CZ308794B6 - Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití - Google Patents
Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308794B6 CZ308794B6 CZ2016-735A CZ2016735A CZ308794B6 CZ 308794 B6 CZ308794 B6 CZ 308794B6 CZ 2016735 A CZ2016735 A CZ 2016735A CZ 308794 B6 CZ308794 B6 CZ 308794B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mesoporous
- mesoporous material
- smps
- mdx
- eugenol
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 8
- 150000001719 carbohydrate derivatives Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 claims description 11
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 claims description 11
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 7
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 claims description 5
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 claims description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 claims description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- RRAFCDWBNXTKKO-UHFFFAOYSA-N eugenol Chemical compound COC1=CC(CC=C)=CC=C1O RRAFCDWBNXTKKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- NPBVQXIMTZKSBA-UHFFFAOYSA-N Chavibetol Natural products COC1=CC=C(CC=C)C=C1O NPBVQXIMTZKSBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000005770 Eugenol Substances 0.000 description 25
- UVMRYBDEERADNV-UHFFFAOYSA-N Pseudoeugenol Natural products COC1=CC(C(C)=C)=CC=C1O UVMRYBDEERADNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229960002217 eugenol Drugs 0.000 description 25
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 6
- 239000003656 tris buffered saline Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N allyl isothiocyanate Chemical compound C=CCN=C=S ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PFRGXCVKLLPLIP-UHFFFAOYSA-N diallyl disulfide Chemical compound C=CCSSCC=C PFRGXCVKLLPLIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012449 sabouraud dextrose agar Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N thymol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1O MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KEQHJBNSCLWCAE-UHFFFAOYSA-N thymoquinone Chemical compound CC(C)C1=CC(=O)C(C)=CC1=O KEQHJBNSCLWCAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N (+)-Neomenthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@@H]1O NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N 0.000 description 3
- -1 3-aminopropyltriethoxysilanyl Chemical group 0.000 description 3
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229940041616 menthol Drugs 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N Citral Natural products CC(C)=CCCC(C)=CC=O WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N Geraniol Chemical compound CC(C)=CCCC(C)=CCO GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005844 Thymol Substances 0.000 description 2
- 235000016720 allyl isothiocyanate Nutrition 0.000 description 2
- RECUKUPTGUEGMW-UHFFFAOYSA-N carvacrol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C(O)=C1 RECUKUPTGUEGMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HHTWOMMSBMNRKP-UHFFFAOYSA-N carvacrol Natural products CC(=C)C1=CC=C(C)C(O)=C1 HHTWOMMSBMNRKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007746 carvacrol Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229940043350 citral Drugs 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N geranial Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\C=O WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 150000002303 glucose derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- WYXXLXHHWYNKJF-UHFFFAOYSA-N isocarvacrol Natural products CC(C)C1=CC=C(O)C(C)=C1 WYXXLXHHWYNKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDOSHBSSFJOMGT-UHFFFAOYSA-N linalool Chemical compound CC(C)=CCCC(C)(O)C=C CDOSHBSSFJOMGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229960002160 maltose Drugs 0.000 description 2
- 150000002692 maltoses Chemical class 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 229960000790 thymol Drugs 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- HBDJFVFTHLOSDW-DNDLZOGFSA-N (2r,3r,4r,5r)-2,3,5,6-tetrahydroxy-4-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyhexanal;hydrate Chemical compound O.O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HBDJFVFTHLOSDW-DNDLZOGFSA-N 0.000 description 1
- 239000001490 (3R)-3,7-dimethylocta-1,6-dien-3-ol Substances 0.000 description 1
- KJPRLNWUNMBNBZ-QPJJXVBHSA-N (E)-cinnamaldehyde Chemical compound O=C\C=C\C1=CC=CC=C1 KJPRLNWUNMBNBZ-QPJJXVBHSA-N 0.000 description 1
- CDOSHBSSFJOMGT-JTQLQIEISA-N (R)-linalool Natural products CC(C)=CCC[C@@](C)(O)C=C CDOSHBSSFJOMGT-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000005792 Geraniol Substances 0.000 description 1
- GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N Geraniol Natural products CC(C)=CCC\C(C)=C/CO GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N 0.000 description 1
- VYLQGYLYRQKMFU-UHFFFAOYSA-N Ochratoxin A Natural products CC1Cc2c(Cl)cc(CNC(Cc3ccccc3)C(=O)O)cc2C(=O)O1 VYLQGYLYRQKMFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001125862 Tinca tinca Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- KJPRLNWUNMBNBZ-UHFFFAOYSA-N cinnamic aldehyde Natural products O=CC=CC1=CC=CC=C1 KJPRLNWUNMBNBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940117916 cinnamic aldehyde Drugs 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000005452 food preservative Substances 0.000 description 1
