Способ биоинкапсуляции

Изобретение относится к области инкапсуляции, в частности способу получения микрокапсул Биопага-Д в оболочке из интерферона человеческого лейкоцитарного (β- или α-интерферона). Согласно способу по изобретению суспензию Биопага-Д в воде добавляют к 1%-му водному раствору интерферона в присутствии препарата Е472с и перемешивают до прозрачного раствора. Суспензию Биопага-Д и раствор интерферона берут в массовом соотношении 3:1 или 2,5:1. Добавляют бутанол, затем ацетон, взятые в соотношении 1:5 об./об. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают, промывают и сушат. Процесс получения микрокапсул осуществляется при 25°С в течение 15 мин. Изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения микрокапсул, уменьшение потерь при их получении (увеличение выхода по массе). 3 пр.

 

Изобретение относится к области биоинкапсуляции, в частности получения микрокапсул ветеринарных препаратов на примере биопага-Д в α- и β-формах интерферона человеческого лейкоцетарного.

Ранее были известны способы получения микрокапсул лекарственных препаратов. Так, в Пат. 2092155, МПК A61K 047/02, A61K 009/16, опубликован 10.10.1997, Российская Федерация, предложен метод микрокапсулирования лекарственных средств, основанный на применении специального оборудования с использованием облучения ультрафиолетовыми лучами.

Недостатками данного способа являются длительность процесса и применение ультрафиолетового излучения, что может оказывать влияние на процесс образования микрокапсул.

В пат. 2095055, МПК A61K 9/52, A61K 9/16, A61K 9/10, Российская Федерация, опубликован 10.11.1997, предложен способ получения твердых непористых микросфер включает расплавление фармацевтически неактивного вещества-носителя, диспергирование фармацевтически активного вещества в расплаве в инертной атмосфере, распыление полученной дисперсии в виде тумана в замораживающей камере под давлением в инертной атмосфере при температуре от -15 до -50°C, и разделение полученных микросфер на фракции по размерам. Суспензия, предназначенная для введения путем парентеральной инъекции, содержит эффективное количество указанных микросфер, распределенных в фармацевтически приемлемом жидком векторе, причем фармацевтически активное вещество микросферы нерастворимо в указанной жидкой среде.

Недостатки предложенного способа: сложность и длительность процесса, применение специального оборудования.

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.

Недостатком способа является применение шаровой мельницы, что может приводить к разрушению части микрокапсул и в итоге к уменьшению выхода конечного продукта.

В пат. 2076765, МПК B01D 9/02, Российская Федерация, опубликован 10.04.1997 предложен способ получения дисперсных частиц растворимых соединений в микрокапсулах посредством кристаллизации из раствора, отличающийся тем, что раствор диспергируют в инертной матрице, охлаждают и, изменяя температуру, получают дисперсные частицы.

Недостатком данного способа является сложность исполнения: получение микрокапсул путем диспергирования с последующим изменением температур, что замедляет процесс.

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.

Недостатки изобретения: использование сополимера на основе метакриловой кислоты, так как данные полимерные покрытия способны вызывать раковые опухоли; получение микрокапсул методом суспензионной полимеризации; сложность исполнения; длительность процесса.

В пат. 2139046, МПК A61K 9/50, A61K 49/00, A61K 51/00, Российская Федерация, опубликован 10.10.1999, предложен способ получения микрокапсул следующим образом. Эмульсию масло-в-воде готовят из органического раствора, содержащего растворенный моно-, ди-, триглицерид, предпочтительно трипальмитин или тристеарин, и возможно, терапевтически активное вещество, и водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество, возможно выпаривают часть растворителя, добавляют редиспергирующий агент и смесь подвергают сушке вымораживанием. После вымораживания смесь затем снова диспергируют в водном носителе для отделения микрокапсул от остатков органических веществ и полусферические или сферические микрокапсулы высушивают.

Недостаками предложенного способа являются сложность и длительность процесса, использования высушивания вымораживанием, что занимает много времени и замедляет процесс получения микрокапсул.

В пат. 2159037, МПК A01N 25/28, A01N 25/30, Российская Федерация, опубликован 20.11.2000, предложен способ получения микрокапсул реакцией полимеризации на границе раздела фаз, содержащие твердый агрохимический материал 0,1-55 мас.%, суспендированный в перемешивающейся с водой органической жидкости, 0,01-10 мас.% неионного диспергатора, активного на границе раздела фаз и не действующего как эмульгатор.

Недостатки предложенного метода: сложность, длительность, использование высокосдвигового смесителя, получение микрокапсул химическим методом полимеризации, технологическая сложность.

