Способ получения микрокапсул, содержащих живые микроорганизмы

 

Изобретение относится к медицине. Способ состоит в том, что лиофилизированную культуру лактобактерий покрывают оболочкой, которая содержит поливинилпирролидон, дубленный танином. В результате технологического процесса происходит формирование агрегатов макромолекул пленкообразователя. Способ обеспечивает лучшую выживаемость микроорганизмов в ходе технологического процесса за счет использования безопасных для макроорганизма и микроорганизмов ингредиентов. Микрокапсулированные лактобактерии могут быть затем помещены в различные лекарственные формы и использованы в комплексе с другими препаратами. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к технологии лекарственных форм с бактерийными препаратами.

Для коррекции дисбиотических состояний в медицинской практике широко применяются различные препараты, созданные на основе живых штаммов микроорганизмов, входящих в состав нормальной флоры.

В последнее время различные исследователи уделяют большое внимание использованию микрокапсулированных форм бактерийных препаратов. Вещества, используемые в качестве инкапсулирующего покрытия для микроорганизмов должны обеспечивать их стабильность при длительном хранении и равномерное высвобождение при непосредственном применении во влажных средах организма.

Особый интерес вызывают микрокапсулированные формы лактобактерий, полученные на основе поливинилпирролидона. Этот полимер нетоксичен, не опасен для человека и микроорганизмов, разрешен для использования в медицинских целях. Он отличается хорошей растворимостью в неорганических растворителях, в том числе в воде, причем его растворимость не зависит от рН среды, что позволяет использовать его для получения микрокапсулированных форм лактобактерий, предназначенных для растворения в различных средах, в том числе и для производства микрокапсул для наружного применения (в виде присыпок).

Известен способ получения микрокапсулированных форм лактобактерий с помощью водных растворов сшитого или линейного поливинилпирролидона (патент США 5733568, НПК 424-422, 1998 г.). Суть его заключается в следующем: лиофилизированную культуру лактобактерий диспергируют при температуре около 0^oС в растворе сшитого или линейного поливинилпирролидона при постоянном перемешивании, а затем проводят сшивку полимера дивинилбензеном. При этом бактерии берут с таким расчетом, чтобы в готовых микрокапсулах было не менее 10³ бактерий в одной микрокапсуле.

При воспроизведении данного способа в условиях лаборатории выявлено, что количество жизнеспособных лактобактерий, сохранившихся в процессе микрокапсулирования и определенных после разрушения оболочки фосфатным буфером, составляет менее 10⁴ в 1,0 грамме микрокапсул.

К недостаткам этого способа следует отнести высокий показатель потерь микроорганизмов в ходе технологического процесса, который достигает 10⁴ клеток и более, и использование в качестве агента для сшивки полимера дивинилбензена, являющегося токсичным органическим реагентом. Применение этого вещества приводит, с одной стороны, к значительным потерям микроорганизмов в ходе процесса микрокапсулирования, с другой - представляет опасность для человека, т.к. является умеренно токсичным веществом.

Задачей изобретения явилось снижение потерь живых микроорганизмов и повышение безопасности процесса за счет исключения токсичных реагентов.

Поставленная задача была решена при использовании в качестве отверждающего агента такого природного вещества, как танин, получаемого из растительного сырья (сумах, скумпия и др.) и представляющего собой сумму полисахаридов, насыщенных полифенольными группами.

Для изготовления микрокапсул взята лиофилизированная культура лактобактерий, содержащая 10⁸ клеток в 1,0 грамме.

Сущность изобретения состоит в том, что лиофилизированную культуру микроорганизмов (в чистом виде или на защитном носителе полисахаридной структуры) диспергируют при охлаждении в 30-50% водном растворе поливинилпирролидона с молекулярной массой 15000 (см. таблицу) в соотношении от 1:10 до 1: 15 по массе при перемешивании до образования взвеси, содержащей отдельные частицы требуемого размера. К полученной взвеси прибавляют раствор сшивающего агента (дубителя) - 10%-30% водный раствор танина (ГФX, ст.658). Смесь перемешивают в течение 30-180 минут, после чего отвержденные микрокапсулы собирают фильтрованием, промывают и сушат. Полученные микрокапсулы представляют собой частицы серо-желтого цвета размером от 10 до 200 мкм в зависимости от реологических параметров технологической смеси.

Изобретение иллюстрируется конкретными примерами, которые изложены ниже.

ПРИМЕР 1.

Для изготовления микрокапсул взята культура лиофилизированных лактобактерий штамма L.fermentum 90TS4, содержащая 10⁸ живых клеток в 1,0 грамме.