- 235000019249 food preservative Nutrition 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 229940113087 geraniol Drugs 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000110 immunotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002625 immunotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229930007744 linalool Natural products 0.000 description 1
- 229960003017 maltose monohydrate Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000003589 nefrotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 231100000381 nephrotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 1
- RWQKHEORZBHNRI-BMIGLBTASA-N ochratoxin A Chemical compound C([C@H](NC(=O)C1=CC(Cl)=C2C[C@H](OC(=O)C2=C1O)C)C(O)=O)C1=CC=CC=C1 RWQKHEORZBHNRI-BMIGLBTASA-N 0.000 description 1
- DAEYIVCTQUFNTM-UHFFFAOYSA-N ochratoxin B Natural products OC1=C2C(=O)OC(C)CC2=CC=C1C(=O)NC(C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 DAEYIVCTQUFNTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000006273 synthetic pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000003390 teratogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/5115—Inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/18—Vapour or smoke emitting compositions with delayed or sustained release
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/26—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests in coated particulate form
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/26—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests in coated particulate form
- A01N25/28—Microcapsules or nanocapsules
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/045—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/045—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
- A61K31/05—Phenols
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/095—Sulfur, selenium, or tellurium compounds, e.g. thiols
- A61K31/105—Persulfides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/11—Aldehydes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/12—Ketones
- A61K31/122—Ketones having the oxygen directly attached to a ring, e.g. quinones, vitamin K1, anthralin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/21—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
- A61K31/26—Cyanate or isocyanate esters; Thiocyanate or isothiocyanate esters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/02—Inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
- A61K47/6923—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being an inorganic particle, e.g. ceramic particles, silica particles, ferrite or synsorb
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/5123—Organic compounds, e.g. fats, sugars
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N2300/00—Combinations or mixtures of active ingredients covered by classes A01N27/00 - A01N65/48 with other active or formulation relevant ingredients, e.g. specific carrier materials or surfactants, covered by classes A01N25/00 - A01N65/48
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Předkládané řešení se týká mezoporézního materiálu na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek cílovým mikroorganismem, přičemž mezoporézní materiál obsahuje mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého o velikosti v rozmezí od 100 nm do 1 μm s velikostí pórů 2 až 15 nm, na jehož povrchu jsou kovalentně přes spojku L, kterou je trialkoxysilan, navázány sacharidové deriváty o počtu sacharidových jednotek 3 až 20, přičemž v pórech mezoporézní nanočástice je enkapsulovaná aktivní látka. Dále se předkládané řešení týká použití tohoto mezoporézního materiálu.
Description
V poslední době významně stoupá poptávka po přírodních produktech bez chemických aditiv či reziduí a je stále více kladen důraz na zdravý životní styl coby prevenci proti civilizačním chorobám. Nové možnosti antimikrobiálních přípravků se v posledních desetiletích rychle rozvíjejí. Tradiční systémy jsou ve většině případů založeny na použití nosičů na bázi organických polymerů, které obvykle uvolňují svůj obsah mechanismem difúzních procesů nebo prostřednictvím degradace polymemího nosiče. Nově jsou vyvíjeny systémy, kdy k uvolňování určitých látek dochází řízené, tedy pouze v přítomnosti specifického stimulu.
Na rozdíl od tradičních nosičů, mezoporézní křemičitany (MPK) funkcializované kovalentně vázanými molekulami blokujícími póry, představují velmi perspektivní technologii a jsou v posledních letech intenzivně zkoumány. Jejich výhodou je zejména možnost uzavírání pórů pomocí různých typů molekul, které mohou být odštěpeny velmi specifickými vnějšími mechanismy. Tím pádem MPK dokážou uvolnit svůj obsah ve vhodném místě a čase. Mezi prozkoumané vnější mechanismy patří například fotochemické, elektrochemické a iontové reakce, změny polarity nebo přítomnost určitých biomolekul, které dokážou uvolnit biologicky aktivní látky ze skupiny cytotoxických látek, proteinů, barviv, enzymů nebo fragmentů nukleových kyselin.
Významným patogenem skladovaných zemědělských produktů je Aspergillus niger, jehož některé kmeny produkují ochratoxin A, který má nefrotoxické, imunotoxické, karcinogenní a teratogenní účinky. Antimikrobiální těkavé látky z rostlin jsou vhodnou alternativou syntetických pesticidů a konzervantů potravin a jejich řízené uvolňování by usnadnilo aplikaci a zajistilo dlouhodobou účinnost a snadnou manipulaci, aniž by byla negativně ovlivněna jejich fungicidní aktivita.
