[go: up one dir, main page]

RU2085192C1 - Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol - Google Patents

Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol Download PDF

Info

Publication number
RU2085192C1
RU2085192C1 RU93006579A RU93006579A RU2085192C1 RU 2085192 C1 RU2085192 C1 RU 2085192C1 RU 93006579 A RU93006579 A RU 93006579A RU 93006579 A RU93006579 A RU 93006579A RU 2085192 C1 RU2085192 C1 RU 2085192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tocopherol
alpha
liposomes
phospholipids
sharp edge
Prior art date
Application number
RU93006579A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93006579A (en
Inventor
В.В. Капцов
А.Н. Симонов
Ю.Н. Баранов
В.И. Скрыпин
Н.И. Кукушкин
Э.А. Авакян
Original Assignee
Экспериментальное предприятие медико-биологических препаратов Кардиологического научного центра РАМН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Экспериментальное предприятие медико-биологических препаратов Кардиологического научного центра РАМН filed Critical Экспериментальное предприятие медико-биологических препаратов Кардиологического научного центра РАМН
Priority to RU93006579A priority Critical patent/RU2085192C1/en
Publication of RU93006579A publication Critical patent/RU93006579A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2085192C1 publication Critical patent/RU2085192C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: according to method, phospholipids are solved in organic solvent with subsequent evaporation, drying by means of rotary evaporator, hydration, homogenization at high pressure in continuous process, and sterilizing filtration of liposomal suspension. Phospholipids and alpha-tocopherol solved in organic solvent are mixed, filtered under pressure in atmosphere of inert gas. Then, this mixture upon hydration is subjected to cyclic homogenizing in closed circuit under pressure of 10-200 MPa at temperature of 32-35 C. With that, ratio of alpha-tocopherol in relation to phospholipids is 1:6 in mass respectively. Used in function of phospholipids is mixture of lecithin and cholesterol taken in any ratio. Used for solving of phospholipids is ethyl alcohol, and for solving of alpha-tocopherol use is made of chloroform. In performing process of homogenizing, number of cycles can be from 1 to 50. Realization of aforesaid method is effected with the help of homogenizing valve having supporting seat with inlet and outlet holes with sharp edge and circular groove. Valve is provided with lock made in the form of cylinder with tapered end surface and supporting seat installed in outlet hole with possible interaction between lock tapered surface and sharp edge of seat. Circular groove is made in internal surface of supporting seat and is located between sharp edge of seat and outlet hole, and ratio of width and depth of circular groove is from 3:2 to 1: 5 respectively. It is feasible that value of solid angle of tapered end surface is from 15 to 165 deg. EFFECT: high efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к способам получения новой лекарственной формы альфа-токоферола, которое может быть использовано при различных авитаминозных заболеваниях, сахарного диабета, атеросклероза, а также в косметологии, в ветеринарии в качестве кормовых добавок и инъекций. The invention relates to medicine, namely to methods for producing a new dosage form of alpha-tocopherol, which can be used for various vitamin deficiency diseases, diabetes mellitus, atherosclerosis, as well as in cosmetology, in veterinary medicine as feed additives and injections.

Из литературных источников и патентных документов известны различные методы получения липосом, которые могут применяться в качестве транспортеров лекарственных средств, ферментов и других физиологически активных веществ для решения аналитических, диагностических и терапевтических задач. Включение лекарственных веществ в фосфолипидные везикулы липосомы является одним из путей снижения токсичности препаратов. Альфа-токоферол (витамин E) является антиоксидантом. Способность альфа-токоферола растворяться только в жирах и органических растворителях затрудняет его доступ в клетки кожи. Решающим фактором доставки альфа-токоферола в клетку через ее мембрану является включение альфа-токоферола в бислои липосом. From literature and patent documents, various methods are known for producing liposomes, which can be used as transporters of drugs, enzymes, and other physiologically active substances to solve analytical, diagnostic, and therapeutic tasks. The inclusion of drugs in phospholipid vesicles of liposomes is one way to reduce the toxicity of drugs. Alpha Tocopherol (Vitamin E) is an antioxidant. The ability of alpha-tocopherol to dissolve only in fats and organic solvents makes it difficult to access skin cells. The decisive factor in the delivery of alpha-tocopherol into the cell through its membrane is the incorporation of alpha-tocopherol into bilayers of liposomes.

Известен способ получения липосом с помощью гомогенизатора высокого давления (E. Mentrup and H. Stricker. Herstellung von Liposomen mit einem Hochdruckhomogenisator, Pharm. Ind. 52, Nr.3, 1990, p. 343 347), в котором использовались гидрогенированный фосфатидилхолин из лецитина сои с молярным соотношением стеароил/пальмитоил 6 1, димиристоилфосфатидилхолин, хинолин желтый и судан красный. Судан красный и хинолин желтый использовались для определения внутреннего объема капсулы. В качестве растворителя наряду с дистиллированной водой использовали PBS-буфер. A known method for producing liposomes using a high pressure homogenizer (E. Mentrup and H. Stricker. Herstellung von Liposomen mit einem Hochdruckhomogenisator, Pharm. Ind. 52, Nr. 3, 1990, p. 343 347), which used hydrogenated phosphatidylcholine from lecithin soybean with a molar ratio of stearoyl / palmitoyl 6 1, dimyristoylphosphatidylcholine, quinoline yellow and Sudan red. Sudan red and quinoline yellow were used to determine the internal volume of the capsule. PBS buffer was used as a solvent along with distilled water.

Способ заключается в следующем. Фосфолипиды, холестерол и при необходимости судан красный растворяли по методу пленок в смеси хлороформ/метанол (метиловый спирт 2/1 объемные части) и высушивали под вакуумом при 60oC до образования пленки. После добавления водной фазы и гидратирования в течение 1 ч при 60oC при встряхивании происходило образование везикул. Полученную таким образом грубую дисперсию пропускают через гомогенизатор высокого давления при давлении от 0 до 200 МПа.The method is as follows. Phospholipids, cholesterol and, if necessary, Sudan red were dissolved by the method of films in a mixture of chloroform / methanol (methyl alcohol 2/1 volume parts) and dried under vacuum at 60 o C to form a film. After adding the aqueous phase and hydrating for 1 h at 60 o C with shaking, the formation of vesicles. The coarse dispersion thus obtained is passed through a high pressure homogenizer at a pressure of 0 to 200 MPa.

