Способ получения наночастиц низкомолекулярного хитозана


 


Владельцы патента RU 2428432:

Общество с ограниченной ответственностью "Фармхим" (ООО "Фармхим") (RU)

Изобретение относится к способам получения хитина и его производных, а именно к способам получения низкомолекулярного хитозана и его наночастиц. Способ получения наночастиц низкомолекулярного хитозана включает приготовление раствора предварительно очищенного низкомолекулярного хитозана в фильтрованной 1-2 масс.% водной уксусной кислоте, прибавление растворов гидроксидов щелочных металлов или аммония в течение 2 часов, диспергирование системы с помощью механической мешалки со скоростью 200-300 об/мин при температуре 20°С до рН 6,9-7,0. Далее дисперсию центрифугируют со скоростью 10000 об/мин. Полученный твердый остаток редиспергируют в бидистилляте при механическом перемешивании со скоростью 200-300 об/мин при температуре 20°С. Изобретение позволяет упростить способ получения наночастиц низкомолекулярного хитозана и его аппаратное оформление без образования нежелательных вредных веществ.

 

Изобретение относится к способам получения хитина и его производных, а именно к способам получения низкомолекулярного хитозана и его наночастиц.

В последнее время значительный интерес проявляется к наноструктурированным полимерам. В силу большой удельной поверхности наночастицы проявляют отличные от обычных полимеров свойства и существенное увеличение характерных. Это открывает большие возможности использования их в различных отраслях науки и техники, в частности при создании лекарственных веществ. Такие структуры имеют большое сродство к мембране клетки, и малые размеры позволяют легко проникать в ядро клетки.

Однако основной проблемой при получении наночастиц является их устойчивость. В силу высокой удельной поверхностной энергии таких частиц они проявляют чрезвычайно высокую склонность к агрегации. Важнейшей задачей при получении наночастиц является придание им свойства устойчивости к агрегации. Повышение устойчивости может быть достигнуто созданием условий, препятствующих агрегации. К числу таковых относят создание двойного электрического слоя, структурных барьеров и т.д. Наиболее перспективным является первый.

Имеющиеся в литературе данные показывают, что существующие методы получения нанохитозана основываются именно на таком подходе.

Известен способ, предусматривающий в качестве стабилизирующего агента использовать поверхностно-активные вещества, такие как алкилсульфонаты щелочных металлов или аммония или амино(имино)алканоаты (Патент US 6638918 В2, опубл. 28.10.2003), дикарбоновые кислоты (виннокаменная, терефталевая и другие) (Патент US 2005/0260274, опубл. 24.11.2005).

Помимо этого предложен способ, предусматривающий образование слоя препятствующего агрегации наночастиц хитозана. В качестве стабилизатора использован глибурид (Патент US 2005/0226938, опубл. 13.10.2005).

Ультрамелкие наночастицы хитозана (10-20 нм) получают приготовлением эмульсии, предусматривающим на первом этапе смешение при перемешивании раствора хитозана, неионогенных поверхностно-активных веществ, циклогексана и гексанола-1. На втором этапе готовят микроэмульсию, состоящую из циклогексана, гексанола-1, виннокаменной кислоты, гидроксисукцинимида, неионогенного поверхностно-активного вещества и ЕДС. В последующем полученные микроэмульсии при интенсивном перемешивании смешивают (Патент WO 2009/009469 А1, опубл. 15.01.2009).

Разработан способ получения высокомолекулярного нанохитозана, основанный на взаимодействии макромолекул хитозана в растворе уксусной кислоты с солями, такими как нитрат серебра, с последующим добавлением гидроксида натрия или калия (Патент US 2008/0234477, опубл. 25.09.2008).

Описанные способы имеют ряд недостатков, к числу которых следует отнести высокую продолжительность процесса диспергирования, сложность аппаратурного оформления и многостадийность процесса формирования наночастиц хитозана. Использование в процессе образования наночастиц хитозана вредных веществ, таких как циклогексан, гидроксисукцинимид, ПАВ, накладывает ограничения на практическое использование их в фармации, медицине, пищевой промышленности.

Технический результат заключается в упрощении способа получения наночастиц и упрощении его аппаратного оформления.

Технический результат достигается тем, что способ получения наночастиц низкомолекулярного хитозана включает приготовление раствора 0,1 масс.% предварительно очищенного низкомолекулярного хитозана в отфильтрованной 1-2% водной уксусной кислоте, прибавление со скоростью 0,1-0,2 мл/мин раствора гидроксидов щелочных металлов или аммония в течение 2-х часов при температуре 20°С до достижения рН 6,9-7,0, диспергирование системы с помощью механической мешалки со скоростью 200-300 об/мин, по окончании процесса дисперсию центрифугируют со скоростью 10000 об/мин и полученный твердый остаток редиспергируют в бидистилляте (0,1 г в 100 мл) при механическом перемешивании со скоростью 200-300 об/мин при температуре 20°С.

Размер частиц определяли с помощью динамического светорассеяния на приборе Photocor Complex.

Пример 1.

0,1 г предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 10 кДа) растворяют в 100 мл отфильтрованной через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм 1% СН3СООН. В полученный раствор при перемешивании с помощью механической мешалки (200 об/мин) в течение 2 часов прибавляют 0,1 н раствор КОН со скоростью 0,2 мл/мин при температуре 20°С до рН 6,9. Полученную дисперсию центрифугируют и твердый остаток редиспергируют в бидистилляте (0,1 г в 100 мл). Затем фильтруют через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Размер частиц составляет 83 нм.