Enkapsulace výše zmíněných těkavých antimikrobiálních látek do mezoporézního křemičitanu MCM-41 byla studována v článku A. Janatová et al., Industrial Crops and Products, 2015, 67, 2016-220. Adsorpcí těkavých látek do pórů mezoporézního křemičitanu bylo dosaženo zpomalení odpařování těchto látek a tím i delší celkové doby jejich působení na kolonie Aspergillus niger.
Ve stavu techniky však dosud chybí materiály, které by těkavou aktivní látku uvolňovaly pouze v přítomnosti patogenních mikroorganismů a nedocházelo by tudíž k jejímu postupnému neregulovatelnému uvolňování odpařováním.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález se týká mezoporézních nanočástic oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek. Nanočástice zahrnují mezoporézní oxid křemičitý fimkcionalizovaný sacharidy. Póry mezoporézního materiálu jsou naplněny aktivní látkou, která je v nich „uzamčena fimkcionalizovanými sacharidy, jež brání jejímu samovolnému uvolňování odpařováním. Během kontaktu mezoporézního materiálu podle předkládaného vynálezu s cílovými mikroorganismy tyto produkují enzymy potřebné pro hydrolýzu sacharidů na povrchu nanočástic. Tím je umožněno uvolnění aktivních látek řízeným způsobem, tedy pomocí enzymatické hydrolýzy. Aktivní látky
- 1CZ 308794 B6 tedy zůstávají enkapsulované v mezoporézním materiálu, dokud tento nepřijde do kontaktu s cílovými mikroorganismy. Nedochází tedy ke zbytečnému a předčasnému uvolňování aktivní látky do životního prostředí. Navíc tento postup umožňuje dlouhodobou aplikaci i těkavých antimikrobiálních látek, které by jinak rychle vyprchaly. Podstata předkládaného vynálezu spočívá v novém materiálu pro řízené uvolňování zejména těkavých aktivních látek. Tento materiál je složen z mezoporézních křemičitanu jejichž póry, obsahující aktivní látku, jsou uzavřeny pomocí sacharidů. Materiál je navržen tak, že odstranění kovalentně vázaných molekul blokujících poryje způsobeno aktivitou enzymů, které mohou být produkovány mikroorganismy přítomnými v okolí materiálu (tedy cílovými mikroorganismy). V případě, že aktivní látky naplněné v pórech mají antimikrobiální vlastnosti, dojde k inhibici růstu mikroorganismů přítomných v okolí materiálu.
Kovalentně vázané molekuly blokující póry jsou zavedeny na povrch mezoporézních nanočástic pomocí silanizačních činidel, která tvoří kovalentní vazby se silanolovými skupinami na povrchu nanočástic. Jako aktivní látky mohou být použity antimikrobiální látky, např. silice nebo jejich komponenty např. karvakrol, eugenol, tymol, tymochinon, diallyldisulfid nebo allylizothiokyanát. Mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého pro řízené uvolňování zejména těkavých aktivních látek tak mají aplikační potenciál zejména v zemědělsko-potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu pro svou zvýšenou stabilitu a biodostupnost.
Předmětem předkládaného vynálezu je mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek cílovým mikroorganismem, který obsahuje mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého o velikosti v rozmezí od 100 nm do 1 pm s velikostí pórů 2 až 15 nm, na jehož povrchu jsou kovalentně přes spojku L, kterou je trialkoxysilan, navázány sacharidové deriváty, přičemž v pórech mezoporézní nanočástice je enkapsulovaná aktivní látka. Spojka L je s výhodou vybraná ze skupiny zahrnující 3-aminopropyltriethoxysilanyl, 3-jodopropyltriethoxysilanyl a 3merkaptopropyltrimethoxysilanyl. Mezoporézní materiál podle předkládaného vynálezu se s výhodou připraví tak, že se aktivní látka enkapsuluje do mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého třepáním směsi aktivní látky a mezoporézní nanočástice bez přítomnosti rozpouštědla při teplotě v rozmezí od 20 °C do 250 °C, s výhodou po dobu alespoň 24 hodin, a poté se k reakční směsi přidá sacharidový derivát, připravený reakcí roztoku silanizačního činidla, s výhodou 3aminopropyltriethoxysilanu v ethanolu, se suspenzí sacharidu (3 až 20 sacharidových jednotek) v ethanolu při teplotě v rozmezí od 20 °C do 80 °C, s výhodou po dobu alespoň 24 hodin, a výsledná směs se míchá při teplotě v rozmezí od 20 °C do 80 °C, s výhodou po dobu 4 až 8 hodin.
Sacharidový derivát je derivátem maltodextrinu o počtu sacharidových jednotek 3 až 20.
