RU2751885C1 - Method for synthesis of gelatin nanoparticles - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry; pharmaceutical industry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of chemistry and pharmaceutical industry, namely to a method for the synthesis of gelatin nanoparticles, involving the interaction of a heated gelatin solution with an organic solvent and a crosslinking agent, characterized by the fact that the pH of the gelatin solution is preliminarily adjusted to a value of 9.0. After a 5-minute incubation with a solution of an organic solvent, the volume of which is three times bigger than the volume of a gelatin solution, glutaraldehyde is added as a crosslinking and stabilizing agent at the rate of 3 mcl of an 8% solution of glutaraldehyde per 1 mg of gelatin, a 30-minute incubation with which ends with three-times washing with water with the help of centrifuging and resuspending the sediment of nanoparticles by short-term sonication for 1 min at a power of 12 W, while the addition of an organic solvent to the gelatin solution is carried out simultaneously, and all procedures are carried out at room temperature and without constant controlled stirring.

EFFECT: invention is aimed at increasing the simplicity of the procedure for the synthesis of gelatin nanoparticles, reducing the energy consumption for heating and stirring the reaction mixture, reducing the duration of the synthesis procedure at least twice as compared to the prototype method.

1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам синтеза желатиновых наночастиц, которые могут быть использованы в пищевой промышленности, медицине, ветеринарии, создании новых материалов.The invention relates to biotechnology, namely to methods for the synthesis of gelatinous nanoparticles that can be used in the food industry, medicine, veterinary medicine, the creation of new materials.

Желатин - белок, получаемый при гидролизе коллагена. Источником желатина является соединительная ткань (шкуры, кости, рога, сухожилия) крупного и мелкого рогатого скота, прежде всего коров и свиней, а также рыб, домашней птицы и ряда других животных. Желатин обогащен такими аминокислотами как глицин, пролин и гидроксипролин. Аминокислотный состав желатина варьирует в зависимости от источника и способа гидролиза. Одним из важных показателей свойства желатина является его сила желирования. Сила желирования выражается в единицах блумах (обычно от 50 до 325 блум), она характеризует силу, которую необходимо приложить для погружения измерительного зонда в желатиновый гель. Сила желирования желатина зависит от его молекулярной массы: чем выше масса, тем выше сила желирования. Желатиновые наночастицы способны инкапсулировать или нести на своей поверхности целый ряд низкомолекулярных химических соединений, полимеров, биомолекул, что обусловливает их широкий спектр применения в различных отраслях хозяйства. Преимуществами желатина как материала для изготовления наночастиц является его безопасность, биосовместимость, доступность, наличие функциональных групп, пригодных для химических модификаций с целью управления свойствами композитов (в том числе наноматериалов) на его основе.Gelatin is a protein obtained from collagen hydrolysis. The source of gelatin is the connective tissue (skins, bones, horns, tendons) of cattle and small ruminants, primarily cows and pigs, as well as fish, poultry and a number of other animals. Gelatin is enriched with amino acids such as glycine, proline and hydroxyproline. The amino acid composition of gelatin varies depending on the source and method of hydrolysis. One of the important indicators of the properties of gelatin is its gelling strength. The gelling force is expressed in units of bloom (typically 50 to 325 bloom) and represents the force that must be applied to immerse the probe in the gelatinous gel. The gelling power of gelatin depends on its molecular weight: the higher the mass, the higher the gelling power. Gelatin nanoparticles are capable of encapsulating or carrying on their surface a number of low molecular weight chemical compounds, polymers, biomolecules, which determines their wide range of applications in various sectors of the economy. The advantages of gelatin as a material for the manufacture of nanoparticles are its safety, biocompatibility, availability, the presence of functional groups suitable for chemical modifications in order to control the properties of composites (including nanomaterials) based on it.

