Влияние физико-химической модификации на массоперенос в альгинатных гидрогелях тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

МАНАЕНКОВ ОЛЕГ ВИКТОРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ НА МАССОПЕРЕНОС В АЛЬГИНАТНЫХ ГИДРОГЕЛЯХ

Специальность 02.00.04 - Физическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Тверь 2005

Работа выполнена на кафедре биотехнологии и химии Тверского государственного технического университета.

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Сульман Эсфирь Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Макаров Сергей Васильевич кандидат химических наук, доцент Серегин Эдуард Александрович

Ведущая организация:

Ярославский государственный технический университет

Защита состоится 5 декабря 2005 г. в 10 ч 00 мин на заседании диссертационного совета К 212.063.01 Ивановского государственного химико-технологического университета по адресу: 153000 г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7, ауд. Г-205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановскою государственного химико-технологического университета.

Автореферат разослан "3 " ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /^ЛлЛ Егорова Е.В.

м>6

2ZIS7S0

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы и общая характеристика работы. В последние несколько десятилетий были созданы научные основы конструирования систем доставки лекарств (СДЛ) направленного действия (drug-delivery systems - DDS). Это различные микросферы и микрокапсулы, которые изначально считались хорошими потенциальными носителями лекарств различного применения. Микрокапсулирование как принцип создания систем направленной доставки и защиты веществ широко применяют в производстве различных продуктов и препаратов.

Научный и практический интерес к проблеме микрокапсулирования очень высок, о чем свидетельствует обширная литература по -пой теме, периодические издания, регулярные международные симпозиумы, организуемые Международным обществом по микрокапсулировашпо.

Весьма перспективными являются системы доставки лекарств пероралыюго применения. Они заключают в себе такие достоинства как простота применения, высокая эффективность, низкая себестоимость. Применение таких лекарственных препаратов означает уменьшение их лечебных доз, понижение общей токсичности и постоянство действия активного вещества. При этом остается проблема выбора носителя лекарственного средства, которому должны быть присущи строго определенные характеристики.

Соли алытшовых кислот (альгинаты) обладают физико-химическими свойствами, которые обусловливают перспективность их использования в качестве носителя при создании систем доставки лекарств иерорального применения. Гелевые матрицы на их основе обладают высокими защитными свойствами, а так же способны к растворению на определенных участках желудочно-кишечного тракта. Использование альгинатов позволит создавать системы доставки лекарств с заданными свойствами.

Цель работы заключалась в установлении физико-химических закономерностей массопереноса веществ различной природы в модифицированных альгинатных гидрогелях.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- изучение процесса формирования альгинатной матрицы и влияние на процесс физико-химических параметров;

- исследование полученных продуктов с помощью методов ИК-спектроскопии, атомно-абсорбционной спектрометрии, исследование внутренней структуры альгинатных гранул с помощью световой микроскопии;

- изучение процесса массопереноса модельных веществ в альгинатных гранулах;

- изучение влияния на процесс массопереноса начальной концентрации модельного вещества в гранулах, среднего диаметра 1ранул, соотношения объем гранул/объем жидкой фазы;

- изучение процесса массопереноса модельных веществ в альгинатной матрице в условиях, имитирующих условия желудочно-кишечного тракта;

- изучение влияния модифицирующих добавок и ультразвуковой обработки на процесс массопереноса модельных вещест

построение математической модели окружающей жидкой фазой.

с

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность физико-химической модификации ионотропных гидрогелей на основе альгинатов, добавкой кислых полисахаридов льна и ультразвуковым воздействием. Впервые изучено влияние проведенной модификации на процесс диффузии модельных веществ (метронидазола, фенилаланина, ли - и гексапегггидов) в полученных полисахаридных матрицах и проведен сравнительный анализ с известной модификацией пектином и хитозаном.

Впервые на основе модифицированных альгинатов получены моно- и двухслойные капсулы, отличающиеся повышенной ретенцией инкапсулированных веществ в средах, имитирующих условия желудка человека.

На основании экспериментальных данных определены физико-химические параметры процесса диффузии низкомолекулярных компонентов в альгинагаой матрице (коэффициент диффузии, константы равновесия). Проведено математическое моделирование процесса массообмена альгинатных гранул с окружающей жидкой фазой. На основе математической модели разработана программа для ЭВМ "Диффузия" для решения прямой (оценка динамики изменения концентрации вещества в жидкой фазе при различных условиях массообмена) и обратной задачи (определение коэффициента диффузии).

Представленные исследования проводились в рамках реализации межвузовской научно-технической программы "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" (подпрограмма "Технологии живых систем", проект "Создание пищевых добавок на основе биологически-активных веществ, инкапсулированных в полисахаридные матрицы").

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: всероссийская заочная конференция "Катализ в биотехнологии, химии и химических технологиях" (Тверь, 2002), 1-й Международный конгресс: Биотехнология - состояние и перспективы развития (Москва, 2002), 4-й европейский конгресс по химической технологии (Гранада, Испания, 2003), конференция молодых ученых "От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии" (Тверь, 2003), научно-техническая конференция "Технологии живых систем" (Москва, МГУ ПБ, 2003, 2004), XI Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Химия, технология и экология" (Тверь, 2004), X Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технолопш - 2004» (Волгоград, 2004), 12-й международный симпозиум по биоинкапсулированию (Витория, Испания, 2004), 1П международная научная конференция студентов и молодых ученых. Живые системы и биологическа? безопасность населения (Москва, 2004), XII Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Физика, химия и новые технологии" (Тверь, 2005), IV международная научно-практическая конференция "Медицинская экология" (Пенза, 2005), 7-й всемирный конгресс по химическому инжинирингу (Глазго, Шотландия, 2005).

Публикации. По результатам опубликовано 17 печатных работ, в том числе, 4 в изданиях центральной печати.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Текст изложен на 126 страницах, включает 45

рисунков, 15 таблиц. Список использованных источников содержит 170

НЙ ИМ6НОВ8НИ^

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, изложены цель, научная новизна и практическая ценность проведенных исследований.

В первой и второй главах обобщены имеющиеся в литературе данные по классификации систем доставки лекарств. Рассмотрены составы и методы приготовления СДЛ перорального применения, требования к таким системам, принципы изготовления СДЛ на основе альгинатов. Охарактеризованы свойства и эффект модифицирующих добавок, использующихся в процессе изготовления СДЛ, виды и назначение инкапсулянтов (пептиды, белки, антибиотики, бактерии и т.д.)

В третьей главе "Методики приготовления капсул, эксперимента и анализа" приведена методика приготовления капсул из альшната кальция и проведения эксперимента, описаны использованные лабораторные установки, даны характеристики сырья • и вспомогательных материалов. Приведены методики использованных физико-химических методов исследования и анализа используемых веществ и продуктов (ИК-спекгроскопия, атомно-абсорбционная спектрометрия, капиллярный зонный электрофорез, световая микроскопия).

В четвертой главе "Результаты и их обсуждение" проведены исследования процесса формирования структуры альгинатной матрицы, процесса диффузии низкомолекулярных модельных веществ в матрице в условиях, имитирующих условия желудочно-кишечного тракта, изучено влияние на диффузию физико-химической модификации альгинатного гидрогеля.

Альгиновые кислоты, соли которых использовались в качестве основы исследуемых матриц, являются полиуронидами, т.е. полисахаридами, молекулы которых построены из остатков уроновых кислот. В составе альгиновых кислот были найдены И - маннуроповая (М) (1) и Ь - хулуроновая кислоты (в) (2).

Установлено, что в молекулах альгиновых кислот имеются участки, построенные практически только из остатков какой-либо одной уроновой кислоты (М - блоки и в - блоки). При этом вв- блоках создаются пространственные условия для прочного связывания двухвалентных катионов металлов (Са2+, Ва2+, в!2*). Более того, координация с такими катионами приводит к кооперативному связыванию друг с другом разных молекул полимера, следствием чего является образование ионотропных гелей (рис. 1).

Для получения гранул из альгината кальция, раствор полисахарида вносят в раствор сшивающего агента (например, хлорида кальция) по каплям, из которых формируются гелевые микросферы (гранулы).

Обработка ультразвуком исходного 1,5 % водного раствора альгината натрия оказала заметное влияние на скорость образования матрицы и на ее структуру. В таблице 1 приведены результаты экспериментов по изучению влияния ультразвукового воздействия. Обработка ультразвуком вызывает уменьшение вязкости раствора полимера, вызванное разрывом внутри- и межмолекулярных водородных связей гидроксильных групп, наличие которых подтверждается результатами ИК-спекгроскопии. Так как гидроксильные группы принимают

соон

он

соон он он

он

непосредственное

реакции образования гидрогеля, то в результате

увеличивается число связей "кальций-альгинат", что обуславливает образование более прочной и жесткой структуры геля, препятствующей дальнейшему проникновению катионов сшивающего агента внутрь гранулы, о чем говорит уменьшение значений толщины коры гранул,

образовывающихся за одинаковое время (2 минуты).

Исследование диффузии

метропидазола в алъгинатной матриц показали, что на процесс не оказывают влияния ни начальная концентрация модельного вещества в гранулах, ни средний диаметр гранул, ни соотношение объем гранул/объем жидкой фазы. Данные, полученные в результате проведенных исследований, были использованы для построения математической модели массообмена гранул с окружающей жидкой фазой, основные положения которой изложены в пятой главе диссертационной работы.

Таблица 1 - Влияние ультразвука (УЗ)

Рис. 1 Координация ионов кальция остатками а -L - гулуроновой кислоты в молекуле альгината (а) и роль этих ионов в обеспечении межмолекулярных взаимодействий при гелеобразовании (b) ("egg - box model").

Условия: d, мм h, мм Условия: d, мм h, мм

Без обработай ультразвуком 4,22 0,84 Обработка УЗ - 5 мин 3,47 0,44

Обработка УЗ- 1 мин 3, 85 0,8'' Обработка УЗ - 10 мин 3,27 0,34

Обработка УЗ - 3 мин 3,65 0,65 d - средний диаметр гранул; Ь - средняя толщина образовавшейся коры гранул; время инкубации фанул в растворе сшивающего агента - 2 мин; мощность ультразвука - 5 Вт/см2.