В данной работе показана возможность получения липосом различного липидного состава в зависимости от длительности диспергирования (количества прохождения через гомогенизатор высокого давления), от размера сопла (гомогенизирующего клапана), давления и температуры. Конкретного лекарственного вещества для включения в липосомы не использовали, а в качестве модели инкапсулируемого вещества брали красители, например, судан красный или хинолин желтый. This work shows the possibility of obtaining liposomes of various lipid composition depending on the duration of dispersion (the amount of passage through the high-pressure homogenizer), the size of the nozzle (homogenizing valve), pressure and temperature. No specific drug substance was used for incorporation into liposomes, and dyes were used as the model of the encapsulated substance, for example, Sudan red or quinoline yellow.

В качестве прототипа выбран способ (M. Halks-Miller, L.S.S. Guo and R.L. Hamilton. Tocopherol-Phospholipid Liposomes: Maximum Content and Stability to Serum Proteins. Lipids, 1985, v.20, N 3, 195 200) приготовления липосом из яичного фосфатидилхолина с помощью пресса Френча, включающих альфа-токоферол в количестве от 15 до 30 моль. As a prototype, a method was chosen (M. Halks-Miller, LSS Guo and RL Hamilton. Tocopherol-Phospholipid Liposomes: Maximum Content and Stability to Serum Proteins. Lipids, 1985, v.20, N 3, 195 200) for preparing liposomes from egg phosphatidylcholine using a French press, including alpha tocopherol in an amount of 15 to 30 mol.

Цель работы определение максимального количества альфа-токоферола, которое может быть включено в липосомы из фосфатидилхолина при изготовлении их с помощью пресса Френча, но не создание препарата в виде липосомальной формы альфа-токоферола. The purpose of the work is to determine the maximum amount of alpha-tocopherol, which can be included in liposomes from phosphatidylcholine in the manufacture of them using a French press, but not to create a drug in the form of a liposome form of alpha-tocopherol.

Способ приготовления липосом, описанный в статье, включает смешивание растворенных в этаноле фосфатидилхолина и различных концентраций альфа-токоферола, упаривание смеси для удаления этанола до сухого остатка, гидратацию для получения липосомальной дисперсии водной солевой композицией (колоночный буфер) и гомогенизацию дисперсии пропусканием 3 4 раза через пресс Френча при давлении 20000 psi (psi=фунт/дюйм2, 20000 psi приблизительно составляет около 144 МПа). Иногда при необходимости в состав липосом добавляется холестерин, растворенный в этаноле. Полученные липосомы имеют широкий разброс средних диаметров липосомальных везикул от 28 до 600 нм. Липосомы малых размеров (28 100 нм) являются однослойными, а более крупные (100 600 нм) преимущественно многослойными. Липосомы фракционировались и в каждой фракции определялось содержание альфа-токоферола. Согласно полученным данным максимальное содержание альфа-токоферола в липосомах из фосфатидилхолина, приготовленных с помощью пресса Френча, может быть не более 33 моль. Причем при УЗ-диспергировании липосом включение альфа-токоферола существенно меньше (до 4,8 мол.), чем при использовании пресса Френча.The method for preparing liposomes described in the article involves mixing phosphatidylcholine dissolved in ethanol and various concentrations of alpha-tocopherol, evaporating the mixture to remove ethanol to a dry residue, hydration to obtain a liposome dispersion with an aqueous salt composition (column buffer), and homogenizing the dispersion by passing 3-4 times through a French press at a pressure of 20,000 psi (psi = pounds / in2 20,000 psi is approximately about 144 MPa). Sometimes, if necessary, cholesterol dissolved in ethanol is added to the composition of liposomes. The obtained liposomes have a wide scatter of the average diameters of liposome vesicles from 28 to 600 nm. Small liposomes (28 100 nm) are single-layered, and larger ones (100 600 nm) are predominantly multilayer. Liposomes were fractionated and the content of alpha-tocopherol was determined in each fraction. According to the data obtained, the maximum alpha-tocopherol content in phosphatidylcholine liposomes prepared using a French press can be no more than 33 mol. Moreover, with ultrasound dispersion of liposomes, the inclusion of alpha-tocopherol is significantly less (up to 4.8 mol.) Than when using the French press.

Таким образом в данном источнике информации подчеркивается, что степень включения альфа-токоферола в липосомы зависит от способа получения липосом и от устройства, реализующего этот способ. Thus, this source of information emphasizes that the degree of incorporation of alpha-tocopherol into liposomes depends on the method of production of liposomes and on the device that implements this method.

