Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гомогенизатор высокого давления для приготовления дисперсных систем медико-биологического назначения

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Гомогенизатор высокого давления для приготовления дисперсных систем медико-биологического назначения"

л. т

1..', 1

I о

На правах рукописи

Капцов Владимир Васильевич

ГОМОГЕНИЗАТОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ МВДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

03.00.02 - биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена в Институте биофизики клетки РАН (г.Пущино).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Г.М.Агаджанян Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Э.И.Лежнев кандидат технических наук Н.Н.Князьков

Ведущая организация: Институт биологического приборостроения РАН (г.Пущино)

Защита диссертации состоится " 4 " 1996 г.

в часов на заседании диссертационного совета Д 063.38.23

при С.-Петербургском государственном техническом университете по адресу: 195251, С.-Петербург, ул. Политехническая, д.29.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке С.-Петербургского государственного технического университета

Автореферат разослан " " ¿Зь+г^аы^Л? 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук

О.Л.Власова

Актуальность проблемы. Необходимость создания устройств для приготовления гомогенных высокодисперсных эмульсий и липосомальных суспензий медико-биологического назначения обусловлена их возрастающей потребностью в медицине, фармакологии и биотехнологии.

На основе таких дисперсных систем интенсивно разрабатываются искусственные кровезаменители с газотранспортной функцией (КЗГФ), например, из перфторорганических соединений (ПФС), используя их свойства химической инертности и высокой газорастворимости. Жировые эмульсии для парентерального питания уже достаточно давно нашли широкое применение в практике. Липосомальные суспензии, содержащие лекарственные вещества и биологически активные соединения, позволяют создать высокоэффективные препараты с направленным транспортом этих веществ к органам. Эти и другие дисперсии медико-биологического назначения при приготовлении проходят стадию диспергирования и гомогенизации с целью получения необходимой дисперсности*', которая определяет качество продукта. Способ диспергирования и устройство его реализующее имеют определяющее значение при получении необходимой дисперсности. Оптимально реализованный процесс гомогенизации позволяет получить наиболее однородные по размерам частиц дисперсные системы, что повышает его качественные показатели. При этом конструкция гомогенизатора имеет решающее значение.

Исследование процесса приготовления эмульсий ПФС для искусственных КЗГФ позволяет решить многие общие технологические вопросы создания дисперсных систем медико-биологического назначения, выделить и решить основные технические задачи, возникающие при создании устройства, позволяющего получать дисперсии медико-биологического назначения с необходимыми параметрами.

В 1966 году Clark и Gollan впервые показали возможность применения ПФС для поддержания кизни животных: мыши, помещенные в оксиге-нированный перфторбутилтетрагидрофуран (FX-80), жили около 20 часов. Затем в экспериментах с сердцем крысы они подтвердили возможность применения ПФС в качестве горфузионной среды, снабжающей орган кислородом. Однако, практическая нерастворимость ПФС в воде затрудняет использование неэмульгированных ПФС в медицине и биологии в качестве КЗГФ. Хорошо известно, что первые опыты по применению неэмуль-гированных ПФС в качестве КЗГФ были неудачными из-за гибели живот*) Здесь и далее под дисперсностью понимается распределение частиц эмульсий по диаметрам, которое характеризуется средним диаметром частиц (математическое ожидание), стандартным отклонением распределения и законом распределения, например, нормально-логарифмическим.

ных от эмболии - закупорки капилляров тарфторсоединвниями. Поэтому почти единственно возможным физико-химическим состоянием ПФС, пригодным для медико-оиологических целей, является эмульсия ПФС.

Первые опыты по применению эмульсии ПФС в качестве КЗГФ провели в 1967 году Sloviter и Kamimoto, приготовив эмульсию на основе FX-80 со средним диаметром частиц 2-3 мкм, для перфузии изолированного мозга крысы. Дальнейшее изучение эмульсий ПФС показало, что они имели высокую токсичность, в первую очередь, из-за плохой дисперсности, т.е. из-за наличия большого количества крупных частиц ПФС и из-за наличия ионов фтора. Ионы фтора образовывались при ультразвуковом (УЗ) диспергировании ПФС как следствие чрезмерно высокого энергетического воздействия кавитации на молекулы ПФС. Кроме того было отмечено, что такие эмульсии ПФС не обладали достаточной коллоидно-химической устойчивостью и не сохранялись в течение необходимого времени.

Эмульсии ПФС, являясь дисперсными системами, с точки зрения их медико-биологической направленности должны иметь определенный диапазон размеров частиц т.к. именно дисперсность определяет потенциальную токсичность эмульсий ПФС1 Крупные частицы являются источником возникновения эмболии, а мелкие частицы непродолжительно удерживаются в кровеносном русле, проникают через стенки кровеносных сосудов в ретикулоэндотелиальную систему и остаются там на длительный срок. Дисперсность определяет и коллоидно-химическую стабильность эмульсий ПФС, необходимую при длительном хранении.

Поэтому, наряду с другими факторами, весьма актуальной является проблема получения таких эмульсий ПФС, в которых вместе с высокой кислородной емкостью, небольшой вязкостью, непродолжительным периодом полувыведэния из организма и другими физико-химическими и биологическими показателями, показатели дисперсности (средний диаметр частиц и стандартное отклонение) имели определенные, технологически регулируемые параметры, которые удовлетворяли бы строгим медико-биологическим требованиям. Согласно этим требованиям максимальный диаметр частиц эмульсий ПФС должен быть не более 300-500 нм, что определяется прохождением частиц через капилляры. Вместе с тем показано, что уменьшение доли крупных частиц уменьшает реактогенность эмульсии. Наименьший размер должен быть не менее 30-40 нм, что определяется проницаемостью стенок кровеносных сосудов.

Дальнейшее совершенствование эмульсий ПФС в направлении повышения дисперсности позволила в 1968 году Geyer, Monroe и Taylor использо-

вать эмульсию ПФС для замещения почти всей крови у крыс. В 1976 году Ыа1Ло и Кокоуата разработали экспериментальный КЗГФ "Р1иозо1-ВЛ", который сыграл в разработке проблемы значительную роль.

Однако, совершенствование эмульсий ПК и других дисперсных систем медико-биологического назначения не сопровождалось разработкой и совершенствованием диспергаторов или гомогенизаторов, которые были взяты из смежных областей техники, например из пищевой промышленности, и, следовательно, спроектированы для других целой.