Aktivní látkou mezoporézního materiálu podle předkládaného vynálezu je antibakteriální a/nebo antifůngální těkavá látka, s výhodou je aktivní látka vybraná ze skupiny obsahující eugenol, karvakrol, cinnamaldehyd, tymol, allylizothiokyanát, diallyldisulfid, thymochinon, citral, linalool, geraniol, mentol a jejich směsi.
V jiném výhodném provedení obsahuje mezoporézní materiál podle předkládaného vynálezu mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého vybrané ze skupiny obsahující MCM-41, (kulovité částice o průměru 100 až 1000 nm, průměr pórů 2 až 3 nm) a SBA-15 (nepravidelné tyčinky o délce cca 1000 nm, průměr pórů 5 až 15 nm).
Předmětem předkládaného vynálezu je rovněž použití mezoporézního materiálu podle předkládaného vynálezu jako antimikrobiálních agens, s výhodou antifůngálních agens.
Předmětem předkládaného vynálezu je rovněž použití mezoporézního materiálu podle předkládaného vynálezu v zemědělství a/nebo potravinářském průmyslu a/nebo v kosmetickém průmyslu.
Předmětem předkládaného vynálezu je rovněž mezoporézní materiál podle předkládaného vynálezu pro použití jako léčivo.
-2CZ 308794 B6
Objasnění výkresů
Obr. 1: Schéma mezoporézního oxidu křemičitého s enkapsulovanou aktivní látkou (eugenol) jehož póry jsou uzavřeny maltodextrinem a maltózou.
Obr. 2: Schematické znázornění syntézy mezoporézního materiálu.
Obr. 3: Schéma uvolňování eugenolu ze systému mezoporézního materiálu s kovalentně vázaným maltodextrinem za přítomnosti enzymů štěpících glykosidickou vazbu maltodextrinu.
Obr. 4: Kinetika uvolňování eugenolu ze systému mezoporézního materiálu s kovalentně vázaným maltodextrinem v nepřítomnosti a v přítomnosti spor A. niger.
Obr. 5: Antifůngální aktivita eugenolu enkapsulovaného do SMPS a uzavřeného pomocí glukózy, maltózy a maltodextrinu po 15 dnech.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1: Syntéza MCM-41
Mezoporézní nanočástice MCM-41 byly syntetizovány za použití následujícího postupu: ncetyltrimethylammoniumbromid (CTABr, 2,00 g, 5,48 mmol) byl nejprve rozpuštěn v 960 ml deionizované vody. Vodný roztok NaOH (2.00 M, 7,00 ml) byl přidán k roztoku CTABr, teplota roztoku byla upravena na 95 °C. TEOS (tetraethoxysilan 10,00 ml, 51,41 mmol) byl po kapkách přidán k roztoku povrchově aktivního činidla. Směs byla míchána po dobu 3 hodin, čímž byla získána bílá sraženina. Sraženina byla odstředěna a promyta deionizovanou vodou a ethanolem. Nakonec byla pevná látka usušena při teplotě 60 °C. Pro přípravu konečného materiálu (MCM41), byla pevná látka kalcinována při 550 °C v oxidační atmosféře po dobu 5 hodin, aby došlo k odstranění organických fází. Tato látkaje dále označována jako SMPS (solid mesoporous support).
Příklad 2: Syntéza derivátů sacharidů
Syntéza derivátu glukózy - není předmětem vynálezu
Roztok 3-aminopropyltriethoxysílánu (5,85 ml, 25 mmol) v ethanolu byl přidán k suspenzi glukózy (5,4 g) v ethanolu (celkový objem 250 ml). Reakční směs byla míchána po dobu 24 hodin při teplotě místnosti a potom byla zahřívána po dobu 30 minut při teplotě 60 °C. Rozpouštědlo bylo odpařeno za sníženého tlaku, čímž byla získána bílá pevná látka, dále označovaná jako GLU (obr. 6).
Syntéza derivátu maltózy - není předmětem vynálezu
Roztok 3-aminopropyltriethoxysílánu (5,85 ml, 25 mmol) v ethanolu byl přidán k suspenzi monohydrátu maltózy (5,4 g, 15 mmol) v ethanolu (celkový objem 250 ml). Reakční směs byla míchána po dobu 24 hodin při teplotě místnosti a potom byla zahřívána po dobu 30 minut při teplotě 60 °C. Rozpouštědlo bylo odpařeno za sníženého tlaku, čímž byla získána bílá pevná látka, dále označovaná jako MAL (obr. 6).