Пресс Френча, как известно, был сконструирован для научно-исследовательских целей по дезинтеграции микроорганизмов. Однако его конструкция и технические параметры позволяют приготавливать небольшие количества эмульсий и липосомальных дисперсий. При этом следует помнить, что гидродинамические условия диспергирования и гомогенизации липосомальных дисперсий не являются оптимальными и, следовательно, полученные липосомальные дисперсии могут обладать не самыми лучшими параметрами как по дисперсному составу, так и по степени включения биологически активного вещества, например альфа-токоферола. Большое значение при получении липосом, включающих альфа-токоферол, имеет поддержание оптимального температурного режима. Исходя из нашего опыта, меньшее включение альфа-токоферола в липосомы при УЗ-обработке, по-видимому, вызвано, во-первых, тем, что при УЗ-обработке в результате кавитации высвобождается большое количество тепла, а охлаждение или отсутствует, или недостаточно, во- вторых, кавитационные гидродинамические параметры эквивалентны давлениям гомогенизации в 300 400 МПа, что приводит к чрезмерному уменьшению среднего диаметра липосомальных везикул и уменьшает включение альфа-токоферола. Пресс Френча позволяет создать более "мягкие" условия гомогенизации, что увеличивает степень включения альфа-токоферола в липосомы. Однако он также не позволяет поддерживать оптимальный температурный режим, а его экструзионное устройство (сопло) не позволяет регулировать давление гомогенизации с целью выбора оптимального режима. Показано, что полученные липосомы имеют широкий разброс размеров и различные фракции липосом включают разное количество альфа-токоферола. Это подтверждает заявление, что степень дисперсности липосом и количество включаемого в них альфа-токоферола зависит в первую очередь от способа гомогенизации и гомогенизирующего устройства. The French press, as you know, was designed for research purposes for the disintegration of microorganisms. However, its design and technical parameters make it possible to prepare small amounts of emulsions and liposome dispersions. It should be remembered that the hydrodynamic conditions for the dispersion and homogenization of liposomal dispersions are not optimal and, therefore, the obtained liposomal dispersions may not have the best parameters both in terms of disperse composition and the degree of inclusion of a biologically active substance, for example, alpha-tocopherol. Of great importance in the preparation of liposomes, including alpha-tocopherol, is the maintenance of an optimal temperature regime. Based on our experience, the lower incorporation of alpha-tocopherol into liposomes during ultrasound treatment is apparently caused, firstly, by the fact that during ultrasound treatment a large amount of heat is released as a result of cavitation, and cooling is either absent or insufficient. secondly, cavitation hydrodynamic parameters are equivalent to homogenization pressures of 300 400 MPa, which leads to an excessive decrease in the average diameter of liposomal vesicles and reduces the incorporation of alpha-tocopherol. French press allows you to create more “soft” conditions for homogenization, which increases the degree of incorporation of alpha-tocopherol into liposomes. However, it also does not allow to maintain the optimal temperature regime, and its extrusion device (nozzle) does not allow to regulate the homogenization pressure in order to select the optimal mode. It was shown that the obtained liposomes have a wide range of sizes and different liposome fractions include different amounts of alpha-tocopherol. This confirms the statement that the degree of dispersion of liposomes and the amount of alpha-tocopherol included in them depends primarily on the method of homogenization and the homogenizing device.

Таким образом, предлагаемый в прототипе способ получения липосом, содержащих альфа-токоферол, с использованием пресса Френча, имеет следующие недостатки:
широкий разброс средних диаметров липосом, что приводит к различной концентрации альфа-токоферола в липосомах;
отсутствие температурного контроля процесса гомогенизации, что также снижает включение альфа-токоферола в липосомы;
низкую эффективность гомогенизации;
Известно устройство (заявка Франции N 2534487, кл. B 01 F 3/12, 1984) для осуществления способа гомогенизации дисперсий гидратированных жировых фаз и получения суспензий, содержащее входное отверстие, ограниченное стенками, (седло) и закрывающий элемент (затвор), создающие узкий проход (гомогенизирующую микрощель). Гомогенизацию осуществляют путем подачи дисперсии под давлением в узкий проход, ограниченный стенками отверстия и краями закрывающего элемента, расположенного в участке отверстия на стороне, противоположной направлению потока дисперсии.
Thus, the proposed prototype method for producing liposomes containing alpha tocopherol using a French press has the following disadvantages:
a wide spread of the average diameters of liposomes, which leads to different concentrations of alpha-tocopherol in liposomes;
lack of temperature control of the homogenization process, which also reduces the inclusion of alpha-tocopherol in liposomes;
low efficiency of homogenization;
A device is known (French application N 2534487, class B 01 F 3/12, 1984) for implementing a method for homogenizing dispersions of hydrated fatty phases and obtaining suspensions containing an inlet bounded by walls (saddle) and a closing element (shutter) creating a narrow passage (homogenizing microslit). Homogenization is carried out by feeding the dispersion under pressure into a narrow passage bounded by the walls of the hole and the edges of the closure element located in the hole section on the side opposite to the direction of the dispersion flow.

К недостаткам данного устройства следует отнести невысокий гомогенизирующий эффект за счет отсутствия острой кромки у седла. The disadvantages of this device include a low homogenizing effect due to the absence of a sharp edge at the saddle.

Известен гомогенизирующий клапан для получения высокодисперсных эмульсий, содержащий седло с острой кромкой и отверстием для установки в нем затвора, выполненного в виде цилиндра с конической торцевой поверхностью, при этом в седле клапана между острой кромкой и отверстием для установки затвора выполнена кольцевая прямоугольная в сечении канавка, а в отверстии седла выполнены радиальные проточки для выхода гомогенизированной эмульсии. Телесный угол конической поверхности затвора имеет величину от 60 до 150o.A homogenizing valve for producing finely dispersed emulsions is known, comprising a saddle with a sharp edge and an opening for installing a shutter in it, made in the form of a cylinder with a conical end surface, while an annular rectangular groove in the valve seat is made between the sharp edge and the opening for installing the shutter, and radial grooves are made in the opening of the saddle for the exit of the homogenized emulsion. The solid angle of the conical surface of the shutter has a value of from 60 to 150 o .

