Способ получения биоразлагаемой пленки

Авторы патента:

Замылина Людмила Николаевна (RU)

Кезина Елена Викторовна (RU)

Парчайкина Ольга Васильевна (RU)

Варламов Валерий Петрович (RU)

Сюсин Илья Владимирович (RU)

Кадималиев Давуд Али-оглы (RU)

C08L5/08 - хитин или хондроитинсульфат; гиалуроновая кислота; их производные

Владельцы патента RU 2545293:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государстенный университет им. Н.П. Огарёва" (RU)

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.

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.

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.

Твердофазный способ получения водорастворимого биоактивного нанокомпозита на основе модифицированной лимонной кислотой гиалуроновой кислоты и наночастиц золота // 2534789

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.

Гидрогель карбоксиалкиламида хитозана, его приготовление и применение в косметологии и дерматологии // 2476201

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

Биосовместимый биодеградируемый пористый композиционный материал и способ его получения // 2471824

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

Биоразлагаемая пленка на основе пектина и хитозана // 2458077

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.

Твердофазный способ получения биоактивного нанокомпозита // 2416389

Изобретение относится к синтетической полимерной химии. .

Способ получения жизнеспособных клеток молочной железы // 2409664

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.

Новые сшивающие реагенты для получения биосовместимых материалов на основе хитозана // 2408618

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.

Способ получения полисахаридных материалов // 2392972

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.

Таксаны, ковалентно связанные с гиалуроновой кислотой или производными гиалуроновой кислоты // 2384593

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.

Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами // 2548003

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.

Композиция с импрегнирующим действием // 2565204

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.

Способ получения гидрофильного сшитого полимера со свойствами суперабсорбента // 2574722

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.

Адгезивная композиция, содержащая деацетилированный хитозан // 2575728

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.

Способ получения композиции на основе модифицированного гиалуроната натрия, композиция на основе модифицированного гиалуроната натрия и ее применение // 2582702

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.

Устойчивый к расщеплению сшитый низкомолекулярный гиалуронат // 2613887

Изобретение относится к биоразлагаемому, но устойчивому к расщеплению продукту, а именно к твердому прозрачному гидрогелю сшитой гиалуроновой кислоты, используемому в качестве вязкого вспомогательного наполнителя для применения в биомедицине, фармацевтике и космических средствах, к способу его получения. Гидрогель образован субстратом гиалуроната натрия со средней молекулярной массой от 50000 до 100000 Да, сшитым диглицидиловым эфиром 1,4-бутандиола, который получают способом, включающим взаимодействие 8-40%-ного раствора гиалуроната натрия со средней молекулярной массой от 50000 до 100000 Да в 0,75-1,5%-ном водном растворе гидроксида натрия с количеством диглицидилового эфира 1,4-бутандиола от 180 до 500 молей на моль гиалуроната натрия. Продукт имеет высокую устойчивость к ферментативному расщеплению. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил., 5 табл., 14 пр.

Гидрогель на основе комплексной соли хитозана и способ его получения // 2617501

Изобретение относится к производству фармацевтических и косметических средств, а именно к гидрогелю и способу производства гидрогеля с выраженной биологической активностью, который может быть использован в качестве лечебно-профилактического препарата в медицине, ветеринарии, косметологии, средств бытовой химии, а также мягкой биооболочки для упаковки веществ в пищевой, химической технологиях, биотехнологии, сельского хозяйства и др. Способ заключается в получении гидрогелей на основе двойной комплексной соли гидрохлорид–аскорбат или гидрохлорид–лактат хитозана, воды, кремний-глицерогидрогеля и, дополнительно, неорганической соли NaCl или KCl. Формирование гидрогеля происходит в результате сочетания ионного гелеобразования с золь-гель синтезом. Технический результат заключается в упрощении способа за счет уменьшения количества реагентов и стадий получения гидрогеля; повышении биологической активности получаемого гидрогеля в результате синергетического эффекта от использования двойной комплексной соли низкомолекулярного хитозана, фармакопейной кислоты и биологически активного гелеобразователя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 16 пр.