Цель настоящей работы состояла в исследовании процесса приготовления субмикронных дисперсных систем медико-биологического назначения, в частности эмульсий ПФС, методом гомогенизации при высоком■ давлении и в создании устройства реализующего этот процесс.

Задачи исследования.

1) Выбор и исследование способа приготовления высокодисперсных систем медико-биологического назначения методом гомогенизации при высоком давлении на примере эмульсий ПФС и формулирование основных технических требований к диспаргатору;

2) Разработка конструкции и создание диспергатора; изучение основных физико-химических свойств получаемых дисперсий и исследование влияния параметров диспергирования на получаемые дисперсии;

3) Разработка технологических режимов приготовления эмульсий ПФС и определение области применения созданного диспергатора;

4) Исследование влияния физико-химических свойств получаемых эмульсий ПФС на их токсичность при внутривенном введении. Положения выносимые на защиту.

1. Способ уменьшения ширины гомогенизирующей микрощели путем деформационного сближения микронеровностей контактирующих поверхностей.

2. Контактирование поверхностей в гомогенизирующем клапане по типу "конус-острая кромка" создает условия достижения максимального удельного давления для деформационного сближения микронеровностей. Установлено, что средний диаметр частиц эмульсий и липосо-мальных суспензий зависит от: а) величины угла при вершине конической поверхности затвора контактирующей с острой кромкой седла и б) величин твердостей материалов контактирующих поверхностей.

3. Конструкция гомогенизирующего клапана обеспечивает получение субмикронных частиц дисперсных систем медико-биологического назначения со средним диаметром 50-100 нм.

4. Конструкция гомогенизирующего устройства с закрепленным в нем гомогенизирующим клапаном, обеспечивает высокое давление гомо-

генизации, необходимый температурный режим, рециркуляцию и стерильность гомогенизируемой дисперсной системы медико-биологического назначения.

Ь. Конструкция электромеханического привода гомогенизатора высокого давления позволяет плавно изменять производительность и комбинировать режимы гомогенизации дисперсий в широких пределах. 6. Установлена функциональная зависимость среднего диаметра частиц дисперсной системы от давления гомогенизации, количества циклов*^ гомогенизации и температуры на примере эмульсий ПФС медико-биологического назначения.

Научная новизна. Настоящая работа является продолжением исследований процессов приготовления дисперсных систем медико-биологического назначения на примере эмульсий ПФС, и предлагает новые технические решения гомогенизирующего устройства для этих целей.

В результате реализации поставленных задач был впервые разработан и исследован гомогенизирующий клапан, позволяющий получать субмикронные дисперсии медико-биологического назначения со средним диаметром частиц от 50 до 100 нм. Получены зависимости среднего диаметра частиц от угла при вершине конической торцевой поверхности затвора клапана, которые устанавливают влияние конструктивного параметра на дисперсный состав эмульсии. Разработана оригинальная конструкция гомогенизатора высокого давления с широким диапазоном технических параметров и производительности. Исследована зависимость предельного среднего диаметра частиц эмульсий НФС от величины давления гомогенизации и от количества циклов гомогенизации. Для последних получены формулы, отражающие эти зависимости. Получены зависимости концентрации ионов фтора в эмульсиях ПФС от давления и от количества циклов гомогенизации. Исследовано распределение частиц эмульсий ПФС по диаметрам на различных этапах процесса приготовления. Получены данные по влиянию среднего диаметра частиц и концентрации ионов фтора на острую токсичность эмульсий НФС при внутривенном введении их в организм животных.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследо-ния. Настоящая работа проведена в соответствии с плановыми НИР по проблеме "Совершенствование кровезаменителей - переносчиков кислорода", утвервденными Распоряжениями АН СССР 00219 от 4.09.85, Л 0042 от 20.02.86 и * 028 от 29.01.88, а также по проблеме "Синтез

*) количество циклов - это отношение производительности гомогенизатора 0 к исходному объему V жидкого продукта: N=0/7 [сек-1];

новых фторуглеродов и поверхностно-активных веществ для создания кровезаменителей - переносчиков кислорода", утвержденными Распоряжениями АН СССР 0042 от 20.02.86 и £ 028 от 29.01 .88.

Разработана оригинальная конструкция гомогенизатора высокого давления (пат. РФ № 2035855 приоритет от 06.09.89).

Разработан специальный гомогенизирующий клапан (пат. РФ № 2021848 приоритет от ОТ.08.90).

Разработан и исследован способ приготовления эмульсий ПФС методом гомогенизации под высоким давлением, в результате которого предложены составы и способы приготовления кровезаменителей с газотранспортной функцией на основе ПФС (КЗГФ ПФС) - "Перфторан" и "Фторэм" (Авт. св. £ 1298976, 1984). На основании проведенных исследований и с использованием созданных методов и техники разработан лабора-торно-технологический регламент на производство КЗГФ ПФС.

Гомогенизатор высокого давления (ГВД) "Донор-1", основанный на вышеуказанных изобретениях, разработан совместно с Экспериментальным заводом научного приборостроения РАН (ЭЗНП РАН) и изготовлен опытной партией в количестве 10 экз. Он испытан в Институте биофизики клетки РАН, в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН, в Институте пищевых веществ РАН, во ВНШ технологии кровезаменителей и гормональных препаратов Минздравмедпрома РФ, в НИИ физико-химической медицины Минздравмедпрома РЕ и в Экспериментальном предприятии медико-биологических препаратов при Кардиологическом научном центре РАМН.

ГВД "Донор-1" успешно используется в лабораторной технологии при приготовлении для исследовательских целей новых лекарственных препаратов. С помощью этих гомогенизаторов наработано свыше 3000 л различных экспериментальных эмульсий, что обеспечило реализацию широкой научно-исследовательской программы медико-биологических и технологических экспериментов при разработке КЗГФ ПФС.

Изготовлены и испытаны опытные экземпляры ГВД "Донор-2" и ГВД "Эльф-1" (Донор-3"). Оба ГВД испытаны в Институте биофизики клетки РАН. ГВД "Эльф-1" подготовлен к выпуску опытной партией в количестве 20 экз.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на

- Всесоюзной конференции "Медико-биологические аспекты применения эмульсий перфторуглеродов" в г. Пущино в 1983 г.,

- на Всесоюзной конференции "Перфторорганические соединения (ПФС) в медицине. Создание газопереносящего гемокорректора на основе

эмульсий ПФС." в г. Ленинграде в 1988 г.,

- на Всесоюзной конференции "Перфторуглвроды и медицина" в г. Новосибирске в 1989 г.