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.

Недостатки предложенного метода: сложность, длительность, использование высокосдвигового смесителя.

В пат. 2359662, МПК A61K 009/56, A61J 003/07, B01J 13/02, A23L 001/00, опубликован 27.06.2009, Российская Федерация, предложен способ получения микрокапсул с использованием распылительного охлаждения в распылительной градирне Niro при следующих условиях: температура воздуха на входе 10°C, температура воздуха на выходе 28°C, 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°C, температура воздуха на выходе 28°C, скорость вращения распыляющего барабана 10000 оборотов/мин).

В пат. 20110223314, МПК B05D 7/00 20060101 B05D 007/00, B05C 3/02 20060101 B05C 003/02; B05C 11/00 20060101 B05C 011/00; B05D 1/18 20060101 B05D 001/18; B05D 3/02 20060101 B05D 003/02; B05D 3/06 20060101 B05D 003/06 от 10.03. 2011 US, описан способ получения микрокапсул методом суспензионной полимеризации, относящийся к группе химических методов с применением нового устройства и ультрафиолетового облучения.

Недостатком данного способа являются сложность и длительность процесса, применение специального оборудования, использование ультрафиолетового облучения.

В пат. WO/2011/150138 US, МПК C11D 3/37; B01J 13/08; C11D 17/00, опубликован 01.12.2011 описан способ получения твердых микрокапсул, растворимых в воде агентов методом полимеризации.

Недостатками данного способа являются сложность исполнения и длительность процесса.

В пат. WO/2011/127030 US, МПК A61K 8/11; B01J 2/00; B01J 13/06; C11D 3/37; C11D 3/39; C11D 17/00, опубликован 13.10.2011, предложено несколько способов получения микрокапсул: межфазной полимеризацией, термоиндуцированным разделением фаз, распылительной сушкой, выпариванием растворителя и др.

Недостатками предложенных способов является сложность, длительность процессов, а также применение специального оборудования (фильтр (Albet, Dassel, Германия), распылительная сушилка для сбора частиц (Spray-4М8 Сушилка от ProCepT, Бельгия)).

В пат. WO/2011/104526 GB, МПК B01J 3/00; B01J 13/14; C09B 67/00; C09D 11/02, опубликован 01.09.2011, предложен способ получения дисперсии инкапсулированных твердых частиц в жидкой среде, включающий: а) измельчение композиции, включающей твердые, жидкие среды и полиуретановые диспергаторы с кислотным числом от 0,55 до 3,5 ммоль на грамм диспергатора, указанная композиция включает от 5 до 40 частей полиуретанового диспергатора на 100 частей твердых, изделий, по весу; и б) сшивания полиуретанового диспергатора при наличии твердой и жидкой среды, так как для инкапсуляции твердых частиц, которой полиуретановый диспергатор содержит менее 10% от веса повторяющихся элементов из полимерных спиртов.

Недостатками предложенного способа являются сложность и длительность процесса получения микрокапсул, а также то, что инкапсулированные частицы предложенным способом полезны в качестве красителей в чернилах, особенно чернил струйной печати, для фармацевтической промышленности данная методика неприменима.

В пат. WO/2011/056935 US, МПК C11D 17/00; A61K 8/11; B01J 13/02; C11D 3/50, опубликован 12.05.2011, описан способ получения микрокапсул размером от 15 микрон. В качестве материала оболочки предложены полимеры группы, состоящей из полиэтилена, полиамидов, полистиролов, полиизопренов, поликарбонаты, полиэфиры, полиакрилатов, полимочевины, полиуретанов, полиолефинов, полисахаридов, эпоксидных смол, виниловых полимеров и их смеси. Предложенные полимерные оболочки являются достаточно непроницаемым для материала сердечника и материалов в окружающей среде, в которой инкапсулируются агент выгода будет использоваться, чтобы обеспечивать выгоды, которые будут получены. Ядро инкапсулированных агентов может включать в себя духи, силиконовые масла, воска, углеводороды, высшие жирные кислоты, эфирные масла, липиды, охлаждающие кожу жидкости, витамины, солнцезащитные средства, антиоксиданты, глицерин, катализаторы, отбеливающие частицы, частицы диоксида кремния и др.

Недостатками предложенного способа являются сложность, длительность процесса, использование в качестве оболочек микрокапсул полимеров синтетического происхождения и их смесей.

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 микрокапсул биопага-Д в α- и β - формах интерферона человеческого лейкоцетарного, уменьшение потерь при получении микрокапсул (увеличение выхода по массе).

