Устройство для микрокапсулирования жидких веществ

Полезная модель относится к оборудованию для получения микрокапсул и может быть использована при изготовлении микрокапсулированных лекарственных и биологически активных препаратов в небольших объемах, а также в научно-исследовательской работе и учебном процессе при преподавании курсов фармакологии и биотехнологии.
Известно устройство для микрокапсулирования жидкостей, содержащее реактор с патрубками для подачи капсулированной и капсулирующей жидкостей. При этом реактор снабжен перегородкой с фильтрами для разделения его на верхнюю камеру капсулирования и нижнюю вибрационную камеру (Патент №952313, авт. Банников Л.А. и др., 1982 г.). Недостатком этого устройства является сложность конструкции и трудоемкость процесса получения микрокапсул.
Известно устройство для диспергирования композиций и получения микрокапсул, содержащих гидрофобные жидкости с растворенными в них целевыми добавками. Данное устройство включает реактор с ультразвуковыми колебательными излучающими системами, генератор и реактор, состоящий из двух соединенных фланцами камер. Одна камера предназначена для диспергирования, вторая - для микрокапсулирования. Между камерами установлен трековый фильтр с калиброванными сквозными порами. При этом камеры содержат персональные ультразвуковые пьезоэлектрические колебательные излучающие системы, работающие в согласованных режимах (Патент РФ №2096074, авт. Шевченко А.В. и др., 1997 г.). Недостатком данного устройства является сложность конструкции и необходимость специально подготовленного персонала.
Известен способ получения микрокапсул с использованием мельницы (Патент РФ №2091071, авт. Ходак В.И. и др., 1997 г.). Недостатком данного способа является длительность процесса и получение микрокапсул со слабоустойчивыми к внешней среде оболочками.
Известен аппарат для диспергирования и микрокапсулирования гидрофобных жидкостей, состоящий из двух камер - верхней и нижней, снабженных ультразвуковыми пьезоэлектрическими излучателями и соединенных фланцами. При этом одна камера предназначена для диспергирования гидрофобных жидкостей, а другая - для их микрокапсулирования (Патент РФ №2161063, авт.Шевченко А.В. и др., 2000 г.). Недостатком указанного аппарата является сложность его конструкции.
Известна роторно-кавитационная установка, с использованием которой можно получать кремнийорганолипидные микрокапсулы. Данная установка обладает высокими сдвиговыми усилиями и мощными гидроакустическими явлениями звукового и ультразвукового диапазона для диспергирования (Патент РФ №2173140, авт. Чубатова А.С.и др., 2001 г.). Недостатком указанной в патенте роторно-кавитационной установки, обладающей ультразвуковым действием, является то, что при ее использовании ультразвук оказывает разрушающее действие на структуры капсулируемого вещества.
Известен аппарат для получения стерильных микрогранул и микрокапсул Encapsulator В-395Pro (производитель Buchi), с использованием которого можно получать микрокапсулы различных веществ, в том числе биологически активных веществ и микроорганизмов. Недостатком данного аппарата является его высокая стоимость.
Известна установка для микрокапсулирования фирмы Сабиц (Италия), включающая дозаторы непрерывного действия, плавитель для этоксилированного спирта, насос-дозатор, гомогенизатор, распылительную сушилку, поршневой насос высокого давления, воздушный компрессор, систему охлаждения воздуха, фасовочный автомат и средства автоматизации и управления процессом. Недостатком данной конструкции является ее сложность и высокая стоимость.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является устройство для дозирования жидкости каплями (Полезная модель РФ №194572, автор Сеин О.Б. и др., - 2019 г.), включающее корпус с поршнем и капельницы, которые вмонтированы в нижнем торце устройства по окружности, из центра которой выведена трубка, имеющая патрубок с резьбой для навинчивания колпачка, а вдоль корпуса устройства по обе стороны размещены две пружины, прикрепленные к корпусу и поршню.
Недостатком устройства-прототипа является то, что его конструкция не позволяет осуществлять микрокапсулирование жидких веществ с использованием процесса гомогенизации.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание устройства, конструкция которого позволяет проводить микрокапсулирование жидких веществ с использованием процесса гомогенизации.
Решение технической задачи достигается путем создания устройства, включающего корпус в виде шприца-дозатора и капельниц, которые вмонтированы в капельницедержатель, выполненный в виде полихлорвиниловой трубки, имеющей форму кольца, который посредством тройника и трубки соединяется со шприцем-дозатором, обеспечивающим подачу микрокапсулированного вещества в капельницедержатель, при этом капельницедержатель фиксируется внутри стакана гомогенизатора.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства для микрокапсулирования жидких веществ; на фиг. 2 - капельницедержатель; на фиг. 3 - схема устройства для микрокапсулирования жидких веществ.
Отличительной особенностью предлагаемого устройства, изображенного на фиг. 1, является наличие в его конструкции корпуса в виде шприца-дозатора 1 и капельниц 2. При этом капельницы 2 вмонтированы в капельницедержатель 3, выполненный в виде полихлорвиниловой трубки, имеющей форму кольца (фиг. 2), который соединяется посредством тройника 4 и трубки 5 со шприцем-дозатором 1, обеспечивающим подачу микрокапсулируемого вещества в капельницедержатель 3.
Перед использованием устройства капельницедержатель 3 помещают в стакан гомогенизатора 6 и через боковое отверстие, выполненное в верхней части стакана, вводят свободный конец тройника 4, на который надевают внутреннюю 7 и внешнюю 8 шайбы и навинчивают крепежную гайку 9, которая фиксирует тройник и капельницедержатель 3 внутри стакана гомогенезатора 6.
Пример получения микрокапсул с использованием заявляемого устройства. Предлагаемое устройство применяли для получения микрокапсул тканевого препарата антисептика-стимулятора Дорогова второй фракции (АСД-2ф), который использовали в качестве ядра, карбоксиметилцеллюлозу использовали в качестве оболочки микрокапсул и ацетонитрил - в качестве осадителя.
Для этого 100 мг АСД-2ф с помощью шприца-дозатора 1 направляли через трубку 5 в капельницы 2, вмонтированные в кольцо капельницедержателя 3, закрепленного внутри стакана гомогенизатора 6 посредством тройника 4, внутренней 7, внешней 8 шайб и крепежной гайки 9, и медленно в виде отдельных капель диспергировали в суспензию натрий карбоксиметилцеллюлозы в бензоле, содержащую 100 мг указанного полимера при перемешивании в гомогенизаторе со скоростью 1000 об/мин с последующим добавлением 5,0 мл ацетонитрила. Полученные микрокапсулы отфильтровывали на фильтре Шотта и высушивали под вакуумом при 30-35°С.
Микрокапсулы представляют собой овальные частицы серо-желтого цвета размером 80-120 мкм. Выход готовых микрокапсул в виде порошка составил 85-88%.
Таким образом, с применением устройства разработанной конструкции можно осуществлять микрокапсулирование веществ в небольших объемах, что позволяет использовать устройство в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при преподавании курсов биохимии и биотехнологии.