Способ получения биоразлагаемой пленки

Изобретение относится к способам получения биоразлагаемых пленок и может быть использовано в фармацевтике, медицине, ветеринарии, пищевой или косметической промышленности, а также для изготовления оберточной пищевой пленки, капсул и упаковочных материалов. Способ осуществляют путем перемешивания хитозана, пластификатора глицерина и структурообразователя с последующим формированием пленки при комнатной температуре. При этом 2,0 г хитозана растворяют в 100 мл. 2% уксусной кислоты при комнатной температуре, к полученному раствору хитозана добавляют 10%-ный водный раствор желатина в соотношении 3:5, смешивают. В смесь вначале добавляют глицерин, а затем 4%-ный водный раствор трансглутаминазы с последующим перемешиванием на магнитной мешалке не более 2 минут при температуре смеси 45-55°C. Изобретение позволяет упростить и ускорить процесс изготовления биоразлагаемой пленки. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к способам получения биоразлагаемых пленок и может быть использовано в фармацевтике, медицине, ветеринарии, пищевой или косметической промышленности, а также для изготовления оберточной пищевой пленки, капсул и упаковочных материалов.

Известен способ получения высокоэластичной слоистой пленки из хитозана и пектина. В качестве пластификатора может быть добавлен глицерин или молочная кислота, а к пектиновому или хитозановому раствору, используемому для изготовления пленки, может быть добавлен крахмал. Получаемая слоистая пленка является биодеградируемой и производится из возобновляемого сельскохозяйственного сырья (US №5919574, МПК C08L 5/06, опубл. 06.07.1999).

Недостатком известного решения является значительная трудоемкость изготовления слоистой пленки, так как необходимо по отдельности изготовить слой пектиновой и слой хитозановой пленки. Кроме того, наслоение этих пленок друг на друга может быть сопряжено с появлением пузырьков воздуха между слоями, которые почти невозможно удалить, так как слои пленки достаточно крепко слипаются между собой.

Известен способ изготовления биоразлагаемой пленки путем растворения пектина в дистиллированной воде при температуре 37-38°C. Хитозан растворяют в 1 н. (однонормальной) соляной кислоте при температуре 37-38°C. Затем полученные растворы пектина и хитозана в равной пропорции сливают и перемешивают до полного растворения образующихся сгустков. Затем добавляют пластификатор и структурообразователь. Пленку формируют на стеклянной подложке в течение 20-24 часов при температуре от 0 до 25°C (RU №2458077, МПК C08L 5/18, C08L 5/06, C08L 5/08, C08L 101/16, опубл. 10.08.2012).

Недостатком известного решения является трудоемкость изготовления пленки, относительно низкая прочность и растяжимость, не позволяющая изготавливать упаковочные материалы, а также относительно высокая стоимость пектина.

Технический результат заключается в упрощении и ускорении процесса изготовления пленки, получении биоразлагаемой пленки с характеристиками, не уступающими упаковочным полиэтиленовым пленкам.

Технический результат достигается тем, что в способе получения биоразлагаемой пленки путем перемешивания хитозана, пластификатора - глицерина и структурообразователя с последующим формированием пленки при комнатной температуре, 2,0 г хитозана растворяют в 100 мл 2% уксусной кислоты при комнатной температуре, к полученному раствору хитозана добавляют 10%-ный водный раствор желатина в соотношении 3:5, смешивают. В смесь вначале добавляют глицерин, а затем 4%-ный водный раствор трансглутаминазы с последующим перемешиванием на магнитной мешалке не более 2 минут, при этом температура смеси должна быть 45-55°C.

Оптимальное соотношение хитозана и желатина должно быть 3:5. Данное соотношение позволяет полученным пленкам быть прочными и пластичными. При недостатке желатина прочность пленок уменьшается.

Оптимальная концентрация водного раствора трансглютаминазы 1:4. При большей концентрации (например 1:3) увеличивается прочность пленок, но они становятся ломкими даже при увеличении количества пластификатора-глицерина.

Хитозан (производитель Центр «Биоинженерия» РАН) и желатин отвечают за совместимость с животной тканью. Они содержат источник азота и поэтому являются хорошими субстратами для биоразложения природными микроорганизмами как почвенными, так и на воздухе и в воде. Глицерин отвечает за пластичность и гибкость пленок. При его недостатке пленки не растягиваются, при сгибании легко ломаются. При избытке глицерина пленки плохо отделяются от поверхности, становятся липкими, вязкими.

Водный раствор трансглютаминазы - фермент, являющийся как бы сшивающим агентом компонентов пленки.

