Введение. Унаби по латыни называется «зизифус», а в народе это растение зовётся «китайский финик». Зизифус принадлежит к семейству крушиновых. Встречается в диком виде на большой территории от центрального Китая до Закавказья, а культивируется унаби ещё шире: во всех местностях, где только возможно его выращивание. Мякоть плодов зизифуса обладает лекарственными свойствами. Содержащиеся в плодах вещества укрепляют сердечную мышцу, понижают кровяное давление и очень полезны для больных гипертонией. В настоящее время плоды унаби применяют как мочегонное средство при почечнокаменной болезни и воспалении мочевого пузыря. Используют их и как тонизирующее средство. Плоды унаби включают в диету при болезнях печени, гипертонии (как понижающее давление и мочегонное средство), заболеваниях органов дыхания (отмечено, что они оказывают смягчающий эффект при бронхитах, трахеитах, заболеваниях горла). Отвар листьев и коры унаби применяется при легочных заболеваниях, а наружно – при кожных. Очевидным путем повышения биодоступности является уменьшение частиц ингредиента до микро- и наноразмеров. На примере многих лекарственных веществ было показано, что уменьшение размеров частиц приводит к изменению биодоступности и эффективности (Mathiowitz and other, 1997). Супрамолекулярная химия использует законы органической синтетической химии для получения супрамолекулярных ансамблей, координационной химии комплексов и физической химии для изучения взаимодействий компонентов, биохимии – рассмотрения функционирования супрамолекулярных ансамблей. К супрамолекулярным свойствам относятся самосборка и самоорганизация (Григорьев и др., 2010; Зоркий, Лубнина, 1999). В супрамолекулярной химии для достижения контролируемой сборки молекулярных сегментов и спонтанной организации молекул в стабильной структуре используют нековалентные взаимодействия (Rana and other, 2005; Mendes and other, 2011). Самоорганизующиеся структуры можно имитировать как аспекты биологических систем: искусственные клетки мембран, ферментов, или каналы (Hentze, Kaler, 2003).

Основная часть.

Целью исследований является изучение свойств наноструктурированного унаби в различных оболочках (каррагинан, ксантановая, конжаковая и геллановая камеди, агар-агар, натрий-карбоксиметилцеллюлоза и альгинат натрия) как перспективного наноингредиента для разработки новых препаратов медицинского назначения и пищевых продуктов функционального назначения.

Материалы и методы исследования. Материалами исследования являлись образцы нанокапсулированные образцы унаби в различных оболочках: каррагинан, ксантановая, конжаковая и геллановая камеди, агар-агар, натрий карбоксиметилцеллюлоза и альгинат натрия, в соотношениях ядро : оболочка 1 : 3.

Исследование самоорганизации микрокапсул проводили следующим образом. Порошок инкапсулированного биополимером унаби растворяли в воде. Оптимальным разведением было выбрано соотношение исследуемого порошка и воды 1 : 100. Каплю исследуемого наносили на покровное стекло и выпаривали. Высушенную поверхность сканировали методом конфокальной микроскопии на микроспектрометре OmegaScope, производства AIST-NT (г. Зеленоград), совмещенном с конфокальным микроскопом. На этом же приборе получены микрофотографии с самоорганизацией.

Изучение инкапсулированных унаби в сильно разбавленных водных растворах проводилось с помощью метода NTA (метод анализа траектории наночастиц). Измерения проводили на мультипараметрическом анализаторе наночастиц Nanosight LM0 производства Nanosight Ltd (Великобритания) в конфигурации HS-BF (высокочувствительная видеокамера Andor Luca, полупроводниковый лазер с длиной волны 405 нм и мощностью 45 мВт). Работа прибора основана на методе анализа траекторий наночастиц (Nanoparticle Tracking Analysis, NTA), описанном в ASTM E2834. Для измерения были выбраны параметры прибора: Camera Level = 16, Detection Threshold = 10 (multi), Min Track Length:Auto, Min Expected Size: Auto.длительность единичного измерения 215 с, использование шприцевого насоса.

Результаты исследования и их обсуждение. Как видно из рис. 1-3, образование нанокапсул происходит спонтанно за счет нековалентных взаимодействий, и это говорит о том, что для них характерна самосборка. Представленные структуры являются упорядоченными, значит, они обладают самоорганизацией. Следовательно, инкапсулированные полимерной оболочкой унаби обладают супрамолекулярными свойствами. Более того, вид и характер самоорганизации позволяет предположить, что данный характер существенно зависит от природы инкапсулированного биологически активного соединения. Это позволяет говорить о возможности идентификации биологически активных соединений в инкапсулированном виде.

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 1.

Таблица 1

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в конжаковой камеди

(соотношениеядро : оболочка 1 : 3)

Table 1

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of nanocapsules unabi in konjac gum (proportion of core : shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 2.

Таблица 2

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в агар-агаре

(соотношениеядро : оболочка 1 : 3)

Table 2

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in agar-agar (proportion of core and shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 3.

Таблица 3

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в каррагинане

(соотношениеядро : оболочка 1 : 3)

Table 3

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in carageenan (proportion of core and shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 4.

Таблица 4

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби вальгинате натрия

(соотношениеядро : оболочка 1 : 3)

Table 4

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in sodium alginate (proportion of core and shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 5.

                                                                                                                                                                                                 Таблица 5

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в ксантановой камеди

(соотношениеядро : оболочка 1 : 3)

                                                                                                                                                                                                    Table 5

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in xanthan gum (proportion of core and shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 6.

                                                                                                                                                                                     Таблица 6

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в gellan камеди

(соотношение ядро : оболочка 1 : 3)

                                                                                                                                                                                         Table 6

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in gellan gum (proportion of core and shell is 1 : 3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 7.

                                                                                                                                                                               Таблица 7

Статистические характеристики распределения частиц по размерам в образце нанокапсул унаби в натрий карбоксиметилцеллюлозе (соотношение ядро : оболочка 1 : 3)

                                                                                                                                                                                    Table 7

Statistical characteristics of particle size distribution in a sample of unabi nanocapsules in sodium carboxymethyl cellulose

 (proportion of core and shell is 1 : 3)

         Заключение. Полученные данные доказывают наличие нанокапсул в растворах изучаемых образцов. Из рисунков видно, что размеры капсул практически не превышают порога в 1000 нм, а их основная масса лежит в пределах 50-300 нм. Так же можно отметить изменение размера наночастиц в зависимости от природы оболочки. Например, наибольшие средние размеры (340 и 420 нм) образуются в ксантановой камеди и в натрий карбоксиметилцеллюлозе, соответственно, а наименьший средний размер (152 нм) образуется в альгинате натрия. При этом наименьший размер D₁₀ (37,4 нм) дает геллановая камедь.

Таким образом, данное исследование доказало образование нанокапсул унаби в биополимерах. При этом основной размер нанокапсул составляет 120-200 нм.

Полученные результаты могут использоваться для разработки новых препаратов медицинского назначения и в пищевой промышленности для создания продуктов функционального назначения.

Информация о конфликте интересов: авторы не имеют конфликта интересов для декларации.

Conflicts of Interest: authors have no conflict of interests to declare.