RU2688154C1 - Device for producing nanocapsules of vitamins - Google Patents
Device for producing nanocapsules of vitamins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688154C1 RU2688154C1 RU2018108946A RU2018108946A RU2688154C1 RU 2688154 C1 RU2688154 C1 RU 2688154C1 RU 2018108946 A RU2018108946 A RU 2018108946A RU 2018108946 A RU2018108946 A RU 2018108946A RU 2688154 C1 RU2688154 C1 RU 2688154C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- housing
- mixture
- control unit
- nanocapsules
- Prior art date
Links
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 title claims abstract description 21
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 13
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 13
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 13
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 6
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 3
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001793 Citric acid esters of mono and diglycerides of fatty acids Substances 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 2
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 2
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 2
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229940045997 vitamin a Drugs 0.000 description 2
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 description 1
- 241000490050 Eleutherococcus Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 102220547770 Inducible T-cell costimulator_A23L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 150000004715 keto acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229940101578 microlipid Drugs 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002728 pyrethroid Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
- A61K9/0048—Eye, e.g. artificial tears
- A61K9/0051—Ocular inserts, ocular implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
- A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
- A61J3/07—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/045—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
- A61K31/07—Retinol compounds, e.g. vitamin A
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
- A61K31/365—Lactones
- A61K31/375—Ascorbic acid, i.e. vitamin C; Salts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/59—Compounds containing 9, 10- seco- cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems
- A61K31/592—9,10-Secoergostane derivatives, e.g. ergocalciferol, i.e. vitamin D2
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нанотехнологии, медицины и пищевой промышленности.The invention relates to the field of nanotechnology, medicine and food industry.
Ранее были известны способы получения микрокапсул.Previously known methods for producing microcapsules.
В пат.2173140, МПК A61K 009/50, A61K 009/127, Российская Федерация, опубликован 10.09.2001, предложен способ получения кремнийорганолипидных микрокапсул с использованием роторно-кавитационной установки, обладающей высокими сдвиговыми усилиями и мощными гидроакустическими явлениями звукового и ультразвукового диапазона для диспергирования.In patent No. 27313140, IPC A61K 009/50, A61K 009/127, Russian Federation, published 10.09.2001, a method is proposed for producing organosilicon micro lipid microcapsules using a rotary-cavitation unit with high shear forces and powerful sonar phenomena of the sound and ultrasonic range for dispersion .
Недостатком данного способа является применение специального оборудования - роторно-кавитационной установки, которая обладает ультразвуковым действием, что оказывает влияние на образование микрокапсул и при этом может вызывать побочные реакции в связи с тем, что ультразвук разрушающе действует на полимеры белковой природы, поэтому предложенный способ применим при работе с полимерами синтетического происхожденияThe disadvantage of this method is the use of special equipment - rotary-cavitation installation, which has an ultrasonic effect, which affects the formation of microcapsules and can cause side reactions due to the fact that ultrasound has a destructive effect on protein-type polymers, therefore, the proposed method is applicable to work with polymers of synthetic origin
В пат. 2359662, МПК A61K 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00, опубликован 27.06.2009, Российская Федерация, предложен способ получения микрокапсул хлорида натрия с использованием распылительного охлаждения в распылительной градирне Niro при следующих условиях: температура воздуха на входе 10°С, температура воздуха на выходе 28°С, скорость вращения распыляющего барабана 10000 оборотов/мин. Микрокапсулы по изобретению обладают улучшенной стабильностью и обеспечивают регулируемое и/или пролонгированное высвобождение активного ингредиента.In pat. 2359662, IPC A61K 009/56, A61J 003/07, B01J 013/02, A23L 001/00, published on 06/27/2009, Russian Federation, proposed a method for producing sodium chloride microcapsules using spray cooling in a Niro spray cooling tower under the following conditions:
Недостатками предложенного способа являются длительность процесса и применение специального оборудования, комплекс определенных условий (температура воздуха на входе 10°С, температура воздуха на выходе 28°С, скорость вращения распыляющего барабана 10000 оборотов/мин).The disadvantages of the proposed method are the duration of the process and the use of special equipment, a set of certain conditions (
Известен способ, предложенный в пат. 2134967, МПК A01N 53/00, A01N 25/28, опубликован 27.08.1999, Российская Федерация (1999). В воде диспергируют раствор смеси природных липидов и пиретроидного инсектицида в весовом отношении 2-4:1 в органическом растворителе, что приводит к упрощению способа микрокапсулирования.The known method proposed in US Pat. 2134967, IPC
Недостатком метода является диспергирование в водной среде, что делает предложенный способ неприменимым для получения микрокапсул водорастворимых препаратов в водорастворимых полимерах.The disadvantage of the method is dispersion in an aqueous medium, which makes the proposed method not applicable to the production of microcapsules of water-soluble drugs in water-soluble polymers.