В пищевой промышленности желатиновые наночастицы используются для инкапсулирования эфирных масел и других компонентов растительных экстрактов, придающих пищевым продуктам ценные лечебные (например, антиоксидантные), вкусовые и органолептические свойства. Желатиновые наночастицы защищают содержимое от деградации при обработке пищи, улучшают растворимость гидрофобных молекул.In the food industry, gelatin nanoparticles are used to encapsulate essential oils and other components of plant extracts, which impart valuable medicinal (for example, antioxidant), taste and organoleptic properties to food products. Gelatin nanoparticles protect the contents from degradation during food processing, improve the solubility of hydrophobic molecules.

Желатиновые наночастицы используются как компонент композиционных упаковочных материалов, в том числе биодеградируемых и биосовместимых. Использование желатиновых наночастиц улучшает механические свойства таких материалов (прочность, степень набухания и др.)Gelatin nanoparticles are used as a component of composite packaging materials, including biodegradable and biocompatible materials. The use of gelatinous nanoparticles improves the mechanical properties of such materials (strength, degree of swelling, etc.)

В ветеринарии и медицине желатиновые наночастицы используются в качестве носителей терапевтических (антибиотики, противоопухолевые средства), профилактических (вакцинные препараты), иммуномодулирующих (адъюванты, регуляторные олигонуклеотиды), диагностических (флуоресцентные красители) средств. Применение желатиновых наночастиц снижает риск проявления побочных эффектов от использования лекарственных препаратов, улучшает растворимость гидрофобных лекарственных препаратов в крови, лимфе и тканевой жидкости, а также способствует медленному выделению препаратов из объема наночастиц в окружающие ткани, что позволяет дополнительно регулировать специфическую активность таких препаратов.In veterinary medicine and medicine, gelatin nanoparticles are used as carriers of therapeutic (antibiotics, antineoplastic agents), prophylactic (vaccine preparations), immunomodulatory (adjuvants, regulatory oligonucleotides), diagnostic (fluorescent dyes) agents. The use of gelatinous nanoparticles reduces the risk of side effects from the use of drugs, improves the solubility of hydrophobic drugs in blood, lymph and tissue fluid, and also promotes the slow release of drugs from the bulk of nanoparticles into surrounding tissues, which makes it possible to further regulate the specific activity of such drugs.

В настоящее время наиболее распространенным и простым методом синтеза желатиновых наночастиц является метод десольватации (англ. desolvation) (

A.L., Pangua, С, Reboredo, С.,

R., Morales-Gracia, J., Irache, J.M. International Journal of Pharmaceutics, 2020, 581, статья №119289). Принцип метода состоит в медленном добавлении к водному раствору желатина органического растворителя (ацетон, этанол и др.), который способен смешиваться с водой. Добавление производится при постоянном контролируемом перемешивании. Повышение концентрации растворителя приводит к слипанию белковых молекул и образованию наночастиц. Для стабилизации молекул добавляют сшивающий агент, как правило глутаровый альдегид, но кроме этого используют 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид, глиоксаль, фермент трансглутаминазу и др. Эти молекулы способствуют формированию ковалентных связей между различными молекулами желатина, входящими в состав одной и той же наночастицы. После стабилизации наночастиц их отмывают при помощи центрифугирования или иным способом, а затем хранят в виде суспензии, лиофилизата или подвергают дальнейшей обработке в зависимости от цели их применения. Преимуществами метода являются простота, доступность реагентов, возможность масштабирования, в том числе с использованием проточных реакторов.Currently, the most common and simplest method for the synthesis of gelatin nanoparticles is the desolvation method (

AL, Pangua, C, Reboredo, C.,

R., Morales-Gracia, J., Irache, JM International Journal of Pharmaceutics, 2020, 581, article # 119289). The principle of the method consists in the slow addition of an organic solvent (acetone, ethanol, etc.) to an aqueous solution of gelatin, which can be mixed with water. The addition is carried out with constant controlled stirring. An increase in the concentration of the solvent leads to the adhesion of protein molecules and the formation of nanoparticles. To stabilize the molecules, a crosslinking agent is added, usually glutaraldehyde, but in addition, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, glyoxal, transglutaminase enzyme, etc. are used. These molecules promote the formation of covalent bonds between various gelatin molecules that make up the same nanoparticle. After stabilization of the nanoparticles, they are washed by centrifugation or otherwise, and then stored in the form of a suspension, lyophilisate, or subjected to further processing, depending on the purpose of their use. The advantages of the method are simplicity, availability of reagents, scalability, including the use of flow reactors.

