Способ получения наночастиц глутамата хитозана (варианты)


 


Владельцы патента RU 2562723:

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

Изобретение относится к способам получения хитина и его производных. Предложены два варианта способа. В первом варианте способ предусматривает взаимодействие хитозана молекулярной массы 3,9 или 30 кДа и 0,005-0,1375% раствора глутаминовой кислоты при перемешивании со скоростью 200 об/мин в течение 2 часов и соотношении хитозан: глутаминовая кислота 1:0,864, после чего прибавляют этанол и центрифугируют. Твердый осадок фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°С. По второму варианту процесс взаимодействия хитозана молекулярной массы 3,9 или 30 кДа и 0,005-0,1375% раствора глутаминовой кислоты осуществляют в течение 2 часов при температуре 70°С при соотношении хитозан:глутаминовая кислота 1:0,864. По окончании реакции полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°С и при -0.8 - -0.9 атм, а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст. Изобретение позволяет получить наночастицы глутамата хитозана. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

 

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

В настоящее время все большее внимание исследователей обращено на создание наноразмерных полимерных материалов. В силу высокой удельной поверхности наночастиц эти вещества способны многократно увеличивать свою активность по сравнению с макроскопическими частицами и, более того, проявлять новые свойства. Как известно, хитозан и его производные проявляют широкий спектр практически ценных свойств, нашедших применение в химии, медицине, фармацевтике и других отраслях.

В литературе имеются сведения о получении глутамата хитозана с широким диапазоном молекулярных масс 5-2000 кДа. В патенте (патент Япония 58-75561, С08В 37/08, 1985) предложен способ получения глутамата хитозония, предусматривающий обработку водного раствора дезацетилированного некристаллического хитозана глутаминовой кислотой. Все стадии процесса получения глутамата хитозана протекают на первом этапе в гетерогенной среде с последующим растворением по мере образования солевой формы хитозана.

В соответствии с другим способом проводят взаимодействие набухшего в полярной среде хитозана с глутаминовой кислотой, предварительно растворенной в водно-ацетоновой смеси (патент США 4929722, кл. С08В 37/08, 1990). При этом реакция протекает в гетерогенной среде.

В патенте (патент РФ 2124524, кл. С08В 37/08, 1999), предложен способ получения глутамата хитозония, заключающийся в том, что подвергают взаимодействию набухший хитозан с мол. м. 5000-2000000 и степенью дезацетилирования 65-98% и водный раствор соли глутаминовой кислоты. Процесс взаимодействия протекает также в гетерогенных условиях при комнатной температуре. Извлечение глутамата хитозония заключается в фильтрации, промывке 50% водным спиртом и сушке.

Описанные выше способы получения глутаматов хитозана имеют ряд существенных недостатков. Так, проведение процесса в гетерогенных условиях приводит к значительной композиционной неоднородности полученных производных, т.к. в этом случае реакция протекает только на границе раздела фаз, при этом внутренние слои частиц хитозана остаются незатронутыми. Данные способы не предназначены для получения наноразмерных частиц глутаматов хитозана.

Задачей изобретения является разработка способа получения наночастиц глутамата хитозана.

Технический результат заключается в реализации поставленной задачи, а именно в получении наночастиц глутамата хитозана.

Данный способ предусматривает два варианта получения наночастиц глутамата хитозана.

По первому варианту технический результат достигается тем, что способ получения наночастиц глутамата хитозана включает взаимодействие хитозана с водным раствором глутаминовой кислоты при комнатной температуре и перемешивании, с последующим извлечением глутамата хитозана. Согласно изобретению используют хитозан средней молекулярной массы 3,9,30 кДа, который обрабатывают в течение 2 часов 0,005-0,1375% раствором глутаминовой кислоты при соотношении хитозан:глутаминовая кислота 1:0,864 при перемешивании со скоростью 200 об/мин, по окончании реакции прибавляют этанол и центрифугируют, твердый осадок фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C.