Известны способ и устройство для получения нанокаплул витаминов по патенту РФ на изобретение №2557900, МПК A61K 3/375, опубл. 27.07.2015 г., прототип способа и устройства.The known method and device for producing nanocaplula vitamins according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2557900, IPC A61K 3/375, publ. 07.27.2015, the prototype of the method and device.
Этот способ получения нанокапсул витаминов в альгинате натрия, характеризуется тем, что в качестве оболочки используется альгинат натрия, а в качестве ядра - витамин, при массовом соотношении ядро : оболочка 1:3, при этом витамин добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле в присутствии препарата Е472 с при перемешивании, далее добавляют гексан, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре,This method of obtaining nanocapsules of vitamins in sodium alginate is characterized by the fact that sodium alginate is used as a shell, and vitamin is used as a core, the core: shell mass ratio is 1: 3, while the vitamin is added to a suspension of sodium alginate in benzene in the presence of the drug E472 with stirring, then add hexane, the resulting suspension is filtered and dried at room temperature,
Это устройство содержит средство дробление и перемешивания исходной смеси и фильтр.This device contains a means of crushing and mixing the initial mixture and filter.
Недостаток способа и устройства: низкая производительность процесса.The disadvantage of the method and device: poor process performance.
Техническая задача: упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул (увеличение выхода по массе).Technical task: simplify and accelerate the process of obtaining nanocapsules, reducing losses in the preparation of nanocapsules (increase in mass yield).
Решение указанных задач достигнуто в способе получения нанокапсул витаминов в альгинате натрия, характеризующийся тем, что в качестве оболочки используется альгинат натрия, а в качестве ядра - витамин, при массовом соотношении ядро : оболочка 1:3, при этом витамин добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле в присутствии препарата Е472с при перемешивании, далее добавляют гексан, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, отличающееся тем, что перемешивание выполняют в устройстве содержащем электрогидроударный эмульгатор, а перед фильтрованием смесь охлаждают.The solution of these problems is achieved in the method of obtaining nanocapsules of vitamins in sodium alginate, characterized in that sodium alginate is used as a shell, and vitamin is used as a core, with a core: shell mass ratio of 1: 3, while the vitamin is added to sodium alginate suspension benzene in the presence of E472c with stirring, then hexane is added, the resulting suspension is filtered and dried at room temperature, characterized in that stirring is performed in a device containing an electro-hydraulic Ary emulsifier, and before filtering the mixture is cooled.
Решение указанных задач достигнуто в устройстве для получения нанокапсул витаминов, содержащем средство дробление и перемешивания исходной смеси и фильтр, тем, что средство дробления и перемешивания смеси выполнено в виде электрогидроударного диспергатора, а между электроударным диспергатором и фильтром установлен теплообменник для снижения температуры полученного продукта перед его филдьтрованием.The solution of these problems is achieved in a device for producing nanocapsules of vitamins, containing a means of crushing and mixing the initial mixture and a filter, in that the means of crushing and mixing the mixture are made in the form of an electrohydraulic impact disperser, and a heat exchanger is installed between the electrostatic disperser and filter to reduce the temperature of the resulting product. filtment
Электрогидроударнй диспергатор может содержать корпус, образующий рабочую камеру, частично заполненную смесью жидкостей с образование воздушного объема, по меньшей мере, один впускной и выпускной патрубки, и устройство перемешивания и эмульгирования, тем, что устройство перемешивания и эмульгирования выполнено в виде двух установленных внутри рабочей камеры высоковольтных электродов, причем первый высоковольтный электрод установлен в смеси жидкостей, а второй - в воздушном объеме, при этом высоковольтные электроды подсоединены высоковольтными проводами к источнику высокого напряжения.Electro-hydraulic dispersant may contain a housing that forms a working chamber, partially filled with a mixture of liquids with the formation of air volume, at least one inlet and outlet pipes, and a mixing and emulsifying device, in that the mixing and emulsifying device is designed as two installed inside the working chamber high-voltage electrodes, the first high-voltage electrode is installed in a mixture of liquids, and the second - in the air volume, while the high-voltage electrodes are connected high ovoltnymi wires to high voltage source.
