Наноэмульсия, содержащая биологически активное вещество

Наноэмульсия, содержащая биологически активное вещество

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к фармацевтической, пищевой промышленности и косметологии, а именно к области создания наноэмульсионных систем, используемых в качестве носителей активных веществ в фармацевтических композициях, а также при производстве пищевых и косметических продуктов.

Под наноэмульсиями понимают коллоидные системы, не проявляющие двойного преломления в лучах поляризованного света, прозрачные или полупрозрачные, термодинамически устойчивые, состоящие из чрезвычайно мелких частиц размером в интервале от 2 до 200 нм, для формирования которых обычно используют масло, воду и поверхностно-активные вещества (ПАВ). Наноэмульсии могут эффективно использоваться в качестве наноразмерных «контейнеров» для включения в них биологически активных веществ (БАВ). Одна из областей применения наноэмульсий - медицина. Наноэмульсии могут быть использованы для интраназального введения лекарства на их основе в виде капель или спрея. При этом включение БАВ в «наноконтейнеры» обеспечивает прохождение их через гематоэнцефалический барьер, а также их пролонгированное действие [Cheng Q. a.o.Biopharm Drug Dispos. 2008, 29(8), p.431-9].

В патенте США №6413527 (А61К 8/04, 2002 г.) описано получение наноэмульсий, капли масла которой имеют средний размер менее 100 нм, включающей анионное поверхностно-активное вещество, в качестве которого используют алкилэфиры лимонной кислоты. Полученная эмульсия прозрачна и стабильна при хранении. Она может назначаться местно в виде фармацевтических и офтальмологических рецептур. Недостаток описанной наноэмульсий заключается в ограниченности типов БАВ, которые можно в нее включить. В патенте РФ №2141813 (А61К 7/075, 1999 г.) описана наноэмульсия масло-в-воде для косметических препаратов, капли масла в которой имеют размер менее 15 нм. Эмульсия включает амфифильную липидную фазу, содержащую не менее одного амфифильного неионного липида, и не менее одного катионного липида. Массовое соотношение масла к липидной фазе составляет 2-10. Эмульсию получают путем смешения водной фазы с масляной при перемешивании при температуре ниже 45°С с последующей гомогенизацией при давлении выше 10 МПа. Недостатком данной наноэмульсии является сложность ее получения и низкая стабильность.

По патенту РФ №2362544 (А61К 9/10, 2009 г.) получают прозрачную или слегка опалесцирующую наноэмульсию с размерами частиц менее 150 нм, с включенными в нее биологически активными веществами, типа вода-в-масле, которая содержит 35-80% гидрофобной фазы, 17-43% поверхностно-активного вещества, 3-7% сорастворителя из группы полигидроксиалканов и одноатомных спиртов и до 15% водной фазы. Наноэмульсия содержит до 15% внутренней гидрофильной водной фазы, 30-60% гидрофобной внешней фазы, в качестве которой используют смеси моно-, ди- и триглицеридов с моно- и диэфирами насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, до 50% поверхностно-активного компонента из группы неионогенных поверхностно-активных веществ - сорбитанов в смеси со вспомогательным поверхностно-активным веществом из группы полигидроксиалканов или одноатомных спиртов. Отмечается, что получаемая наноэмульсия является биологически совместимой и хорошо переносимой, а также обеспечивает равномерное пролонгированное высвобождение действующего вещества. Недостаток описанной наноэмульсии заключается в сложности состава и необходимости использования большого количества ПАВ.

В работе [Вестн. Моск. ун-та, сер.2, Химия, 2010, т.51 №3, с.209-214] описана наноэмульсия, в которой гидрофобной фазой является эвкалиптовое масло, а в качестве ПАВ используют натриевую соль ди-(2-этил)-гексилового эфира сульфоянтарной кислоты (АОТ). Содержание АОТ в эвкалиптовом масле 5%, а мольное соотношение вода: АОТ варьируется от 4 до 20. Максимальное содержание водной фазы в наноэмульсии составляет 12%. В состав эмульсии может быть введен биополимер-хитозан или декстран. Размер частиц наноэмульсии от 7 до 60 нм. В качестве БАВ в наноэмульсию по этому способу включали дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП), относящийся к регуляторным нейропептидам и обладающий стресс-протективным и адаптогенным действием. Недостатком данной наноэмульсии является использование эвкалиптового масла, которое обладает раздражающим действием на слизистую и усложняет интраназальное использование наноэмульсии с БАВ.

Задачей предлагаемого изобретения являлась разработка наноэмульсии, исключающей использование эвкалиптового масла, биологически совместимой, стабильной при хранении и позволяющей включать в ее состав различные БАВ.