Исследование диффузии модельных веществ в условиях, имитирующих условия желудочно-кишечного тракта, выявило влияние на процесс таких параметров, как наличие в составе матрицы добавок других биополимеров, концентрация исходного раствора альгината натрия, ультразвуковая обработка исходного раствора альгината, наличие оболочки вокруг гранулы. В качестве критериев, по которым оценивались способности матрицы удерживать игасапсулянт, использовались коэффициент диффузии (О) и процентная доля модельного вещества, вышедшего из фанул в окружающую жидкую фазу: N1 = т/то • 100 %, где ш, - масса модельного вещества в жидкой фазе в момент времени 1, то- начальная масса вещества в гранулах.

Для имитации условий среды желудка использовался 0,1 н. раствор соляной кислоты (рН ~ 1,0) с температурой 37 ± 0,5 °С. Перемешивание осуществлялось со скоростью не менее 100 кач./мин, обеспечивающей равенство концентраций вышедшего из гранул модельного вещества по всему объему жидкой фазы.

Был проведен ряд экспериментов, в которых варьировалось значение концентрации исходного раствора альгината натрия. Результаты экспериментов показали, что с увеличением концентрации процентная доля вышедшего из гранул метропидазола уменьшается. В ходе экспериментов с помощью специально

разработанной программы, рассчитывались коэффициенты диффузии метронидазола в альгинатном геле. Профили изменения во времени N„ для пяти разных концентраций альгината приведены на рис. 2. Из приведенных данных

видно, что с увеличением концентрации исходного раствора альгината натрия, значение N уменьшается с 67 % (для 1,5 % раствора) до 50,8 % (для 3,0 % раствора), что, по-видимому, связано с увеличением количества связей "кальций-альгинат". В связи с этим, уменьшается скорость движения инкапсулянта в матрице. С помощью программы «Диффузия» были Рис. 2 Зависимость N, метронидазола от концентрации рассчитаны коэффициенты

исходного раствора алыюшта натрия (жидкая фаза: 0,1 н. диффузии метронидазола для всех HCl, температура: 37 ± 0,5 °С). концентраций (табл. 2).

Лучшими качествами, с точки зрения малого значения N, и защиты инкапсулированного вещества от агрессивной среды, обладают матрицы на основе растворов альгината натрия с концентрацией выше 2,5 %. Однако высокая вязкость таких растворов делает их применение ограниченным. Наиболее актуальным, при приготовлении СДЛ с заданными свойствами, является использование в качестве основы СДЛ 1,5 % раствора альгината натрия с применением различного рода модификаторов.

Влияние на диффузию модифицирующих добавок было изучено на примере хитозана и пектина - биополимеров, традиционно используемых в качестве компонентов СДЛ. Согласно полученным данным, введение в состав СЛД хитозана (поли (1,4) - 2 - амино - 2 - дезокси - ß - D - глюкан) и пектина отрицательно сказывается на ее защитных свойствах. Так, N, метронидазола для гранул с хитозаном оказалась выше, чем для альгинатных гранул без него. Сравнительные профили изменения значения Ni показаны на рис. 3. По сравнению с альгинатными гранулами без модифицирующей добавки, конечное значение N, для гранул с хитозаном оказалась на 7,2 % больше.

Сравнение коэффициентов диффузии метронидазола в кальций - альгинатной и алытшат - кальций - хитозановой матрице показало, что в последнем случае коэффициент имеет большее значение: 8,496 ■ Ю"10 м2/с по сравнению с 6,974 • 10" м^с. Подобное обстоятельство может быть объяснено тем, что в кислых средах хитозан растворим, он не оказывает защитного эффекта в условиях эксперимента, а, следовательно, и в условиях желудка человека. Кроме того, в кислой среде хитозан является поликатионитом и конкурирует с ионами кальция в реакции гелеобразования, образуя менее плотную структуру геля.

• • • •

• о о о о о

% о ▼ ▼ ▼ ▼

о ▼ ? 1 V ■ V ■ V в ■

в" «

к

• 1,0 4

о

▼ 2,0%

V 2,5%

• ■ 3,0 %

О 20 40 60 «0 100

Время, ш

Таблица 2 - Результаты расчетов значений коэффициентов диффузии _

Сады, % (вес/объем) D, mVc • 1010 v

1,0 7,651

1,5 6,974

2,0 5,669

2,5 5,297

3?0 3,705

*

8*'

• 2,0 % алкгякгг кжтрия о 2,0 % «льпорт н*п»и 4 пектяя

Рис. 3 Влияние добавки хитозана на N, метронидазола (жидкая фаза: 0,1 и. НС1,

0 20 40 60 80 100

Вреыя, нян

Рис. 4 Влияние добавки пектина на N, метронидазола (жидкая фаза: 0,1 н. НС1, температура: 37 ± 0,5 °С).

температура. 37 ±0,5 "С).

С целью изучения влияния добавки пектина на защитные свойства полисахаридной матрицы, были проведены эксперименты с гранулами из смеси альгината и пектината кальция в соотношении 1:1. Пектин - полисахарид, главную цепь полимерной молекулы которого образуют производные полигалакгуроновой кислоты (полиурониды). Профили изменения К, метронидазола для альгинат -пектиновой и базовой матриц приведены на рис. 4.

Как видно из рафика, внесение пектина в состав альшнагной матрицы уменьшает ее способность удерживать инкапсулянт. Процентная доля вышедшего из гранул в жидкую фазу метронидазола увеличивается с 58,5 % до 66,2 %. Данный факт закономерен, т.к. пектин обладает меньшей способностью к гелеобразованию, по сравнению с альганатом. Структура геля, образуемого пектином при взаимодействии с Са2+, более проницаема для инкапсулянта, что подтверждается значением коэффициента диффузии метронидазола в комбинированной матрице: 6,017 ■ Ю'10 м2/с, против 5,669- Ю"10 м2/с для матрицы на основе 2,0 % альгината натрия.

Кислые полисахариды льна (ПСЛ) были впервые использованы в качестве модифицирующей добавки. Их применение обусловлено тем, что так же как альгинат, ПСЛ способны взаимодействовать с ионами Ме2+. Кроме того, набухая в воде, они образуют коллоидный раствор, который обволакивает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, защищая их от раздражения, уменьшая воспалительные изменения. Поэтому использование полисахаридов льна совместно с противоязвенными и противовоспалительными средствами способно усилить терапевтический эффект СДЛ.

Из рисунка 5 видно, что матрица на основе 1,5 % альгината с добавлением 1,0 % ПСЛ приобретает улучшенные свойства, с точки зрения конечного значения N1,, по сравнению с базовой матрицей на основе 1,5 % раствора альгината натрия. Профиль изменения N. метронидазола для комбинированной матрицы практически совпадает с профилем для матрицы на основе 2,5 % раствора альгината натрия. Вместе с тем, исходный раствор двух полисахаридов той же концентрации обладает меньшей вязкостью, что улучшает его механические характеристики (табл. 3). Как видно из данных таблицы, добавление ПСЛ в состав альгинатной матрицы делает ее более проницаемой для модельного вещества - значение коэффициента диффузии увеличивается, по сравнению с чистым 2,5 % альганатом, однако оно меньше, чем для 1,5 % альгината.

*

z" 60

• 1,5 % альгинат О 2,5 % альгкнат ▼ Альгииат + полисахариды льна

Исследование влияния ультразвуковой обработки на свойства получаемых матриц и СДЛ на их основе выявило следующие закономерности. Ультразвук интенсивностью в интервале 92,0 - 460,0 Вт/см2 вызывает деструкцию

макромолекул альгината натрия, причем степень деструкции зависит от интенсивности и времени обработки. На рис. 6 показана зависимость

молекулярного веса макромолекул альгината натрия. от

интенсивности ультразвуковой обработки.

Значение молекулярного веса рассчитывалось посредством уравнения Марка - Куна, связывающего молекулярный вес с характеристической вязкостью раствора полимера: [т]] = КМ", где К и а - эмпирические константы для данной системы полимер - растворитель. Для системы альгинат натрия - вода К = 0,002; а = 1,0.

20

60

80 100 Время, иин

Рис. 5 Влияние добавки полисахаридов льна на N, (жидкая фаза: 0,1 и. HCI, температура: 37 ± 0,5 °С).

Таблица 3 - Влияпие добавки полисахаридов льна

С исходного раствора полисахаридов, % • Вязкость раствора, Пас D, м2/с • Ю10

1,5 (альг.) 450 6,974

2,5 (альг) 810 5,297

1,5 (альг.)+1,0(1 ICJI) 630 6,022

Увеличение ультразвуковой вызывает макромолекул Следовательно, вязкости

мощности обработки деструкцию альгината. уменьшение обусловлено как так и уменьшением

разрывом межмолекулярных связей, например, водородных, молекулярного веса макромолекул. Из рис. 6 видно, что уменьшение молекулярного веса, после резкого падения, по сравнению с контролем, происходит практически линейно, пропорционально увеличению мощности ультразвуковой обработки. Подобное обстоятельство говорит о том, что минимальный молекулярный вес макромолекул полимера для каждой интенсивности имеет конкретное значение. Макромолекулы с таким молекулярным весом уже не подвергаются деструкции. Этот факт подтверждается результатами экспериментов по исследованию влияния времени ультразвуковой обработки на физико-химические свойства водных растворов альгината натрия.

На рисунках 7 и 8 представлены зависимости абсолютной вязкости и молекулярного веса альгината натрия от времени ультразвуковой обработки. Для обеих зависимостей характерен выход молекулярного веса на постоянное значение после 30-той минуты обработки. Макромолекулы альгината натрия с 1аким молекулярным весом (0,662 • 106 для интенсивности 92 Вт/см2 и 0,502 ■ 106 для 460 Вт/см ) не подвергаются разрушению при данных значениях интенсивности ультразвука. Так как свойства альгинатной матрицы напрямую зависят от молекулярного веса макромолекул, то с помощью ультразвуковой обработки можно контролировать свойства получаемых матриц.