Оба высоковольтных электрода могут быть соединены с батареей конденсаторов. Корпус может быть выполнен пластмассовым. Корпус может быть выполнен металлическим, а оба высоковольтных электрода изолированы от емкости, а корпус заземлен. Внутри корпуса может быть установлена кавитационная камера, а первый высоковольтный электрод установлен внутри кавитационной камеры. Кавитационная камера может быть выполнена в виде корпуса перфорированного отверстиями. Отверстия могут быть выполнены сужающимися. Отверстия могут быть выполнены расширяющимися. Отверстия могут быть выполнены в виде сопел Лаваля. К обеим высоковольтным электродам может быть подключена батарея конденсаторов. Электрогидроударный эмульгатор жидкостей может содержать блок управления и регулятор режима работы, соединенные электрическими связями. Электрогидроударный эмульгатор жидкостей может содержать блок управления и датчик температуры смеси жидкостей, соединенные электрическими связями. Электрогидроударный эмульгатор жидкостей может содержать блок управления и датчик уровня смеси жидкостей, соединенный электрической связью. Электрогидроударный эмульгатор жидкостей может содержать блок управления, а к входным патрубкам присоединены трубопроводы подачи жидкостей с насосами, содержащими приводы, которые соединены электрическими связями с блоком управления.Both high-voltage electrodes can be connected to a capacitor bank. The body can be made of plastic. The housing can be made of metal, and both high-voltage electrodes are isolated from the capacitor, and the housing is grounded. A cavitation chamber can be installed inside the housing, and the first high-voltage electrode can be installed inside the cavitation chamber. The cavitation chamber can be made in the form of a perforated casing. Holes can be made tapering. Holes can be made expanding. Holes can be made in the form of Laval nozzles. A capacitor bank can be connected to both high voltage electrodes. The electrohydraulic emulsifier for liquids may contain a control unit and an operating mode controller connected by electrical connections. The electrohydraulic emulsifier for liquids may contain a control unit and a temperature sensor for a mixture of liquids connected by electrical connections. The electrohydraulic emulsifier for liquids may contain a control unit and a sensor for the level of a mixture of liquids connected by electrical communication. The electrohydraulic emulsifier for liquids may contain a control unit, and the supply pipes for liquids with pumps containing actuators, which are electrically connected to the control unit, are connected to the inlet nozzles.
Устройство может содержать датчик температуры на выходе, установленный перед теплообменником и регулятор расхода охладителя, установленный на входе в змеевик при этом датчик температуры на выходе и регулятор расхода охладителя соединены электрическими связями с блоком управления.The device may contain an outlet temperature sensor installed in front of the heat exchanger and a coolant flow regulator mounted at the inlet to the coil while the outlet temperature sensor and the coolant flow regulator are electrically connected to the control unit.
В трубопроводах подачи жидкости могут быть установлены расходомеры, соединенные электрическими связями с блоком управления. К выходному патрубку может быть присоединен трубопровод слива, содержащий клапан слива. Клапан слива может быть выполнен управляемым и соединен с блоком управления. К трубопроводу слива может быть присоединен теплообменник-утилизатор. К трубопроводу слива может быть присоединен конвективный теплообменник.In the pipelines of the fluid supply can be installed flowmeters connected by electrical connections with the control unit. A drain pipe containing a drain valve can be connected to the outlet nozzle. The drain valve can be made controlled and connected to the control unit. A waste heat exchanger can be connected to the drain line. A convective heat exchanger can be connected to the drain line.