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что использование данного клапана не обеспечивает получения липосом с включенными в них биологически активными веществами. The disadvantages of this device include the fact that the use of this valve does not provide liposomes with biologically active substances included in them.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является гомогенизатор (патент США N 4585357, НКИ 366 176, 1986), содержащий опорное седло, расположенное вблизи первого края смесительного цилиндра и канал для прохода жидкой среды в осевом направлении к центру. Вблизи второго края цилиндра смонтировано нажимное седло. Гомогенизатор, кроме того, содержит один или несколько смесительных цилиндрических клапанов, расположенных последовательно и имеющих в центре проход. Между соседними клапанами, опорным и нажимным седлами ограничены промежуточные микрозазоры, а снаружи вокруг микрозазоров выполнены кольцеобразные канавки. Канавки получены за счет механической обработки внутренней стенки цилиндра или наружных стенок клапанов. Вытекающие из микрозазоров струи жидкости наталкиваются на поверхности канавок, расположенные на внутренней стенке цилиндра. В указанных поверхностях имеются выпускные отверстия, сообщающиеся с каналом для отведения гомогенизированной жидкой среды, выполненными на наружной поверхности смесительного цилиндра. The closest technical solution to the claimed device is a homogenizer (US patent N 4585357, NKI 366 176, 1986), containing a support seat located near the first edge of the mixing cylinder and a channel for the passage of fluid in the axial direction to the center. Near the second edge of the cylinder, a pressure seat is mounted. The homogenizer also contains one or more mixing cylindrical valves arranged in series and having a passage in the center. Between adjacent valves, support and pressure seats, intermediate micro-gaps are limited, and ring-shaped grooves are made around the micro-gaps on the outside. Grooves are obtained by machining the inner wall of the cylinder or the outer walls of the valves. The liquid streams emerging from the micro-gaps run against the surface of the grooves located on the inner wall of the cylinder. In these surfaces there are outlet openings in communication with the channel for the discharge of homogenized liquid medium, made on the outer surface of the mixing cylinder.

К недостаткам данного гомогенизатора можно отнести сложность конструкции, не обеспечивающей получение необходимой дисперсности липосомальных суспензий. The disadvantages of this homogenizer include the complexity of the design, which does not provide the necessary dispersion of liposomal suspensions.

В основе изобретения задача повышения производительности за счет получения концентрированных суспензий и максимального включения альфа-токоферола в липосомы, а также получения суспензий с заданным размером липосом. The basis of the invention is the task of increasing productivity by obtaining concentrated suspensions and the maximum inclusion of alpha-tocopherol in liposomes, as well as obtaining suspensions with a given size of liposomes.

Поставленная задача достигается техническим решением, представляющим собой новый способ получения липосомальной формы альфа-токоферола, осуществление которого обусловливается применением гомогенизирующего клапана определенной новой конструкции. The problem is achieved by a technical solution, which is a new way to obtain a liposomal form of alpha-tocopherol, the implementation of which is due to the use of a homogenizing valve of a certain new design.

Предложенный способ получения липосомальной формы альфа-токоферола включает растворение фосфолипидов в органическом растворителе, упаривание, высушивание с помощью роторного испарителя, гидратацию, гомогенизацию при высоком давлении в непрерывном процессе и стерилизующую фильтрацию липосомальной суспензии согласно изобретению растворенные в органическом растворителе фосфолипиды и альфа-токоферол смешивают, фильтруют под давлением в атмосфере инертного газа, а затем эту смесь после гидратации подвергают циклической гомогенизации в замкнутом контуре под давлением 10-200 МПа при температуре 32-35oC, при этом соотношение альфа-токоферола к фосфолипидам составляет 1:6 по массе соответственно.The proposed method for producing the liposomal form of alpha-tocopherol involves dissolving phospholipids in an organic solvent, evaporating, drying using a rotary evaporator, hydration, high pressure homogenization in a continuous process and sterilizing filtration of the liposomal suspension according to the invention, the phospholipids and alpha-tocopherol dissolved in the organic solvent are mixed, filtered under pressure in an inert gas atmosphere, and then this mixture after hydration is subjected to cyclic homogenization and in a closed loop at a pressure of 10-200 MPa at a temperature of 32-35 o C, while the ratio of alpha-tocopherol to phospholipids is 1: 6 by weight, respectively.

Для осуществления способа в качестве фосфолипидов используют лецитин или смесь лецитина и холестерина в любом соотношении. Для растворения фосфолипидов используют этиловый спирт, а для растворения альфа-токоферола хлороформ. При проведении процесса гомогенизации число циклов может быть от 1 до 50. To implement the method, lecithin or a mixture of lecithin and cholesterol in any ratio is used as phospholipids. Ethanol is used to dissolve phospholipids, and chloroform is used to dissolve alpha-tocopherol. During the homogenization process, the number of cycles can be from 1 to 50.

Осуществление данного способа возможно с помощью гомогенизирующего клапана, содержащего опорное седло с входным и выходным отверстиями, с острой кромкой и кольцевой канавкой, согласно изобретению гомогенизирующий клапан дополнительно снабжен затвором, выполненным в виде цилиндра с конической торцевой поверхностью и установленным в выходном отверстии опорного седла с возможностью взаимодействия конической поверхности затвора с острой кромкой седла, причем кольцевая канавка выполнена на внутренней поверхности опорного седла и расположена между острой кромкой седла и выходным отверстием, а отношение ширины и глубины кольцевой канавки составляет от 3:2 до 1:5 соответственно. The implementation of this method is possible using a homogenizing valve containing a support seat with inlet and outlet openings, with a sharp edge and an annular groove. According to the invention, the homogenizing valve is further provided with a shutter made in the form of a cylinder with a conical end surface and installed in the outlet of the support seat with the possibility of the interaction of the conical surface of the shutter with a sharp edge of the seat, and the annular groove is made on the inner surface of the support seat and lozhena sharp edge between the saddle and the outlet, and the ratio of the width and depth of the annular groove is from 3: 2 to 1: 5, respectively.

Целесообразно, чтобы величина телесного угла конической торцевой поверхности составляла от 15 до 165o.It is advisable that the magnitude of the solid angle of the conical end surface was from 15 to 165 o .

На фиг.1 представлен гомогенизирующий клапан для осуществления способа. Figure 1 presents a homogenizing valve for implementing the method.

Гомогенизирующий клапан для получения липосомальной формы альфа-токоферола содержит седло 1 с входным отверстием 2 и выходным отверстием 3, затвор 4 в виде цилиндра с конической торцевой поверхностью 5, которая контактирует с кольцевой острой кромкой седла 6 и образует клапанную щель. Седло со стороны выходного отверстия имеет выступы 7, кольцевую прямоугольную канавку 8, кольцевое углубление 9 с уплотняющей прокладкой 10, расположенное на фронтальной поверхности клапана. The homogenizing valve for obtaining the liposomal form of alpha-tocopherol contains a seat 1 with an inlet 2 and an outlet 3, a valve 4 in the form of a cylinder with a conical end surface 5, which contacts the annular sharp edge of the seat 6 and forms a valve gap. The saddle on the outlet side has projections 7, an annular rectangular groove 8, an annular recess 9 with a gasket 10 located on the front surface of the valve.