По второму варианту технический результат достигается тем, что способ получения наночастиц глутамата хитозана включает взаимодействие хитозана с водным раствором глутаминовой кислоты при перемешивании с последующим извлечением глутамата хитозана. Согласно изобретению используют хитозан средней молекулярной массы 3, 9, 30 кДа, который обрабатывают в течение 2 часов при температуре 70°C 0,005-0,1375% раствором глутаминовой кислоты при соотношении хитозан:глутаминовая кислота 1:0,864, по окончании реакции полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°C (-0.8-0.9 атм), а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,1375 г (0,00094 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 100 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 20°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты полученную массу фильтруют и снова помещают в реактор, затем прибавляют 0,17 г (0,102 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 30 кДа) при перемешивании со скоростью 200 об/мин. Реакционную массу в этих условиях перемешивают в течение 2 часов. Размер частиц в водной дисперсии составляет по данным динамического светорассеяния ~35 нм. По окончании реакции прибавляют 75 мл этанола, центрифугируют. Твердый остаток фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C.

Пример 2. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,65 г (0,0044 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 500 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 20°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты полученную массу фильтруют и снова помещают в реактор, затем прибавляют 1,0 г (1,1 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 30 кДа) при перемешивании со скоростью 200 об/мин. Реакционную массу в этих условиях перемешивают в течение 2 часов. Размер частиц в водной дисперсии составлял по данным динамического светорассеяния ~35 нм. По окончании реакции прибавляют 150 мл этанола, центрифугируют. Твердый остаток фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C.

Пример 3. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,0864.г (0,00059 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 170 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 20°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты полученную массу фильтруют и снова помещают в реактор, затем прибавляют 0,1 г (0,06 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 30 кДа) при перемешивании со скоростью 200 об/мин. Реакционную массу в этих условиях перемешивают в течение 2 часов. Размер частиц в водной дисперсии составлял по данным динамического светорассеяния ~109 нм. По окончании реакции прибавляют 75 мл этанола,, центрифугируют. Твердый остаток фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C.

Пример 4. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,0864 г (0,00059 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 100 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 70°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты в реактор прибавляют 0,1 г (0,1 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 30 к Да). Реакционную массу перемешивают при 70°C в течение 2 часов. По окончании термостатирования образуется гомогенная, окрашенная в желтый цвет масса в виде подвижного прозрачного раствора. Размер частиц в водной дисперсии составляет по данным динамического светорассеяния ~85 нм. Полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°C (-0.8-0.9 атм), а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст. Остаток после вакуумирования - твердый порошок бежевого цвета, растворимый в нейтральных водных средах. Выход составляет 0.18 г (93%) глутамата хитозана.

Пример 5. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,0864 г (0,00059 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 100 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 70°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты в реактор прибавляют 0,1 г (0,1 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 9 кДа). Реакционную массу перемешивают при 70°C в течение 2 часов. По окончании термостатирования образуется гомогенная, окрашенная в желтый цвет масса в виде подвижного прозрачного раствора. Размер частиц в водной дисперсии составляет по данным динамического светорассеяния ~78 нм. Полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°C (-0.8-0.9 атм), а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст. Остаток после вакуумирования - твердый порошок бежевого цвета, растворимый в нейтральных водных средах. Выход составляет 0.175 г (90%) глутамата хитозана.

Пример 6. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, помещают 0,0864 г (0,00059 моль) глутаминовой кислоты, добавляют 100 мл дистиллированной воды и растворяют при перемешивании при температуре 70°C. После растворения всего количества глутаминовой кислоты в реактор прибавляют 0,1 г (0,1 масс.%) предварительно очищенного хитозана (средняя молекулярная масса 3 кДа). Реакционную массу перемешивают при 70°C в течение 2 часов. По окончании термостатирования образуется гомогенная, окрашенная в желтый цвет масса в виде подвижного прозрачного раствора. Размер частиц в водной дисперсии составляет по данным динамического светорассеяния ~57 нм. Полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°C (-0.8-0.9 атм), а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст. Остаток после вакуумирования - твердый порошок бежевого цвета, растворимый в нейтральных водных средах. Выход составляет 0.17 г (89%) глутамата хитозана.

Распределение частиц глутаматов хитозана по размерам представлено на гистограмме (Фиг.1). Из представленной гистограммы видно, что раствор глутамата хитозана представляет собой систему с узким распределением частиц по размерам, с гидродинамическим радиусом от 40 до 100 нм. Средний размер частиц глутаматов хитозана определяется методом кумулянтного анализа и составляет 78 нм.