Эксперименты показали, что гранулы на основе альгината, обработанного ультразвуком, устойчивы в кислой среде и обеспечивают надлежащую защиту заключенного в них вещества. Однако в условиях кишечника, в щелочной среде, они

растворяются с различной скоростью, зависящей от степени деструкции макромолекул, вызванной ультразвуком. Результаты экспериментов представлены на рис. 9.

200 )00400500 0 10 20 30 40 50

Ингсвслнэсть улитр*шуоц Вт/см1 Врем* обработки мин

Рис. 6 Зависимость молекулярного веса Рис. 7 Зависимость ц^,. раствора альгината натрия

макромолекул альгината натрия от интенсивности от времени обработки ультразвуком с различной ультразвука. интенсивностью.

Из рисунка видно, что гранулы, полученные из альгината, обработанного ультразвуком, растворяются быстрее, по сравнению с контрольными. Для последних также характерно наличие ярко выраженной стадии набухания (набора массы за счет жидкости). Полное растворение гранул на основе альгината с молекулярным весом 1,5 ■ 106 происходит к 50-той минуте, с молекулярным весом 0,938 • 10 - к 30-той минуте, а с молекулярным весом 0,565 ■ 106 - к 20-той минуте.

1Д>

0,4

92 Вт/См 460 Вт/си1

1.1 ' 1.« 1,4 -

1Д 1,0 0,8 0,6 0,4 ■ 0,2 0,0

Кшлрол» (без ультраяука) Обработка 10м1ш-92Вт/я^ Обработка 20 мин - 460 Вт/см1

40 50

Время, юш

50 60 Время, мш

Рис 8 Зависимость молекулярного веса альгината натрия от времени обработки ультразвуком с различной интенсивностью.

Рис. 9 Профили изменения массы гранул при растворении в фосфатном буфере (рН = 7,4)

Таким образом, на основе получаемых образцов альгината с известным молекулярным весом, возможно создание систем доставки лекарств с заданными свойствами, способных растворяться на узких участках желудочно-кишечного тракта.

Рсзульташ изучения влияния ультразвука на диффузию метропидазола приведены в таблице 4. Как видно из данных таблицы, обработка ультразвуком исходного раствора альгината натрия, для всех трех концентраций, позволяет уменьшить процентную долю метронидазола, вышедшего из гранул в жидкую фазу, в среднем на4,0 -4,5 %. Значение коэффициента диффузии также

использовании говорит об

Таблица 4 - Влияние ультразвуковой обработки (10

Стг, % (вес/обьем) О, ■ 1010 ч1!с 1М,%

1,5 без ультразвука 6,974 62,9

с ультразвуком 6,633 59,2

2,0 без ультразвука 5,669 56,9

с ультразвуком 5,270 52,9

3,0 без ультразвука 3,705 50,8

с ультразвуком 3,267 44,8

уменьшается при ультразвука, что образовании более плотной структуры альптатной матрицы. Увеличение интенсивности

ультразвука (более 5,0 Вт/см2) вызывает деструкцию макромолекул альгината натрия, уменьшает их молекулярный вес, а следовательно, негативно сказывается на защитных свойствах полисахаридной матрицы.

Делая вывод из результатов предыдущих исследований, можно сказать, что наиболее оптимальной, с точки зрения создания СДЛ с улучшенными свойствами, будет система представляющая собой гранулу, покрытую оболочкой. Оболочка формируется на основе альгината натрия, обработанного ультразвуком с низкой

интенсивностью, не вызывающем деструкцию макромолекул полимера. Ядро капсулы - на основе альгината натрия, обработанного ультразвуком с высокой интенсивностью, значение которой выбирается в зависимости от желаемого значения молекулярного веса полисахарида. Это позволит подучить капсулы, которые обладают высокой устойчивостью в условиях желудка, а в условиях кишечника растворяются с заданной скоростью. Исследования показали, что наличие оболочки позволило уменьшить конечное значение N метронидазола в кислой среде в среднем с 65 до 15 %. Профили изменения Ы, модельного вещества из капсул и из гранул без оболочки показаны на рис. 10. Вещества пептидной природы особенно подвержены воздействию среды желудка. Для исследования диффузии в альгинатной матрице, в качестве модельных веществ были выбраны дипептид (тимоген), гексапептид (даларгин) и аминокислота (фенил ал аниц).

В таблице 5 приведены результаты экспериментов. Большое значение N. пептидов (более половины заключенного в гранулах вещества) неприемлемо. Наличие оболочки вокруг гранул, из Таблица 5 - Результаты экспериментов по обработанного ультразвуком

альгината кальция, позволило сократить это значение для даларгина с 55,0 до 9,5 %; тимогена - с 63,0 до 14,0 %; фенилаланина - с 67,0 до 17,2 %.

Таким образом, подобные капсульные формы СДЛ способны стать эффективным средством для доставки в организм лекарственных и биологически-

Гранулыс оболочкой (капсулы) Гранулы без оболочки

Время, мня

Рис. 10 Влияние наличия оболочки на N. метронидазола.

Модельное вещество д-ю10 м2/с Конечное значение N. %

Фенилаланин 5,40 67,0%

Тимоген 3,94 63,0 %

Даларгин 2,36 55,0 %

активных веществ через желудочно-кишечный тракт, обеспечивая защиту вещества и его доставку в узкие отделы ЖКТ.

В пятой главе "Математическая модель массообмена капсул с окружающей жидкой фазой" рассмотрены закономерности массообмена альгинатных капсул с окружающей жидкой фазой, а так же приведено описание разработанной математической модели и программы для ЭВМ на ее основе.

В основу математической модели процесса были положены следующие допущения: 1) все капсулы одинаковы и имеют сферическую форму с неизменным во времени средним радиусом Л; 2) концешрация вещества в жидкой фазе одинакова по всему ее объему; 3) максимальная концешрация вещества в жидкости далека от насыщения; равновесные значения концентрации в жидкости и на поверхности капсул связаны соотношением С1р = к • Ср.

При этих допущениях диффузия вещества внутри капсулы описывается дифференциальным уравнением

д(гС1) = п д2(гС,) & дг2

с начальным условием

С<|,_0 =со> условием симметрии

дС,

дг

= О

г*=О

и граничным условием третьего рода дС1

дг

(1)

(2)

(3)

(4)

г=Я

Дифференциальное уравнение, связывающее концентрацию в жидкости С с концентрацией в капсулах С,

<1С ЗеР ВС\

л" л (5)

с начальным условием

си=°. (6)

где С(0-концентрация вещества в жидкой фазе в момент времени /; концентрация вещества внутри гранулы на расстоянии г от ее центра в момент времени г; С0 - начальная концентрация в гранулах; Л - средний радиус гранул; £>

V

коэффициент диффузии вещества внутри гранул; е — ——отношение суммарного

объема гранул V, к объему жидкости Уж; ¿-константа равновесия; /?-коэффициент массоотдачи от поверхности гранулы в жидкость.

Решение задачи (1) - (6) относительно концентрации в жидкой фазе С(7), полученное методом интегрального преобразования Лапласа, имеет вид

£Сп

С(0 =

1 + ек

1-2Х-ехр

п=Л

м„2р

Я2

(7)

где /4, - отличный от нуля корень характеристического уравнения \к{ц) + //2]- sin ¡л- ц- K(fS) • cos//

2

Bi

_ 6 •(! + £*)

— 7"

9£к + Кпг+Мл2

1-1 Bi

а о

В! = - массообменный критерий Био; К„ = Дд,).

Множитель перед квадратной скобкой в правой части решения (7) представляет собой установившееся значение концентрации соответствующее наступлению равновесного состояния вещества внутри гранул и в жидкой фазе. Решение (7) можно представить также в безразмерной форме:

¥(¥о) = 1 - £ 4, • ехр(-//„2 ■ Ро), (8)

Л=1

где У = - относительная концентрация; Ро = ~ ■ / - массообменное число С„ Я2

Фурье.

С течением времени, по мере увеличения числа Фурье, возникает режим, в некоторой степени аналогичный регулярному тепловому режиму первого рода. При этом

Що)»1 - А, ■ ехр(-//,2 • Ро). (9)

Если оболочка гранул отсутствует, а интенсивное перемешивание в системе способствует "срыву" пограничного слоя, то сопротивление массоотдаче становится пренебрежимо малым, а приведенный коэффициент массоотдачи /? стремится к бесконечности. Проведенные эксперименты показывают, что скорость высвобождения вещества гранул практически не зависит от интенсивности перемешивания (числа качаний). Это дает возможность предположить, что в данном случае внешнедиффузионное торможение можно не учитывать.

Применительно к математической модели это означает, что граничное условие третьего рода (4) переходит в условие первого рода

а решение задачи в безразмерной форме (8) будет зависеть юлько от объемной концентрации капсул е и константы равновесия к. Вводя новые переменные

(ю)

1-У ,__с_

сго

преобразуем уравнение (8) к виду:

1п0 = £>г. (12)

Следовательно, график зависимости \пв от т должен Представлять собой прямую, проходящую через начало координат, угловой коэффициент которой равен коэффициенту диффузии Г>.

Предложенная математическая модель, позволяет определять коэффициент диффузии вещества, заключенного в гранулах, посредством обработки экспериментальных данных. Обработка проводится в два этапа: 1) по измеренному равновесному (установившемуся) значению концентрации Ск находится константа равновесия к; 2) данные преобразуются к зависимости (12), и по угловому коэффициенту полученной прямой определяется коэффициент диффузии Б.

Разработана программа для решения обратной задачи (определение коэффициента диффузии) и прямой задачи (оценка динамики изменения концентрации вещества в жидкой фазе при различных условиях массообмена). С помощью данной программы были определены коэффициенты диффузии модельных веществ в альгинатной матрице. Экспериментальные данные, преобразованные к зависимости (12), показаны на рис И (прямоугольник ограничивает линейную область регулярного режима).