Существуют различные модификации синтеза желатиновых наночастиц методом десольватации. Наиболее часто используется метод, предложенный Coester с соавт. (Coester, C.J., Langer, K., Von Briesen, Н., Kreuter, J. Journal of Microencapsulation, 2000, 17, pp. 187-193). Он состоит в двухэтапном добавлении ацетона к раствору желатина. На первом этапе к раствору желатина одномоментно добавляют равный объем ацетона, при этом в осадок выпадают высокомолекулярные фракции желатина, которые затем разводят в воде. К полученному водному раствору высокомолекулярного желатина медленно добавляют ацетон при перемешивании. Полученные наночастицы стабилизируют глутаровым альдегидом, отмывают смесью воды и ацетона при помощи центрифугирования, после чего ацетон удаляют из готовой суспензии при помощи выпаривания. Ключевой особенностью такого подхода является удаление низкомолекулярных фракций желатина, присутствие которых приводит к синтезу полидисперсных наночастиц с низкой стабильностью. Очевидно, что недостатком такого подхода является необходимость удалять низкомолекулярные фракции желатина, что делает процедуру сложной и длительной.There are various modifications of the synthesis of gelatin nanoparticles by the desolvation method. The most commonly used method is the one proposed by Coester et al. (Coester, C. J., Langer, K., Von Briesen, H., Kreuter, J. Journal of Microencapsulation, 2000, 17, pp. 187-193). It consists in a two-step addition of acetone to a gelatin solution. At the first stage, an equal volume of acetone is simultaneously added to the gelatin solution, while high molecular weight fractions of gelatin precipitate, which are then diluted in water. Acetone is slowly added to the resulting aqueous solution of high molecular weight gelatin with stirring. The resulting nanoparticles are stabilized with glutaraldehyde, washed with a mixture of water and acetone by centrifugation, after which acetone is removed from the finished suspension by evaporation. A key feature of this approach is the removal of low molecular weight fractions of gelatin, the presence of which leads to the synthesis of polydisperse nanoparticles with low stability. Obviously, the disadvantage of this approach is the need to remove low molecular weight fractions of gelatin, which makes the procedure difficult and time consuming.

Для того, чтобы упростить процедуру синтеза желатиновых наночастиц и сделать ее одноэтапной, обычно пытаются исключить этап удаления низкомолекулярных желатиновых фракций. Разработано несколько способов синтеза желатиновых наночастиц, основанных на этом принципе.In order to simplify the procedure for the synthesis of gelatin nanoparticles and make it a one-step process, usually attempts are made to eliminate the step of removing low-molecular-weight gelatin fractions. Several methods have been developed for the synthesis of gelatin nanoparticles based on this principle.

Способ 1. Для синтеза используют препараты желатина, искусственно обогащенные высокомолекулярными фракциями желатина (см. патент WO 2006021367 A1). Такие препараты желатина содержат менее 40% молекул желатина с молекулярной массой менее 65 кДа, что способствует образованию стабильных наночастиц.Method 1. For the synthesis, gelatin preparations are used, artificially enriched with high molecular weight fractions of gelatin (see patent WO 2006021367 A1). Such gelatin preparations contain less than 40% of gelatin molecules with a molecular weight of less than 65 kDa, which contributes to the formation of stable nanoparticles.

Способ 2. Для синтеза желатиновых наночастиц используют коммерческие препараты желатина с высокой силой желирования, составляющей 300 блум или более (Geh, K.J., Hubert, М., Winter, G. Journal of Microencapsulation, 2016, 33, 595-604). Препараты желатина с силой желирования 300 блум и более исходно обогащены фракциями желатина с высокой молекулярной массой, что способствует образованию стабильных наночастиц.Method 2. For the synthesis of gelatin nanoparticles, commercial gelatin preparations with a high gelling force of 300 bloom or more are used (Geh, K.J., Hubert, M., Winter, G. Journal of Microencapsulation, 2016, 33, 595-604). Gelatin preparations with a gelling power of 300 bloom or more are initially enriched with high molecular weight gelatin fractions, which contributes to the formation of stable nanoparticles.