Способ получения суперабсорбента, содержащего микроэлементы // 2634428

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к способу получения сетчатых гидрофильных полимеров, которые могут найти применение в сельском хозяйстве для улучшения структуры почв и запасания почвенной влаги в засушливых регионах. Способ получения гидрофильного сшитого полимера заключается в том, что к раствору полисахарида в водном растворе уксусной кислоты, содержащем 0,1-2,5 масс. % хлорида железа(II), или хлорида кобальта(II), или хлорида никеля(II), при температуре 20-40°С прибавляют 0,01-0,30 мас. % пероксида водорода. Затем реакционную смесь выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 15-40 минут. После этого 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. Реакционную массу выдерживают при перемешивании в течение 3-х часов при температуре 20-40°С и лиофильно сушат. В качестве полисахарида используют хитозан или крахмал. Изобретение позволяет получить полимер, проявляющий свойства суперабсорбента и обладающий способностью поглощать большое количество воды. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Способ получения композиции на основе гиалуроновой кислоты // 2640911

Изобретение относится к области косметологии и дерматологии и представляет собой способ получения композиции для использования в качестве дерматологического наполнителя в косметических и медицинских применениях в форме геля, включающей сшитый первый полимер, необязательно второй полимер, который может быть сшитым или несшитым, и воду, причем первый и второй полимеры выбирают из полисахарида, а способ включает по меньшей мере стадии (i), (ii) и (iv) и необязательно стадию (iii), где стадия (i) заключается в сшивание смеси, включающей в себя первый полимер и воду, стадия (ii) в завершение сшивания после сшивания на стадии (i), стадия (iii) необязательное смешивание продукта, полученного на стадии (ii), со вторым полимером, стадия (iv) заключается в диализе продукта, полученного на стадии (ii) или на стадии (iii), где стадия диализа (iv) включает стадии (iv.1)-(iv.3)(iv.1) экструдирование продукта, полученного на стадии (ii) или (iii), через первое сито и последующее экструдирование экструдированного через первое сито продукта через второе сито, в котором размер отверстий второго сита меньше, чем размер отверстий первого сита; или экструдирование продукта, полученного на стадии (ii) или (iii), через первое сито и последующее экструдирование экструдированного через первое сито продукта через второе сито, и последующее экструдирование экструдированного через второе сито продукта через третье сито, в котором размер отверстий второго сита меньше, чем размер отверстий первого сита, а размер отверстий третьего сита меньше, чем размер отверстий второго сита, где стадия (iv.2) представляет собой заполнение мембраны диализа продуктом, полученным на стадии (iv.1), стадия (iv.3) - обработку заполненной мембраны, полученной на стадии (iv.2), раствором для диализа. Изобретение обеспечивает получение исключительно гомогенных композиций. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 пр.

Способ получения влагопоглощающего композиционного полимерного материала // 2643040

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений и может быть применено в сельском хозяйстве в качестве средств поддержания необходимого уровня влажности почв, а также в производстве средств личной гигиены. В водную суспензию силикагеля вводят раствор (5 мас. %) полисахарида в 2% водном растворе уксусной кислоты. В качестве полисахарида используют хитозан или крахмал. Полученную суспензию перемешивают в течение 20-30 минут при комнатной температуре. Затем добавляют тартрат натрия-калия или аскорбиновую кислоту в количестве 0,2 мас. % от массы полисахарида при температуре 18-30°С. Добавляют при перемешивании пероксид водорода в количестве 0,3 мас. % от массы полисахарида. Реакционную смесь выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 15-30 минут. Вводят в реакционную массу акриламид в количестве 10:1 мас. долей к полисахариду и при перемешивании выдерживают в течение 5-ти часов при температуре 40-50°C. Полученный гель извлекают из реактора и сушат при температуре 30-40°C. Обеспечивается увеличение количества поглощаемой воды в процессе эксплуатации композиционного полимерного материала и упрощение технологии его изготовления при сохранении водосорбционных свойств. 4 з.п. ф-лы, 5 пр.