RU2538695C1

RU2538695C1 - Method of encapsulating creatine having supramolecular properties

Info

Publication number: RU2538695C1
Application number: RU2014102569/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко
Original assignee: Александр Александрович Кролевец; Илья Александрович Богачев; Кирилл Сергеевич Никитин; Екатерина Евгеньевна Бойко
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-01-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method of encapsulating creatine is a physical-chemical non-solvent deposition method. The envelope used is sodium alginate, which is deposited from a solution in butanol in the presence of a glycerol ester with one or two molecules of edible fatty acids and one or two molecules of citric acid by adding chloroform as a precipitant.

EFFECT: simple and faster process of producing microcapsules and higher mass output.

3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области инкапсуляции, в частности к получению микрокапсул креатина, которые можно использовать в спортивной питании и животноводстве.The invention relates to the field of encapsulation, in particular to the production of creatine microcapsules, which can be used in sports nutrition and animal husbandry.

Ранее были известны способы получения микрокапсул лекарственных препаратов. Так, в пат. 2092155 МПК A61K0 47/02, A61K0 09/16 Российская Федерация опубликован 10.10.1997 предложен метод микрокапсулирования лекарственных средств, основанный на использовании облучения ультрафиолетовыми лучами.Previously known methods for producing microcapsules of drugs. So, in US Pat. 2092155 IPC A61K0 47/02, A61K0 09/16 The Russian Federation published 10.10.1997, a method of microencapsulation of drugs based on the use of ultraviolet radiation was proposed.

Недостатками данного способа являются длительность процесса и применение ультрафиолетового излучения, что может оказывать влияние на процесс образования микрокапсул.The disadvantages of this method are the duration of the process and the use of ultraviolet radiation, which can affect the process of formation of microcapsules.

В пат. 2091071 МПК A61K 35/10 Российская Федерация опубликован 27.09.1997 предложен способ получения препарата путем диспергирования в шаровой мельнице с получением микрокапсул.In US Pat. 2091071 IPC A61K 35/10 Russian Federation published 09/27/1997 a method for producing the preparation by dispersion in a ball mill to obtain microcapsules is proposed.

Недостатком способа является применение шаровой мельницы и длительность процесса.The disadvantage of this method is the use of a ball mill and the duration of the process.

В пат. 2101010 МПК A61K 9/52, A61K 9/50, A61K 9/22, A61K 9/20, A61K 31/19 Российская Федерация опубликован 10.01.1998 предложена жевательная форма лекарственного препарата со вкусовой маскировкой, обладающая свойствами контролируемого высвобождения лекарственного препарата, содержит микрокапсулы размером 100-800 мкм в диаметре и состоит из фармацевтического ядра с кристаллическим ибупрофеном и полимерного покрытия, включающего пластификатор, достаточно эластичного, чтобы противостоять жеванию. Полимерное покрытие представляет собой сополимер на основе метакриловой кислоты.In US Pat. 2101010 IPC A61K 9/52, A61K 9/50, A61K 9/22, A61K 9/20, A61K 31/19 Russian Federation published 10.01.1998 a chewing form of the drug with a taste masking having the properties of a controlled release of the drug contains microcapsules the size of 100-800 microns in diameter and consists of a pharmaceutical core with crystalline ibuprofen and a polymer coating comprising a plasticizer, flexible enough to withstand chewing. The polymer coating is a methacrylic acid based copolymer.

Недостатки изобретения: использование сополимера на основе метакриловой кислоты, так как данные полимерные покрытия способны вызывать раковые опухоли; сложность исполнения; длительность процесса.The disadvantages of the invention: the use of a copolymer based on methacrylic acid, as these polymer coatings can cause cancerous tumors; complexity of execution; the duration of the process.

В пат. 2173140 МПК A61K0 09/50, A61K0 09/127 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.In US Pat. 2173140 IPC A61K0 09/50, A61K0 09/127 Russian Federation published September 10, 2001. A method for producing silicon organolipid microcapsules using a rotary-cavitation unit with high shear forces and powerful sonar and ultrasonic sonar phenomena for dispersion is proposed.

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.The disadvantage of this method is the use of special equipment - a rotary cavitation unit, which has an ultrasonic effect, which affects the formation of microcapsules and can cause adverse reactions due to the fact that ultrasound destructively affects polymers of a protein nature, therefore, the proposed method is applicable when work with polymers of synthetic origin.