Способ 3. Для синтеза желатиновых наночастиц используют рекомбинантный желатин с точно заданной молекулярной массой (см. патент KR100819184B1).Method 3. For the synthesis of gelatin nanoparticles, recombinant gelatin with a precisely defined molecular weight is used (see patent KR100819184B1).

Недостатком подходов 1 и 2 является необходимость использования высокомолекулярного желатина, что вынуждает поддерживать высокую температуру исходных растворов желатина даже при низкой концентрации желатина. Кроме этого, растворы высокомолекулярного желатина имеют большую вязкость, что создает проблемы при дозировании и перемешивании таких растворов, неизбежно приводит к увеличению энергозатрат на перемешивание.The disadvantage of approaches 1 and 2 is the need to use high molecular weight gelatin, which makes it necessary to maintain a high temperature of the initial gelatin solutions even at a low concentration of gelatin. In addition, solutions of high molecular weight gelatin have a high viscosity, which creates problems when dosing and mixing such solutions, inevitably leads to an increase in energy consumption for mixing.

Недостатком использования искусственно синтезированных препаратов рекомбинантного желатина и препаратов желатина, искусственно обогащенного высокомолекулярными фракциями (подходы 1 и 3), является дороговизна исходных реагентов и сложность их синтеза. Гораздо предпочтительнее с экономической точки зрения использовать коммерчески доступный и недорогой желатин, выделяемый из натуральных источников.The disadvantage of using artificially synthesized preparations of recombinant gelatin and preparations of gelatin artificially enriched with high molecular weight fractions (approaches 1 and 3) is the high cost of the starting reagents and the complexity of their synthesis. It is much preferable from an economic point of view to use commercially available and inexpensive gelatin isolated from natural sources.

Основным и наиболее близким по технической сущности к разработанному способу является способ синтеза желатиновых наночастиц, предложенный в работе (Ofokansi, K., Winter, G., Fricker, G., Coester, С.European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2010, 76, 1-9)The main and the closest in technical essence to the developed method is the method for the synthesis of gelatin nanoparticles proposed in (Ofokansi, K., Winter, G., Fricker, G., Coester, C. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2010, 76, 1-9)

Сущность способа-прототипа заключается в следующем. 200 мг желатина (сила желирования 225 блум) растворяют в 20 мл высокоочищенной воды при +37°С при постоянном перемешивании на магнитной мешалке (400 оборотов/мин) до получения прозрачного раствора. При помощи 0,2 м NaOH рН полученного раствора доводят до 6,1-8,0, после чего раствор желатина инкубируют при 37°С в течение 90 мин. В качестве органического растворителя используют 96%-ный (массовая доля) водный раствор этанола, который добавляют к раствору желатина в течение 3 мин. Раствор этанола предварительно инкубируют в тех же условиях, что и раствор желатина. Конечная концентрация желатина составляет 0,2% (массовая доля), а этанола - от 65% до 70% (массовая доля). Полученную таким образом смесь инкубируют при температуре +37°С в течение еще 20 мин и разбавляют 1:15 по массе при перемешивании водно-спиртовым раствором (с массовой долей этанола 65-70%), содержащим 200 мкл 25% водного раствора глутарового альдегида для стабилизации полученных наночастиц. Размер синтезированных наночастиц после отмывки составлял 283 нм, а индекс полидисперсности был менее 0,2 (размер частиц и индекс полидисперсности оценивали при помощи метода измерения обратного динамического светорассеяния).The essence of the prototype method is as follows. 200 mg of gelatin (gelling power 225 bloom) is dissolved in 20 ml of highly purified water at + 37 ° C with constant stirring on a magnetic stirrer (400 rpm) until a clear solution is obtained. The pH of the resulting solution was adjusted to 6.1-8.0 with 0.2 m NaOH, after which the gelatin solution was incubated at 37 ° C for 90 minutes. As an organic solvent, a 96% (mass fraction) aqueous ethanol solution is used, which is added to the gelatin solution over 3 minutes. The ethanol solution is preincubated under the same conditions as the gelatin solution. The final concentration of gelatin is 0.2% (mass fraction), and ethanol is from 65% to 70% (mass fraction). The mixture thus obtained is incubated at a temperature of + 37 ° C for another 20 min and diluted 1:15 by weight with stirring with an aqueous-alcoholic solution (with a mass fraction of ethanol 65-70%) containing 200 μl of a 25% aqueous solution of glutaraldehyde for stabilization of the obtained nanoparticles. The size of the synthesized nanoparticles after washing was 283 nm, and the polydispersity index was less than 0.2 (the particle size and polydispersity index were estimated using the method of measuring back dynamic light scattering).