Пример 2.

0,1 г предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 10 кДа) растворяют в 100 мл отфильтрованной через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм 1% СН3СООН. В полученный раствор при перемешивании с помощью механической мешалки (200 об/мин) в течение 2 часов прибавляют 0,1 н. раствор NH4OH со скоростью 0,2 мл/мин при температуре 20°С до рН 6,9. Полученную дисперсию центрифугируют и твердый остаток редиспергируют в бидистилляте (0,1 г в 100 мл). Затем фильтруют через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Размер частиц составляет 50 нм.

Пример 3.

0,1 г предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 10 кДа) растворяют в 100 мл отфильтрованной через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм 2% СН3СООН. В полученный раствор при перемешивании с помощью механической мешалки (300 об/мин) в течение 2 часов прибавляют 0,1 н. раствор NH4OH со скоростью 0,1 мл/мин при температуре 20°С до рН 7,0. Полученную дисперсию центрифугируют и твердый остаток редиспергируют в бидистилляте (0,1 г в 100 мл). Затем фильтруют через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Размер частиц составляет 30 нм.

Способ получения наночастиц низкомолекулярного хитозана, включающий приготовление раствора, предварительно очищенного низкомолекулярного хитозана в фильтрованной 1-2 мас.% водной уксусной кислоте, прибавление растворов гидроксидов щелочных металлов или аммония в течение 2 ч, диспергирование системы с помощью механической мешалки со скоростью 200-300 об/мин при температуре 20°С до рН 6,9-7,0, по окончании процесса дисперсию центрифугируют со скоростью 10000 об/мин и полученный твердый остаток редиспергируют в бидистилляте при механическом перемешивании со скоростью 200-300 об/мин при температуре 20°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям, включающим биологически активные хитиновые олигомеры и их очищенные от эндотоксинов и частично деацетилированные хитиновые полимерные предшественники, и их применению в фармацевтических композициях для регенерации тканей, композициях с биоматериалами, медицинских приспособлениях и к процессам для получения упомянутых олигомеров.

Изобретение относится к области медицины, косметологии и к производству биологически активных веществ. .

Изобретение относится к области получения хитина и его производных, а именно к способам получения низкомолекулярного хитозана. .
Изобретение относится к синтетической полимерной химии. .

Изобретение относится к новой группе химико-фармацевтических биоконъюгатов, которая может быть получена путем непрямого синтеза при помощи молекулярного спейсера между гиалуроновой кислотой и/или ее производными и лекарственными средствами с противоопухолевой активностью, принадлежащими разным группам, способу их получения.
Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано в сельском, лесном и плодовом хозяйствах для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Изобретение относится к способу получения хитинсодержащего композита, обладающего сорбционной активностью. .

Изобретение относится к области органических соединений, а именно к новому N-2-(2-пиридил)этилхитозану и способу его получения. .

Изобретение относится к аддуктам додекагидро-клозо-додекабората хитозания с хлорной кислотой или перхлоратом аммония состава (C6O4H9NH3)2 B12H12×nMClO4 где n - целое число, равное 1÷8, а М - Н+, NH4 +, которые могут найти применение в качестве энергоемких компонентов различных составов, например пиротехнических.
Изобретение относится к технологии получения диоксида олова с высокой удельной поверхностью, которая может варьироваться в процессе электролиза. .

Изобретение относится к слоистым двойным гидроксидам, содержащим два или более органических заряд-компенсирующих анионов, и их применению. .

Изобретение относится к области полупроводниковых диагностических технологий, к кристаллографии и петрографии, в частности к анализу кристаллических наноразмерных гетероструктур с помощью электронного томографа с управляемой когерентностью, позволяющего бесконтактно определять толщину и число межплоскостных атомных нанослоев полупроводниковых кристаллических гетероструктур и картирования ориентации кристаллитов для исследования динамических процессов и фазовых переходов.
Изобретение относится к области получения углеродных волокнистых материалов и может быть использовано для создания наполнителей композиционных материалов, газораспределительных слоев в топливных элементах, компонентов смазочных материалов, аккумуляторов водорода, фильтрующих материалов, углеродных электродов литиевых батарей, клеевых композитов, носителей катализаторов, адсорбентов, антиоксидантов при производстве косметики, источников холодной эмиссии электронов, модифицирующих добавок в бетон специального назначения, а также для покрытий, экранирующих СВЧ и радиоизлучения.
Изобретение относится к композиционным углеродсодержащим наноматериалам - материалам для изготовления изделий монетных дворов, таких как монеты, жетоны, медали из металлических порошков.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для производства жидких составов наружного применения, обладающих антимикробными свойствами и предназначенных для профилактики и лечения заболеваний кожных покровов у людей, лечения ран и язв, для стимулирования регенерации и заживления раневой поверхности при синдроме диабетической стопы.
Изобретение относится к получению наночастиц кремнезема. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к составам для обработки тканых материалов и изделий из них. .

Изобретение относится к области медицины, конкретно к перевязочным материалам для лечения гнойных и инфицированных ран, трофических язв и для профилактики нагноений инфицированных ран.

Изобретение относится к области разработки сорбционно-бактерицидных материалов для очистки жидкостей и газов от высокодисперсных частиц и микробиологических загрязнений, в том числе медицинского назначения.

Изобретение относится к нанотехнологиям и предназначено для изменения механических, химических, электрофизических свойств деталей машин из металлов или сплавов
Наверх