Ы& ^

Рис. 11 Экспериментальные данные, преобразованные к зависимости (12).

25 50 75 100 наш

Рис. 11 Сравнение экспериментальных и расчетных данных.

Экспериментальные данные в не преобразованном размерном виде, показаны точками на рис. 12. Сплошной линией показаны результаты вычислений с использованием выражения (7) и определенных значений константы равновесия и коэффициента диффузии, в предположении, что приведенный коэффициент массоотдачи /Устремится к бесконечности.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

По результатам настоящей диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

1. Изучено влияние физико-химической модификации на массоперенос низкомолекулярных веществ различной природы в гидрогелях на основе альгинатов.

2. Установлено, что природа сшивающего агента (Са2+, Ва2+, 8Г2*) не оказывает существенного влияния на процесс гелеобразования. Обработка исходного раствора алыината натрия ультразвуком мощностью не более 5 Вт/см2 способствует упрочнению структуры гидрогеля.

3. Разработаны методики анализа модельных веществ (метронидазола, фенилаланина, тимогена, даларгина) методом капиллярного зонного электрофореза.

4. Исследован процесс массопереноса модельных веществ в гидрогеле. Установлено, что начальная концентрация веществ в гранулах, средний диаметр гранул, соотношение объем грану л/объем жидкой фазы не оказывает влияния на значение коэффициента диффузии (D). При увеличении концентрации исходного раствора альгината натрия в 3 раза значение D уменьшается в среднем в 2 раза.

5. Показано, что введение в состав матрицы добавок хитозана и пектина увеличивает значение D, снижая ее защитные свойства. Внесение полисахаридов льна уменьшает значение выхода веществ из гранул в среднем на 10 % и оказывает незначительное влияние на значение D.

6. Установлено, что обработка водного раствора альгината натрия в течение 35 минут ультразвуком мощностью 460 Вт/см2 вызывает уменьшение молекулярного веса макромолекул полимера в 3 раза (с 1,5 ■ 106 до 0,5 • 106).

7. Показана возможность получения, посредством варьирования значения молекулярного веса макромолекул альгината, матриц с заданными свойствами, характеризуемых различной скоростью растворения в щелочной среде кишечника (от 20 до 50 минут).

8. Исследованы двухслойные капсулы с оболочкой на основе альгината, обработанного ультразвуком, которая позволяет в среднем в 4 - 5 раз сократить выход модельных веществ из капсул в условиях, имитирующих условия желудка.

С 9. Разработана математическая модель массообмена полисахаридных капсул с

окружающей жидкой фазой. На основе разработанной математической модели i создана программа для ЭВМ "Диффузия", предназначенная для расчета

массообмена сферических частиц с окружающей жидкой фазой.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. O.V. Manaenkov, A.I. Sidorov, Е.М. Sulman. Express method for amino acid determination via capillary electrophoresis without their preliminary dcrivatization. 4th European Congress on Chemical Engineering: Book of Abstracts N 10, Granada, Spain, 21-25 September 2003. - P. 11.3-052.

2. Манаенков O.B., Сидоров А.И., Тихонов Б.Б. Разработка пищевых добавок на основе биологически активных веществ, инкапсулированных в полисахаридные матрицы. От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пшцевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии. Материалы конференции молодых ученых. Вып. 3.28 сентября 2003. Тверь. С. 48 - 49.

3. Манаенков О.В., Сидоров А.И., Сульман Э.М. Экспресс - определение аминокислот методом капиллярного электрофореза без их предварительной дериватизации. Журнал аналитической химии, 2003, том 58, № 10, с. 1093 - 1096.

4. Манаенков О.В., Сидоров А.И., Сульман Э.М. Количественное определение метронидазола методом капиллярного электрофореза с ультрафиолетовым детектированием. Химико-фармацевтический журнал, №11,2003, с. 47 - 48.

5. Сидоров А.И., Сульман Э.М., Манаенков О.В., Тихонов Б.Б., Смирнова JI.E., Виноградов В.В. Создание пищевых добавок на основе биологически активных веществ, инкапсулированных в полисахаридных матрицах. - Мат. научно-техн. конф. "Технологии живых систем". - М.: МГУПБ, 2003. - с. 71 - 75.

6. Манаенков О.В., Тихонов Б.Б. Исследование диффузии лекарственных средств из полисахаридных матриц. XI Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Химия, технология и эколошя",

A/a {SS9

2006-4

22219

Тверь, 2004, с. 41.

7. O.V. Manaenkov, A.I. Sidorov, E.M. Sulman, B.B. Tikhonov. Influence of various factors on alginate matrix formation. ХП International workshop on bioencapsulation, Faculty of pharmacy, Vitoria (Spain), 24 - 26 September, 2004. P. 186 - 189.

8. E.A. ¿linger, O.V. Manaenkov, A.V. Klinger, A.I. Sidorov. Mathematical modeling of drug release from beads. XII International workshop on bioencapsulation, Faculty of pharmacy, Vitoria (Spain), 24 - 26 September, 2004. P. 194 - 197.

9. O.B. Манаенков, А.И. Сидоров. Влияние физико-химических факторов на процесс формирования альгинатной матрицы. Материалы III международной научной конференции студентов и молодых ученых. Живые системы и биологическая безопасность населения, Москва, 2004, с. 39 - 42.

10.А.И. Сидоров, Э.М. Сульман, О.В. Манаенков, А.В. Клингер, Б.Б. Тихонов, Е.В. Ожимкова, JI.E. Смирнова, В.Ф. Виноградов. Формирование структуры альгинатных матриц и влияние параметров процесса на диффузию инкапсулированных БАВ. Материалы научно-технической конференции «Технологии живых систем», Москва, 2004, с. 104 -107.

11. О.В. Манаенков, Б.Б. Тихонов, Е.В. Ожимкова. Влияние условий формирования структуры алыинатных капсул на кинетику диффузии инкапсулированных биологически активных веществ. Вестник Тверского государственного технического университета: Научный журнал. Тверь: ТГТУ, 2004. Вып. 5. с. 96 -99.

12. Манаенков О.В., Тихонов Б.Б. Разработка систем доставки лекарств на основа биополимеров с покрытием из альгината кальция. ХП Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Физика, химия и новые технологии", Тверь, 2005, с. 52.

13.Клингер А.В., Манаенков О.В., Сульман Э.М. Расчет массообмена сферических частиц с окружающей жидкой фазой («Диффузия»). Свидетельство об официальной регистрации программы № 2005610789. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 6 апреля 2005 г.

14. Манаенков ОБ., Клингер А.В., Сидоров А.И., Сульман Э.М., Косивцов Ю.Ю. Математическая модель массообмена полисахаридных гранул с окружающей жидкой фазой. Известия ВУЗов "Химия и химическая технология", 2005, т. 48, вып. 11, с

15.Манаенков О.В., Сидоров А.И., Сульман М.Г., Тихонов Б.Б. Влияние ультразвукового воздействия на физико-химические свойства водных растворов альгината натрия и гелей на их основе. Известия ВУЗов "Химия и химическая технология", 2005, т. 48, вып. 11, с

16.0. Manaenkov, A. Sidorov, Е. Sulman, A. Klinger. Influence of various factors on alginate matrix formation. Book of abstract. 7th World Congress of Chemical Engineering (Incorporating the 5th European Congress of Chemical Engineering), Glasgow, Scotland, 10 -14 July, 2005. P. 140.

17. Манаенков О.В., Сидоров А.И., Сульман Э.М. Влияние ультразвукового воздействия на характеристики оболочек капсул из альгината кальция. IV Международная научно-практическая конференция «Медицинская экология». Сборник статей. Пенза, 2005, с. 72 - 75.

Подписано в печать 1.11.05 Физ.печ.л 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 184 Типография ТГТУ. 170026, г. Тверь, наб. А. Никитина, 22

Введение

1. Системы доставки лекарств (СДЛ)

1.1 Трансдермальные системы доставки лекарств

1.2 Парентеральные системы доставки лекарств

1.3 Системы доставки лекарств стоматологического назначения

1.4 Системы доставки лекарств перорального применения

2. Составы и методы приготовления систем доставки лекарств перорального применения

2.1 Требования к системам доставки лекарств перорального применения

2.2 Вещества, используемые в системах доставки лекарств перорального применения

2.2.1 Пектиновые вещества

2.2.2 Хитозан

2.2.3 Альгинаты

2.3 Принципы изготовления систем доставки лекарств перорального применения на основе альгинатов

2.3.1 Механизм гелеобразования

2.3.2 Методы изготовления микро- и макрокапсул на основе альгинатов

2.3.2.1 Требования к методам изготовления микро- и макрокапсул

2.3.2.2 Эмульсионные методы

2.3.2.3 Капельные методы

2.4 Модифицирующие добавки к системам доставки лекарств на основе альгинатов

2.4.1 Назначение модифицирующих добавок

2.4.2 Хитин и хитозан

2.4.3 Пектин

2.4.4 Нетрадиционные модифицирующие добавки

2.5 Инкапсулянты для пероральных систем доставки лекарств 31 2.5.1 Пептиды, белки

2.5.2 Антибиотики

2.5.3 Витамины

2.5.4 Вакцины

2.5.5 Растительные и животные клетки, бактерии

3. Методики приготовления капсул, эксперимента и анализа

3.1 Сырье и вспомогательные материалы

3.1.1 Натрия альгинат

3.1.2 Хитозан

3.1.3 Кальций хлористый

3.1.4 Натрий хлористый

3.1.5 Модельные БАВ (инкапсулянты)

3.1.6 Полисахариды льна

3.2 Приготовление капсул

3.2.1 Приготовление растворов

3.2.2 Лабораторная установка для получения капсул

3.2.3 Сушка капсул

3.3 Методика эксперимента

3.4 Физико-химические исследования 51 3.4.1 Анализ метронидазола методом капиллярного зонного электрофореза 51 Н* 3.4.2 Анализ фенилаланина, тимогена и даларгина методом капиллярного зонного электрофореза

3.4.3 Анализ тяжелых металлов в исходном сырье методом атомно-абсорбцинной спектроскопии

3.4.4 ИК - спектроскопия

3.4.5 Световая микроскопия

4. Результаты и их обсуждение 61 4.1 Исследование процесса формирования внутренней структуры капсул

4.1.1 Влияние времени инкубации в растворе сшивающего агента

4.1.2 Влияние природы сшивающего агента

4.1.3 Влияние ультразвуковой обработки исходного раствора альгината натрия

4.1.4 Результаты атомно-абсорбционного анализа

4.1.5 Результаты ИК - спектроскопии

4.2 Исследование влияния условий процесса на диффузию метронидазола в альгинатной матрице

4.2.1 Устранение внешнедиффузионного торможения

4.2.2 Влияние начальной концентрации метронидазола

4.2.3 Влияние среднего диаметра капсул

4.2.4 Влияние соотношения (объем гранул/объем жидкой фазы)

4.3 Изучение диффузии метронидазола в условиях, имитирующих условия желудка

4.3.1 Физиологические условия желудка человека и подбор условий проведения экспериментов ?