- на Всесоюзной конференции "Актуальные вопросы разработки и применения эмульсий перфторуглеродов" в г. Пущино в 1990 г.

- на Учредительной конференции по организации общественной межгосударственной научно-исследовательской лаборатории по проблемам применения перфторорганиче ских соединений в медицине и биологии в г.Пущино в 1992 г.

- на VI Симпозиуме по биохимии липидов в г.С.Петербурге в 1994 г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Получено 1 авторское свидетельство СССР и 4 патента РФ, б заявок на изобретения находятся на экспертизе во ВНИИ государственной патентной экспертизы.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на страницах машинописного текста и включает таблиц и 4-1 рисунок. Диссертация состоит из введения, двух глав с обзором литературы и трех глав собственных исследований; диссертация заканчивается заключением, выводами и списком литературы, включающего наименований.

В Приложении I даны примеры использования метода гомогенизации при высоком давлении и разработанного гомогенизатора для приготовления липосомальных дисперсий и жировых эмульсий для парентерального, питания, а также некоторые примеры иного их применения (дезинтеграция микроорганизмов и др.). В Приложении 2 описаны использованные для исследований методы, материалы и устройства.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проводится анализ литературных источников, посвященный разработке дисперсных систем медико-биолигического назначения и на основании требований предъявляемых к таким дисперсиям выводится постановка задачи на создание устройства для их получения.

Как известно, чтобы достичь заданного уровня доставки лекарственного вещества к органам-мишеням, необходимо получить носитель с определенным размером частиц. Первым барьером, с которым сталкивается вещество после введения в сосудистое русло, является сосудистая стенка. Капиллярный эндотелий состоит из специфического слоя клеток с различной пористостью, поэтому небольшие частицы размером менее 20-30 нм могут относительно быстро выходить из кроовотока через капиллярную стенку. С другой стороны частицы более 500 нм могут за-

стревать в капиллярах вызывая эмболию. Кроме того, частицы размером 300-500 нм быстро захватываются и выводятся из организма легкими, печенью и селезенкой, и только частицы более 40-50 нм и менее 300 нм могут относительно долго находиться в кровеносном русле и выполнять газотранспортную функцию или доходить до опухоли или органа-мишени.

Таким образом, важным параметром биологической пригодности дисперсных систем, вводимых в организм внутривенно (газопереносящие эмульсии ПФС, жировые эмульсии для парентерального питания, противоопухолевые липосомы и т.п.), от которого зависит выживаемость животных, является их дисперсность. Кроме того, для эмульсий ПФС размер частиц имеет особое значение, т.к. он определяет величину поверхности газообмена, вязкость и стабильность эмульсий ПФС.

Для эмульсий ПФС было показано, что частицы эмульсии при среднем диаметре менее 120 нм значительно дольше удерживались в кровотоке и имели существенно низкие реактогенные проявления [Otto S., Keipert P.E., et.al. Alliance Pharm. Corp. San Diego, CA., 1993]. Это вызвано, по-видимому тем, что меньшие частицы эмульсии более эффективно обходят ретикулоэндотелиальнуго систему, что выражается в более продолжительном времени полувыведения из крови, меньшей макрофагаль-ной активности и в сниженой реактогенности. Кроме того, уменьшение доли крупных частиц снижает реактогенность эмульсии ПФС. Так например, снижение относительного количества частиц диаметром 200 нм к общему количеству частиц с 4,5Ж до 0,1 Ж уменьшает нейропенический индекс In, который является показателем активации системы комплемента, с 25 усл. ед. до 2 усл. ед. [С.И.Воробьев, 1994].

Таким образом можно заключить, что средний диаметр частиц эмульсий ПФС должен быть 90-120 нм, минимальный диаметр частиц - 30 нм, а максимальный - 500 нм. При этом важно чтобы была достигнута достаточно высокая однородность по размерам частиц, что возможно в результате выполнения процесса гомогенизации.

Во второй главе представлен литературный обзор основ процесса гомогенизации, анализ гомогенизирующих устройств и на основе сделанных выводов производится постановка задачи на разработку гомогенизатора высокого давления для приготовления дисперсий медико-биологического назначения.

Процессы гомогенизации разрабатывались сначала прежде всего для целей пищевой промышленности. Наибольшее развитие они получили в молочной промышленности. Здесь чаще всего используется процесс гомогенизации, который реализуется плунжерными гомогенизаторами при

продавливают молока через узкую микрощель гомогенизирующего клапана. Для гомогенизации молочного жира проведены исследования по определению основных факторов, влияющих на эффективность гомогенизации. В настоящее время в промышленности применяются различные типы клапанных гомогенизаторов, в которых под воздействием высокого давления продукт многократно проходит через узкую микрощель гомогенизирующего клапана и под действием сил турбулентных пульсаций потока, развивающихся в результате перепада давления, размельчается и приобретает однородность по размерам частиц дисперсной фазы - гомогенизируется.

В большинстве известных конструкций гомогенизирующих клапанов микрощель создается между поверхностями седла и затвора клапана. Эти элементы гомогенизирующего клапана имеют некоторую шероховатость поверхности, которая зависит от вида их механической обработки. Высота микронеровностей контактирующих поверхностей определяет минимальную величину их сближения, т.е. минимальную ширину микрощели 1и Уменьшение высоты микронеровностей (улучшение чистоты поверхности) связано со значительными трудозатратами и временем обработки поверхностей. В процессе эксплуатации из-за кавитационной эрозии чистота контактирующих поверхностей седла и затвора ухудшается, что немедленно отражается на качестве гомогенизируемого продукта. Для уменьшения влияния эрозии на контактирующие поверхности гомогенизирующей микрощели повышают твердость материала седла и затвора до 50-60 НЯС*^ путем выбора соответствующего материала (твердые сплавы) или упрочняя их путем специльных видов обработки (закалка, алмазный спеченный слой), что увеличивает трудозатраты на изготовление и ремонт клапанов. Для клапана с плоскими контактирующими поверхностями Н.В.Барановским получена формула определяющая зависимость ширины клапанной микрощели Ь. от конструктивных параметров гомогенизатора:

г 0,5.-1

Ь= 0-[тс-й-ц. (2Р/т) ] (1)

где 11 - ширина клапанной микрощели, 0 - производительность гомогенизатора, ц - коэффициент расхода при прохождении жидкости через, микрощель (зависит от вязкости продукта), й - диаметр входного отверстия клапана, Р - давление гомогенизации, 7 - плотность жидкости.