Решение технической задачи достигается способом биоинкапсуляции биопага-Д, отличающимся тем, что в качестве оболочки микрокапсул используется интерферон человеческий лейкоцетарный в α- и β - формах при получении микрокапсул физико-химическим способом осаждения нерастворителем с использованием двух осадителей - бутанола и ацетона, процесс получения осуществляется без специального оборудования.

Отличительной особенностью предлагаемого метода является использование в качестве оболочки микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов, относящихся к β-лактамным антибиотикам, интерферона человеческого лейкоцитарного в α- и β-формах при их получении физико-химическим методом осаждения нерастворителем с применением бутанола и ацетона в качестве осадителей.

Результатом предлагаемого метода являются получение микрокапсул ветеринарных препаратов на примере биопага-Д в α- и β-формах интерферона человеческого лейкоцетарного при 25°C в течение 15 минут. Выход микрокапсул составляет более 90%.

ПРИМЕР 1. Получение микрокапсул биопага-Д в интерфероне человеческом лейкоцитарном (β-интерфероне) с использованием этанола и ацетона в качестве осадителей, соотношение 3:1

К 2,5 г 1%-ного водного раствора интерферона человеческого лейкоцитарного (β-интерферона) добавляют 0,075 г суспензии биопага-Д в воде и 0,05 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества. Полученную смесь ставят на магнитную мешалку и включают перемешивание. После растворения компонентов реакционной смеси до образования прозрачного раствора очень медленно по каплям приливают 1 мл этанола в качестве первого осадителя, а затем 5 мл ацетона - в качестве второго. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта 16 класса пор, промывают ацетоном, сушат в эксикаторе над хлористым кальцием.

Получено 0,095 г белого порошка.

ПРИМЕР 2. Получение микрокапсул биопага-Д в интерфероне человеческом лейкоцитарном (α-интерфероне) с использованием этанола и ацетона в качестве осадителей, соотношение 3:1

К 2 г 1%-ного водного раствора интерферона человеческого лейкоцитарного (α-интерферона) добавляют 0,060 г суспензии биопага в воде и 0,05 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества. Полученную смесь ставят на магнитную мешалку и включают перемешивание. После растворения компонентов реакционной смеси до образования прозрачного раствора очень медленно по каплям приливают 1 мл этанола в качестве первого осадителя, а затем 5 мл ацетона - в качестве второго. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта 16 класса пор, промывают ацетоном, сушат в эксикаторе над хлористым кальцием.

Получено 0,078 г белого порошка.

ПРИМЕР 3. Получение микрокапсул биопага-Д в интерфероне человеческом лейкоцитарном (β-интерфероне) с использованием этанола и ацетона в качестве осадителей, соотношение 2:1

К 2,0 г 1%-ного водного раствора интерферона человеческого лейкоцитарного (β-интерферона) добавляют 0,05 г суспензии биопага-Д в воде и 0,05 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества. Полученную смесь ставят на магнитную мешалку и включают перемешивание. После растворения компонентов реакционной смеси до образования прозрачного раствора очень медленно по каплям приливают 1 мл бутанола в качестве первого осадителя, а затем 5 мл ацетона - в качестве второго. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают на фильтре Шотта 16 класса пор, промывают ацетоном, сушат в эксикаторе над хлористым кальцием.

Получено 0,143 г белого порошка.

Получены микрокапсулы ветеринарного препарата на примере биопага-Д в α- и β-формах интерферона человеческого лейкоцитарного. Процесс прост в исполнении и длится в течение 15 минут, не требует специального оборудования.

Следует отметить, что получение микрокапсул водорастворимых препаратов в водорастворимых полимерах - особо трудная задача. Для решения этой задачи необходим подбор метода получения микрокапсул. Для микрокапсулирования был выбран физико-химический метод вследствие экспрессности и простоты исполнения.

Предложенная методика пригодна для ветеринарной промышленности вследствие минимальных потерь, быстроты, простоты получения и выделения микрокапсул биопага-Д в α- и β-формах интерферона человеческого лейкоцитарного.

Способ биоинкапсуляции Биопага-Д в оболочку из интерферона человеческого лейкоцитарного (β- или α-интерферона), заключающийся в том, что суспензию Биопага-Д в воде добавляют к 1%-му водному раствору интерферона в присутствии препарата Е472с, при массовом соотношении суспензии Биопага-Д и раствора интерферона 3:1 или 2,5:1, перемешивают до образования прозрачного раствора, добавляют бутанол, затем ацетон, взятые в соотношении 1:5 об./об., соответственно, полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают, промывают и сушат, при этом процесс получения микрокапсул осуществляют при 25°C в течение 15 мин.