Следует отметить, что кольцевая прямоугольная в сечении канавка образована в седле цилиндрической поверхностью 11 и двумя плоскостями 12 и 13, причем плоскость 12 одновременно формирует острую кромку (и, следовательно, гомогенизирующую щель), а плоскость 13 формирует переднюю стенку выступов, направляющих и центрирующих затвор. It should be noted that an annular rectangular groove in the section is formed in the saddle by a cylindrical surface 11 and two planes 12 and 13, and plane 12 simultaneously forms a sharp edge (and therefore a homogenizing gap), and plane 13 forms the front wall of the protrusions guiding and centering the shutter .

Гомогенизирующий клапан работает следующим образом. The homogenizing valve operates as follows.

После установки клапана в гомогенизатор седло клапана 1 зажимается и герметизируется с помощью прокладки 10 так, чтобы липосомальная суспензия имела бы один путь через входное отверстие 2. Затвор 4 устанавливается в седло 1 и самоцентрируется посредством конической торцевой поверхности 5 и радиальных выступов седла 7. При плотном без нагрузки прилегании контактирующих поверхностей седла и затвора расстояние между средними линиями микронеровностей профиля контактирующих поверхностей определяется суммой высот наибольших выступов, вступивших в контакт. Затем затвор прижимается к острой кромке седла с некоторой силой F, создаваемой, например, пружиной. Сила F создает давление на поверхность седла и затвора. Давление гомогенизации P, возрастающее в результате работы гомогенизатора, противодействует силе F и при P > F в гомогенизирующем клапане образуется микрощель определенной ширины, через которую проходит продукт. Частицы суспензии липосом, проходя через гомогенизирующую щель, испытывают растягивающее и разрывающее влияние сил микропульсаций турбулентного потока и кавитации, дробятся на более мелкие частицы. Для усиления этого эффекта на выходе из гомогенизирующей щели имеется кольцевая прямоугольная канавка 8. Она создает дополнительные турбулентные вихри с акустической вибрацией, что увеличивает дробление липосом. Количество вихрей и частота акустической вибрации зависят от ширины и глубины кольцевой прямоугольной канавки. After installing the valve in the homogenizer, the seat of the valve 1 is clamped and sealed with a gasket 10 so that the liposome suspension has one way through the inlet 2. The valve 4 is installed in the seat 1 and self-centering through the conical end surface 5 and the radial protrusions of the seat 7. With a tight without load, the contact surfaces of the saddle and the bolt fit, the distance between the middle lines of the microroughness of the profile of the contacting surfaces is determined by the sum of the heights of the largest protrusions, enter contact. Then the shutter is pressed against the sharp edge of the seat with a certain force F, created, for example, by a spring. Force F creates pressure on the surface of the seat and valve. The homogenization pressure P, which increases as a result of the operation of the homogenizer, counteracts the force F and, at P> F, a micro-gap of a certain width is formed in the homogenizing valve through which the product passes. Particles of a suspension of liposomes, passing through a homogenizing gap, experience a tensile and tearing effect of the forces of micropulsations of turbulent flow and cavitation, are crushed into smaller particles. To enhance this effect, at the exit from the homogenizing gap there is an annular rectangular groove 8. It creates additional turbulent eddies with acoustic vibration, which increases the fragmentation of liposomes. The number of vortices and the frequency of acoustic vibration depend on the width and depth of the annular rectangular groove.

Средний размер частиц суспензии липосом, например липосом, содержащих альфа-токоферол, изменяется в зависимости от телесного угла конической поверхности затвора. The average particle size of a suspension of liposomes, for example liposomes containing alpha-tocopherol, varies depending on the solid angle of the conical surface of the shutter.

Пример 1. 30,0 мл лецитин-стандарта (10%-ный раствор лецитина в этиловом спирте) смешивают с 0,50 г альфа-токоферола, растворенного в 60,0 мл перегнанного хлороформа, и фильтруют через фильтры под давлением 1,1 атм инертного газа, например, азота, затем помещают в 2,0 л колбу роторного испарителя, при температуре 32-35oC высушивают в колбе на роторном испарителе. К образовавшейся пленке добавляют 60,0 мл хлороформа и вновь проводят упаривание до образования абсолютно сухой пленки, продувают инертным газом, например, азотом, затем осуществляют гидратацию до образования однородной суспензии, далее смыв грубой суспензии, после чего эту массу подвергают трехкратной гомогенизации в замкнутом контуре в непрерывном процессе с помощью гомогенизирующего клапана в гомогенизаторе под давлением 40 МПа при температуре 30-35oC, количество циклов гомогенизации (проходов) - три с последующей стерилизующей фильтрацией через фильтры диаметром 0,2 мкм под потоком стерильного инертного газа. Суспензия после гомогенизации получается в виде полупрозрачного липосомального раствора. Липосомы согласно данному примеру получают размером 300 нм. Соотношение альфа-токоферола к фосфолипидам равно 1:6.Example 1. 30.0 ml of lecithin standard (10% solution of lecithin in ethanol) is mixed with 0.50 g of alpha-tocopherol dissolved in 60.0 ml of distilled chloroform and filtered through filters under a pressure of 1.1 atm an inert gas, for example nitrogen, is then placed in a 2.0 L rotary evaporator flask, at a temperature of 32-35 o C dried in a flask on a rotary evaporator. 60.0 ml of chloroform is added to the resulting film and evaporation is carried out again until an absolutely dry film is formed, purged with an inert gas, such as nitrogen, then hydrated until a homogeneous suspension is formed, then the coarse suspension is washed off, after which this mass is subjected to triple homogenization in a closed loop in a continuous process using a homogenizing valve in a homogenizer under a pressure of 40 MPa at a temperature of 30-35 o C, the number of cycles of homogenization (passes) - three, followed by a sterilizing filter through filters with a diameter of 0.2 μm under a stream of sterile inert gas. Suspension after homogenization is obtained in the form of a translucent liposome solution. Liposomes according to this example receive a size of 300 nm. The ratio of alpha-tocopherol to phospholipids is 1: 6.