. По литературным данным ширина гомогенизирующей микрощели колеблется в пределах 25-500 мкм. Измерить ее весьма сложно и часто приводимые данные носят лишь оценочный характер.

*) НЛО - твердость (число твердости) по Роквеллу.

Эффективность гомогенизации, как правило, определяется величиной среднего диаметра частиц получаемой дисперсной фазы. Средний диаметр частиц в процессе гомогенизации уменьшается в зависимости от количества циклов и от давления гомогенизации. Уменьшение среднего диаметра частиц гомогенизируемого- продукта имеет предельную величину, которая зависит как от состава'продукта, так и от технологических параметров гомогенизации (давление, количество циклов, температура). Средний предельный диаметр частиц это такой средний диа-

ср

метр частиц, который устанавливается при большом количестве циклов

гомогенизации (N>10-20), постоянной температуре и зависит только от

величины давления гомогенизации. 1Р5 для молока зэеисит от давления

ср

гомогенизации по формуле Барановского:

1)£Р= Б-Р П (2)

где Р - давление гомогенизации СМПа]; п=0,5 - степенной показатель; В=12000 - коэффициент [нм-МПа];

Таким образом, средний предельный диаметр частиц зависит от величины ширины гомогенизирующей микрощели, но из-за трудностей прямого измерения этой величины о ней приходится судить по величине давления гомогенизации.

Однако, приведенная формула удовлетворительно работает только при давлениях менее 50 МПа т.к. предельный средний диаметр жировых частиц получаемый в молоке и необходимый для практических нувд равен 500 нм. Известны и другие формула предельного среднего диаметра жировых частиц молока, но они все не выдерживают проверки для диапазона размеров менее 250 нм и, следовательно, не пригодны для исследования большинства дисперсий медико-биологического назначения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Гомогенизирующий клапан. В третьей главе представлены результаты собственных исследований по разработке и изучению наиболее важного узла гомогенизатора высокого давления - гомогенизирующего клапана.

В диссертации проведено исследование процесса такого деформационного сближения контактирующих поверхностей, который позволяет уменьшить ширину микрощели, и, следовательно, средний диаметр частиц эмульсий, уменьшить трудозатраты на изготовление и ремонт клапана. На основе изучения этого процесса предложена соответствующая конструкция гомогенизирующего клапана.

т ^ — 1л —

При контактировании шероховатых поверхностей различают два основных вида контакта: упругий и пластический. Упругий контакт имеет место для твердых металлических поверхностей с высокой чистотой обработки (шероховатость поверхности от 1^=3,2-1,6 мкм (8 кл.) до 1*2=0,05-0,025 мкм (12 кл.)). Упругий контакт также наблюдается при повторном нагружении металлических поверхностей, которые при первом нагружении деформировались пластически, до тех пор пока нагрузка не превышает первоначальную. Пластический контакт с поверхностным упрочнением материала имеет место для мягких металлических поверхностей с грубой (шероховатость поверхности, от Е2=320-160 мкм (1 кл.) до Нг=40-20 мкм (4 кл.)) и средней чистотой обработки (шероховатость поверхности от Н2=20-10 мкм (5 кл.) до И2=е,3-3,2 мкм (7 кл.)).

На рис. 1 показана схема разработанного гомогенизирующего клапана (вид сбоку, разрез) и укрупненно профиль гомогенизирующей микрощели с рельефом микровыступов (вид сбоку и разрез по острой кромке).

При контактировании двух шероховатых поверхностей, первыми вступают в контакт не самые высокие выступы, а те из них, которым противостоит на сопряженной поверхности такой выступ, что сумма высот выступа первой поверхности и противолежащего ему выступа второй поверхности окажется наибольшей. По мере увеличения нагрузки происходит деформация уже контактирующих выступов и в контакт будут вступать все новые пары противостоящих выступов, обладающих все меньшей суммой высот. Образовавшаяся таким образом площадь касания будет состоять из площадок, расположенных на разных высотах и под различными углами. Однако, увеличение площади за счет наклона площадок невелико (углы наклона малы - менее 10°) и при расчетах принимается, что все площадки контакта расположены в одной плоскости.

Гомогенизирующий клапан работает следующим образом. После установки на место в гомогенизирующее устройство седло клапана 1 зажимается в корпусе гомогенизирующего устройства и герметизируется с помощью прокладки 11. Затвор 4 устанавливается в седло 1 и самоцентрируется посредством конической торцевой поверхности 5 и радиальных выступов седла 7. При плотном без нагрузки прилегании контактирующих поверхностей седла и затвора расстояние между средними линиями микронеровностей профиля контактирующих поверхностей определяется суммой высот наибольших выступов, вступивших в контакт. Затем затвор прижимается к острой кромке седла с некоторой силой У, создаваемой, например, пружиной. Сила Р создает давление на поверхность седла и затвора р^. Упрощенно можно считать, что если давле-

Рис. 1. Схема гомогенизирующего клапана

На схеме цифрами обозначены: 1 - седло; 2 - входное отверстие; 3 - выходное отверстие; 4 - затвор; 5 - коническая торцевая поверхность; ь - кольцевая острая кромка седла; 7 - выступы; 8 - кольцевая прямоугольная в сечении канавка; 9 - фронтальная поверхность клапана; 10 - кольцевая канавка; 11 - запрессованная уплотнящая металлическая прокладка; 12 - цилиндрическая поверхность; 13 и 14 - плоскости;

ние р^<от, (где о - предел текучести материала седла или затвора), то имеет место упругая деформация микронеровностей и деформационного сближения нет. При р^>от имеет место пластическая деформация и деформационное сближение поверхностей имеет место. В этом случае происходит вдавливание "твердой" острой кромки седла 6 в "мягкую" коническую торцевую контактирующую поверхность затвора 5. В результате вдавливания выступы микронеровностей претерпевают пластическую деформацию и уменьшаются, что приводит к сближению контактирующих поверхностей. Расстояние между средними линиями микронеровностей профиля контактирующих поверхностей уменьшается. При этом ширина микрощели уменьшается на величину деформационного сближения поверхностей. Величина деформационного сближения в основном зависит от нагрузки Р, площади контакта и пределов текучести материалов седла и затвора о . Уменьшение высот поверхностных микронеровностей сопровождается упрочнением поверхностного слоя седла и затвора. Сле-

довательно, при первоначальном нагружении контакта некоторой силой Р происходит формирование и улучшение геометрических и механических параметров гомогенизирующей микрощели. Повторное нагружение контакта нагрузками, меньшими чем Р, не влияет на параметры микрощели, так как такой повторный контакт носит упругий характер. Деформационное упрочнение уменьшает износ поверхностей в 1,5-2 раза.

