CC BY
8
Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 174-176. Transactions tola Science Centre. Chemistry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 174-176.
Научная статья УДК 544.773.33
DOI:10.37614/2307-5252.2021.2.5.035
ИЗУЧЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ЛИПИДНЫХ НАНОЭМУЛЬСИЙ НА ОСНОВЕ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Екатерина Валерьевна Мищенкош, Екатерина Евгеньевна Тимофеева2, Артём Сергеевич Артамонов3, Марина Юрьевна Королёва4
12,3,4Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
4m.yu. kor@gmail. com
Аннотация
В работе представлены результаты исследования по изучению влияния ионогенного ПАВ цетилтриметиламмоний бромида (ЦТАБ) на размер и Z-потенциал липидных наноэмульсий на основе олеиновой кислоты, полученных методом температурной инверсии фаз и стабилизированных неионогенными ПАВ — Tween 60, Span 60. Ключевые слова:
наноэмульсии, липидные наночастицы, температурная инверсия фаз, олеиновая кислота, ЦТАБ Финансирование
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и МНТИ в рамках научного проекта № 19-53-06014. Original article
STUDY OF THE STABILITY OF LIPID NANOEMULSIONS WITH OLEIC ACID
Ekaterina V. Mishchenko1B, Ekaterina E. Timofeeva2, Artyom S. Artamonov3, Marina Yu. Koroleva4
1, 2, 3, 4Mendeleev University of Chemical Technology, Moscow, Russia
Abstract
This work presents the results of a study on the effect of ionic surfactant cetriltrimethylammonium chloride (CTAB) on the size and Z-potential of lipid nanoemulsions composed of oleic acid, prepared by temperature phase inversion method and stabilized by nonionic surfactants — Tween 60, Span 60. Keywords:
nanoemulsions, lipid nanoparticles, temperature phase inversion, oleic acid, CTAB Funding
This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research and the ISTI under scientific project No. 19-53-06014.
Актуальной проблемой на сегодняшний день является разработка наноразмерных систем, обеспечивающих адресную доставку лекарственных средств. Наноэмульсии (НЭ) представляют большой интерес в этой области, так как их использование в качестве «капсул» для доставки липофильных препаратов повышает эффективность проникновения веществ в органы-мишени. НЭ перспективны для применения в различных областях медицины благодаря размеру капель и улучшенной проницаемости в клетки и ткани, однако существует проблема термодинамической нестабильности получаемых систем из-за коагуляции и оствальдова созревания [1, 2]. Решить эту проблему возможно путем изучения условий получения НЭ и влияния стабилизаторов — поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Чаще всего в качестве стабилизаторов используют неионогенные ПАВ из-за их низкой токсичности [1], однако этого может быть недостаточно для создания устойчивой НЭ. Использование ионогенных ПАВ, к примеру ЦТАБ, приводит к созданию заряда на поверхности капель и дополнительной электростатической стабилизации НЭ, а также влияет на скорость проницаемости капель в клетки.
© Мищенко Е. В., Тимофеева Е. Е., Артамонов А. С., Королёва М. Ю., 2021
В данной работе для получения НЭ были использованы следующие реактивы производства фирмы Sigma-Aldrich: полиэтиленгликольсорбитанмоностеарат — Tween 60 (> 90 %), сорбитанмоностеарат — Span 60 (> 90 %), цеталтриметиламмоний бромид-ЦТАБ (> 99,5 %) NaCl (> 99,5 %). Олеиновая кислота была произведена фирмой Stanchem Sp. Przedsi^biorstwo Chemiczne. Во всех экспериментах использовалась бидисциллированная вода.
Доля дисперсной фазы, состоящей из олеиновой кислоты, была равна 10 об. %. В качестве стабилизаторов были использованы неионогенные ПАВ группы Tween 60 и Span 60. Суммарная концентрация ПАВ составляла 5 об. %. Размер и Z-потенциал капель НЭ определяли методом динамического светорассеяния на приборе Malvern Zetasizer Nano. Было исследовано влияние ЦТАБ на дисперсность НЭ и заряд капель дисперсной фазы.
На рисунке (а) представлена зависимость Z-потенциала капель НЭ от концентрации ЦТАБ. С увеличением концентрации ЦТАБ отрицательный заряд капель НЭ уменьшался по абсолютной величине. При концентрации ЦТАБ 2 мас. % происходила перезарядка поверхности, и при дальнейшем увеличении концентрации ЦТАБ Z-потенциал капель дисперсной фазы становился положительным и возрастал до +7,7 мВ при концентрации ЦТАБ 5-7 мас. %.
со
и н о
10 5 0 -5 -10 -15
270 250 230 210 190 170 150 130 110 90 70 50
0
С ЦТАБ, мас.%
Влияние ионогенного ПАВ ЦТАБ на Z-потенциал (а) и размер (б) капель НЭ
2 4 6 С ЦТАБ, мас.%
Тем не менее при увеличении концентрации ЦТАБ также увеличивалась и вязкость системы, поэтому получить НЭ с концентрацией ЦТАБ 10 мас. % не удалось, при этом в диапазоне концентраций 0-5 мас. % размер капель НЭ не изменялся и оставался постоянным ~80 нм. При добавлении 7 мас. % ЦТАБ диаметр капель резко увеличивался до 235 нм.
а
8
Список источников
1. Koroleva M., Nagovitsina T., Yurtov E. Nanoemulsions stabilized by non-ionic surfactants: stability and degradation mechanisms // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. Vol. 20 P. 10369-10377.
2. Koroleva M. Yu., Nagovitsina T. Yu., Yurtov E. V. Properties of nanocapsules obtained from oil-in-water nanoemulsions // Mendeleev Commun. 2015. Vol. 25. P. 389-390.
References
1. Koroleva M., Nagovitsina T., Yurtov E. Nanoemulsions stabilized by non-ionic surfactants: stability and degradation mechanisms. Phys. Chem. Chem. Phys., 2018, Vol. 20, рр. 10369-10377.
2. Koroleva M. Yu., Nagovitsina T. Yu., Yurtov E. V. Properties of nanocapsules obtained from oil-in-water nanoemulsions. Mendeleev Commun., 2015, Vol. 25, рр. 389-390.
Сведения об авторах
Е. В. Мищенко — аспирант 2-го года кафедры наноматериалов и нанотехнологии;
Е. Е. Тимофеева — студентка 3-го курса кафедры наноматериалов и нанотехнологии;
А. С. Артамонов — студент 3-го курса кафедры наноматериалов и нанотехнологии;
М. Ю. Королева — доктор химических наук, профессор кафедры наноматериалов и нанотехнологии.
Information about the authors
E. V. Mishchenko — second-year Postgraduate Student at the Department of Nanomaterials and Nanotechnology; E. E. Timofeeva — third-year Student at the Department of Nanomaterials and Nanotechnology; A. S. Artamonov — third-year Student at the Department of Nanomaterials and Nanotechnology; M. Yu. Koroleva — Dr Sc. (Chemistry), Professor at the Department of Nanomaterials and Nanotechnology.
Статья поступила в редакцию 21.03.2021; одобрена после рецензирования 01.04.2021; принята к публикации 05.04.2021. The article was submitted 21.03.2021; approved after reviewing 01.04.2021; accepted for publication 05.04.2021.