4.3.2 Влияние концентрации исходного раствора альгината натрия

4.3.3 Влияние модифицирующих добавок

4.3.3.1 Влияние хитозана

4.3.3.2 Влияние полисахаридов льна

4.3.3.3 Влияние пектина

4.4 Влияние ультразвука

4.4.1 Характеристики ультразвука, используемого в работе

4.4.2 Влияние ультразвука на реологические свойства водных h растворов альгината натрия

4.4.3 Влияние ультразвука на растворимость альгинатных гранул в среде, имитирующей условия кишечника

4.4.4 Влияние ультразвуковой обработки на диффузию метронидазола

4.5 Влияние оболочки из альгината кальция

4.6 Исследование диффузии низкомолекулярных пептидов в альгинатной матрице

5. Математическая модель массообмена капсул с окружающей жидкой фазой

5.1 Диффузия метронидазола в ядре капсулы

5.1.1 Постановка и решение задачи

5.1.2 Анализ решения

5.1.3 Внешнедиффузионное торможение

5.1.4 Набухание гранул

5.1.5 Программа «Диффузия» 104 5.2 Диффузия метронидазола в оболочке капсулы 106 Выводы 110 Список использованных источников

Актуальность проблемы и общая характеристика работы.

В последние несколько десятилетий были созданы научные основы конструирования систем доставки лекарств (СДЛ) направленного действия (drug-delivery systems - DDS). Это различные микросферы и микрокапсулы, которые изначально считались хорошими потенциальными носителями лекарств различного применения. Микрокапсулирование как принцип создания систем направленной доставки и защиты веществ широко применяют в производстве различных продуктов и препаратов. Например, фармацевтические средства пролонгированного действия, обеспечивающие защиту от воздействия желудочного сока при пероральном применении пептидов, вакцин и других препаратов.

Научный и практический интерес к проблеме микрокапсулирования очень высок, о чем свидетельствует обширная литература по этой теме, периодические издания, регулярные международные симпозиумы, организуемые Международным обществом по микрокапсулированию.

Весьма перспективными являются системы доставки лекарств перорального применения. Они заключают в себе такие достоинства как простота применения, высокая эффективность, низкая себестоимость, т.к. для их изготовления не требуются дорогостоящие реагенты и оборудование. Применение таких лекарственных препаратов означает уменьшение их лечебных доз, понижение общей токсичности и постоянство действия активного вещества. При этом остается проблема выбора носителя лекарственного средства, которому должны быть присущи строго определенные характеристики, определяющие свойства и эффективность действия системы доставки лекарства в целом.

Соли альгиновых кислот (альгинаты) обладают физико-химическими свойствами, которые обусловливают перспективность их использования в качестве носителя при создании систем доставки лекарств перорального применения. Гелевые матрицы на их основе обладают высокими защитными свойствами, а так же способны к растворению на узких участках желудочно-кишечного тракта.

Использование альгинатов позволит создавать системы доставки лекарств с заданными свойствами.

Цель работы.

Цель работы заключается в исследовании влияния физико-химической модификации на массоперенос веществ различной природы в альгинатных гидрогелях.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- изучение процесса формирования альгинатной матрицы и влияние на процесс физико-химических параметров;

- исследование полученных продуктов с помощью методов ИК-спектроскопии, атомно-абсорбционной спектрометрии, исследование внутренней структуры альгинатных гранул с помощью световой микроскопии;

- изучение процесса массопереноса модельных веществ в альгинатных гранулах;

- изучение влияния на процесс массопереноса начальной концентрации модельного вещества в гранулах, среднего диаметра гранул, соотношения объем гранул/объем жидкой фазы;

- изучение процесса массопереноса модельных веществ в альгинатной матрице в условиях, имитирующих условия желудочно-кишечного тракта;

- изучение влияния модифицирующих добавок и ультразвуковой обработки на процесс массопереноса модельных веществ;

- построение математической модели массообмена альгинатных капсул с окружающей жидкой фазой.

Научная новизна и практическая значимость работы.

Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность физико-химической модификации ионотропных гидрогелей на основе альгинатов, добавкой кислых полисахаридов льна и ультразвуковым воздействием. Впервые изучено влияние проведенной модификации на процесс диффузии модельных веществ (метронидазола, фенилаланина, ди - и гексапептидов) в полученных полисахаридных матрицах и проведен сравнительный анализ с известной модификацией пектином и хитозаном.

Впервые на основе модифицированных альгинатов получены моно- и двухслойные капсулы, отличающиеся повышенной ретенцией инкапсулированных веществ в средах, имитирующих условия желудка человека.

На основании экспериментальных данных определены физико-химические параметры процесса диффузии низкомолекулярных компонентов в альгинатной матрице (коэффициент диффузии, константы равновесия). Проведено математическое моделирование процесса массообмена альгинатных гранул с окружающей жидкой фазой. На основе математической модели разработана программа для ЭВМ "Диффузия" для решения прямой (оценка динамики изменения концентрации вещества в жидкой фазе при различных условиях массообмена) и обратной задачи (определение коэффициента диффузии).

Представленные исследования проводились в рамках реализации межвузовской научно-технической программы "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" (подпрограмма "Технологии живых систем", проект "Создание пищевых добавок на основе биологически-активных веществ, инкапсулированных в полисахаридные матрицы").

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: всероссийская заочная конференция "Катализ в биотехнологии, химии и химических технологиях" (Тверь, 2002), 1-й Международный конгресс: Биотехнология - состояние и перспективы развития (Москва, 2002), 4-й европейский конгресс по химической технологии (Гранада, Испания, 2003), конференция молодых ученых "От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии" (Тверь, 2003), научно-техническая конференция "Технологии живых систем" (Москва,

МГУ ПБ, 2003, 2004), XI Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Химия, технология и экология" (Тверь, 2004), X Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии - 2004» (Волгоград, 2004), 12-й международный симпозиум по биоинкапсулированию (Витория, Испания, 2004), III международная научная конференция студентов и молодых ученых. Живые системы и биологическая безопасность населения (Москва, 2004), XII Региональные Каргинские чтения. Областная научно-техническая конференция молодых ученых "Физика, химия и новые технологии" (Тверь, 2005), IV международная научно-практическая конференция "Медицинская экология" (Пенза, 2005), 7-й всемирный конгресс по химическому инжинирингу (Глазго, Шотландия, 2005).

Выводы

По результатам настоящей диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

1. Изучено влияние физико-химической модификации на массоперенос низкомолекулярных веществ различной природы в гидрогелях на основе альгинатов.

2. Установлено, что природа сшивающего агента (Са2+, Ва2+, Sr2+) не оказывает существенного влияния на процесс гелеобразования. Обработка исходного раствора альгината натрия ультразвуком мощностью не более 5 Вт/см способствует упрочнению структуры гидрогеля.

3. Разработаны методики анализа модельных веществ (метронидазола, фенилаланина, тимогена, даларгина) методом капиллярного зонного электрофореза.

4. Исследован процесс массопереноса модельных веществ в гидрогеле. Установлено, что начальная концентрация веществ в гранулах, средний диаметр гранул, соотношение объем гранул/объем жидкой фазы не оказывает влияния на значение коэффициента диффузии (D). При увеличении концентрации исходного раствора альгината натрия в 3 раза значение D уменьшается в среднем в 2 раза.

5. Показано, что введение в состав матрицы добавок хитозана и пектина увеличивает значение D, снижая ее защитные свойства. Внесение полисахаридов льна уменьшает значение выхода веществ из гранул в среднем на 10 % и оказывает незначительное влияние на значение D.

6. Установлено, что обработка водного раствора альгината натрия в течение 35 минут ультразвуком мощностью 460 Вт/см вызывает уменьшение молекулярного веса макромолекул полимера в 3 раза (с 1,5 ■ 106 до 0,5 • 10б).

7. Показана возможность получения, посредством варьирования значения молекулярного веса макромолекул альгината, матриц с заданными свойствами, характеризуемых различной скоростью растворения в щелочной среде кишечника (от 20 до 50 минут).

Исследованы двухслойные капсулы с оболочкой на основе альгината, обработанного ультразвуком, которая позволяет в среднем в 4 - 5 раз сократить выход модельных веществ из капсул в условиях, имитирующих условия желудка.

Разработана математическая модель массообмена полисахаридных капсул с окружающей жидкой фазой. На основе разработанной математической модели создана программа для ЭВМ "Диффузия", предназначенная для расчета массообмена сферических частиц с окружающей жидкой фазой.

1. N.A. Kshirsagar Drug Delivery Systems. Indian Journal of Pharmacology. 2000, 32, S54-S61.

2. Panchagnula R. Transdermal delivery of drugs. Indian J. Pharmacol. 1997, 29, p. 140 156.

3. Rao P.R., Diwan P.V. Formulation and in vitro evaluation of polymeric films of diltiazem hydrochloride and indomethacin for transdermal administration. Drug Dev. Indian Pharmac. 1998, 24, p. 327 336.