Пример 2. Повторяют способ по примеру 1, но используют при этом 2400 мл 10%-ного лецитин-стандарта в спирте и 40 г альфа-токоферола, растворенного в 2600 мл хлороформа. Смесь фильтруют и упаривают в роторном испарителе по примеру 1. Затем пленку перерастворяют в 2600 мл хлороформа, снова упаривают до образования сухой пленки, проводят гидратацию до общего объема суспензии 500 мл, при этом давление в процессе гомогенизации составляет 80 МПа, температура 30 35oC, количество циклов три, размер липосом согласно данному примеру 150 170 нм, соотношение альфа-токоферола к фосфолипидам составляет 1:6.Example 2. Repeat the method of example 1, but using 2400 ml of 10% lecithin standard in alcohol and 40 g of alpha-tocopherol dissolved in 2600 ml of chloroform. The mixture is filtered and evaporated in a rotary evaporator according to example 1. Then the film is redissolved in 2600 ml of chloroform, evaporated again to form a dry film, hydration is carried out to a total suspension volume of 500 ml, while the pressure during homogenization is 80 MPa, temperature 30 35 o C , the number of cycles is three, the size of the liposomes according to this example is 150 170 nm, the ratio of alpha-tocopherol to phospholipids is 1: 6.

Пример 3. Повторяют способ по примеру 1, но используют 30,0 мл 10%-ного лецитин-стандарта, 0,6 г холестерина и 0,4 г альфа-токоферола, давление то же что и в примере 1, соотношение альфа-токоферола и холестерина к фосфолипидам 1:6, соотношение альфа-токоферола к холестерину может быть любым. Example 3. Repeat the method of example 1, but using 30.0 ml of 10% lecithin standard, 0.6 g of cholesterol and 0.4 g of alpha-tocopherol, the pressure is the same as in example 1, the ratio of alpha-tocopherol and cholesterol to phospholipids 1: 6, the ratio of alpha-tocopherol to cholesterol can be any.

Результаты были определены экспериментально, где установлено, что:
определение внешнего вида липосомального альфа-токоферола проводится визуально. Суспензия липосом должна быть однородной, без расслоени;
анализ размера липосом производится с помощью лазерного фотонного анализатора "Coulter N4". Метод заключается в том, что измеряют размеры липосом в разведенном водном растворе в проходящем лазерном луче путем корреляции броуновских колебаний частиц с их размерами. Размер липосом должен укладываться в интервал значений 50 400 нм;
для определения содержания альфа-токоферола в препарате используют спектрофотометрический метод с построением калибровочной кривой зависимости его оптического поглощения от концентрации. Содержание альфа-токоферола в препарате должно равняться 10 мг/мл суспензии липосом.
The results were determined experimentally, where it was found that:
determination of the appearance of liposomal alpha-tocopherol is carried out visually. The suspension of liposomes should be uniform, without stratification;
liposome size analysis is performed using a Coulter N4 laser photon analyzer. The method consists in measuring the size of liposomes in a diluted aqueous solution in a transmitted laser beam by correlating Brownian vibrations of particles with their sizes. The size of liposomes should be within the range of 50 to 400 nm;
to determine the content of alpha-tocopherol in the preparation, a spectrophotometric method is used with the construction of a calibration curve of the dependence of its optical absorption on concentration. The content of alpha-tocopherol in the preparation should be 10 mg / ml suspension of liposomes.

Способ получения альфа-токоферола липосомальной формы, осуществляемый в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получать липосомы с включенным альфа-токоферолом с высокой биологической активностью и стабильностью при хранении. The method for producing alpha-tocopherol liposome form, carried out in accordance with the present invention, allows to obtain liposomes with alpha-tocopherol included with high biological activity and storage stability.

Проведение циклической гомогенизации с использованием вышеуказанного клапана обеспечивает получение липосом малого размера 50 400 нм. Заданное значение размера липосом достигается путем выбора давления и количества циклов гомогенизации. Conducting cyclic homogenization using the above valve provides obtaining liposomes of small size 50 400 nm. The preset value of the size of liposomes is achieved by choosing the pressure and the number of homogenization cycles.

Температуру в процессе гомогенизации регулируют путем охлаждения гомогенизирующего клапана с внешнего контура хладагентом. The temperature during the homogenization process is controlled by cooling the homogenizing valve from the external circuit with refrigerant.

На фиг.2 показана зависимость среднего размера частиц полученных липосомальных суспензий от количества циклов гомогенизации (проходов) при различных значениях давления; на фиг.3 распределение диаметров частиц липосом в суспензии (дисперсность суспензии липосом) (кривая 1 представляет распределение липосом по диаметрам перед гомогенизацией (средний диаметр липосом Dср 719 нм и стандартное отклонение SD 671 нм), а кривая 2 распределение липосом по диаметрам после гомогенизации в течение трех циклов при давлении P 70 МПа (средний диаметр липосом Dср 152 нм и стандартное отклонение SD 67 нм)).Figure 2 shows the dependence of the average particle size of the obtained liposomal suspensions on the number of homogenization cycles (passes) at various pressure values; figure 3 the distribution of the diameters of the particles of liposomes in suspension (dispersion of the suspension of liposomes) (curve 1 represents the distribution of liposomes in diameter before homogenization (average diameter of liposomes D cf 719 nm and standard deviation SD 671 nm), and curve 2 the distribution of liposomes in diameter after homogenization for three cycles at a pressure of P 70 MPa (average diameter of liposomes D cf 152 nm and standard deviation SD 67 nm)).