Исследование водного раствора глутамата хитозана с целью определения размеров частиц глутаматов хитозана проводилось на модульном спектрометре динамического и статического рассеяния света Photocor Complex при использовании программы DynalLS.

1. Способ получения наночастиц глутамата хитозана, включающий взаимодействие хитозана с водным раствором глутаминовой кислоты при комнатной температуре и перемешивании, с последующим извлечением глутамата хитозана, отличающийся тем, что используют хитозан средней молекулярной массы 3, 9 или 30 кДа, который обрабатывают в течение 2 часов 0,005-0,1375% раствором глутаминовой кислоты при соотношении хитозан:глутаминовая кислота 1:0,864 при перемешивании со скоростью 200 об/мин, по окончании реакции прибавляют этанол и центрифугируют, твердый осадок фильтруют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C.

2. Способ получения наночастиц глутамата хитозана, включающий взаимодействие хитозана с водным раствором глутаминовой кислоты при перемешивании, с последующим извлечением глутамата хитозана, отличающийся тем, что используют хитозан средней молекулярной массы 3, 9 или 30 кДа, который обрабатывают в течение 2 часов при температуре 70°C 0,005-0,1375% раствором глутаминовой кислоты при соотношении хитозан:глутаминовая кислота 1:0,864, по окончании реакции полученный раствор вакуумируют на роторном испарителе при 70-75°C и при -0.8 - -0.9 атм, а затем при той же температуре в вакууме 0.5-1 мм рт.ст.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии. Способ предусматривает растворение в дистиллированной воде янтарной кислоты при температуре 20°C, фильтрацию нерастворившейся янтарной кислоты и добавление к полученному раствору низкомолекулярного хитозана, выдерживании при перемешивании со скоростью 200 об/мин в течение 2 часов.

Изобретение относится к химии соединений додекагидро-клозо-додекаборатного B 12 H 12 2 − − а н и о н а , хитозана, солей переходных металлов, а именно к аддуктам додекагидро-клозо-додекабората хитозана с нитратами или перхлоратами переходных металлов, в частности Cu(II), или Со(II), или Ni(II), или Zn(II), или Мn(II), и способу их получения.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения хитин-глюканового комплекса и полимеров, содержащих глюкозу, маннозу и/или галактозу.

Изобретение относится к новому способу получения производного гиалуроновой кислоты, содержащего альдегидную группу в положении (6) гликозаминного полисахаридного фрагмента.

Изобретение относится к способу поперечной ковалентной сшивки макромолекул хитозана с получением продукта, образующего при смешивании с водой высоковязкие гидрогели, применяемые в качестве перспективных материалов биотехнологического, биомедицинского и фармакологического назначения.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапевтической стоматологии, и предназначено для восстановления мягких и костных тканей пародонта и костных тканей челюстей.

Изобретение относится к получению хитозана. Способ предусматривает предварительную обработку природного хитинсодержащего сырья для удаления из него необогащенного хитином материала путем обработки слабым раствором гидроксида натрия с последующим отделением и промывкой хитинсодержащего сырья.

Изобретение относится к новому соединению - N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-борату, имеющему формулу , где m=500-3000. Соединение обладает антибактериальным, иммуномодулирующим и антитоксическим действием.

Изобретение относится к получению хитозана из хитина и может найти применение в медицине, химической, текстильной, бумажной и пищевой промышленности. Способ предусматривает предварительное измельчение хитина до размеров 1-2×2-3 мм.

Группа изобретений относится к медицине. Описаны композиции, включающие гиалуроновую кислоту с низкой степенью модификации функциональных групп, и смеси, получаемые в результате регулируемой реакции такой слегка модифицированной гиалуроновой кислоты с подходящими дифункциональными или многофункциональными сшивающими реагентами.