4. Thacharodi D., Rap K.P. Development and in vitro evaluation of chitosan based transdermal drug delivery system for the controlled delivery of propranolol hydrochloride. Biomaterials. 1995, 16, p. 145 - 148.

5. Murthy S.N., Shobha Rani H.S. Comparative pharmacokinetic and pharmacodynamic evaluation of oral vs. transdermal delivery of terbutaline sulphate. Indian Drugs. 1998, 35, p. 34 36.

6. Kushwaha V., Bhowmick A., Behera B.K., Ray A.R. Sustained release of antimicrobial drugs from polyvinylalcohol and gum arabica blend matrix. Art. Cells Blood Subst. Immobilization Biotechnol. 1998, 26, p. 159 172.

7. Jameela S.R., Kumary T.V., Lal A.V., Jayakrishnan A. Progressive loaded chitosan microspheres: a long acting biodegradable controlled delivery system. J. Cont. Rel. 1998, 52, p. 17 24.

8. Chandrashekar G., Udupa N. Biodegradable injectable implant systems for long term drug delivery using poly (lactic-co-glycolic) acid copolymers. J. Pharm. Pharmacol. 1996, 48, p. 669 674.

9. Somayaji B.V., Jariwala U., Jayachandran P., Vidyalakshmi K., Dudhani R.V. Evaluation of antimicrobial efficacy and release pattern of tetracycline and metronidazole using a local delivery system. J. Periodontol. 1998, 69, p. 409 413.

10. Taware C.P., Mazumdar S., Pendharkar M., Adani M.H., Devarajan P.V. A bioadhesive delivery system as an alternative to infiltration anesthesia. Oral Sur. Oral. Med. Oral. Pathol. Oral. Radiol. Endodontics. 1997, 84, p. 609 615.

11. Narayani R., Rao K.P. Polymer-coated gelatin capsules as oral delivery devices and their gastrointestinal tract behavior in humans. J. Biomat. Sci. Polymer. Edition. 1995, 7, p. 39 48.

12. Vanarase S.Y., Nagarsenkar M.S. In-vitro release studies of prochlorperazine pellets coated with ethylcellulose. Indian Drugs. 1995, 32, p. 134 138.

13. Rangaiah K.V., Madhusudhan S., Verma P.R.P. Sustained release of theophylline from HPMC and Eudragit tablet. Indian Drugs. 1995. 32, p. 543 547.

14. Asgar A., Sharma S.N. Sustained release through coated microparticles of nifedipine. Indian Drugs. 1996, 33, p. 30-35.

15. Prasad Y.V., Krishnaiah Y.S., Satyanarayana S. In vitro evaluation of guar gum as a carrier for colon-specific drug delivery. J. Cont. Rel. 1998,51, p. 281 287.

16. Krishnaiah Y.S., Satyanarayana S., Rama Prasad Y.V., Narasimha Rao S. Gamma scintigraphic studies on guar gum matrix tablets for colonic drug delivery in healthy human volunteers. J. Cont. Rel. 1998, 55, p. 245 252.

17. Arshady R. Methodology and nomenclature in microencapsulation. Polymer Preprints, 1994, 35, p. 63 64.

18. Тужилкин В.И., Кочеткова А.А., Колеснов А.Ю. Пектины. Теория и практика применения // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1995. № 1 2. С. 78 - 83.

19. A.M. Золотарева, Т.Ф. Чиркина, Д.Ц. Цыбикова, Ц.М. Бабуева. Исследование функциональных свойств облепихового пектина / Химия растительного сырья, 1998, т. 2, №1, стр. 29-32.

20. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991. -с. 495.

21. Полле А.Я., Оводова Р.Г., Попов С.В. Выделение и общая характеристика полисахаридов из пижмы обыкновенной, мать-и-мачехи и лопуха войлочного. // Химия раст. сырья. 1999. № 1. С. 33-38.

22. Пищевая химия. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД, 2001. - с. 174.

23. Сарафанова JI.A. Применение пищевых добавок: Практические рекомендации. -СПб.: ГИОРД, 1999.-46 с.

24. Chitin and Chitosan: Sources, Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and Application / Ed. T. Anthonsen. L., N.Y.: Elsevier, 1990.

25. Гальбрайх JI.C. Хитин и хитозан: строение, свойства, применение. / Соросовский образовательный журнал, т. 7, № 1, 2001, с. 51 56.

26. Хотимченко Ю.С., Кропотов А.В. Энтеросорбенты для больных и здоровых / Медикофармацевтический вестник Приморья, 1998, № 4, с. 99 107.

27. Хотимченко Ю.С., Кропотов А.В. Применение энтеросорбентов в медицине / Тихоокеанский медицинский журнал, 1999, № 2, с. 84 89.

28. Хитин и хитозан: получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. М.: Наука, 2002. - с. 315.

29. Lim S.T., Forbes В., Berry D.J. et al. // Int. J. Pharm. V. 23. № 1. P. 73 82.

30. Bodek K.H. // Acta Pol. Pharm. 2001. V. 58. № 3. P. 185 194.

31. Janes K.A., Fresneau M.P., Marazuela A. et al. // J. Control Released 2001. V. 15. № 73 (2-3). P. 255-267.

32. Ramadas M., Paul W., Dillep K.J. et al. // J. Microencapsul. 2000. V. 17. № 4. P. 405 -411.

33. Tozaki H., Komoike J., Tada C. et al. // J. Pharm. Sci. 1997. V. 86. № 9. P. 1016 -1021.

34. Сливкин А.И. Полиурониды. Структура, свойства, применение (обзор). Вестник ВГУ. Серия химия, биология. 2000. с. 30 46.

35. Усов А.И. Альгиновые кислоты и альгинаты: методы анализа, определения состава и установления строения // Успехи химии, 68 (11), 1999, с. 1051 1061.

36. A.Haug. Composition and Properties of Alginates. Rep. 30. Norwegian Institute of Seaweed Research, Trondheim, 1964. P. 45.

37. K.Clare. In Industrial Gums, Polysaccharides and Their Derivatives.(Eds R.L.Whistler, J.N.BeMiller). Academic Press, New York; San Diego, 1993. P. 105.

38. G.Skjak-Braek, A.Martinsen. In Seaweed Resources in Europe, Uses and Potential. (Eds M.D.Guiry, G.Blunden). Wiley, New York, 1991. P. 219.

39. Папернова Н.Ю. // Всес. совещ. «Биол. активные вещества гидробионтов нов. лекарств., лечебно профилактические техн. препараты» / Тихоокеан. НИИ рыб. хозяйства и океанографии (ТИНРО). Владивосток. 1991. С. 118.

40. Лапенко Л.В., Сливкин А.И., Сироткина Г.Г // Тезисы докл. 9 Всесоюзн. научн. симпозиума «Синтетические полимеры медицинского назначения». Звенигород. 1991. С. 51.

41. Ю. С. Хотимченко, В. В. Ковалев, О. В. Савченко, О. А. Зиганшина. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов -полисахаридов бурых водорослей. Биология моря , 2001, том 27, № 3, с. 151162.

42. Ю. С. Хотимченко, В. В. Ковалев, О. В. Савченко, О. А. Зиганшина. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов -полисахаридов бурых водорослей. Биология моря , 2001, том 27, № 3, с. 151162.

43. Мирошниченко В.А. и др. // Всес. совещ. «Биол. активные вещества гидробионтов нов. лекарств., лечебно профилактические техн. препараты» / Тихоокеан. НИИ рыб. хозяйства и океанографии (ТИНРО). Владивосток. 1991. С. 117-118.

44. Петров Р.В. и др. Иммуногенетика и искусственные антигены. М. 1983. С. 63.

45. Grant G.T. et al. Biological interactions between polysaccharides and divalent cations: the egg box model. FEBS Letters, 2003, 32, p. 195 - 198.

46. Jalil R., Nixon J.R. Biodegradable poly (lactic acid) and poly (lactide-co-glycolide) microcapsules: problems associated with preparative techniques and release properties. J. Microencapsulation. 1990, 7, p. 297 325

47. Tice T.R., Tabibi E.S. Parenteral drug delivery: injectables. In: Kydonieus A. editor. Treatise on controlled drug delivery: fundamentals optimization, applications. New York: Marcel Dekker, 1991. p. 315-339.

48. Fong J.W. Microencapsulation by solvent evaporation and organic phase separation process. In: Hsieh D, editor. Controlled release systems: fabrication technology, vol. 1. Boca Raton, FL: CRC Press, 1988. p. 81 108.

49. Rajeev A. Jain The manufacturing techniques of various drug loaded biodegradable poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) devices. Biomaterials. 2000, 21, p. 2475-2490.

50. Arshady R. Preparation of biodegradable microspheres and microcapsules: 2. Polylactides and related polyesters. J. Control. Rel. 1991, 17, p. 1 22.

51. Lewis DH. Controlled release of bioactive agents from lactide/ glycolide polymers. In: Chasin M, Langer R, and editors. Biodegradable polymers as drug delivery systems. New York: Marcel Dekker, 1990. p. 1 41.

52. Alonso M.J., Gupta R.K., Min C., Siber G.R., Langer R. Biodegradable microspheres as controlled-release tetanus toxoid delivery systems. Vaccine. 1994,12, p. 299 306.

53. A. Kersulec, C. Bazinet, F. Cobineau, D. Come, J.N. Barbotin, J.F. Hervagault and D.4* Thomas. Physiological behavior of encapsulated somatic embryos. Biomater. Artif.

54. Cells Immobilization Biotechol. 1993, 21, p. 375 381.

55. T. Sone, E. Nagamori, et. all. A novel gene delivery system in plants with calcium alginate micro-beads. J. of Bioscience and Bioengineering. 2002, vol. 94, No. 1, p. 87 -91.

56. Renken A. Formation of microcapsules by reaction of polyanion blends with divalent cations and oligocations, PhD Thesis No. 2158, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, 2000.

57. Schuldt U., Hunkeler D. Characterization methods for microcapsules. Minverva Biotechnology, 1996, 12, p. 249 264.

58. Willaert R.G. Gel entrapment and microencapsulation: methods, applications and engineering principles. Reviews in Chemical Engineering, 1996, 12, p. 5 205.