Syntéza derivátu maltodextrinu
Roztok 3-aminopropyltriethoxysílánu (5,85 ml, 25 mmol) v ethanolu byl přidán k suspenzi 18 % maltodextrinu (5,4 g), v ethanolu (celkový objem 250 ml). Reakční směs byla míchána po dobu 24 hodin při teplotě místnosti a potom byla zahřívána po dobu 30 minut při teplotě 60 °C.
-3CZ 308794 B6
Rozpouštědlo bylo odpařeno za sníženého tlaku, čímž byla získána bílá pevná látka dále označovaná jako MDX (obr. 6).
Příklad 3: Enkapsulace eugenolu do MCM-41
Enkapsulace eugenolu do mezoporézního křemičitanu MCM-41 bylo dosaženo pomocí adsorpce smícháním eugenolu (50 mg) s MCM-41 (50 mg) v dobře uzavřené lahvičce. Směs byla inkubována v peci při teplotě 40 °C po dobu 24 hodin za nepřetržitého třepání. Množství enkapsulovaného eugenolu v nosiči MCM-41 bylo stanoveno měřením zvýšení hmotnosti vzorku a pomocí termogravimetrické analýzy (TGA) a elementární analýzy (EA). Pomocí tohoto postupu byl připraven definovaný materiál SMPS-EU s obsahem eugenolu 51,6 % hmota.
Příklad 4: Funkcionalizace mezoporézního materiálu sacharidy
Syntéza GLU-SMPS-EU - není předmětem vynálezu
Byla vytvořena suspenze rozmícháním 100 mg SMPS-EU, připraveného dle příkladu 3, ve 40 ml vody v baňce s kulatým dnem pod inertní atmosférou N2. Poté byl přidán přebytek glukózového derivátu GLU (1 g) ve 20 ml vody, a finální směs byla míchána po dobu 5,5 hodin při teplotě místnosti. Nakonec byla pevná látka (GLU-SMPS-EU) odfiltrována, promyta 40 ml vody, a vysušena při teplotě 40 °C po dobu 12 hodin (viz obr. 2). Výtěžnost reakce byla 40 %, obsah eugenolu 10 % hmota.
Syntéza MAL-SMPS-EU - není předmětem vynálezu
Byla vytvořena suspenze rozmícháním 100 mg SMPS-EU, připraveného dle příkladu 3, ve 40 ml vody v baňce s kulatým dnem pod inertní atmosférou N2. Poté byl přidán přebytek maltózového derivátu MAL (1 g, 1,8 mmol) ve 20 ml vody, a finální směs byla míchána po dobu 5,5 hodin při teplotě místnosti. Nakonec byla pevná látka (MAL-SMPS-EU) odfiltrována, promyta 40 ml vody, a vysušena při teplotě 40 °C po dobu 12 hodin (viz obr. 2). Výtěžnost reakce byla 40 %, obsah eugenolu 10 % hmota.
Syntéza MDX-SMPS-EU
Byla vytvořena suspenze rozmícháním 100 mg SMPS-EU, připraveného dle příkladu 3, ve 40 ml vody v baňce s kulatým dnem pod inertní atmosférou N2. Poté byl přidán přebytek maltodextrinového derivátu MDX (1 g) ve 20 ml vody, a finální směs byla míchána po dobu 5,5 hodin při teplotě místnosti. Nakonec byla pevná látka (MDX-SMPS-EU) odfiltrována, promyta 40 ml vody, a vysušena při teplotě 40 °C po dobu 12 hodin (viz obr. 2). Výtěžnost reakce byla 40 %, obsah eugenolu 10 % hmota.
Příklad 5: Studie uvolňování Eugenolu
Suspenze vytvořená rozmícháním 5 mg MDX-SMPS-EU ve 100 μΐ sterilizované vody byla nalita do 10 ml headspace viálek obsahujících 2 ml ztuhlého Sabouraud dextrózového agaru (SDA). Byla připravena inokulační suspenze spor promytím kultur Aspergillus niger 2 mililitry sterilního Tris pufrovaného fyziologickém roztoku (TBS), obsahujícího 1 % Tween 80 a byla normalizována na 1 McFarland (cca. 5 x 106 spor na ml). 300 μΐ sterilního TBS a 50 μΐ inokulační suspenze byly přidány do viálek obsahujících MDX-SMPS-EU. Podobným způsobem byla dále připravena kontrola nárůstu (SDA s inokulační suspenzí), a negativní kontrola (MDX-SMPS-EU bez inokulační suspenze), vše ve trojím opakování. Po hydrolýze glykosidických vazeb sacharidových bran pomocí enzymů rostoucí kultury A. niger by mělo dojít k uvolnění těkavého eugenolu z mezoporézního nosiče, viz obr. 3. Pro analýzu uvolňování eugenolu byla použita mikroextrakce na tuhé fázi (SPME) ve spojení s plynovou chromatografií (GC).