Для решения поставленной задачи был разработан состав наноэмульсии, содержащей биологически активное вещество, в котором содержались вода, полимерное ПАВ, биополимеры, причем в качестве полимерного ПАВ использовали блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида (БЭП), в качестве биополимеров смесь полисахарида (ПС) и полиаминосахарида (ПАС) и массовая доля каждого из полимеров (БЭП, ПС и ПАС) в смеси полимеров находилась в интервале от 0,1 до 0,7. Было обнаружено, что смесь водных растворов блок-сополимера этиленоксида и пропиленоксида, полисахарида и полиаминосахарида с массовой долей каждого из полимеров (БЭП, ПС и ПАС) в смеси полимеров в интервале от 0,1 до 0,7, при концентрации БЭП 0,4-4,0 г/л, образует устойчивую коллоидную систему - наноэмульсию с размером наночастиц от 3 до 75 нм. В качестве блок-сополимера этиленоксида и пропиленоксида использовали, например, Плюроник F127, в качестве полисахарида 2-диэтиламиноэтил-декстран (DEAE-декстран) или 3-диметиламинопропил-декстран (DMAP-декстран), а в качестве полиаминосахарида - хитозан или «кватернизованный» хитозан (получаемый исчерпывающим алкилированием первичных аминогрупп хитозана глицидилтриметиламмонийхлоридом). Для регулирования размеров частиц в наноэмульсии к смеси может быть добавлено растительное масло, например соевое или персиковое. В эту наноэмульсию легко включаются БАВ, в частности, пептиды (например, ДСИП) или экстракты растительного сырья простым перемешиванием смеси компонентов. Образующаяся наноэмульсия сохраняет стабильность в течение длительного времени (не менее 12 месяцев). При этом было обнаружено, что в этой системе скорость разрушения БАВ, например ДСИП, снижается в 20 раз по сравнению с водным раствором.

Пример 1.

В 1000 частей дистиллированной воды растворяли 1,2 части Плюроника F127 и 1,2 части ДСИП, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 5,4 частей DEAE-декстрана с молекулярной массой 500 к Да и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 5,4 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией ДСИП 0,4 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,1; 0,45 и 0,45, а концентрация БЭП составила 0,4 г/л. Размер частиц наноэмульсии, определенный методом динамического светорассеяния на приборе Brookhavwen 90 Plus, составил 3 нм.

Пример 2

В 1000 частей дистиллированной воды растворяли 12 частей Плюроника F127 и 6 частей ДСИП, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 3,4 частей DEAE- декстрана с молекулярной массой 500 кДа. и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 1,7 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией ДСИП 2 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,7; 0,2 и 0,1, а концентрация БЭП составила 4,0 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 27 нм.

Пример 3.

В 1000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей Плюроника F127 и 6 частей ДСИП, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей DEAE-декстрана с молекулярной массой 500 кДа и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора и добавляли 3 части соевого масла. Смесь перемешивали до гомогенного состояния. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией ДСИП 2,0 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,33; 0,33 и 0,33, а концентрация БЭП составила 2,0 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 35 нм.

Пример 4.

В 1000 частей дистиллированной воды растворяли 2 части Плюроника F127 и 6 частей ДСИП, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 1 часть DMAP-декстрана с молекулярной массой 150 кДа и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 7 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией ДСИП 2,0 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,2; 0,1 и 0,7, а концентрация БЭП составила 0,67 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 25 нм.

Пример 5.

В 1000 частей дистиллированной воды растворяли 2 части Плюроника F127 и 6 частей ДСИП, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 7 частей DEAE- декстрана с молекулярной массой 500 кДа и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 1 часть «кватернизованного» хитозана с молекулярной массой 250 кДа. Далее смешивали полученные три раствора и добавляли 3 части соевого масла. Смесь перемешивали до гомогенного состояния. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией ДСИП 2,0 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,2; 0,7 и 0,1, а концентрация БЭП составила 0,67 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 42 нм.

Пример 6.

В 2000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей Плюроника F127 и 40 частей экстракта курильского чая, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 2 части декстрана DEAE с молекулярной массой 500 кДа и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора и добавляли 3 части соевого масла. Смесь перемешивали до гомогенного состояния. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией экстракта курильского чая 20 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,33; 0,33 и 0,33, а концентрация БЭП составила 2,0 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 75 нм.

Пример 7.

В 2000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей Плюроника F127 и 20 частей экстракта герани, затем в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 6 частей DEAE-декстрана с молекулярной массой 500 кДа и в 1000 частей дистиллированной воды растворяли 2 частей хитозана с молекулярной массой 6500 кДа. Далее смешивали полученные три раствора и добавляли 3 части персикового масла. Смесь перемешивали до гомогенного состояния. Получали устойчивую наноэмульсию (в течение 12 месяцев) с концентрацией экстракта герани 10 г/л. Массовая доля полимеров БЭП, ПС и ПАС в смеси полимеров составила соответственно 0,33 0,33 и 0,33, а концентрация БЭП составила 2,0 г/л. Размер частиц наноэмульсии составил 53 нм.

Таким образом, разработан состав наноэмульсии БАВ, являющейся биосовместимой, стабильной при хранении, позволяющей включать в ее состав различные БАВ, причем не требуется использование эвкалиптового масла, которое усложняет ее применение

1. Наноэмульсия в качестве носителя биологически активного вещества, выбранного из группы, включающей ДСИП и растительный экстракт, в состав которой входят вода, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и биополимер, характеризующаяся тем, что в качестве ПАВ используют блоксополимер этиленоксида и пропиленоксида (БЭП), в качестве биополимера смесь полисахарида (ПС) и полиаминосахарида (ПАС), где в качестве полисахарида используют 2-диэтиламиноэтилдекстран или 3-диметиламинопропилдекстран, в качестве полиаминосахарида используют хитозан или производное хитозана, полученное исчерпывающим алкилированием первичных аминогрупп глицидилтриметиламмоний хлоридом, причем массовая доля каждого из полимеров (БЭП, ПС и ПАС) в смеси полимеров находится в интервале от 0,1 до 0,7 и концентрация БЭП составляет 0,4-4,0 г/л.

2. Наноэмульсия по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит растительное масло.