59. Bartkowiak A., Hunkeler D. Alginate-oligochitisan microcapsules. A mechanistic study relating membrane and capsule properties to reaction conditions. Chemistry of Materials, 1999, 11, p. 2486 2492.

60. Bartkowiak A., Hunkeler D. Alginate-oligochitisan microcapsules. II. control of mechanical resistance and permeability of the membrane. Chemistry of Materials, 2000, 12, p. 206 212.

61. Benita S. Microencapsulation: Methods and Industrial Applications (New York: Marcel Dekker), 1996.

62. Ceausoglu I., Hunkeler D. A new microencapsulation device for controlled membrane and capsule size distributions. J. Microencapsulation, 2002, vol. 19, No. 6, 725 735.

63. McKnight C.A., Ku A., Goosen M.F.A., Penney C., Sun D. Synthesis of chitosan-alginate microcapsule membranes. Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 1988, 3, p. 334-355.

64. Marek Bucko et al. Round robin experiment "Bead production technologies". XII International workshop on bioencapsulation, Faculty of pharmacy, Vitoria (Spain), 24 26 September, 2004. P. 17 - 20.

65. Dziezak J. D. Microencapsulation and encapsulated ingredients. Food Technology, 2, 1988, p. 136-151.

66. Murata Y., Tsumoto K., Kofuji K., Kawashima S. Effects of natural polysaccharide addition on drug release from calcium induced alginate gel beads. Chem. Pharm. Bull. 2003, 51 (2), p. 218 - 220.

67. Hari P.R. et al. Chitosan/calcium alginate microcapsules for intestinal delivery of nitrofurantoin. J. Microencapsulation, 1996, vol. 13, No. 3, p. 319 329.

68. Miyazaki S. et al. Chitosan and sodium alginate based bioadhesive tablets for intraoral drug delivery. Biol. Pharm. Bull. 1994, 17, p. 745 747.

69. Murata Y. et al. Preparation of chitosan reinforced alginate gel beads - effects of chitosan on gel matrix erosion. International Journal of Pharmacology, 1993, 96, p. 139- 145.

70. Munjeri O. et al. Hydrogel beads based on amidated pectin for colon specific drug delivery: the role of chitosan in modifying drug release. Journal of Control Release, 1997, 46, p. 273 - 278.

71. Majeti N.V., Kumar R. A review of chitin and chitosan applications. Reactive and Functional Polymers, 2000, 46, p. 1 27.

72. E.I. Diaz-Rojas et al. Linseed pectin: gelling properties and performance as an encapsulation matrix for shark liver oil. Food Hydrocolloids, 18, 2004, p. 293 304.

73. Y. Murata, N. Sasaki, E. Miyamoto, S. Kawashima. Use of floating alginate gel beads for stomach-specific drug delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 50, 2000, p. 221 226.

74. Majeti N.V., Kumar R. A review of chitin and chitosan applications. Reactive and Functional Polymers, 2000, 46, p. 1 27.

75. Polk A.E., Amsden В., Scarratt D.J., Gonzal A., Okhamafe A.O., Goosen M.F.A. Oral delivery in aquaculture: controlled release of proteins from chitosan-alginate microcapsules. Aquaculture Engineering, 13, 1994, p. 311 323.

76. Coppi G. et al. Chitosan-alginate microparticles as a protein carrier. Drug Dev. Ind. Pharm. 2002, 27 (5). P. 393 400.

77. Coppi G., Iannuccelli V., Leo E., Bernabei M.T., Cameroni R. Protein immobilization in crosslinked alginate microparticles. J. Microencapsul. 2002,19 (1), p. 37 44.

78. Hari P.R., Cahndy Т., Sharma C.P. Chitosan/calcium-alginate beads for oral delivery of insulin. Journal of Applied Polymer Science, 59, 1996, p. 1795 1801.

79. Raj N.K., Sharma C.P. Oral insulin—a perspective. J. Biomater. Appl. 2003, 17 (3). P.183 -196.

80. Onal S., Zihnioglu F. Encapsulation of insulin in chitosan-coated alginate beads: oral therapeutic peptide delivery. Artif. Cells Blood Substit. Immobil. Biotechnol., 2002, 3 (3), p. 229 237.

81. Ramadas M., Paul W., Dileep K.J., Anitha Y., Sharma C.P. Lipoinsulin encapsulated alginate-chitosan capsules: intestinal delivery in diabetic rats. J. Microencapsul. 2000, 17 (4), p. 405 411.

82. Leung Y.F., O'Shea G.M., Goosen M.F., Sun A.M. Microencapsulation of crystalline insulin or islets of Langerhans: an insulin diffusion study. Artif. Organs. 1983, 7 (2), p. 208 212.

83. M.L. Huguet, A. Groboillot, R.J. Neufeld, D. Poncelet, E. Dellacherie. Hemoglobin encapsulation in chitosan/calcium-alginate beads. J. Appl. Polym. Sci., 51, 1994, p. 1427.

84. Zhou S., Deng X., Li X. Investigation on a novel core-coated microspheres protein delivery system. J. Control Release. 2001, 10 (1-2), p. 27 36.

85. Zhou S., Deng X., He S., Li X., Jia W., Wei D., Zhang Z., Ma J. Study on biodegradable microspheres containing recombinant interferon-alpha-2a. J. Pharm. Pharmacol. 2002, 54 (9), p. 1287 1292.

86. Cappai A., Petruzzo P., Ruiu G., Congiu Т., Dessy E., De Seta W., Santa Cruz G., Brotzu G. Evaluation of new small barium alginate microcapsules. Int. J. Artif. Organs. 1995, 18 (2), p. 96 102.

87. Lin Y.H., Liang H.F., Chung C.K., Chen M.C., Sung H.W. Physically crosslinked alginate/N,О-carboxymethyl chitosan hydrogels with calcium for oral delivery of protein drugs. Biomaterials. 2005, 26 (14), p. 2105 2113.

88. Portero A., Remunan-Lopez C., Criado M.T., Alonso MJ. Reacetylated chitosan microspheres for controlled delivery of antimicrobial agents to the gastric mucosa. J. Microencapsulation, 2002, 19 (6), p. 797 809.

89. Qurrat-ul-Ain, Sharma S., Khuller G.K., Garg S.K. Alginate-based oral drug delivery system for tuberculosis: pharmacokinetics and therapeutic effects. J. Antimicrob. Chemother. 2003. 51 (4), p. 931 938.

90. Pandey R., Khuller G.K. Chemotherapeutic potential of alginate-chitosan microspheres as anti-tubercular drug carriers. J. Antimicrob. Chemother. 2004, 53 (4), p. 635 640.

91. С. С. Стебунов, П. В. Ореховский, В. К. Окулич. Антимикробная активность in vitro и in vivo пролонгированных форм антибиотиков. Иммунопатология, № 1, 2000, с. 25 29.

92. Magnusson I. The use of locally delivered metronidazole in the treatment of periodontitis. Clinical results. J. Clin. Periodontal., 1998, 25 (11 pt. 2), p. 959 963, discussion 978-979.

93. Ribeiro A.J., Neufeld R.J., Arnaud P., Chaumeil J.C. Microencapsulation of lipophilic drugs in chitosan-coated alginate microspheres. Int. J. Pharm., 1999, 187 (1), p. 115 123.

94. Matsumoto S., Kobayashi H., Takashima Y. Production of monodispersed capsules. J. Microencapsul. 1986, 3 (1), p. 25-31.

95. Murata Y., Kontani Y., Ohmae H., Kawashima S. Behavior of alginate gel beads containing salt prepared with water soluble vitamins. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2002, 53 (2), p. 249 - 251.

96. Snyder M.M., Malloy M.J. Endothelial dysfunction occurs in children with two genetic hyperlipidemias: Improvement whit antioxidant vitamin therapy. J. Pediatr., 1998, 133, p. 35-40.

97. Jeserich M. et. al. Vitamin С improves endothelial function of epicardial coronary arteries in patients with hypercholesterolaemia or essential hypertention assessed by cold pressor testing. Eur. Heart J., 1999, 20, p. 1676-1680.

98. Levy G., Rao B.K. Enhanced intestinal absorption of riboflavin from sodium alginate solution in man. J. Pharm. Sci. 1972, 61 (2), p. 279 280.

99. Choi B.Y., Park H.J., Hwang S.J., Park J.B. Preparation of alginate beads for floating drug delivery system: effects of CO(2) gas-forming agents. Int. J. Pharm., 2002, 4 (1-2), p. 81 91.

100. Polyak В., Geresh S., Marks R.S. Synthesis and characterization of a biotin-alginate conjugate and its application in a biosensor construction. Вiomacromolecules. 2004, 5 (2), p. 389 396.

101. Нечаева E.A., Вараксин H.A., Рябичева Т.Г., Вилесов А.Д., Станкевич Р.П. Разработка микрогранулированных форм вирусных вакцин. 1-ый Международный конгресс: Биотехнология состояние и перспективы развития. 2002. Москва. Тезисы докладов. С. 49.

102. Гетманова Т. Н., Зайцев Б. Н., Рябичева Т. Г., Вараксин Н. А., Нечаева Е. А. Морфология микрокапсулированной формы коревой вакцины на основе рН -зависимых полимеров. Вопросы вирусологии, № 2, 2003, с. 4 8.

103. Kidane A., Guimond P., Ju T.R., Sanchez M., Gibson J., Bowersock T.L. The efficacy of oral vaccination of mice with alginate encapsulated outer membrane proteins of Pasteurella haemolytica and One-Shot. Vaccine. 2001.19 (17 19), p. 2637 - 2646.

104. Suckow M.A., Park K., Siger L., Turek J., Borie D., Van Horn D., Taylor A., Park H., Bowersock T.L. Immunogenicity of antigens in boiled alginate microspheres. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2000.11 (1), p. 55 68.