Отличительной особенностью предлагаемого метода является получение нанокапсул методом осаждения нерастворителем с использованием гексана в качестве осадителя, а также использование альгината натрия в качестве оболочки частиц и витамины - в качестве ядра.A distinctive feature of the proposed method is the production of nanocapsules by the non-solvent deposition method using hexane as a precipitant, and the use of sodium alginate as a shell of particles and vitamins as a core.
Результатом предлагаемого метода являются получение нанокапсул витаминов А, С, D, Е Q 10, а также и экстрактов элеутерококка и женьшеня.The result of the proposed method is to obtain nanocapsules of vitamins A, C, D, E Q 10 , as well as extracts of Eleutherococcus and Ginseng.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1…8, где:The invention is illustrated in the drawings of FIG. 1 ... 8, where:
- на фиг. 1 приведена схема установки,- in fig. 1 shows the installation,
- на фиг. 2 приведен диспергатор с пластмассовым корпусом,- in fig. 2 shows a disperser with a plastic housing,
- на фиг. 3 приведен диспергатор с металлическим корпусом,- in fig. 3 shows a disperser with a metal body,
- на фиг. 4 приведена схема устройства с контролем по выходу.- in fig. 4 shows a diagram of the device with the control output.
- на фиг. 5 показана нанокапсула витамина,- in fig. 5 shows a vitamin nanocapsule,
- на фиг. 6 - приведена статистика распределения нанокапсул по диаметру для D 0=10 нм,- in fig. 6 shows the statistics of the distribution of nanocapsules by diameter for D 0 = 10 nm,
- на фиг. 7 - приведена статистика распределения нанокапсул по диаметру для нанокапсул с расчетным диаметром D 0=50 нм,- in fig. 7 shows the statistics of the distribution of nanocapsules by diameter for nanocapsules with a calculated diameter of D 0 = 50 nm,
- на фиг. 8 - приведена статистика распределения нанокапсул по диаметру для нанокапсул с расчетным диаметром D 0=100 нм,- in fig. 8 shows the statistics of the distribution of nanocapsules by diameter for nanocapsules with a calculated diameter of D 0 = 100 nm,
Условные обозначения, принятые в описании:Conventions used in the description:
1. дипергатор,1. dipergator
2. теплообменник,2. heat exchanger
3. фильтр,3. filter
4. корпус,4. housing
5. рабочая камера,5. working chamber
6. смесь,6. mixture
7. крышка 7,7.
8. прокладка 8,8.
9. впускной патрубок,9. the inlet pipe
10. впускной патрубок,10. the inlet pipe
11. выпускной патрубок,11. the exhaust pipe
12. первый высоковольтный электрод,12. the first high-voltage electrode
13. второй высоковольтный электрод,13. the second high-voltage electrode
14. высоковольтный провод,14. high-voltage wire,
15. высоковольтный провод,15. high-voltage wire
16. накопитель энергии,16. energy storage
17. провода,17. wires
18. источник высокого напряжения,18. high voltage source
19. источник энергии.19. source of energy.
20. металлический обруч,20. metal hoop,
21. изолятор.21. insulator.
22. изолятор,22. insulator
23. кавитационная камера,23. cavitation chamber,
24. отверстия.24. holes.
25. заземление,25. grounding
26. выходной трубопровод,26. the output pipeline
27. соединительный трубопровод,27. connecting pipe
28. трубопровод слива,28. drain pipe,
29. емкость слива,29. the capacity of the drain,
30. трубопровод рециркуляции,30. pipeline recycling,
31. насос рециркуляции,31. recirculation pump,
32. привод насоса,32. pump drive,
33. первая емкость,33. first capacity
34. вторая емкость,34. second capacity
35. трубопровод подачи первой смеси,35. pipeline feed the first mixture
36. насос,36. pump,
37. привод,37. drive
38. расходомер,38. flow meter
39. клапан,39. valve
40. трубопровод подачи второй смеси,40. pipeline feed the second mixture,
41. насос,41. pump,
42. привод,42. drive
43. расходомер,43. flow meter
44. клапан,44. valve
45. блок управления,45. control unit
46. электрические связи,46. electrical communications,
47. датчик температуры смеси жидкостей,47. temperature sensor mixture of liquids
48. датчик уровня смеси жидкости,48. fluid level sensor,
49. зона электрического разряда,49. electric discharge zone
50. зона испарения жидкости,50. liquid evaporation zone,
51. змеевик,51. Serpentine
52. фильтрующий элемент,52. filter element
53. продукт,53. product
54. датчик температуры на выходе,54. outlet temperature sensor,
55. регулятор расхода охладителя,55. cooler flow regulator,
56. нанокаплула витамина,56. vitamin nanocapluse,
57. ядро,57. core
58. оболочка.58. shell.