В разработанном гомогенизирующем клапане контакт шероховатых поверхностей седла и затвора носит пластический характер с упрочнением поверхностного слоя материала. Следует подчеркнуть, что в известных ранее гомогенизирующих клапанах контакт шероховатых поверхностей седла и затвора носит упругий характер из-за высокой чистоты поверхностей седла и затвора и малых величин удельного давления на контактирующие поверхности.

Для затворов из материалов различной твердости (медь НВ*^=50, дюралюминий НВ=200, сталь НВ=350) с углами при вершине конуса от 15° до 180° и седла с острой кромкой из закаленной стали (НВ=370) в процессе гомогенизации определялся средний диаметр частиц эмульсий ПФС. Выло установлено, что средний диаметр частиц эмульсий ПФС, изменяется в зависимости от величины угла при вершине конической поверхности затвора по U-образным кривым на любом цикле гомогенизации (рис.2). Из анализа рис.2 видно, что наилучший гомогенизирующий эффект имеет место при углах от 60° до 120°. Твердость материалов затвора и седла гомогенизирующего клапана также влияет на величину среднего диаметра частиц эмульсий ПФС. На рис.3 приводится тенденция изменения среднего диаметра частиц эмульсий ПФС от твердости материала затвора, полученная для меди, дюралюминия и стали. Из этой тенденции видно, что с увеличением твердости материала затвора средний диаметр частиц на ранних этапах гомогенизации (N=5) увеличивается более явно, чем на более поздних этапах (N=30). Это объясняется тем, что однородность по размеру частиц дисперсной системы на более поздних этапах заметно выше чем на ранних. Соотношение твердостей материалов острой кромки седла и конической поверхности затвора является определяющим фактором в реализуемом типе контакта - упругом или пластическом.

Полученные параметры конструкции клапана (угол при вершине конической поверхности, твердость материала) позволяют оптимизировать конструкцию и повысить эффективность гомогенизации.

*) НВ - твердость (число твердости) по шкале Бринеля [МПаК

Средний диаметр частиц, нм

О 10 00 4Я во 75 80 10в 120 115 150 165 180

Угловые градусы

Средний диаметр частиц, ни

Колнч. циклов 5

| 90 град

Колич. циклов 30 .. _

15 1рад

0 50 (СО 16D etx> eso 300 550 ice

Твердость по Бринелю, НВ МПа

гао

о

РИС. 2.

Зависимость среднего диаметра частиц от величины угла при вершине конической поверхности затвора гомогенизирующего клапана (сталь, НВ=350) для различного числа N циклов гомогенизации.

Рис. 3.

Тенденция изменения среднего диаметра частиц от твердости материала конической поверхности затвора (твердость острой кромки седла клапана НВ=370, сталь) при числе циклов гомогенизации N=5 и N=30.

2. Основные узлы гомогенизатора высокого давления.

Для реализации необходимых условий работы разработанного гомогенизирующего клапана была разработана и создана оригинальная конструкция гомогенизатора.

Совместно с Экспериментальным заводом научного приборостроения РАН (г.Черноголовка) были разработаны и изготовлены гомогенизаторы "Донор-I", "Донор-2" и "Эльф-1" ("Донор-3"). В четвертой главе приводятся исследования конструкций основных узлов разработанного гомогенизатора высокого давления.

На рис. 4 приведена структурная схема гомогенизатора "Донор-1". На структурной схеме незакрашенными стрелками показаны электрические связи блока управления с магнитным пускателем и электродвигателем гомогенизатора "Донор-1". Закрашенные стрелки около жирных сплошных линий показывают направление движения гомогенизируемого продукта. Продукт рециркулирует в процессе гомогенизации в течении нескольких циклов из расходной емкости 1 через перепускной клапан 2 и гомогенизирующее устройство 4 опять в расходную емкость 1 до

достижения необходимой дисперсности. После этого перепускной клапан переключают на приемную емкость 12 и собирают в нее готовый продукт

На рис. 5 показана конструкция гомогенизатора "Донор-1" (вверху - вид сбоку, в разрезе, внизу - вид сверху, со снятой крышкой корпуса и без электродвигателя).

Гомогенизатор содержит корпус 1, преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное 2, гомогенизирующие устройства 3 (2 шт.), плунжеры 4 с уплотнительными элементами Б, асинхронный электродвигатель 6, манометрические устройства контроля давления 7, силовые полурамки 8, узлы плавной регулировки длины хода плунжера 9. Преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное состоит из глобоидного червяка 10, связанного с ним глобоидно--зубчатого колеса 11 с цилиндрическими выступами 12 на его торцах, которые снабжены подшипниками 13, а также фиксирующих планок 14- с направляющими пазами. Передние стенки полурамок выступают наружу корпуса гомогенизатора и снабжены вилками 15 для крепления плунжеров. Задние стенки полурамок связаны с устройствами плавной регулировки длины хода плунжера 9. Устройство плавной регулировки длины хода плунжера состоит из упора 16, снабженного пятой 17. Упор имеет фасонный хвостовик (квадратный в сечении) 18, выведенный через корпус гомогенизатора наружу и сопряженный с барабаном 19 для установки длины хода плунжера по шкале барабана.

На рис. 6 показана конструкция гомогенизирующего устройства (головки). Каждое гомогенизирующее устройство имеет корпус 20 и легкосъемное крепление плунжера к вилке полурамки с помощью штифта 21. Внутри корпуса гомогенизирующего устройства размещены набор уплот-нительных элементов (манжеты и опорные кольца) 5, поджатых грунд-буксой 22, затвор 23 и седло 24 гомогенизирующего клапана. Уплотни-тельные элементы 5 охвачены охлаздающей рубашкой 25, а гомогенизирующий клапан охвачен охлаждающей рубашкой 26. Затвор гомогенизирующего клапана прижат к седлу толкателем 29 и пружиной 30. Продукт поступает внутрь гомогенизирующего устройства в результате всасывающего движения плунжера через всасывающий клапан 27 и выходит после гомогенизации через выпускной патрубок и штуцер 28. Толкатель 29 и пружина 30 связаны с барабаном-гайкой 31, которая закреплена резьбовым соединением с корпусом гомогенизирующего устройства 20. Путем вращения барабана-гайки по резьбе регулируется степень прижатия затвора гомогенизирующего клапана к седлу, что при работе устройства находит отражение на показаниях величины давления гомогенизации.

