Получение твердых частиц парафина методом температурной инверсии фаз

УДК 544.77

А. А. Аистова, Т. C. Новопольцева, О. С. Горбачевский, М. Ю. Королёва

ПОЛУЧЕНИЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ПАРАФИНА МЕТОДОМ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ИНВЕРСИИ ФАЗ

Аннотация

Методом температурной инверсии фаз были получены твердые частицы парафина, стабилизированные неионогенными поверхностно-активными веществами. Выявлена зависимость размера частиц от концентрации стабилизаторов.

Ключевые слова:

твердые липидные частицы, суспензии, эмульсии, ПАВ.

A. A. Aistova, T. S. Novopoltseva, O. S. Gorbachevskii, M. Yu. Korolyova

OBTAINING SOLID PARTICLES OF PARAFFIN BY THE TEMPERATURE INVERSION OF PHASES

Abstract

The solid paraffin particles stabilized by nonionic surfactants were obtained by the temperature phase inversion method. The dependence of the particle size on the concentration of stabilizers is revealed.

Keywords:

solid lipid particles, suspensions, emulsions, surfactants.

В настоящее время активно исследуется возможность доставки лекарственных веществ с помощью твердых липидных частиц (ТЛЧ). Существует достаточное количество методов получения ТЛЧ, такие как гомогенизация при высоком давлении, ультразвуковая гомогенизация, микроэмульсионный метод и т.д. [1]. В данной работе низкоэнергетическим методом температурной инверсии фаз были получены твердые частицы парафина, стабилизированные неионогенным поверхностно--активным веществом (ПАВ) - Brij 30 и комбинацией неионогенных ПАВ - Span 80/Tween 80. Исследовано влияние стабилизаторов на дисперсность суспензий частиц парафина.

Для получения парафиновых частиц, стабилизированных Brij 30, расплавленный парафин и водный раствор Brij 30 (концентрация - от 2 до 6 об.%) термостатировались при 70oC в течение 15 мин и диспергировался со скоростью 1000 об/мин в течение 1 мин для образования обратной эмульсии [2]. Затем обратная эмульсия резко охлаждалась на ледяной бане при перемешивании со скоростью 1000 об/мин. Аналогично были получены частицы парафина, стабилизированные Span 80/Tween 80. Температура термостатирования - 80 oC, время термостатирования - 5 мин. Суммарная концентрация ПАВ составляла 5 - 15 об.%, объемное соотношение Span 80/Tween 80 было равным 0,42. На рис. 1 приведена зависимость размера парафиновых частиц от концентрации Brij 30.

При концентрациях ПАВ 2 - 4 об.% размер частиц парафина уменьшался от ~300 до 50 нм. При дальнейшем увеличении концентрации Brij 30 до 6 об.% размер частиц парафина возрастал до ~ 110 нм.

0 Н-1-1-1-1-1-1-1

0 12 3-1-567

Концентрация Brij 30. о6.%

Рис. 1. Зависимость размера частиц парафина от концентрацииВгу 30.

При стабилизации частиц парафина Span 80/Tween 80 при низких суммарных- концентрациях ПАВ распределение частиц парафина было бимодальным: в суспензии присутствовали как частицы парафина, так и их агрегаты, причем содержание агрегатов было выше. С увеличением концентрации ПАВ количество агрегатов снижалось, и при 10 об.% ПАВ агрегации наночастиц парафина не происходило.

Рис. 2. Распределение по размерам частиц парафина при суммарном содержании Span 80 и Tween 80: а) 7 об.%, б) 10 об.%.

На рис. 3 приведена зависимость размера наночастиц парафина от суммарной концентрации Span 80/Tween 80.

При увеличении концентрации ПАВ до 10 об.% возрастала степень заполнения адсорбционного слоя молекулами ПАВ, что препятствовало коалесценции капель дисперсной фазы до затвердевания. Поэтому средний размер наночастиц снижался от ~ 100 до 40 нм.

Увеличение размера частиц при более высоких концентрациях ПАВ может быть обусловлено меньшей устойчивостью парафиновых эмульсий к коалесценции из-за растворения избыточного количества ПАВ в дисперсионной среде.

j 0 H-1-1-1-1-1-1

4 6 В 10 12 14 16

Концентр агшл Span BO/Tween SO

Рис. 3. Зависимость размера наночастиц парафина от концентрации Span

80/Tween 80.

Таким образом, установлено, что при использовании метода температурной инверсии могут быть получены суспензии наночастиц парафина, стабилизированных Brij 30, размером 30 нм. При стабилизации смесью Span 80 и Tween 80 диаметр наночастиц 40 нм. Полученные наночастицы перспективны для дальнейшего исследования в качестве средств доставки лекарственных веществ.

Литература

1. M.Y. Koroleva, T.Y. Nagovitsina, D.A. Bydanov, O.S. Gorbachevski Nano- and microcapsules as drug-delivery systems // Resource-Efficient Technologies. 2016. Vol. 2. P. 233 - 239.

2. Королева М.Ю., Наговицына Т.Ю., Быданов Д.А., Юртов Е.В. Прямые наноэмульсии, стабилизированные смесями неионогенных ПАВ // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 38. № 4. С. 119-125.

Сведения об авторах

Аистова Анна Андреевна,

студентка 4 курса, кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева. Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9.

Новопольцева Татьяна Сергеевна,

магистрант 1 года обучения, кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева. Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9.

Горбачевский Олег Станиславович,

аспирант 2 года обучения, кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева. Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9. Эл. почта: osgorbachevski@gmail.com

Королёва Марина Юрьевна,

д.х.н., профессор кафедры наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева. Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9. m.yu.kor@gmail.com