В пат. 2359662 МПК A61K0 09/56, A61J0 03/07, В01J0 13/02, A23L0 01/00 Российская Федерация опубликован 27.06.2009 предложен 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 об/мин. Микрокапсулы по изобретению обладают улучшенной стабильностью и обеспечивают регулируемое и/или пролонгированное высвобождение активного ингредиента.In US Pat. 2359662 IPC A61K0 09/56, A61J0 03/07, B01J0 13/02, A23L0 01/00 Russian Federation published 06/27/2009 a method for producing microcapsules using spray cooling in a Niro spray cooling tower under the following conditions: inlet air temperature 10 ° C , the outlet air temperature is 28 ° C, the rotation speed of the spray drum is 10,000 rpm. The microcapsules of the invention have improved stability and provide controlled and / or prolonged release of the active ingredient.

Недостатками предложенного способа являются длительность процесса и применение специального оборудования, комплекс определенных условий (температура воздуха на входе 10°C, температура воздуха на выходе 28°C, скорость вращения распыляющего барабана 10000 об/мин).The disadvantages of the proposed method are the duration of the process and the use of special equipment, a set of certain conditions (air temperature at the inlet 10 ° C, air temperature at the outlet 28 ° C, rotation speed of the spray drum 10,000 rpm).

Наиболее близким методом является способ, предложенный в пат. 2134967 МПК A01N 53/00, A01N 25/28 Российская Федерация опубликован 27.08.1999 г. 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.The closest method is the method proposed in US Pat. 2134967 IPC A01N 53/00, A01N 25/28 Russian Federation published 08/27/1999, a solution of a mixture of natural lipids and pyrethroid insecticide in a weight ratio of 2-4: 1 in an organic solvent is dispersed in water, which simplifies the microencapsulation method.

Недостатком метода является диспергирование в водной среде, что делает предложенный способ неприменимым для получения микрокапсул водорастворимых препаратов в водорастворимых полимерах.The disadvantage of this method is dispersion in an aqueous medium, which makes the proposed method inapplicable for producing microcapsules of water-soluble preparations in water-soluble polymers.

Техническая задача - упрощение и ускорение процесса получения микрокапсул, уменьшение потерь при получении микрокапсул (увеличение выхода по массе).The technical task is to simplify and accelerate the process of obtaining microcapsules, reducing losses when receiving microcapsules (increase in yield by mass).

Решение технической задачи достигается способом инкапсуляции креатина, отличающимся тем, что в качестве оболочки микрокапсул используется альгинат натрия при их получении физико-химическим методом осаждения нерастворителем с использованием хлороформа в качестве осадителя, процесс получения осуществляется без специального оборудования.The solution to the technical problem is achieved by the method of encapsulation of creatine, characterized in that sodium alginate is used as the shell of the microcapsules when they are obtained by the physicochemical method of precipitation with a non-solvent using chloroform as a precipitant, the production process is carried out without special equipment.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является использование альгината натрия в качестве оболочки микрокапсул и креатин - в качестве их ядра, а также использование хлороформа в качестве осадителя.A distinctive feature of the proposed method is the use of sodium alginate as a shell of microcapsules and creatine as their core, as well as the use of chloroform as a precipitant.

Результатом предлагаемого метода являются получение микрокапсул креатина в альгинате натрия. Выход микрокапсул составляет 100%.The result of the proposed method is to obtain creatine microcapsules in sodium alginate. The output of microcapsules is 100%.

Фиг.1. Конфокальное изображение самоорганизации креатина в альгинате натрия в соотношении 1:3, концентрация 0,5% при увеличении в 620 раз.Figure 1. Confocal image of self-organization of creatine in sodium alginate in a ratio of 1: 3, concentration of 0.5% with an increase of 620 times.

Фиг.2. Конфокальное изображение самоорганизации креатина в альгинате натрия в соотношении 1:3, концентрация 0,25% при увеличении в 620 раз.Figure 2. Confocal image of self-organization of creatine in sodium alginate in a ratio of 1: 3, concentration of 0.25% with an increase of 620 times.

Фиг.3. Конфокальное изображение самоорганизации креатина в альгинате натрия в соотношении 1:3, концентрация 0,125% при увеличении в 620 раз.Figure 3. Confocal image of self-organization of creatine in sodium alginate in a ratio of 1: 3, concentration of 0.125% with an increase of 620 times.