Рис. 4.

Структурная схема гомогенизатора высокого давления "Донор-Х".

На схеме цифрами обозначены: 1 - расходная емкость; 2 - клапан перепускной; 3 - всасывающий клапан; 4 - гомогенизирующее устройство (головка); 5 - рукоятка регулятора давления гомогенизации; 6 - манометрическое устройство; 7 - глобидно-червячный редуктор, устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и устройство регулировки производительности; 8 - рукоятка устройства регулировки производительности; 9 - электродвигатель; 10- магнитный пускатель электродвигателя; 11- блок управления; 12- приемная емкость;

Конструкция гомогенизирующего устройства, включающего гомогенизирующий клапан, позволяет обеспечить высокое давление гомогенизации, необходимый температурный режим, рециркуляцию и стерильность гомогенизируемой дисперсии медико-биологического назначения.

3. Исследование эффективности работы гомогенизатора высокого давления на примере гомогенизации эиульсий ПФС.

В пятой главе приведены результаты собственных исследований по определению эффективности работы разработанного гомогенизатора высокого давления, которая определялась по величине среднего диаметра частиц эмульсий ПФС. Исследование процесса приготовления эмульсий ПФС имеет и самостоятельное значение, т.к. они являются основой разрабатываемых кровезаменителей с газотранспортной функцией.

Рис. 5. Конструкция гомогенизатора высокого давления.

Вверху - вид сбоку в разрезе, внизу - вид сверху (со снятой крышкой корпуса и без электродвигателя).

В эмульсиях ПФС были использованы перфтордекалин (ПФД), перфтор-параметилциклогексилпиперидин (ПМЦП), перфтортрибутиламин (ПФТБА) и перфтороктилбромид (ПФОБ), синтезированные и очищенные в Институте элементоорганических соединений РАН. В качестве стабилизирующих поверхностно-активных веществ (ПАВ) были использованы проксанол 268, полученный из НИОПиК.

При получении эмульсий ПФС были определены средний диаметр частиц и стандартное отклонение с помощью метода спектра мутности на фотометре КФК-2МП (Россия) и лазерного спектрофотометра "Coulter N4" (Coulter Electronics, Inc., США), распределение частиц по диаметрам с помощью лазерного спектрофотометра "Autoslzer II" (Malvern, Великобритания) и электронно-микроскопических фотоснимков (электронный микроскоп JEM-100B,JE0L, Япония), концентрация ионов фтора (ионосе-лективный электрод на приборе "R-262", "Radelkls", Венгрия), вязкость (капиллярный вискозиметр ВК-3, Россия).

На рис. 7 представлены экспериментальные кривые изменения среднего

диаметра частиц от количества циклов гомогенизации D =i(N) для раз-

ср

личных давлений. В результате математического анализа этих кривых была впервые предложена эмпирическая зависимость среднего диаметра

частиц от количества циклов гомогенизации

А В (С-Р-к+)

П = - + (3)

Ц.рШ РП

где А =18648 - коэффициент [нм-МПа/мин];

В =256 - коэффициент [нм-МПа];

С =0,02 - коэффициент И/°С];

1^=1 - коэффициент [нм>мин/°С1;

N - количество циклов гомогенизации И/мин];

Р - давление гомогенизации [МПа];

т=1,15 и п=0,5 - степенные коэффициенты;

Ц и начальная и конечная температуры продукта, [°С1;

Ц.=0,25 [°С/ШаЗ - температурный коэффициент давления;

Формула состоит из трех слагаемых, каждое из которых представляет собой некоторую самостоятельную зависимость среднего диаметра от ■ одного из технологических параметров. Первое слагаемое определяет зависимость среднего диаметра от количества циклов при заданном давлении гомогенизации. При большом количестве циклов или при большой величине давления оно становится величиной второго порядка малости и тогда им можно пренебречь. Второе слагаемое определяет зависимость 0ср от давления гомогенизации и вносит основной вклад только когда влияние первого слагаемого уменьшается, т.е. при увеличении количества циклов N. Третье слагаемое определяет влияние температуры на средний диаметр частиц при заданных значениях давления, количества циклов и состава эмульсии.

На рис. 8 показаны одна из экспериментальных кривых зависимости среднего диаметра частиц от количества циклов при давлении 80 МПа и теоретическая кривая 4, полученная по формуле (3) для этого же давления. Там же для сравнения показаны две зависимости - зависимость 2 температурного вклада в величину среднего диаметра частиц и зависимость 3, в которой этот вклад не учтен.

Средний предельный диаметр частиц зависит только от давления

ср

Р и от температурного влияния. На рис. 9 показаны кривые Б =£(Р)

ср

для различных режимов охлаждения эмульсий ПФС и теоретические кривые полученные по формуле (3). Видно, что с увеличением давления гомогенизации средний диаметр частиц эмульсий ПФС уменьшается и теоретически достигает некоторого предельного для данного давления значения При этом для эмульсий ПФС с различным режимом охлаж-

ср

дения существует некоторое оптимальное значение величины давления Ропт, при котором имеет наименьшее значение. Высокая температу-

ра эмульсии 11ФС препятствует уменьшению среднего размера частиц. С увеличением интенсивности охлаждения увеличивается величина Ропт и уменьшается величина предельного среднего диаметра Предельный средний диаметр частиц эмульсии ПФС зависит от давления

ср

гомогенизации по формуле, которая получается из формулы (3):

ли ~п (С-Р-Ц)

= В-Р + (^-г^-М г (4)

В случаях когда влиянием температуры на средний диаметр частиц эмульсий ПФС можно пренебречь, формула (4) приходит к виду:

1ЯР = в-Р = 256Р (5)

ср

Формула (5) отличается от формулы (1) значением коэффицита В. Это подтверждает зависимость предельного среднего диаметра частиц не только от давления гомогенизации, но и от состава дисперсной системы.

На рис. 10 показано распределение частиц эмульсий ПФС по диаметрам в начале (N=3), в середине гомогенизации (N=8) и в конце процесса (N=12) при давлении 40 Ша.