Биоразлагаемую пленку получают следующим образом. Желатин растворяют в воде при температуре 60°C, хитозан при комнатной температуре и постоянном помешивании растворяют в 2% уксусной кислоте. Затем желатин и хитозан в пропорции 3:5 смешивают и добавляют сначала глицерин и в последнюю очередь трансглутаминазу. Фермент сшивает компоненты пленки очень быстро, поэтому после его внесения суспензию перемешивают на магнитной мешалке не более 2 минут. Температура смеси должна быть 45-55°C, так как это оптимум действия трансглутаминазы. Получившуюся массу осторожно выливают в посуду с горизонтальным дном. Количество массы зависит от требуемой толщины. Пленку формируют в течение 20-24 часов при комнатной температуре. В результате получают однородную, прозрачную, со слегка желтоватым оттенком пленку. Пленка гибкая - при сгибе не образуется трещин, при разгибании пленка принимает исходное состояние. Пленка не имеет запаха. Ее можно окрашивать различными красителями, например пищевыми, т.к. они безвредны для человека. Пленка может принимать различные формы в зависимости от формы сосуда, в который заливают раствор. Изменения цвета и формы пленок никак не сказываются на их свойствах.

На фиг.1 приведена фотография исходной пленки, а на фиг.2 - пленка, подвергнутая биоразложению в почве в течение 6 суток.

Прочность и растяжение биополимерных пленок в МПа (Н/мм2) определяли в соответствии с ГОСТ-ом 17035-86 и ASTM с использованием универсальной испытательной машины с электромеханическим приводом XLW (PC) Auto (ГОСТ 7855-84; ASTM). Толщину пленок определяли на Автоматическом толщиномере высокого разрешения CHY-C2.

Составы пленок приведены в табл.1. Испытания полученных пленок дали следующие результаты (табл.2.)

По сравнению с известными решениями предлагаемый состав биоразлагаемой пленки позволяет снизить ее себестоимость в 1,5 раза за счет использования более дешевого желатина. При этом повышаются прочность на 10-15%, растяжение на 20-30% и ее можно использовать для изготовления биоразлагаемых упаковочных и перевязочных материалов.

Таблица 1
компоненты варианты
1 2 3
Раствор хитозана, мл 32,2 30,1 33,4
10%-ный водный раствор желатина, мл 48,1 50,1 47,1
4%-ный водный раствор трансглутаминазы, мл 16,1 16,2 16,1
Глицерин, мл 3,6 3,6 3,4
Таблица 2
Физико-механические показатели пленки Прототип Полиэтиленовая пленка Предлагаемые варианты
1 2 3
Прочность, МПа 12,2 10,0 14,9 15,8 15,1
Растяжение, % - 180,2 242,2 220,0 225,2
Биоразлагаемость в почве, сутки 8 практически не разлагается 6 6 6

Способ получения биоразлагаемой пленки путем перемешивания хитозана, пластификатора - глицерина и структурообразователя с последующим формированием пленки при комнатной температуре, отличающийся тем, что 2,0 г хитозана растворяют в 100 мл 2% уксусной кислоты при комнатной температуре, к полученному раствору хитозана добавляют 10%-ный водный раствор желатина в соотношении 3:5, смешивают, затем в смесь вначале добавляют глицерин, а затем 4%-ный водный раствор трансглутаминазы с последующим перемешиванием на магнитной мешалке не более 2 минут, при этом температура смеси должна быть 45-55°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине. Описаны биоматериалы, полученные смешиванием автопоперечносшитого производного гиалуроновой кислоты (ACP) с производным (HBC) гиалуроновой кислоты, поперечносшитым с простым диглицидиловым эфиром 1,4-бутандиола (BDDE), в массовом соотношении от 10:90 до 90:10, в качестве новых наполнителей.

Изобретение относится к природным полимерам из класса полисахаридов и может найти применение в медицине, в частности фотон захватной терапии (ФЗТ), фототермической терапии, фото- и радиосенсибилизации, химиотерапии, лечении ревматоидного артрита, антиВИЧ терапии, косметологии, эстетической дерматологии и пластической хирургии.

Изобретение относится к гидрогелю карбоксиалкиламида хитозана и может быть использовано для косметического и дерматологического лечения кожных ожогов. .

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений и может найти применение в качестве матриц в тканевой инженерии. .

Изобретение относится к композициям биоразлагаемых пленок, содержащих пектин, для использования в фармацевтике, медицине, ветеринарии, пищевой или косметической промышленности, а также для изготовления оберточной пищевой пленки, капсул.
Изобретение относится к синтетической полимерной химии. .

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к способу получения жизнеспособных клеток, и может быть использовано в исследованиях морфологии живых клеток в норме и при патологии.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины, а именно к созданию полимерных материалов на основе хитозана, обладающих низкой токсичностью и повышенной биосовместимостью, в частности, пленок, микрокапсул, гидрогелей, раневых покрытий, скаффолдов и т.д.

Изобретение относится к способу получения полисахаридных волокон для изготовления материалов, а именно, для получения рассасывающихся в организме человека и млекопитающих хирургических шовных материалов, рассасывающихся и нерассасывающихся перевязочных материалов, рассасывающихся тканых матричных материалов.