ПРИМЕР 1. Получение микрокапсул креатина в альгинате натрия, соотношение ядро/полимер 1:1EXAMPLE 1. Obtaining microcapsules of creatine in sodium alginate, the ratio of core / polymer 1: 1

Суспензию 1 г креатина основания в 3 мл бензола диспергируют в суспензию 1 г альгината натрия в 5 мл бутанола 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) при перемешивании 1000 об/с. Далее приливают 5 мл хлороформа. Полученный осадок отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.A suspension of 1 g of creatine base in 3 ml of benzene is dispersed in a suspension of 1 g of sodium alginate in 5 ml of butanol in the presence of 0.01 g of the preparation E472c (glycerol ester with one or two molecules of food fatty acids and one or two molecules of citric acid, with citric acid acid as tribasic can be esterified with other glycerides and as an acid with other fatty acids; free acid groups can be neutralized with sodium) with stirring 1000 r / s. Next, 5 ml of chloroform is poured. The resulting precipitate was filtered off and dried at room temperature.

Получено 2 г белого порошка. Выход составил 100%.Received 2 g of a white powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 2. Получение микрокапсул креатина в альгинате натрия, соотношение ядро/полимер 1:3EXAMPLE 2. Obtaining microcapsules of creatine in sodium alginate, the ratio of core / polymer 1: 3

Суспензию 1 г креатина основания в 3 мл бензола диспергируют в суспензию 3 г альгината натрия в 10 мл бутанола в присутствии 0,01 г препарата Е472с (сложный эфир глицерина с одной-двумя молекулами и 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) при перемешивании 1000 об/с. Далее приливают 10 мл хлороформа. Полученный осадок отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.A suspension of 1 g of base creatine in 3 ml of benzene is dispersed in a suspension of 3 g of sodium alginate in 10 ml of butanol in the presence of 0.01 g of the preparation E472c (glycerol ester with one or two molecules and food fatty acids and one or two molecules of citric acid, moreover citric acid as tribasic can be esterified with other glycerides and as an acid with other fatty acids; free acid groups can be neutralized with sodium) with stirring 1000 r / s. Then 10 ml of chloroform are poured. The resulting precipitate was filtered off and dried at room temperature.

Получено 4 г белого порошка. Выход составил 100%.Received 4 g of a white powder. The yield was 100%.

ПРИМЕР 3. Исследование самоорганизации микрокапсул из растворовEXAMPLE 3. The study of self-organization of microcapsules from solutions

Из порошка микрокапсул, полученных по методикам, описанным в примерах 1, 2, были приготовлены водные растворы концентрациями 0,5%, 0,25%, 0,125% и т.д. путем разбавления раствора в два раза. Капля каждого из приготовленных растворов помещалась на предметное стекло до полного высушивания и по высушенной поверхности проводилась конфокальная сканирующая микроскопия.From the microcapsule powder obtained according to the methods described in examples 1, 2, aqueous solutions were prepared with concentrations of 0.5%, 0.25%, 0.125%, etc. by diluting the solution in half. A drop of each of the prepared solutions was placed on a glass slide until completely dried, and confocal scanning microscopy was performed on the dried surface.

Получены микрокапсулы креатина физико-химическим методом осаждения нерастворителем с использованием хлороформа в качестве осадителя, что способствует увеличению выхода и ускоряет процесс микрокапсулирования. Процесс прост в исполнении и длится в течение 20 минут, не требует специального оборудования.Creatine microcapsules were obtained by the physicochemical precipitation method with a non-solvent using chloroform as a precipitant, which increases the yield and accelerates the microencapsulation process. The process is simple to execute and lasts for 20 minutes, does not require special equipment.

Предложенная методика пригодна для ветеринарной промышленности вследствие минимальных потерь, быстроты, простоты получения и выделения микрокапсул.The proposed technique is suitable for the veterinary industry due to minimal losses, speed, ease of obtaining and isolation of microcapsules.

Claims

Способ инкапсуляции креатина, характеризующийся тем, что в качестве оболочки используется альгинат натрия, который осаждают из раствора в бутаноле в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты путем добавления в качестве осадителя хлороформа и при этом сушку частиц проводят при комнатной температуре. A method of encapsulating creatine, characterized in that sodium alginate is used as a shell, which is precipitated from a solution in butanol in the presence of glycerol ester with one or two molecules of food fatty acids and one or two molecules of citric acid by adding chloroform as a precipitant and the particles are dried at room temperature.