-4CZ 308794 B6
Výsledky:
Jak bylo uvedeno výše, cílem je vyvinout formulaci uvolňující antimikrobiální látky v místě a době přítomnosti mikrobiální aktivity. V případě formulace MDX-SMPS-EU došlo v přítomnosti spor A. niger k uvolnění eugenolu o 60 % větším, než v případě jejich nepřítomnosti (obr. 4). To je zřejmě způsobeno klíčením spor, které do svého okolí vylučují enzymy štěpící 1 až 4 glykosidické vazby maltodextrinu, čímž dochází k uvolnění molekul eugenolu enkapsulovaného v pórech SMPS.
Příklad 6: Test antifungální aktivity
Byla připravena inokulační suspenze spor promytím kultur A. niger 2 mililitry sterilního Tris pufrovaného fyziologického roztoku (TBS), obsahujícího 1 % Tween 80 a byla normalizována na 1 McFarland (cca. 5 x 106 spor na ml). 300 μΐ sterilního TBS a 50 μΐ inokulační suspenze byly přidány do mikrozkumavek obsahujících formulace lišící se délkou sacharidového řetězce použitých molekulárních bran (GLU-SMPS-EU, MAL-SMPS-EU, MDX-SMPS-EU). Jako kontrola byl použit čistý eugenol a eugenol enkapsulovaný do MCM-41 bez molekulárních bran (SMPS-EU). Všechny experimenty byly provedeny ve trojím opakování.
Všechny směsi byly intenzivně vortexovány, aby bylo zajištěno dokonalé suspendování, a bezprostředně rozprostřeny na Petriho misky, které obsahovaly SDA. Petriho misky byly uzavřeny víčkem, ale nebyly hermeticky uzavřeny, aby byl umožněn únik těkavých molekul eugenolu z prostoru Petriho misek. Stejným způsobem byla připravena kontrola nárůstu bez přídavku eugenolu. Navážky jednotlivých formulací byly realizovány tak, aby v každé variantě byl stejný obsah eugenolu tj. 0,5 mg čistého eugenolu, 1 mg SPMS-EU a 5 mg GLU-SMPS-EU, MALSMPS-EU a MDX-SMPS-EU. Sledování nárůstu kolonií A. niger bylo prováděno po dobu dvou týdnů vizuální kontrolou.
Výsledky:
Po 2 dnech expozice ještě nedošlo k nárůstu v žádné variantě a nebyly tedy pozorovány významné rozdíly ve srovnání s kontrolou. Po 7 dnech expozice byly nejaktivnější formulace MAL-SMPSEU a MDX-SMPS-EU, u ostatních formulací byl pozorován mírný nárůst A. niger. Po 15 dnech vykazovaly antifungální aktivitu pouze formulace MAL-SPMS-EU a MDX-SPMS-EU, které byly schopny stále úplně inhibovat nárůst A. niger.
Příklad 7: Syntéza dalších mezoporézních materiálů funkcionalizovaných sacharidy a obsahujících enkapsulovanou aktivní látku
Dle příkladů 3 a 4 byly za stejných reakčních podmínek připraveny mezoporézní materiály, uvedené v tabulce 1.
-5CZ 308794 B6
Tabulka 1
Mezoporézní materiál | aktivní látka | nsnocástíce SíO2 | derivát sacharidu | obsah aktivní látky (hniotn.%) | výtěžek (%) |
MDX-SMPS- CAR | karvskrol | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- CIN | csanamaldshyd | MCM-41 | MDX | 1G | 40 |
MDX-SMPS- THY | MCM-41 | MDX | 10 | 40 | |
MDX-SMPS- ATTC | allylizothiolqTmát | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- | diahykhsslM | MCM-41 | MDX | 1G | 40 |
MDX-SMPS- TQ | thymachinon | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- CIT | citral | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- LIN | Imalo-ol | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- GER | gerasnol | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
MDX-SMPS- MENT | mentol | MCM-41 | MDX | 10 | 40 |
Průmyslová využitelnost
Technické řešení umožňuje formulovat aktivní látky do inertních netoxických nosičů tak, aby bylo ίο umožněno jejich uvolnění v místě a čase potřebném pro jejich aplikaci. Uvolnění je řízeno enzymatickou aktivitou v cílovém místě, např. v místě výskytu patogenního mikroorganismu. Toto řešení je možno s výhodou používat pro aplikaci látek, které v čistém stavu nemají vhodné technologické vlastnosti - jsou těkavé, mají nevhodnou polaritu, nevhodné skupenství nebo jiné nevhodné fýzikálně-chemické vlastnosti.