Основными недостатками описанного способа является:The main disadvantages of the described method are:

1. Использование препарата желатина, содержащего большой процент высокомолекулярных фракций. В описанном методе использован желатин с силой желирования 225 блум, который содержит существенное количество высокомолекулярных фракций. Это ограничивает потенциальный спектр исходных препаратов желатина, а также приводит к уже описанным выше проблемам, вызванным высокой вязкостью растворов высокомолекулярного желатина.1. Use of a gelatin preparation containing a large percentage of high molecular weight fractions. In the described method, gelatin with a gelling power of 225 bloom was used, which contains a significant amount of high molecular weight fractions. This limits the potential spectrum of gelatin starting formulations, and also leads to the problems already described above, caused by the high viscosity of high molecular weight gelatin solutions.

2. Метод требует длительной инкубации желатина при повышенной температуре после доведения рН до нужных значений2. The method requires long-term incubation of gelatin at an elevated temperature after bringing the pH to the desired values

3. Метод требует многократного разведения (1:15) смеси наночастиц после их десольватации, что существенно увеличивает объем реакционной среды, а значит усложняет масштабирование технологии3. The method requires multiple dilution (1:15) of a mixture of nanoparticles after their desolvation, which significantly increases the volume of the reaction medium, and therefore complicates the scaling of the technology

4. Метод (как и другие описанные выше методы на основе десольватации желатина) требует постоянного перемешивания реакционной смеси4. The method (like other methods described above based on desolvation of gelatin) requires constant stirring of the reaction mixture

Предлагаемое изобретение решает задачу по созданию более простой, экономичной и быстрой технологии синтеза желатиновых наночастиц. Решение задачи осуществляется благодаря тому, что используются тщательно подобранные условия синтеза, а именно рН раствора желатина и режим перемешиванияThe proposed invention solves the problem of creating a simpler, more economical and faster technology for the synthesis of gelatinous nanoparticles. The solution to the problem is carried out due to the fact that carefully selected synthesis conditions are used, namely the pH of the gelatin solution and the mixing mode

Новизна разработанного способа состоит в том, что впервые осуществлен синтез стабильных и однородных желатиновых наночастиц с использованием препарата желатина, не содержащего высокомолекулярных фракций, Кроме этого, в ходе синтеза наночастиц не требуется постоянное контролируемое перемешивание, которое является необходимым при синтезе наночастиц из желатина и других биополимеров известными методами.The novelty of the developed method lies in the fact that for the first time the synthesis of stable and homogeneous gelatin nanoparticles was carried out using a gelatin preparation that does not contain high molecular weight fractions.In addition, during the synthesis of nanoparticles, constant controlled mixing is not required, which is necessary in the synthesis of nanoparticles from gelatin and other biopolymers. known methods.