Изобретение относится к композиции для получения вязкоупругой сшитой гиалуроновой кислоты. Композиция для получения сшитой гиалуроновой кислоты содержит щелочной водный раствор гиалуроновой кислоты с концентрацией от 15 до 25 мас.% и сшивающий агент и имеет значение коэффициента механических потерь (Tan) δ от 0,5 до 1,5 при частоте от 0,02 до 1 Гц. Способ получения сшитой гиалуроновой кислоты предусматривает получение гиалуроновой кислоты путем сшивания вышеуказанной композиции и получение суспензии сшитой гиалуроновой кислоты путем дробления сшитой гиалуроновой кислоты, промывки солевым раствором, набухания и измельчения сшитой гиалуроновой кислоты. Изобретение позволяет получить сшитую гиалуроновую кислоту с приемлемыми вязкоупругими свойствами и устойчивую к действию ферментов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу получения йодпроизводных хитозана и может быть использовано в химической промышленности, медицине, фармацевтике и ветеринарии. Способ заключается в том, что производят модификацию хитозансодержащего вещества при комнатной температуре в йодсодержащих парах более 5 часов до получения требуемых физико-химических свойств йодпроизводных хитозана, а в качестве хитозансодержащего вещества используют пленку высокомолекулярного хитозана с = 200 кDa в солевой или основной форме, либо кислоторастворимый высокомолекулярный порошок хитозана с= 200 кDa, либо водорастворимый низкомолекулярный порошок хитозана с = 38 кDa, при этом йодсодержащий пар образован кристаллическим йодом, водным раствором йода или водно-спиртовым раствором йода. Предложенный способ позволяет упростить технологию получения йодсодержащих производных ХТЗ в виде порошка, расширить спектр сред модификации и линий йодсодержаших препаратов для устранения йододифецитных состояний и лечения деликатных тканей, улучшить стабильность готового продукта. 3 з.п. ф-лы, 25 пр., 1 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.

Изобретение относится к области переработки полимеров и биомедицины, в частности к созданию на основе хитозана нерастворимых, но набухающих в воде материалов, обладающих низкой токсичностью и контролируемым выделением лекарственных соединений. Для получения пленок хитозан растворяют в уксусной кислоте, затем в 1,0-5,0% растворы хитозана вводят ионный сшивающий реагент пирофосфат калия и/или триполифосфат натрия. Ионные сшивающие реагенты с концентрацией 1,0-2,5% вводят на стадии получения формовочного раствора при комнатной температуре в раствор хитозана или с концентрацией 3,0-5,0% при температуре 60°C в раствор хитозана и мольном соотношении ионное соединение - аминогруппа хитозана 0,029-0,121 моль/моль. Пленка может дополнительно содержать мирамистин в количестве 0,5% от массы хитозана. Данный способ позволяет получить нерастворимые в воде, но высоконабухающие пленки из хитозана, обеспечивающие пролонгированное лечебное действие при включении в их структуру биологически активных соединений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 9 пр.

Изобретение относится к новому производному гиалуроновой кислоты общей формулы (I), способу его получения, к гидрогелю на его основе, к способу получения гидрогеля и к применению гидрогеля для получения препаратов для косметических средств, медицины или регенеративной медицины. Причем Ar представляет собой фенил и R1 представляет собой этилен, или Ar представляет собой индол и R1 представляет собой этилен, или Ar представляет собой индол и R1 представляет собой карбоксиэтилен. R2 представляет собой алкил с 3-7 атомами углерода, а n находится в диапазоне от 1 до 7500. Изобретение позволяет получить материал, достаточно крепкий и одновременно упругий, не проявляющий существенных изменений биологических и физических свойств и образующий прочный гидрогель. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 18 пр.
Изобретение относится к области полимерных материалов, а именно к способу получения гранул сшитого хитозана, который включает сшивание хитозана глутаровым альдегидом с использованием раствора соляной кислоты, содержащего глутаровый альдегид, при мольном соотношении хитозан : соляная кислота : глутаровый альдегид, равном 1:(0,5-1,0):(0,1-1,0), а затем экструзивное формирование геля в виде нитей, которые механически нарезают на гранулы и сушат при температуре 40-70°C в течение 1-2 часов. Изобретение обеспечивает снижение в способе количеств кислоты, глутарового альдегида и осаждающих веществ, а также возможность получения гранул хитозана контролируемого размера. 6 пр.
Наверх