Claims (5)
1. Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek cílovým mikroorganismem, vyznačený tím, že obsahuje mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého o velikosti v rozmezí od 100 run do 1 pm s velikostí pórů 2 až 15 nm, na jehož povrchu jsou kovalentně přes trialkoxysilan navázány sacharidové deriváty, přičemž v pórech mezoporézní nanočástice je enkapsulovaná antibakteriální a/nebo antifungální těkavá látka, a přičemž sacharidové deriváty jsou deriváty maltodextrinu o počtu sacharidových jednotek 3 až 20.
2. Mezoporézní materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého jsou vybrané ze skupiny obsahující MCM-41 a SBA-15.
3. Použití mezoporézního materiálu podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, jako antimikrobiálních agens, s výhodou antifůngálních agens.
4. Použití mezoporézního materiálu podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, v zemědělství a/nebo potravinářském průmyslu a/nebo v kosmetickém průmyslu.
5. Mezoporézní materiál podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, pro použití jako léčivo.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-735A CZ308794B6 (cs) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití |
PT178080503T PT3544594T (pt) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Materiais de sílica mesoporosa para a libertação controlada de substâncias ativas e respetivas aplicações |
PL17808050T PL3544594T3 (pl) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Mezoporowate materiały krzemionkowe do kontrolowanego uwalniania substancji czynnych i ich zastosowania |
DK17808050.3T DK3544594T3 (da) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Mesoporøse silicamaterialer til kontrolleret frigivelse af aktive stoffer og deres anvendelser |
EP17808050.3A EP3544594B1 (en) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Mesoporous silica materials for the controlled release of active substances and their applications |
PCT/EP2017/080341 WO2018096098A1 (en) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Mesoporous silica materials for the controlled release of active substances and their applications |
ES17808050T ES2893438T3 (es) | 2016-11-25 | 2017-11-24 | Materiales de sílice mesoporosos para la liberación mantenida de sustancias activas y sus aplicaciones |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-735A CZ308794B6 (cs) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2016735A3 CZ2016735A3 (cs) | 2018-06-06 |
CZ308794B6 true CZ308794B6 (cs) | 2021-05-26 |
Family
ID=75967063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2016-735A CZ308794B6 (cs) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3544594B1 (cs) |
CZ (1) | CZ308794B6 (cs) |
DK (1) | DK3544594T3 (cs) |
ES (1) | ES2893438T3 (cs) |
PL (1) | PL3544594T3 (cs) |
PT (1) | PT3544594T (cs) |
WO (1) | WO2018096098A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2821420B2 (es) | 2019-10-25 | 2022-09-15 | Fund Centro De Innovacion Y Demostracion Tecnologica | Sistema de encapsulación y liberación controlada de piretroides de prolongada eficacia en el tiempo contra moscas de la fruta |
CN112089131B (zh) * | 2020-07-29 | 2023-09-05 | 杭州永利百合医疗器械有限公司 | 一种变色贴合型口罩 |
WO2023132811A1 (en) * | 2022-01-06 | 2023-07-13 | Nanomik Biyoteknoloji Anonim Sirketi | Microencapsulated essential oils |
WO2023168125A1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | The Regents Of The University Of California | Compositions and methods for targeted delivery of chemicals and biomolecules to plants and fungi |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017091096A2 (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Institutul National De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie | Process for essential oils encapsulation into mesoporous silica systems and for their application as plant biostimulants |
WO2017103292A1 (es) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Productos Citrosol, S.A. | Partículas de sílica funcionalizadas y cargadas con agentes fungicidas, su preparación y su uso como sistemas de liberación dirigida y controlada de fungicidas |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201317293D0 (en) * | 2013-09-30 | 2013-11-13 | Isis Innovation | Methods, materials and products for delivering biocides |
-
2016
- 2016-11-25 CZ CZ2016-735A patent/CZ308794B6/cs unknown
-
2017
- 2017-11-24 PT PT178080503T patent/PT3544594T/pt unknown
- 2017-11-24 DK DK17808050.3T patent/DK3544594T3/da active
- 2017-11-24 EP EP17808050.3A patent/EP3544594B1/en active Active
- 2017-11-24 WO PCT/EP2017/080341 patent/WO2018096098A1/en active Search and Examination
- 2017-11-24 ES ES17808050T patent/ES2893438T3/es active Active