Описание разработанного способа. Коммерчески доступный желатин (75 блум, молекулярная масса 20-25 кДа) разводят в подогретой до +37°С деионизированной воде. При помощи раствора 1М NaOH рН раствора доводят до 9,0. Подогретый (для предотвращения желирования) раствор желатина помещают в сосуд, куда одномоментно добавляют органический растворитель, а именно раствор этанола в воде (объемная доля этанола 96%), объем которого в три раза превышает объем раствора желатина. В дальнейшем все операции проводятся при комнатной температуре. Сосуд медленно переворачивают 3-4 раза для достижения гомогенности смеси, после чего оставляют в неподвижном состоянии. Спустя 5 минут к сформированным наночастицам добавляют раствор глутарового альдегида в воде из расчета 3 мкл 8%-ного раствора глутарового альдегида на 1 мг желатина. Сосуд медленно переворачивают 3-4 раза для достижения гомогенности смеси, после чего оставляют в неподвижном состоянии. Спустя 30 минут наночастицы трехкратно отмывают водой при помощи центрифугирования. Наночастицы, выпавшие в осадок, ресуспендируют в необходимом объеме воды при помощи быстрой обработки ультразвуком.Description of the developed method. Commercially available gelatin (75 bloom, molecular weight 20-25 kDa) is diluted in deionized water heated to + 37 ° C. Using a 1M NaOH solution, the pH of the solution is adjusted to 9.0. The heated (to prevent gelling) gelatin solution is placed in a vessel, where an organic solvent is added at the same time, namely, a solution of ethanol in water (the volume fraction of ethanol is 96%), the volume of which is three times the volume of the gelatin solution. In the future, all operations are carried out at room temperature. The vessel is slowly inverted 3-4 times to achieve homogeneity of the mixture, after which it is left immobile. After 5 minutes, a solution of glutaraldehyde in water is added to the formed nanoparticles at the rate of 3 μl of an 8% glutaraldehyde solution per 1 mg of gelatin. The vessel is slowly inverted 3-4 times to achieve homogeneity of the mixture, after which it is left immobile. After 30 minutes, the nanoparticles are washed three times with water using centrifugation. The precipitated nanoparticles are resuspended in the required volume of water using rapid sonication.

Пример.Example.

Синтез желатиновых наночастиц размером 380 нм. Коммерчески доступный желатин (75 блум, молекулярная масса 20-25 кДа) разводили в 4 мл подогретой до +37°С деионизированной воды до концентрации 30 мг/мл. При помощи 1М NaOH рН раствора желатина доводили до 9,0. Подогретый (для предотвращения желирования) раствор желатина помещали в пробирку, далее одномоментно добавляли органический растворитель, а именно 12 мл раствора этанола в воде (объемная доля этанола 96%). В дальнейшем все операции проводили при комнатной температуре. Пробирку медленно переворачивали 3-4 раза для достижения гомогенности смеси, после чего оставляли в неподвижном состоянии. Спустя 5 минут к сформированным наночастицам добавляли 360 мкл 8%-ного раствора глутарового альдегида в воде. Пробирку медленно переворачивали 3-4 раза для достижения гомогенности смеси, после чего оставляли в неподвижном состоянии. Спустя 30 минут наночастицы трехкратно отмывали водой при помощи центрифугирования при 10000 g в течение 10 минут.Наночастицы, выпавшие в осадок, ресуспендировали в 4 мл воды, содержащей 0,02% мертиолята при помощи ультразвуковой обработки (1 мин, 12 Вт). Размеры наночастиц составляли 380 нм, индекс полидисперсности - 0,07 (размер частиц и индекс полидисперсности оценивали при помощи метода измерения обратного динамического светорассеяния). Полученные описанным способом наночастицы сохраняли свои размеры на протяжении 3 месяцев хранения при комнатной температуре.Synthesis of 380 nm gelatin nanoparticles. Commercially available gelatin (75 bloom, molecular weight 20-25 kDa) was diluted in 4 ml of deionized water heated to + 37 ° C to a concentration of 30 mg / ml. The pH of the gelatin solution was adjusted to 9.0 with 1M NaOH. The heated (to prevent gelling) gelatin solution was placed in a test tube, then an organic solvent was added at the same time, namely, 12 ml of ethanol in water (ethanol volume fraction 96%). Subsequently, all operations were carried out at room temperature. The tube was slowly inverted 3-4 times to achieve homogeneity of the mixture, after which it was left immobile. After 5 minutes, 360 μl of an 8% glutaraldehyde solution in water was added to the formed nanoparticles. The tube was slowly inverted 3-4 times to achieve homogeneity of the mixture, after which it was left immobile. After 30 minutes, the nanoparticles were washed three times with water by centrifugation at 10000 g for 10 minutes. The precipitated nanoparticles were resuspended in 4 ml of water containing 0.02% merthiolate using ultrasonic treatment (1 min, 12 W). The nanoparticle sizes were 380 nm, the polydispersity index was 0.07 (the particle size and polydispersity index were estimated using the method of measuring the reverse dynamic light scattering). The nanoparticles obtained by the described method retained their size during 3 months of storage at room temperature.