Устройство для получения нанокапсул витаминов (фиг. 1) содержит дипергатор 1, соединенный с ним теплообменник 2, к выходу которого присоединен фильтр 3.A device for producing nanocapsules of vitamins (FIG. 1) contains a
Диспергатор 1 содержит корпус 4, образующий рабочую камеру 5,частично заполненную смесью 6, крышку 7. Крышка 7 загерметизирована прокладкой 8. К корпусу 4 присоединены, по меньшей мере, два впускных патрубка 9 и 10 и выпускной патрубок 11. В состав диспергатора 1 входит устройство перемешивания и подготовки суспензии, которое выполнено в виде двух установленных внутри рабочей камеры высоковольтных электродов 12 и 13, причем первый высоковольтный электрод 12 установлен в смеси 6, а второй 13 - в воздушном объеме рабочей камеры 5, при этом высоковольтные электроды 12 и 13 подсоединены высоковольтными проводами 14 и 15 к накопителю энергии 16 (батарея конденсаторов), который проводами 17 соединен с источником высокого напряжения 18, соединенным в свою очередь, с источником энергии 19.
Корпус 4 может быть выполнен пластмассовым, а крышка 7 металлической (фиг. 1 и 2).
Концентрично корпусу 4 установлен, по меньшей мере, один кольцевой бандаж 20 для его усиления. Оба высоковольтных электрода 12 и 13 изолированы от емкости 1 изоляторами 21 и 22.Concentric to the
Внутри корпуса 4 установлена кавитационная камера 23, перфорированная отверстиями 24.Inside the
Корпус 4 может быть выполнен металлическим (фиг. 3), в этом случае он должен быть заземлен заземлением 25.
Для улучшения перемешивания применена кавитационная камера 23. В ней происходит измельчение твердых нерастворимых частиц витамина и оболочки до наномолекулярного уровня.A
Первый высоковольтный электрод 12 может быть установлен внутри кавитационной камеры 23. Кавитационная камера 23 может быть выполнена в виде цилиндра с отверстиями 24.The first high-
К выходному патрубку устройства присоединен выходной трубопровод 26, к которому присоединен вход теплообменника 2, к выходу которого присоединен присоединительный трубопровод 27, выход которого соединен с входом в фильтр 3, к выходу из фильтра 3 присоединен трубопровод слива 28.To the outlet of the device is connected to the
Под трубопроводом слива 27 размещена емкость слива 29. В которой собирается смесь жидкостей, составляющих основу двух суспензий: суспензии витамина и суспензии оболочки.Under the
В емкость слива 29 введен вход трубопровода рециркуляции 30, содержащий насос рециркуляции 31 с приводом насоса 32.In the capacity of the
Устройство содержит две емкости: первую емкость 33 для суспензии витамина и вторую емкость 34 для суспензии оболочек.The device contains two tanks: the
Первая емкость 33 трубопроводом подачи первой смеси 35 содержащим насос 36 с приводом 37, расходомером 38 и клапаном 39 соединен с первым входным патрубком 9.The
Вторая емкость трубопровод подачи второй смеси 40 содержащим насос 41 с приводом 42, расходомером 43 и клапаном 44 соединен со вторым входным патрубком 10.The second tank supply line of the
Трубопровод рециркуляции 30 соединен с первой и второй емкостями 33 и 34.The
Диспергатор 1 может быть оборудован блоком управления 45, соединенным электрическими связями 46 с источником высокого напряжения 18 для его включения, выключения и регулирования режима электрического разряда.