Следует отметить, что влияние температуры на различные по природе эмульсии неоднозначно - увеличение температуры эмульсий ПФС увеличивает средний диаметр частиц, в то время как для жировых эмульсий средний диаметр частиц уменьшается.

Температура эмульсий ПФС увеличивается в процессе гомогенизации в связи с тем, что происходит значительное выделение тепла в гомогенизирующем клапане. Количество выделяющейся энергиизависит от величины давления. Однако, в процессе гомогенизации происходит рассеивание или отвод тепла в результате естественного или принудительного охлаждения. Поэтому температура эмульсии ПФС зависит от соотношения выделяющегося тепла и его отвода из гомогенизирующего устройства. Когда количество выдяляющегося тепла превосходит по величине количество отводимого, происходит рост температуры эмульсии, затем достигается стабилизация температуры на каком-то значении. Была исследована зависимость изменения температуры в гомогенизирующем устройстве "Донора-1" от количества циклов гомогенизации при различных давлениях (рис. 11). На этапе стабильного значения температуры наблюдается линейная зависимость температуры от давления гомогенизации (рис. 12). На этом этапе для гомогенизатора "Донор-1" при охлаждении водой из ЕодопроЕодной сети с температурой ^=14-15°С рост температуры от давления характеризуется коэффициентом: 1^=0,25 [°С/МПа],

(Средний диаметр частиц, ци_

Р-80 МРа U-H grad t2=38 grad 1) Э&спервыевт

8) озциг-и)тис*р«кр)

3) Dl£iA/(N*P-m)+B/(P-n) m-1 n-0,6

4)D=A/(N,P~m)+B/(P-n)t(«-tl)'N-(C'P*K| m=l,15 d-0,5

C-0.02 [nm/grnd] l£p=0.Z5 [gr.d/MPm]

5 в II 1) » !1 » ¡1 « И Ю

Количество циклов

Рис. 7.

Кривые Б =Г(Г1) зависимости сред-ср

него диаметра частиц эмульсий ПФС от количества циклов гомогенизации для различных давлений.

Средний диаметр частиц, км

в 10 1Й 14 16 ID 80

Количество циклов

Рис. 8.

Кривая 1 зависимости среднего диаметра частиц от количества циклов гомогенизации при давлении 80 МПа, теоретическая кривая 4, полученная по формуле (3), и составляющие ее две кривые - зависимость от температуры 2 и зависимость от давления и количества циклов 3.

п, %

О 10 2« 30 40 80 М 70 во м toe

Давление гомогенизации, ЫПа РИС. 9.

Кривые зависимости среднего диаметра частиц эмульсий ПФС от давления гомогенизации при различных режимах охлаждения 1,2,3 и теоретические кривые 4,5,6 полученные по формуле (3).

"Ъ.п*

Рис. 10. Распределение частиц эмульсий ПФС по диаметрам на различных этапах гомогенизации при N-3, N-8 и N-12 при давлении 40 МПа.

Температура, град. Цельсия

I °с

.........*......!.....""7......1......../

.. ..!. .. ...........: А

__________|....... ! X I \А 1 | к^0,25°С/МРа

■у/'....... .....1........!.....1..... 1 1 |

1 ; | ! ; 'Г

1С 15 го га за 35 « Количество циклов

80 100 120 Р, МРа

Рис. 11.

Зависимость температуры эмульсии ПФС от количества циклов гомогенизации при различных давлениях.

Концентрация ионов фтора, II

РИС. 12. Зависимость температуры эмульсии ПФС от давления гомогенизации.

Вязкость, сПэ

4 1 » 10 12 1« 1» Ю го Количество циклов

О 23 60 75 100 125 150 179 200 225 250 275 300

Средний диаметр частиц, нм

Рис. 13. Зависимость концентрации ионов фтора от количества циклов гомогенизации для различных величин давления гомогенизации.

Рис. 14.

Зависимость изменения вязкости эмульсий ПФС от величины среднего диаметра частиц.

q функция температуры от давления выражается линейной зависимостью

t2-kt-P + t1 (6)

В результате приложения высоких значений энергии для осуществления диспергирования и гомогенизации эмульсий ПФС происходит деструкция молекул ПФС, что выражается в возрастании концентрации ионов фтора в эмульсии. В работе показано, что зависимость концентрации ионов фтора от количества циклов гомогенизации и от величины давления гомогенизации носит линейный характер (рис. 13). При возрастании концентрации ионов фтора в эмульсии ПФС выше физиологически допустимого уровня эмульсия становится токсичной. Разработанный гомогенизатор позволяет получать высокодисперсные эмульсии ПФС с малой концентрацией ионов фтора.

На рис. 14 показана зависимость вязкости от величины среднего диаметра частиц. Вязкость резко возрастает при уменьшении среднего частиц эмульсии ПФС.

В таблице 1 приведены физико-химические и биологические параметры (токсичность) эмульсий ПФС, полученных на разработанном гомогенизаторе. Приведенные данные показывают, что острая токсичность эмульсий ПФС уменьшается (растет доза ДЦ50> ПРИ Уменьшении среднего диаметра частиц эмульсий ПФС.

Таблица 1.

Основные параметры получаемых эмульсий ПФС

Тип . эмульсии ' Давление Кол. циклов Температура Средний диаметр частиц Интервал распределения частиц Концентра трация ионов фтора Токсичность ^50 (мыши) Назначение эмульсии

МПа - С° нм нм M мл/кг

ПФД/ШЩП 60 12 5±5 157 50-350 2,2-10~6 136 кровеза-мещение

ПФД/ПМЦП 120 12 10±5 114 40-200 2,3.10~6 157

ПМЦП 200 12 15±5 80 40-180 15,7.10~6 176 перфузия

ПФД/ПФТБА 200 12 20±5 60 40-160 19,2-10~6 200 кардио-плегия

*) ПФС=20 об.%; ПАВ - проксанол 268=8 вес.%.

Полученные зависимости физико-химических и биологических параметров эмульсий ПФС позволяют получать КЗГФ с заранее заданными свойствами.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что способ гомогенизации при высоком давлении является наиболее оптимальным для получения дисперсных систем медико-биологического назначения.