105. Kailasapathy K. Microencapsulation of probiotic bacteria: technology and potential applications. Curr. Issues Intest. Microbiol. 2002. 3 (2), p. 39 48.

106. Ouyang W. et. al. Artificial cell microcapsule for oral delivery of live bacterial cells for therapy: design, preparation, and in vitro characterization. J. Pharm. Pharmaceut. Sci. 2004, 7 (3), p. 315 - 324.

107. Rao A. V., N. Shiwnarain, and J. Maharaj. Survival of microencapsulated Bifidobacterium pseudolongum in simulated gastric and intestinal juices. Can. Inst. Food. Sci. Technol. J. 1989. 22, p. 345 349.

108. Kolot F. B. Immobilized cells for solvent production. Process Biochem. 1984. 19, p. 7 -13.

109. Scott C. D. Immobilized cells: a review of recent literature. Enzyme Microb. Technol. 1987. 9, p. 66 73.

110. Sheu T. Y., R. T. Marshall and H. Heymann. Improving survival of culture bacteria in frozen desserts by microentrapment. J. Dairy Sci. 1993. 76, p. 1902 -1907.

111. Prevost H. and C. Divies. Continuous pre-fermentation of milk by entrapped yogurt bacteria. I. Development of the process. Milchwissenschaft. 1988. 43, p. 621 -625.

112. Ki-yong L. and Tae-ryeon H. Survival of Bifidobacterium longum immobilized in calcium alginate beads in simulated gastric juices and bile salt solution. Applied And Environmental Microbiology, 2000, Vol. 66, No. 2, p. 869-873.

113. Lee J.S., Cha D.S., Park HJ. Survival of freeze-dried Lactobacillus bulgaricus KFRI 673 in chitosan-coated calcium alginate microparticles. J. Agric. Food Chem. 2004. 52 (24), p. 7300 7305.

114. Chandramouli V., Kailasapathy K., Peiris P., Jones M. An improved method of microencapsulation and its evaluation to protect Lactobacillus spp. in simulated gastric conditions. J. Microbiol. Methods. 2004. 56 (1), p. 27 35.

115. Lamas M.C., Bregni C., Daquino M., Degrossi J., Firenstein R. Calcium alginate microspheres of Bacillus subtilis. Drug Dev. Ind. Pharm. 2001. 27 (8), p. 825 829.

116. Bang S.S., Pazirandeh M. Physical properties and heavy metal uptake of encapsulated Escherichia coli expressing a metal binding gene (NCP). J. Microencapsul. 1999. 16 (4), p. 489 499.

117. Prakash S., Chang T.M. Genetically engineered E. coli cells containing K. aerogenes gene, microencapsulated in artificial cells for urea and ammonia removal. Biomater. Artif. Cells Immobilization Biotechnol. 1993, 21 (5), p. 629 636.

118. Lloyd-George I., Chang T.M. Free and microencapsulated Erwinia herbicola for the production of tyrosine. Biomater. Artif. Cells Immobilization Biotechnol. 1993, 21(3), p. 323 233.

119. Larisch B.C., Poncelet D., Champagne C.P., Neufeld R.J. Microencapsulation of Lactococcus lactis subsp. cremoris. J. Microencapsul. 1994. 11 (2), p. 189 195.

120. Koch S., Schwinger C., Kressler J., Heinzen C., Rainov N.G. Alginate encapsulation of genetically engineered mammalian cells: comparison of production devices, methods and microcapsule characteristics. J. Microencapsul. 2003. 20 (3), p. 303 316.

121. Stensvaag V., Furmanek Т., Lonning K., Terzis A.J., Bjerkvig R., Visted T. Cryopreservation of alginate-encapsulated recombinant cells for antiangiogenic therapy. Cell Transplant. 2004. 13 (1), p. 35 44.

122. Bjerkvig R., Read T.A., Vajkoczy P., Aebischer P., Pralong W., Piatt S., Melvik J.E., Hagen A., Dornish M. Cell therapy using encapsulated cells producing endostatin. Acta. Neurochir. Suppl. 2003, 88, p. 137 141.

123. М.Д. Машковский. Лекарственные средства. Ч. II М.: Медицина, 1993, с. 415.

124. Дэвени Т., Гергей Я. Аминокислоты, пептиды и белки. М.: Мир, 1976, с. 165. Досон Р., Эллиот Д. Справочник биохимика. - М.: Мир, 1991, с. 13 - 36.

125. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. члена — корреспондента РАН, проф. Е.С. Северина, проф. А.Я. Николаева. М.: ГЭОТАР - МЕД, 2001, с. 7.

126. Warrand J. et al. Structural investigations of the neutral polysaccharide of Linum usitatissimum L. seeds mucilage. Int. J. Biol. Macromol. 2005, 35(3-4), p. 121 125.

127. Warrand J. et al. Flax (Linum usitatissimum) seed cake: a potential source of high molecular weight arabinoxylans? J. Agric. Food Chem. 2005, 9, p. 1449 1452.

128. Elizabeth C. Arabinoxylans gels structural and rheological properties and their effect on the controlled release of proteins. XII International workshop on bioencapsulation, Faculty of pharmacy, Vitoria (Spain), 24 26 September, 2004. P. 45 - 48.

129. Манаенков O.B., Сидоров А.И., Сульмаи Э.М. Количественное определение метронидазола методом капиллярного электрофореза с ультрафиолетовым детектированием. Химико-фармацевтический журнал, № 11, 2003, с. 47 48.

130. Руководство по капиллярному электрофорезу (Лекции проф. Энгельгардта X.). Научный совет Российской академии наук по хроматографии. М., 1996.С 25.

131. Система капиллярного электрофореза «Капель». Руководство по эксплуатации 105.00.00.00.00.РЭ. С -Пб.: ООО «Люмэкс», 2001. С. 71.

132. Н.В. Комарова, Л.А. Карцова. Оптимизация условий разделения гербицидов класса хлорфеноксикарбоновых кислот в природных и питьевых водах методом капиллярного зонного электрофореза. Журнал аналитической химии. 2002. т. 57. № 7. с. 766.

133. Манаенков О.В., Сидоров А.И., Сульман Э.М. Экспресс определение аминокислот методом капиллярного электрофореза без их предварительной дериватизации. Журнал аналитической химии, 2003, том 58, № 10, с. 1093 -1096.

134. К. Наканиси. Инфракрасные спектры органических соединений. Пер. с англ. Под ред. А.А. Мальцева, М.: Мир, 1965.- 216 с.

135. Климов П. К., Барашкова Г. М. Физиология желудка. Механизмы регуляции. — Л.: Наука. 1991. — 256 с.

136. Климов П. К. Пептиды и пищеварительная система.- JL: Наука, 1983.- 272 с.

137. Бабкин Б. К. Секреторный механизм пищеварительных желез. — JL: Медгиз,I960. —777 с.

138. Гальперин Ю.М., Лазарев Я. Я. Пищеварение и гомеостаз. — М.: Наука, 1986. —304 с.

139. Основы физиологии человека. / Под ред. Б.И. Ткаченко, Санкт-Петербург: Международный фонд истории науки, 1994.

140. V.I. Balysheva et. al. Immobilization of animal cells in alginate/chitosan microcapsules and their cultivation. XII International workshop on bioencapsulation, Faculty of pharmacy, Vitoria (Spain), 24 26 September, 2004. P. 166 - 169.

141. Мазурин А. В. и др. Фитотерапия сахарного диабета у детей. Медицинский научный и учебно-методический журнал, № 5,2001, с. 35 42.

142. Химия и ультразвук. Пер. с англ. канд. хим. наук Л.И. Кирковского под ред. д-ра хим. наук А.С. Козьмина, Москва, "Мир", 1993, с. 119 132.

143. Margulis М.А. Sonochemistry and Cavitation. Luxemburg: Gordon and Breach Science Publishers. 1995. 543 p.

144. Mason T.J., Lorimer J.Ph. Sonochemistry: Theory, Application and Uses of Ultrasound in Chemistiy. London: Ellis Horwood. 1988. 186 p.

145. Методы химии углеводов. Пер. с англ. Под ред. чл. корр. АН СССР Кочеткова. Издательство «МИР», Москва, 1967, с. 386 - 393.

146. Smitsrod О., Haug A. Estimation of the relative stiffness of the molecular chain in polyelectrolytes from measurements of viscosity at different ionic strengths. Biopolymers, 10, 1971, p. 1213 1227.

147. Оберюхтина И.А., Боголицын К.Г., Попова H.P. Исследование физико-химических свойств растворов альгината натрия, полученного из морских бурых водорослей Laminaria Digitata. Журнал прикладной химии, 2001, т. 74, вып. 10, с. 1596- 1600.

148. Dong L., Hoffman A.S. A novel approach for preparation of pH sensitive hydrogels for enteric drug delivery. Journal of Controlled Release. 1991. 15. P. 141 -152.

149. Koizumi T. et al. Journal of Controlled Release. 2001. 70. P. 277 284. Cruz M. Biotechnol. Appl. Biochem. 2004. 40. P. 243-253.

150. Talukdar M.M. et al. Int. J. Pharm. 1996. 129. P. 233 241.

151. Crank J. The mathematics of Diffusion. 2nd Ed. Oxford: Clarendon Press. 1975. 270 p.

152. Лыков А. В. Теория теплопроводности. M.: Наука. 1967. 600 с.

153. М. R. Rasmussen, Т. Snabe, L. Н. Pedersen. Numerical modeling of insulin and amyloglucosidase release from swelling Ca-alginate beads. Journal of controlled release, 91 (2003). P. 395-405.

154. Клингер A.B., Манаенков O.B., Сульман Э.М. Расчет массообмена сферических частиц с окружающей жидкой фазой («Диффузия»). Свидетельство об официальной регистрации программы № 2005610789. 2005.

155. Гудмен Т. Применение интегральных методов в нелинейных задачах нестационарного теплообмена // Проблемы теплообмена. М.: Атомиздат, 1967. С. 40.

156. Вейник А.И. Приближенный расчет процессов теплопроводности. М.: Гостехтеориздат, 1952. 184 с.