Таким образом, разработанный метод позволяет использовать для получения наночастиц желатин с низкой молекулярной массой. Это не только расширяет спектр коммерчески доступных препаратов желатина, которые могут быть использованы для синтеза наночастиц, но и удешевляет технологический процесс. При этом, разработанный способ позволяет осуществлять синтез желатиновых наночастиц без постоянных контролируемых перемешивания и подогрева реакционной смеси.Thus, the developed method makes it possible to use gelatin with a low molecular weight to obtain nanoparticles. This not only expands the range of commercially available gelatin preparations that can be used for the synthesis of nanoparticles, but also reduces the cost of the technological process. At the same time, the developed method allows the synthesis of gelatin nanoparticles without constant controlled stirring and heating of the reaction mixture.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении простоты процедуры синтеза желатиновых наночастиц, снижении энергозатрат на подогрев и перемешивание реакционной смеси, кроме того, не менее, чем в два раза сокращена длительность процедуры синтеза по сравнению со способом-прототипом.The technical result from the use of the invention consists in increasing the simplicity of the procedure for the synthesis of gelatinous nanoparticles, reducing the energy consumption for heating and stirring the reaction mixture, in addition, the duration of the synthesis procedure is at least twice reduced in comparison with the prototype method.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленное применение», так как применяемые реагенты доступны, а исследования легко выполняемы.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial application", since the reagents used are available, and the research is easy to carry out.

Claims (1)

Способ синтеза желатиновых наночастиц, предусматривающий взаимодействие подогретого раствора желатина с органическим растворителем и сшивающим агентом, отличающийся тем, что предварительно рН раствора желатина доводят до значения 9,0, а после 5-минутной инкубации с раствором органического растворителя, объем которого в три раза превышает объем раствора желатина, добавляют в качестве сшивающего и стабилизирующего агента глутаровый альдегид из расчета 3 мкл 8%-ного раствора глутарового альдегида на 1 мг желатина, 30-минутная инкубация с которым заканчивается трехкратной промывкой водой при помощи центрифугирования и ресуспендирования осадка наночастиц кратковременным озвучиванием ультразвуком в течение 1 мин при мощности 12 Вт, при этом добавление органического растворителя к раствору желатина производится одномоментно, а все процедуры осуществляются при комнатной температуре и без постоянного контролируемого перемешивания.A method for the synthesis of gelatin nanoparticles, involving the interaction of a heated gelatin solution with an organic solvent and a crosslinking agent, characterized in that the pH of the gelatin solution is preliminarily adjusted to a value of 9.0, and after a 5-minute incubation with an organic solvent solution, the volume of which is three times the volume gelatin solution, glutaraldehyde is added as a crosslinking and stabilizing agent at the rate of 3 μl of 8% glutaraldehyde solution per 1 mg of gelatin, 30-minute incubation with which ends with three times washing with water using centrifugation and resuspension of the nanoparticle sediment by short-term sonication 1 min at a power of 12 W, while the addition of the organic solvent to the gelatin solution is carried out simultaneously, and all procedures are carried out at room temperature and without constant controlled stirring.