2. Впервые предложен способ уменьшения ширины гомогенизирующей микрощели путем деформационного сближения микронеровностей контактирующих поверхностей, что приводит к уменьшению среднего диаметра частиц эмульсий и разброса их диаметров. Предложена конструкция гомогенизирующего клапана, в которой созданы условия достижения максимального удельного давления при деформационном сближении микронеровностей (контактирование по типу "конус-острая кромка", пат. РФ й 2021848 с приоритетом от 07.08.90).

3. Выявлены зависимости среднего диаметра частиц от угла при вершине конической поверхности затвора, контактирующей с острой кромкой седла, и от твердости материалов этой пары поверхностей на примере эмульсий ПФС. Эти исследования позволили оптимизировать конструкционные параметры гомогенизирующего клапана.

4. На примере эмульсий ПФС были получены эмпирические зависимости а) среднего диаметра частиц эмульсий ПФС от давления гомогенизации, количества циклов и температуры и б) предельного среднего диаметра частиц эмульсий ПФС от давления гомогенизации.

5. Разработаны режимы приготовления дисперсных систем медико-биологического назначения с заранее заданными параметрами дисперсности (средним диаметром частиц, стандартным отклонением).

6. Разработано гомогенизирующее устройство, включающее гомогенизирующий клапан, которое обеспечивает высокое давление гомогенизации, необходимый температурный режим и стерильность гомогенизируемого продукта (пат. РФ № 2035855 с приоритетом от 06.09.89).

7. Разработаны 3 модели, отечественного гомогенизатора высокого давления, конструкции которых позволяют создавать давление до 200 МПа (2000 кгс/см") и плавно изменять производительность на каждой из двух гомогенизирующих головок в пределах 0-60 л/час, что позволяет комбинировать режимы гомогенизации в широких пределах параметров.

3. Показано, что получаемые на разработанном гомогенизаторе высокого давления эмульсии ПФС имеют малый средний диаметр частиц, узкое распределение по их диаметрам, низкую концентрацию ионов фтора и низкую токсичность при внутривенном введении в организм (авт.свид. СССР Я 1298976 и заявка № 93026325 от 7.05.93).

Список основных работ опубликованных по материалам диссертации

1.Маевский Е.И., Шибаев Н.В., Капцов В.В., Примак-Миролюбов В.Н., Архипов В.В., Склифас A.M., Илларионов Э.Ф., Бобылева Т.Ф., Пономарчук В.В. Первый ошт получения крупных лабораторных партий эмульсий перфторуглеродов для экспериментальных и клинических целей. В сб. "Перфторированные углерода в биологии и медицине", Пущино, ОНТИ НЦЩ АН СССР, 1983, с. 39-48.

2.Капцов Е.В., Алымов A.B., Шибаев Н.В., Кукушкин В.И., Маевский Е. Выбор способов и устройств диспергирования для приготовления газо переносящих эмульсий ПФС. ВИНИТИ, 1984, вып. Ji2(148), o.15(J6 237)

3.Попов В.И., Шибаев Н.В., Единцов И.М., Деев A.A., Цыганов М.А., Капцов В.В., Аллахвердов Б.Л. Способ электронно-микроскопического определения дисперсности перфторсодержащих эмульсий с использованием ЭВМ. ВИНИТИ, 1984, вып. )6 2 (148), с. 20 (JS 291).

4.Авт.свид. СССР J6 1298976 (Белоярцев Ф.Ф. Маевский Е.И., Шибаев Н.В., Капцов В.В., Кукушкин В.И., Алымов A.B., Энман В.К., Исламов Б.И.), "Способ получения перфторуглеродных эмульсий",

МКИ4 А 61 К 9/10, 31/02, бюлл. ^'Изобретения", 1984, Ji 9, с.29.

5.Патент РФ ü 2035855 (Капцов В.В., Русаков Г.Н., Илларионов Ю.А., Соловьев В.Е-, Кукушкин Н.И., Файн A.M.) "Лабораторный гомогенизатор для получения высокодисперсных эмульсий", МКИ5 В 01 Р 5/06, А 01 J 11/16, приор, от 6.09.89, бюлл. РФ "Изобретения" 1995,

№ 15, с.89.

6.Патент РФ № 2Q12351 (Халилов Э.М., Торховская Т.И., Фортинская Е. Калиман A.M..Кочетова М.М., Капцов В.В., Маркин С.С., Арчаков А.1 "Способ получения холестерин-экстрагирующей дисперсии",

МКИ5 А 61 К 37/22, 31/685, приор, от 12.05.89, бюлл. РФ "Изобретения", 1995, % 9, с.34.

7.Патент РФ Л 2021848 (Капцов В.В., Русаков Г.Н., Файн A.M.) "Гомогенизирующий клапан для получения высокодисперсных эмульсий", МКИ5 В 01 Р 5/06, А 01 J 11/16, приор, от 7.08.90, бюлл. РФ "Изобретения", 1995, № 20, с.52.

8.Заявка J£ 93026325 (Капцов В.В., Образцов В.В., Кукушкин Н.И., Шипунова H.A., Склифас А.Н., Кузнецов В.Е.) "Перфторуглеродная эмульсия с газотранспортными свойствами", МКИ5 А 61 К 9/10. приор, от 7.05.93, бюлл. РФ "Изобретения", 1995, JS 18, с.4.

9.Кукушкин Н.И., Шипунова H.A., Капцов В.В., Образцов В.В., Склифас А.Н., Маевский Е.И., Шанская А.И., Макаров К.Н., Елецкая C.B., Кузнецов В.Е. Эмульсии на базе новых перфторуглеродов и поверхностно-активных веществ (приготовление, хранение). В сб. "Физико-химические и клинические исследования перфтор-органических соединений", Пущино, ПНЦ РАН, 1994, с. 11-23.

10.V.V.Kaptsov. Production PPC Bubmicron emulsions and liposomes with hight pressure homogenizer "Donor-1". Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobilization Biotechnology, 1994, v.22, N 5, p.110

11.V.V.Kaptaov, V.V.Obrastsov, A.N.Sklifas, N.A.Shipunova, N.I.Ku-kushkin. New PFC second generation emulsions on the base of per-ftordecalin (PPD) or perftoroctilbromid (PFOB) with addition perftormethylcyclohexylpiperidin (PFMCP). Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobilization Biotechnology, 1994, v.22, N 5, p.111

12.Капцов B.B., Шипунова H.A. Исследование стабильности перфторуглеродных эмульсий на основе ПФД и ПМЦП. В сб. "Физиологическая активность фторсодержащих соединений (эксперимент и клиника), Пущино, ПНЦ РАН, 1995, С. 54-65.