Диспергатор 1 может содержать датчик температуры дисперсии 47, соединенный электрическими связями 46 с блоком управления 45. Диспергатор 1 может содержать датчик уровня смеси жидкости 48, соединенный электрической связью 46 с блоком управлении 45.
Диспергатор 1 может содержать датчик температуры на выходе (фиг. 2) соединенный электрической связью 46 с блоком управления 45 (фиг. 4). Кроме того
На фиг. 1 показаны зона электрического разряда 49 и зона интенсивного испарения жидкости 50.FIG. 1 shows the zone of
На фиг. 4 показана схема устройства с датчиком температуры на выходе 54 и регулятор расхода охладителя 55. Датчик температуры на выходе 54 установлен перед теплообменником 2 и регулятор расхода охладителя 55, установленный на входе в змеевик 51 при этом датчик температуры на выходе 54 и регулятор расхода охладителя 55 соединены электрическими связями 46 с блоком управления.FIG. 4 shows a diagram of a device with an
На фиг. 5 показана нанокаплула витамина 56, которая содержит ядро 57 и оболочку 58.FIG. 5 shows a nanocaplula of
На фиг. 6 приведена статистика распределения нанокапсул 56 по диаметру для D0=10 нм, на фиг. 7 - статистика распределения нанокапсул 56 по диаметру для D0=50 нм, на фиг. 8 - статистика распределения нанокапсул 56 по диаметру для D0=100 нм.FIG. 6 shows the statistics of the distribution of
ПРИМЕР 1. Получение нанокапсул витамина А в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:3 в установке-прототипе.EXAMPLE 1. Preparation of vitamin A nanocapsules in sodium alginate, core: shell ratio 1: 3 in the prototype unit.
100 мг витамина А добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле, содержащий указанного 300 мг полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472с (сложный эфир глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты, причем лимонная кислота, как трехосновная, может быть этерифи-цирована другими глицеридами и как оксокислота - другими жирными кислотами. Свободные кислотные группы могут быть нейтрализованы натрием) при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 мл гексана. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin A is added to a suspension of sodium alginate in benzene containing the specified 300 mg of polymer in the presence of 0.01 g of E472c (an ester of glycerol with one or two edible fatty acid molecules and one or two citric acid molecules, and citric acid as tribasic, can be esterified by other glycerides and as oxoacid by other fatty acids. Free acid groups can be neutralized by sodium) with stirring at 1300 rev / sec. Next, pour 2 ml of hexane. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.
Получено 3 кг г порошка нанокапсул. Выход составил 99%. Время обработки 3 часа.Received 3 kg g of nanocapsules powder. The yield was 99%. Processing time is 3 hours.
ПРИМЕР 2. Получение нанокапсул витамина С в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:3. Обработка выполнена в электрогидроударном диспергаторе, применено охлаждение в теплообменнике.EXAMPLE 2. Obtaining nanocapsules of vitamin C in sodium alginate, the ratio of core: shell 1: 3. The treatment was performed in an electrohydro-disperser, cooling was applied in a heat exchanger.
100 г витамина С добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле, содержащий указанного 300 г полимера в присутствии 10 кгг препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 л гексана. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 g of vitamin C is added to a suspension of sodium alginate in benzene, containing the indicated 300 g of polymer in the presence of 10 kg of E472 s with 1300 rev / sec. Next, pour 2 liters of hexane. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.
Получено 4 кг порошка нанокапсул. Выход составил 100%. Время обработки 2 часа.Received 4 kg of nanocapsules powder. The yield was 100%.
ПРИМЕР 3. Получение нанокапсул витамина D в альгинате натрия, соотношение ядро : оболочка 1:3. Обработка выполнена в электрогидроударном диспергаторе, применено охлаждение в теплообменнике.EXAMPLE 3. Preparation of vitamin D nanocapsules in sodium alginate, core: shell ratio 1: 3. The treatment was performed in an electrohydro-disperser, cooling was applied in a heat exchanger.