Получение альфа-токоферола липосомальной формы в настоящее время очень актуально, так как альфа-токоферол является антиоксидантом и стабилизатором липидных бислоев в липосомах. Obtaining alpha-tocopherol liposomal form is currently very important, since alpha-tocopherol is an antioxidant and stabilizer of lipid bilayers in liposomes.

Преимущество предлагаемого способа получения липосомальной суспензии с включенным в него альфа-токоферолом с помощью гомогенизирующего клапана новой конструкции по сравнению, например, с методом фильтрации через ядерные фильтры заключается в том, что данный способ обеспечивает получение более концентрированных (в 8 раз) суспензий, что приводит к повышению производительности. Полученный липосомальный концентрат разбавляется до нужной концентрации. The advantage of the proposed method for producing a liposomal suspension with alpha-tocopherol included in it using a new design homogenizing valve in comparison with, for example, the method of filtering through nuclear filters is that this method provides more concentrated (8 times) suspensions, which leads to to increase productivity. The resulting liposome concentrate is diluted to the desired concentration.

Необходимо также отметить, что данное изобретение обеспечивает масштабирование процесса. It should also be noted that this invention provides a scalability of the process.

Наличие кольцевой прямоугольной в сечении канавки обеспечивает дополнительное вихреобразование и акустические вибрации, что повышает качество дисперсности липосомальных структур. The presence of an annular rectangular groove in the cross section provides additional vortex formation and acoustic vibrations, which increases the quality of the dispersion of liposome structures.

Использование клапана с отношением сторон канавки (ширины i и глубины h) в пределах от 3:2 до 01:5 соответственно обеспечивает наибольшую эффективность гомогенизации при получении липосом заданного размера с включенным альфа-токоферолом. Using a valve with a ratio of the sides of the groove (width i and depth h) ranging from 3: 2 to 01: 5, respectively, provides the greatest homogenization efficiency in obtaining liposomes of a given size with alpha tocopherol on.

Проведение циклической гомогенизации в непрерывном процессе ведет к экономии времени и энергозатрат. Conducting cyclic homogenization in a continuous process saves time and energy.

Изобретение может быть использовано в медицинской промышленности, в ветеринарии при использовании липосомального альфа-токоферола в качестве кормовых добавок и инъекций животным, а также в косметической промышленности. The invention can be used in the medical industry, in veterinary medicine using liposomal alpha-tocopherol as feed additives and injections for animals, as well as in the cosmetic industry.

При использовании в косметической промышленности можно отметить, что при нанесении липосомального альфа-токоферола на кожу липосомы сливаются с клеточными мембранами и транспортируют альфа-токоферол внутрь клетки. Поэтому данный препарат способствует улучшению питания и увлажнения кожи, усилению блеска (яркости) кожи, уменьшению глубины морщин и отечности под глазами. When used in the cosmetic industry, it can be noted that when applying liposomal alpha-tocopherol to the skin, liposomes merge with cell membranes and transport alpha-tocopherol into the cell. Therefore, this drug helps to improve the nutrition and hydration of the skin, enhancing the gloss (brightness) of the skin, reducing the depth of wrinkles and puffiness under the eyes.

Литература
1. E. Mentrup and H. Stricker. Herstellung von Liposomen mit einem Hochdruckhomogenisator. Pharm. Ind. 52, Nr.3, 1990, p.343 347.
Literature
1. E. Mentrup and H. Stricker. Herstellung von Liposomen mit einem Hochdruckhomogenisator. Pharm. Ind. 52, Nr. 3, 1990, p. 343 347.

2. Заявка Франции N 2534487, МКИ B 01 F 3/12, 1984 (прототип). "Способ гомогенизации дисперсий гидратированных пластинчатых жировых фаз и полученные суспензии и устройство для его осуществления". 2. Application of France N 2534487, MKI B 01 F 3/12, 1984 (prototype). "A method for the homogenization of dispersions of hydrated platelet fatty phases and the resulting suspensions and device for its implementation."

3. Заявка Франции N 2534487, МКИ B 01 F 3/12, 1984. "Способ гомогенизации дисперсий гидратированных пластинчатых жировых фаз и полученные суспензии и устройство для его осуществления" (аналоги: заявка Японии N 1-31414, МКИ B 01 F 3/08, 1989; патент США N 4621023, НКИ 428-402.2, 1986 и патент ЕП N 0107559, МКИ F 61 K 9/50, 1984). 3. Application of France N 2534487, MKI B 01 F 3/12, 1984. "Method for the homogenization of dispersions of hydrated platelet fat phases and the resulting suspension and device for its implementation" (analogues: Japanese application N 1-31414, MKI B 01 F 3 / 08, 1989; U.S. Patent No. 4,621,023; NKI 428-402.2, 1986; and EP Patent No. 0107559, MKI F 61 K 9/50, 1984).

4. Патент США N 4585357, НКИ 366 176, 1986 (прототип). -"Гомогенизатор". 4. US patent N 4585357, NKI 366 176, 1986 (prototype). - "Homogenizer."

Claims (4)