- 2017-11-24 PL PL17808050T patent/PL3544594T3/pl unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017091096A2 (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Institutul National De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie | Process for essential oils encapsulation into mesoporous silica systems and for their application as plant biostimulants |
WO2017103292A1 (es) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Productos Citrosol, S.A. | Partículas de sílica funcionalizadas y cargadas con agentes fungicidas, su preparación y su uso como sistemas de liberación dirigida y controlada de fungicidas |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
BERNARDOS, Andrea, et al. Enzyme-responsive intracellular controlled release using nanometric silica mesoporous supports capped with "saccharides". Acs Nano, 2010, 4.11: 6353-6368. * |
CAO, Lidong, et al. Quaternized chitosan-capped mesoporous silica nanoparticles as nanocarriers for controlled pesticide release. Nanomaterials, 2016, 6.7: 126. * |
JANATOVA, Anezka, et al. Long-term antifungal activity of volatile essential oil components released from mesoporous silica materials. Industrial Crops and Products, 2015, 67: 216-220. * |
RUIZ-RICO, María, et al. Bactericidal activity of caprylic acid entrapped in mesoporous silica nanoparticles. Food Control, 2015, 56: 77-85. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK3544594T3 (da) | 2021-10-18 |
PT3544594T (pt) | 2021-10-19 |
PL3544594T3 (pl) | 2022-01-10 |
WO2018096098A1 (en) | 2018-05-31 |
EP3544594A1 (en) | 2019-10-02 |
ES2893438T3 (es) | 2022-02-09 |
EP3544594B1 (en) | 2021-08-25 |
CZ2016735A3 (cs) | 2018-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cao et al. | Positive-charge functionalized mesoporous silica nanoparticles as nanocarriers for controlled 2, 4-dichlorophenoxy acetic acid sodium salt release | |
Xu et al. | Release strategies of silver ions from materials for bacterial killing | |
Villanueva et al. | Antimicrobial activity of starch hydrogel incorporated with copper nanoparticles | |
CZ308794B6 (cs) | Mezoporézní materiál na bázi oxidu křemičitého pro řízené uvolňování aktivních látek a jeho použití | |
Kaziem et al. | Synthesis and insecticidal activity of enzyme-triggered functionalized hollow mesoporous silica for controlled release | |
Aditya et al. | Zinc oxide nanoparticles dispersed in ionic liquids show high antimicrobial efficacy to skin-specific bacteria | |
Xu et al. | Zinc ion coordinated poly (ionic liquid) antimicrobial membranes for wound healing | |
Capeletti et al. | Tailored silica–antibiotic nanoparticles: overcoming bacterial resistance with low cytotoxicity | |
Chandna et al. | Engineering lignin stabilized bimetallic nanocomplexes: structure, mechanistic elucidation, antioxidant, and antimicrobial potential | |
Kyomuhimbo et al. | Silver–zinc oxide nanocomposite antiseptic from the extract of Bidens pilosa | |
ES2850125T3 (es) | Sistema antimicrobiano, insecticida y acaricida | |
del Carmen Galán-Jiménez et al. | A sepiolite-based formulation for slow release of the herbicide mesotrione | |
Farah et al. | Crosslinked QA‐PEI nanoparticles: synthesis reproducibility, chemical modifications, and stability study | |
CN109125737B (zh) | 负载前体药物的介孔纳米钌系统及制备和在制备治疗耐药细菌感染药物中的应用 | |
Ding et al. | Fabrication of a new hyaluronic acid/gelatin nanocomposite hydrogel coating on titanium-based implants for treating biofilm infection and excessive inflammatory response | |
Sun et al. | Quaternized chitosan-coated montmorillonite interior antimicrobial metal–antibiotic in situ coordination complexation for mixed infections of wounds | |
Wang et al. | Enzyme-responsive COF-based thiol-targeting nanoinhibitor for curing bacterial infections | |
Dou et al. | Targeted photodynamic treatment of bacterial biofilms using curcumin encapsulated in cells and cell wall particles | |
Wang et al. | Photothermal therapy with Ag nanoparticles in mesoporous polydopamine for enhanced antibacterial activity | |
Ribeiro et al. | Bioactive Ag3PO4/polypropylene composites for inactivation of SARS-CoV-2 and other important public health pathogens | |
Sofokleous et al. | Sustained antimicrobial activity and reduced toxicity of oxidative biocides through biodegradable microparticles | |
Andrade et al. | Surface modification and biological evaluation of kojic acid/silica nanoparticles as platforms for biomedical systems | |
Feng et al. | pH-Responsive Wound Dressing Based on Biodegradable CuP Nanozymes for Treating Infected and Diabetic Wounds | |
Saxena et al. | Envisaging marine diatom Thalassiosira weissflogii as a" SMART" drug delivery system for insoluble drugs | |
Meesaragandla et al. | Inhibitory Effect of Epigallocatechin Gallate-Silver Nanoparticles and Their Lysozyme Bioconjugates on Biofilm Formation and Cytotoxicity |