Изобретение относится к таксану, особенно к паклитакселу и доцетакселу, ковалентно связанному с гиалуроновой кислотой или производным гиалуроновой кислоты, используемому в качестве активного вещества в фармацевтических композициях, которые применяют в области онкологии, при лечении опухолей, аутоиммунных заболеваний и рестеноза, а также в качестве покрытия для стентов и медицинских устройств.

Изобретение относится к производному хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I), где R - остаток жирной или аминокислоты, n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана. Также изобретение относится к вариантам способа его получения. Изобретение позволяет обеспечить производное хитозана с высокой трансдермальной и мембранной проницаемостью, повышенной сорбционной емкостью, растворимое в широком диапазоне pH. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к композиции, обладающей импрегнирующим действием, которую можно использовать как импрегнирующее средство и/или средство для верхних поверхностей различных материалов в различных формах применения. Импрегнирующее средство содержит (A) по меньшей мере одно известное импрегнирующее активное вещество из группы, состоящей из (A1) фторуглеводородных смол и (А2) фторированных силоксанов и (B) по меньшей мере, один катионный полимер, выбранный из хитозана, производного хитозана или другого биополимера, предпочтительно из полиамидов, в частности полипептидов, в большинстве случаев, основных аминокислот (лизина, аргинина, гистидина, цитруллина, также и в комбинации), или из аминофункционализированного (мет)акрилатного сополимера, в частности, аминофункционализированного стирол-акрилатного сополимера или алифатического и ароматического аминофункционализированного полиуретана полиэфирного и поликарбонатного типа. Средство обладает хорошими масло- и грязеотталкивающим действием. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к способам получения сетчатых гидрофильных полимеров, относящихся к суперабсорбентам, обладающим способностью поглощать большое количество воды. Способ получения гидрофильного сшитого полимера со свойствами суперабсорбента характеризуется тем, что в 5 мас.% раствор полисахарида в 2% водном растворе уксусной кислоты, содержащем 0,01-0,20 мас.% формальдегида или аскорбиновой кислоты, при температуре 18-30°С прибавляют 0,01-0,30 мас.% пероксида водорода и при интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают в течение 15-40 мин, затем в реакционную массу вводят раствор акриламида в (мет)акриловой кислоте или N,N-ди(метил)этилоксиэтилметакрилате в соотношении 0,1:0,9÷0,9:0,1 мольных долей и 0,1-10,0 мас.% N,N-метилен-бис-акриламида или диэтиленгликольдиметакрилата, пропиленгликольдиметакрилата и реакционную массу при перемешивании выдерживают в течение 3 ч при температуре 18-30°С, лиофильно сушат. Технический результат заключается в исключении дорогостоящих компонентов и оборудования из способа получения сшитого полимера. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Группа изобретений относится к адгезивной композиции, компонентному объекту, содержащему адгезивную композицию, к способу получения адгезивной композиции, к композиции, полученной способом по изобретению, к способу склеивания адгезивной композицией. Адгезивная композиция содержит по меньшей мере один деацетилированный хитозан, кислоту и дополнительное соединение. Адгезивная композиция по изобретению предназначена для конструкционного склеивания различных типов материалов. Технический результат, достигаемый при использовании адгезивной композиции по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить улучшение прочности клеевого соединения и устранить риски для здоровья и окружающей среды. 6 н. и 25 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр., 8 табл.

Изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности, биотехнологии и медицины, а именно к способу получения композиции на основе модифицированного гиалуроната натрия и ее применению в различных областях медицины, ветеринарии и косметологии. В способе получения композиции на основе модифицированного сополимера гиалуроната натрия и гепарина, заключающемся в создании поперечных ковалентных связей между гидроксильными группами остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, входящих в состав гиалуроната натрия, и остатков α-D-глюкозамина и уроновой кислоты, относящихся к гепарину, посредством введения активного сшивающего бифункционального агента - (полиэтиленгликоль)диглицидилового эфира (ПЭГДЭ) в щелочной среде. После процесса химической сополимеризации реакцию со сшивающим агентом останавливают. Полученную реакционную смесь нейтрализуют до рН 7,0, затем подвергают тангенциальной фильтрации, используя мембрану с порогом отсечения 0,22 мкм, концентрируют и перемешивают до полной гомогенизации. В качестве исходного сырья используют гиалуронат натрия неживотного происхождения фармакопейной чистоты, подвергнутый тангенциальной ультрафильтрации для избавления от низкомолекулярных фрагментов, способных инициировать воспалительный ответ. Биосовместимость, биодеградируемость и неиммуногенность композиции на основе модифицированного гиалуроната натрия позволяет применять ее в разных областях медицины и ветеринарии, в т.ч. хирургии и эндопротезировании, ортопедии, травматологии, офтальмологии, дерматологии, эстетической медицине и косметологии. 4 ил., 10 пр.
Наверх