1. Способ получения липосомальной формы альфа-токоферола, включающий растворение фосфолипидов и альфа-токоферола в органическом растворителе, упаривание, высушивание, гидратацию с последующим получением водной суспензии липосом и гомогенизацию под давлением, отличающийся тем, что смесь растворенных фосфолипидов и альфа-токоферола перед упариванием фильтруют под давлением в атмосфере инертного газа, и после гидратации полученную суспензию липосом подвергают циклической гомогенизации в замкнутом контуре под давлением 10 200 МПа при 32 35oС, при этом соотношение альфа-токоферола и фосфолипида составляет 1 6 по массе соответственно.1. A method of obtaining a liposomal form of alpha-tocopherol, comprising dissolving phospholipids and alpha-tocopherol in an organic solvent, evaporation, drying, hydration, followed by obtaining an aqueous suspension of liposomes and homogenization under pressure, characterized in that the mixture of dissolved phospholipids and alpha-tocopherol before evaporation filtered under pressure in an inert gas atmosphere, and after hydration, the resulting suspension of liposomes is subjected to cyclic homogenization in a closed loop under a pressure of 10 200 MPa at 32 35 o C, while the ratio of alpha-tocopherol and phospholipid is 1 6 by weight, respectively. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении процесса гомогенизации число циклов может быть 1 50. 2. The method according to claim 1, characterized in that during the homogenization process, the number of cycles can be 1 50. 3. Гомогенизирующий клапан для получения липосомальной формы альфа-токоферола, содержащий опорное седло с входным и выходным отверстиями с острой кромкой и кольцевой канавкой, отличающийся тем, что в него введен затвор, выполненный в виде цилиндра с конической торцевой поверхностью и установленный в выходном отверстии опорного седла с возможностью взаимодействия конической поверхности затвора с острой кромкой седла, при этом кольцевая канавка выполнена на внутренней поверхности опорного седла, имеет прямоугольное сечение и расположена между острой кромкой седла и выходным отверстием, а отношение ширины к глубине кольцевой канавки составляет 1,5 - 0,2 соответственно. 3. A homogenizing valve for producing a liposomal form of alpha-tocopherol containing a support seat with an inlet and outlet openings with a sharp edge and an annular groove, characterized in that a shutter is introduced into it, made in the form of a cylinder with a conical end surface and installed in the outlet of the support saddles with the possibility of interaction of the conical surface of the shutter with a sharp edge of the saddle, while the annular groove is made on the inner surface of the supporting saddle, has a rectangular cross section and is located a sharp edge between the saddle and the outlet, and the ratio of the width to the depth of the annular groove is 1.5 - 0.2, respectively. 4. Клапан по п.3, отличающийся тем, что величина угла при вершине конуса, ограниченного конической торцевой поверхностью затвора, составляет 15 - 165o.4. The valve according to claim 3, characterized in that the angle at the apex of the cone bounded by the tapered end surface of the shutter is 15 - 165 o .
RU93006579A 1993-02-03 1993-02-03 Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol RU2085192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006579A RU2085192C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006579A RU2085192C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93006579A RU93006579A (en) 1995-05-10
RU2085192C1 true RU2085192C1 (en) 1997-07-27

Family

ID=20136737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93006579A RU2085192C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2085192C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130771C1 (en) * 1998-06-01 1999-05-27 Автушенко Сергей Сергеевич Method of preparing liposomal preparations
WO2000045791A3 (en) * 1999-02-08 2000-12-21 Alza Corp Method for controlling liposome size
EA003388B1 (en) * 2002-07-18 2003-04-24 Ооо "Био-3" Method for preparing of aqua-dispersive preparations of liposoluble vitamins and antioxidants
RU2223749C2 (en) * 1997-09-23 2004-02-20 Рисерч Дивелопмент Фаундейшн Liposome aerosols with small-size particles for transporting anticancer therapeutic preparations
CN110279590A (en) * 2019-06-24 2019-09-27 南京理工大学 A kind of Vc liposome and the preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.Halks-Muller etalo Tocopherol pho spholipid hiplsomes, maxsimum contern and stability to serum proteins, hipids, 1985, v. 20, N 3, р.195 - 200. 1985. Патент США N 4585357, кл. 366-176, 1986. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223749C2 (en) * 1997-09-23 2004-02-20 Рисерч Дивелопмент Фаундейшн Liposome aerosols with small-size particles for transporting anticancer therapeutic preparations
RU2130771C1 (en) * 1998-06-01 1999-05-27 Автушенко Сергей Сергеевич Method of preparing liposomal preparations
WO2000045791A3 (en) * 1999-02-08 2000-12-21 Alza Corp Method for controlling liposome size
EA003388B1 (en) * 2002-07-18 2003-04-24 Ооо "Био-3" Method for preparing of aqua-dispersive preparations of liposoluble vitamins and antioxidants
CN110279590A (en) * 2019-06-24 2019-09-27 南京理工大学 A kind of Vc liposome and the preparation method and application thereof
CN110279590B (en) * 2019-06-24 2022-11-04 南京理工大学 Vc liposome and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010212347B2 (en) Production of multivesicular liposomes
Pinnamaneni et al. Comparison of oil-in-water emulsions manufactured by microfluidization and homogenization
Brandl Liposomes as drug carriers: a technological approach
US5554382A (en) Methods and apparatus for making liposomes
AU2002215987B2 (en) Method and device for producing lipid vesicles
DE69418101T2 (en) The production of water-insoluble protein-encapsulated gas-containing microspheres,
US6623671B2 (en) Liposome extrusion process
DE3879987T2 (en) MULTIVESICULAR LIPOSOMES WITH AN INCLUDED BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCE WITH A HYDROCHLORIDE.
DE69528077T2 (en) Process for the preparation of liposomes containing hydrophobic medicinal products
EP1838286A2 (en) Production of lipid-based nanoparticles using a dual asymmetrical centrifuge
Bachmann et al. Preparation of liposomes using a Mini-Lab 8.30 H high-pressure homogenizer
DE69829191T2 (en) PROCESS FOR PREPARING PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS OF LIPID PARTICLES CONTAINING A LIPIDING MATERIAL AND A PROTEIN
RU2085192C1 (en) Method and homogenizing valve for producing liposomal form of alpha-tocopherol
WO2009142018A1 (en) Method for producing vesicle, vesicle obtained by the production method, and w/o/w emulsion for producing vesicle
JP4058108B2 (en) Method and apparatus for producing liposome dispersion
AU649293B2 (en) Liposome extrusion process
Sánchez-López et al. Evaluation of liposome populations using a sucrose density gradient centrifugation approach coupled to a continuous flow system
Vandegriff et al. Encapsulation of hemoglobin in non-phospholipid vesicles
AU2012203661A1 (en) Production of multivesicular liposomes
AU2015200303B2 (en) Production of multivesicular liposomes
Singh et al. Homogenization and homogenizers
JPH06271460A (en) Method for producing liposome dispersion
WO2024026569A1 (en) Continuous production of liposomes with supercritical carbon dioxide
MXPA00004575A (en) Production of multivesicular liposomes
LASIC Phospholipid vesicle