Готовят 100,0 г 50%-го водного раствора поливинилпирролидона, процесс осуществляют при постоянном перемешивании. Затем в указанном растворе в течение 30 минут диспергируют 10,0 г лиофилизированных лактобактерий до образования однородной устойчивой суспензии (температура процесса 4^oС). Параллельно при нагревании (водяная баня около 80^oС) готовят 30%-й водный раствор танина в количестве 140 мл до получения прозрачного раствора красно-коричневого цвета. Раствор охлаждают до 4^oС и через делительную воронку подают в рабочую суспензию со скоростью 1,8 мл/мин. Систему оставляют при постоянном перемешивании на 30 минут, а отвержденные микрокапсулы затем собирают фильтрованием, промывают и сушат. Полученные микрокапсулы представляют собой частицы серо-желтого цвета размером 50-150 мкм. Выход готовых микрокапсул составил 70,5%. Количество жизнеспособных лактобактерий определяли после разрушения полимерной оболочки микрокапсул в фосфатном буфере при рН 7,6-7,8 с последующим титрованием культуры и высевом лактобактерий на агаризованную среду МРС. В качестве контроля использовали стандартную культуру в аналогичных разведениях. Число жизнеспособных лактобактерий в данном примере составило 1,510⁴ клеток в 1,0 грамме микрокапсул.

ПРИМЕР 2 Для изготовления микрокапсул взята культура лиофилизированных лактобактерий штамма L.fermentum 90TS4, содержащая 10⁸ живых клеток в 1,0 грамме.

Готовят 120,0 г 40%-го водного раствора поливинилпирролидона, охлаждают до 4^oС, затем к этому раствору добавляют 10,0 г лиофилизированных лактобактерий и перемешивают до образования однородной устойчивой суспензии. Через 30 минут в эту систему тонкой струей подают 50 мл 10%-го водного раствора танина, охлажденного до 4^oС. Систему оставляют при постоянном перемешивании на 180 минут. По окончании перемешивания происходит осаждение отвержденных микрокапсул, их собирают фильтрованием, промывают и сушат. Полученные микрокапсулы представляют собой округлые частицы серо-желтого цвета размером 50-120 мкм. Выход микрокапсул составил 67,8%. Количество жизнеспособных лактобактерий определяли по методике, описанной выше. Число жизнеспособных лактобактерий при этом составило 4,510⁴ клеток в 1,0 грамме микрокапсул.

ПРИМЕР 3 Для изготовления микрокапсул взята культура лиофилизированных лактобактерий штамма L.fermentum 90TS4, содержащая 10 живых клеток в 1,0 грамме.

Готовят 100,0 г 50%-го водного раствора поливинилпирролидона и охлаждают его до 4^oС. 5,0 г лиофилизированных лактобактерий смешивают с 5,0 г инертного защитного носителя полисахаридной структуры и затем в течение 30 минут диспергируют в растворе ПВП до образования однородной устойчивой суспензии. Далее в эту систему тонкой струей подают 50 мл 10%-го водного раствора танина, охлажденного до 4^oС. Систему оставляют при постоянном перемешивании на 60 минут. Отвержденные микрокапсулы собирают фильтрованием, промывают и сушат. Полученные микрокапсулы представляют собой сферические частицы серо-желтого цвета размером 10-150 мкм. Выход составил 75,9%. Количество жизнеспособных лактобактерий определяли по методике, описанной выше. Число жизнеспособных лактобактерий при этом составило 5,310⁴ клеток в 1,0 грамме микрокапсул.

ПРИМЕР 4 Для изготовления микрокапсул взята культура лиофилизированных лактобактерий штамма L.fermentum 90TS4, содержащая 10⁸ живых клеток в 1,0 грамме.

Готовят 75,0 г 30%-го водного раствора поливинилпирролидона, охлаждают его 4^oС. В полученном растворе в течение 30 минут диспергируют 5,0 г лиофилизированных лактобактерий до образования однородной устойчивой суспензии. Затем в эту систему через делительную воронку подают 70 мл 30%-го водного раствора танина, охлажденного до 4^oС со скоростью 1,8 мл/мин. Систему оставляют при постоянном перемешивании на 180 минут, после чего отвержденные микрокапсулы собирают фильтрованием, промывают и сушат. Полученные микрокапсулы представляют собой округлые частицы серо-желтого цвета размером 80-200 мкм. Выход готовых микрокапсул составил 64,7%. Количество жизнеспособных лактобактерий определяли по методике, описанной выше. Число жизнеспособных лактобактерий при этом составило 3,710⁴ клеток в 1,0 грамме микрокапсул.

Формула изобретения

Способ получения микрокапсул, содержащих живые микроорганизмы, на основе поливинилпирролидона, отличающийся тем, что лиофилизированную культуру микроорганизмов диспергируют в 30-50% водном растворе поливинилпирролидона в соотношении 1:10 - 1:15 по массе при перемешивании до образования устойчивой взвеси, прибавляют 10-30% водный раствор танина, смесь перемешивают до формирования микрокапсул.

РИСУНКИ

Рисунок 1