100 мг витамина D добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле, содержащий указанного 300 г полимера в присутствии 0,01 г препарата Е472 с при перемешивании 1300 об/сек. Далее приливают 2 л гексана. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.100 mg of vitamin D is added to a suspension of sodium alginate in benzene, containing the indicated 300 g of polymer in the presence of 0.01 g of the preparation E472 with 1300 rev / sec under agitation. Next, pour 2 liters of hexane. The resulting suspension is filtered and dried at room temperature.
Получено 4 кг порошка нанокапсул. Выход составил 100%. Время обработки - 1 час.Received 4 kg of nanocapsules powder. The yield was 100%. Processing time - 1 hour.
Работа с устройствомWork with the device
Перед проведением процесса приготовления дисперсии заправляют емкости 33 и 34 жидкостями смешенными с грубо размолотыми компонентами для полцчения витамина и оболочки.Before carrying out the process of preparing a dispersion,
Потом включают насосы 31 и 41 и открывают клапана 39 и 44 и частично заполняют рабочую камеру 23. Контроль заполнения осуществляют при помощи датчика уровня смесей жидкости 47. Контроль за соотношение расходов смешиваемых жидкостей осуществляют при помощи расходомеров 38 и 43. При достижении заданного уровня насосы 36 и 41 выключают, а клапаны 39 и 44 закрывают.Then the
Потом включают источник высокого напряжения 18, по проводам 17 подзаряжают накопитель энергии 16 и по высоковольтным проводам 14 и 15 подают напряжении одновременно на оба высоковольтных электрода 12 и 13.Then turn on the
Накопитель энергии 16 (батарея конденсаторов) накапливает электроэнергию и потом происходит разряд между высоковольтными электродами 12 и 13. В результате этого на основании электрогидродинамического эффекта Юткина около первого электрода 12 образуется зона электрического разряда 49 и зона испарения 59. (фиг. 1). Смесь жидкостей истекает из отверстий 24 кавитационной камеры 23 с очень высокой скоростью и интенсифицирую процесс перемешивания в рабочей камере 5. Процесс приготовления эмульсии происходит в течение нескольких секунд не зависимо от объема рабочей камеры 4. При этом затрачивается небольшое количество энергии. Это объясняется влияние двух физических эффектов: эффекта Юткина, вызывающую образование плазмы в зоне электрического разряда 44 и испарения жидкости в зоне испарения 44 в месте разряда и кавитации, распространение гидроудара с импульсом давления в сотни тыс.атм. во все стороны и явлением кавитации - в случае применения кавитационной камеры 23.Energy storage device 16 (capacitor bank) accumulates electricity and then a discharge occurs between high-
В результате в кавитационной камере 23 исходные компоненты твердых веществ образующих ядро витамином и оболочку измельчаются до наноразмерного уровня и соединяются между собой в виде сфер.As a result, in the
Полученная суспензия фильтруется на фильтрующем элементе 52 фильтра 2. Жидкость сливается в емкость слива 29 для возврата в цикл.The resulting suspension is filtered on the
Периодически, по мере накопления готового продукта 53, работу устройства прекращают, разбирают фильтр 3 и отделяют от его фильтрующего элемента 52 готовый продукт 53.Periodically, as the accumulation of the
Готовый продукт 53 высушивают при комнатной температуре и расфасовывают в упаковку.The
Применение изобретения позволило:The use of the invention allowed:
1. Создать установку, обеспечивающую повышение ее производительности в 2… раза.1. Create an installation that provides an increase in its performance by 2 ... times.
2. Обеспечить стабильность качества нанокапсул.2. To ensure the stability of the quality of nanocapsules.
3. Увеличить КПД установки и уменьшить время изготовления суспензии.3. To increase the efficiency of the installation and reduce the time of manufacture of the suspension.
4. Снизить расход энергии.4. Reduce power consumption.
