбумина. Далее последовательно осуществляют операции согласно примеру 1, за исключением того, что к практически полностью обезвоженной суспензии добавляют 3,5 мл 40 % (вес/об) раствора хлористого кальция и выдержи- вают при комнатной температуре в течение 1,5 ч.

Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие характеристики:

формасферическая

размер микросфер8-20 мкм

выход95 %

включение

интерферона94 %

выход готового продукта - 50 г сухих микросфер на 1 л масляной композиции.

Пример 6. Готовят 10 мл водного раствора, содержащего 0,7 г (7 %) альгината натрия и 0,1 мл 2 % водного раствора чело- веческого сывороточного альбумина (ЧСА), меченого I125. Далее последовательно осуществляют операции согласно примеру 1,

0

5 0

5

0

5

за исключением того, что к практически полностью обезвоженной суспензии добавляют 0,75 мл 40 % водного раствора хлористого кальция и выдерживают при комнатной температуре в течение 1,5 ч.

Конечный продукт получают в виде сухого порошка, имеющего следующие характеристики:

формасферическая размер микросфер 8-30 выход 95 % включение ЧСА . 95 % выход готового продукта - 70 г сухих микросфер на 1 л масляной композиции

Таким образом, благодаря разработанной технологии возможно увеличить выход полимерных микросфер до 20-70 г на литр масляной композиции по сравнению с 2 г (прототип).

Формула изобретения Способ получения полимерных микрокапсул, содержащих капсулированные биологически, активные водорастворимые вещества, путем приготовления раствора полимера и биологически активного вещества а воде, эмульгирования полученного раствора в масляной композиции, обезвоживания, сшивания полимера сшивающим агентом и выделения микрокапсул, .о т л и- чающийся тем, что. целью повышения выхода микрокапсул, с единицы объема масляной фазы, в масляную композицию вводят 10-25 об. % поверхностно-активного вещества твин-81, обезвоживание эмульсии проводят под вакуумом при давлении 0,5- 1,0 мм. рт. ст. в течение не менее 1 ч, а сшивающий агент вводят после обезвоживания эмульсии.

. Использование: в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине и ветеринарии для капсулирования водорастворимых биологически активных веществ, Сущность изобретения: полимерные микрокапсулы получают путем приготовления раствора полимера и биологически активного вещества в воде, эмулыи.рования полученного раствора в масляной композиции, обезвоживания, сшивания полимера сшивающим агентом и выделения микрокапсул, причем в масляную композицию вводят 10-25 об. % поверхностно-активного вещества твин-81, обезвоживание эмульсии проводят под вакуумом при давлении 0,5-1,0 мм рт, ст. в течение не менее 1 ч, а сшивающий агент вцедят после обезвоживания эмульсии.