5. Обеспечить удобство в эксплуатации и безопасности работ за счет полной автоматизации процесса приготовления суспензии.5. To ensure ease of operation and safety of work due to the full automation of the process of preparing the suspension.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108946A RU2688154C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Device for producing nanocapsules of vitamins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108946A RU2688154C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Device for producing nanocapsules of vitamins |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688154C1 true RU2688154C1 (en) | 2019-05-20 |
Family
ID=66578776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018108946A RU2688154C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Device for producing nanocapsules of vitamins |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688154C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3225252A (en) * | 1963-11-13 | 1965-12-21 | Gen Electric | Electrohydraulic system and working fluids therefor |
| WO2004064544A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-05 | Durafizz, Llc | Microencapsulation for sustained delivery of carbon dioxide |
| RU2557900C1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-07-27 | Александр Александрович Кролевец | Method of production of nanocapsules of vitamins |
-
2018
- 2018-03-12 RU RU2018108946A patent/RU2688154C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3225252A (en) * | 1963-11-13 | 1965-12-21 | Gen Electric | Electrohydraulic system and working fluids therefor |
| WO2004064544A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-05 | Durafizz, Llc | Microencapsulation for sustained delivery of carbon dioxide |
| RU2557900C1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-07-27 | Александр Александрович Кролевец | Method of production of nanocapsules of vitamins |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| AZEVEDO M.A. Alginate/chitosan nanoparticles for encapsulation and controlled release of vitamin B2 / International Journal of Biological Macromolecules, 2014, V.71, 141-146. * |
| AZEVEDO M.A. Alginate/chitosan nanoparticles for encapsulation and controlled release of vitamin B2 / International Journal of Biological Macromolecules, 2014, V.71, 141-146. ЮТКИН Л.А. Электрогидравлический эффект / изд. Машиностроение, Ленинград, 1986, с.205-208. HERRERO E.P. Development of a new technology for the production of microcapsules based in atomization processes / Chemical Engineering Journal, V.117, 2006, 137-142. * |
| HERRERO E.P. Development of a new technology for the production of microcapsules based in atomization processes / Chemical Engineering Journal, V.117, 2006, 137-142. * |
| ЮТКИН Л.А. Электрогидравлический эффект / изд. Машиностроение, Ленинград, 1986, с.205-208. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2703271C1 (en) | Method for producing dry guarana extract nanocapsules | |
| RU2678973C1 (en) | Method for producing nanocapsules of dry extract of nettle | |
| CN104248938A (en) | Preparation equipment of pelletizing particles in aqueous medium | |
| RU2697839C1 (en) | Method of producing nanocapsules of a dry extract of propolis | |
| RU2561680C1 (en) | Method of encapsulation of dry extract of briar | |
| RU2688154C1 (en) | Device for producing nanocapsules of vitamins | |
| RU2674660C1 (en) | Method of obtaining nanocapsules of dry extract of eucalyptus in guar gum | |
| RU2680805C1 (en) | Method for preparing nanocapsules of devil's-club dry extract in guar gum | |
| RU2556202C1 (en) | Method of obtaining l-arginine nanocapsules in sodium alginate | |
| RU2688153C1 (en) | Method of producing l-methionine nanocapsules in sodium alginate | |
| RU2657766C1 (en) | Method for producing rosemary nanocapules in carrageenan | |
| RU2552325C2 (en) | Method for producing antioxidant microcapsules | |
| RU2677248C1 (en) | Method of obtaining nanocapsules of eucalyptus dry extract | |
| RU2680808C1 (en) | Method of obtaining dandelion dry extract nanocapsules | |
| RU2691956C1 (en) | Method of producing nanocapsules of vitamin pp (nicotinamide) | |
| RU2703269C1 (en) | Method of producing vitamin nanocapsules b4 | |
| RU2737635C1 (en) | Method of producing eucalyptus dry extract nanocapsules | |
| RU2680379C1 (en) | Method for obtaining dry extract nanocapsules of birch leaves | |
| RU2674013C1 (en) | Method for produsing chia seed nanocapsules (salvia hispanica) in guar gum | |
| RU2691396C1 (en) | Method of producing nanocapsules of dry extract of burdock | |
| RU2681842C1 (en) | Method of producing nanocapules of dry wormwood extract | |
| RU2674652C1 (en) | Method of producing nanocapules of dry elecampane extract | |
| RU2695666C1 (en) | Method of producing nanocapsules of dry sage extract | |
| RU2675802C1 (en) | Method of producing nanocapsules of dry hedysarum extract | |
| RU2691400C1 (en) | Method for producing nanocapsules of dry extract of a red brush |