PL204627B1 - Sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, włókno krzemionkowe i jego zastosowanie - Google Patents
Sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, włókno krzemionkowe i jego zastosowanieInfo
- Publication number
- PL204627B1 PL204627B1 PL350576A PL35057600A PL204627B1 PL 204627 B1 PL204627 B1 PL 204627B1 PL 350576 A PL350576 A PL 350576A PL 35057600 A PL35057600 A PL 35057600A PL 204627 B1 PL204627 B1 PL 204627B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silica
- fibers
- sol
- fiber
- viscosity
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 166
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 155
- 239000012890 simulated body fluid Substances 0.000 claims description 29
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 6
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 6
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 claims description 5
- 239000005556 hormone Substances 0.000 claims description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 4
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims description 4
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 abstract 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 101000988229 Homo sapiens Protocadherin gamma-A12 Proteins 0.000 description 21
- 102100029264 Protocadherin gamma-A12 Human genes 0.000 description 21
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 101001072237 Homo sapiens Protocadherin-16 Proteins 0.000 description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 102100029526 rRNA 2'-O-methyltransferase fibrillarin Human genes 0.000 description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 8
- 101000602015 Homo sapiens Protocadherin gamma-B4 Proteins 0.000 description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 102100037554 Protocadherin gamma-B4 Human genes 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 229960002746 dexmedetomidine hydrochloride Drugs 0.000 description 6
- VPNGEIHDPSLNMU-MERQFXBCSA-N dexmedetomidine hydrochloride Chemical compound Cl.C1([C@@H](C)C=2C(=C(C)C=CC=2)C)=CNC=N1 VPNGEIHDPSLNMU-MERQFXBCSA-N 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- 238000000578 dry spinning Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- -1 delivery device Substances 0.000 description 4
- 229960004253 dexmedetomidine Drugs 0.000 description 4
- HRLIOXLXPOHXTA-NSHDSACASA-N dexmedetomidine Chemical compound C1([C@@H](C)C=2C(=C(C)C=CC=2)C)=CN=C[N]1 HRLIOXLXPOHXTA-NSHDSACASA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000028698 Cognitive impairment Diseases 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N Progesterone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](C(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N Tamoxifen Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(/CC)=C(C=1C=CC(OCCN(C)C)=CC=1)/C1=CC=CC=C1 NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 2
- 229940125681 anticonvulsant agent Drugs 0.000 description 2
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 208000010877 cognitive disease Diseases 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 3-[(e)-dodec-1-enyl]oxolane-2,5-dione Chemical compound CCCCCCCCCC\C=C\C1CC(=O)OC1=O WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N L-Dopa Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- BYBLEWFAAKGYCD-UHFFFAOYSA-N Miconazole Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC=C1COC(C=1C(=CC(Cl)=CC=1)Cl)CN1C=NC=C1 BYBLEWFAAKGYCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100365384 Mus musculus Eefsec gene Proteins 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 229930012538 Paclitaxel Natural products 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000150 Sympathomimetic Substances 0.000 description 1
- IWEQQRMGNVVKQW-OQKDUQJOSA-N Toremifene citrate Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.C1=CC(OCCN(C)C)=CC=C1C(\C=1C=CC=CC=1)=C(\CCCl)C1=CC=CC=C1 IWEQQRMGNVVKQW-OQKDUQJOSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003288 anthiarrhythmic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 1
- 229940035678 anti-parkinson drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003416 antiarrhythmic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000924 antiasthmatic agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940065524 anticholinergics inhalants for obstructive airway diseases Drugs 0.000 description 1
- 239000000935 antidepressant agent Substances 0.000 description 1
- 229940005513 antidepressants Drugs 0.000 description 1
- 239000002220 antihypertensive agent Substances 0.000 description 1
- 229940030600 antihypertensive agent Drugs 0.000 description 1
- 229960005475 antiinfective agent Drugs 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000939 antiparkinson agent Substances 0.000 description 1
- 239000000164 antipsychotic agent Substances 0.000 description 1
- 229940005529 antipsychotics Drugs 0.000 description 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 1
- HSWPZIDYAHLZDD-UHFFFAOYSA-N atipamezole Chemical compound C1C2=CC=CC=C2CC1(CC)C1=CN=CN1 HSWPZIDYAHLZDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003002 atipamezole Drugs 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 description 1
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000812 cholinergic antagonist Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229940124447 delivery agent Drugs 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002934 diuretic Substances 0.000 description 1
- 229940030606 diuretics Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- CKFBRGLGTWAVLG-GOMYTPFNSA-N elcometrine Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@@H]2[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC(=C)[C@](OC(=O)C)(C(C)=O)[C@@]1(C)CC2 CKFBRGLGTWAVLG-GOMYTPFNSA-N 0.000 description 1
- 229950007611 elcometrine Drugs 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229960005309 estradiol Drugs 0.000 description 1
- 229930182833 estradiol Natural products 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000002657 hormone replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 238000001794 hormone therapy Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Substances C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229960004502 levodopa Drugs 0.000 description 1
- CUHVIMMYOGQXCV-LLVKDONJSA-N levomedetomidine Chemical compound C1([C@H](C)C=2C(=C(C)C=CC=2)C)=CNC=N1 CUHVIMMYOGQXCV-LLVKDONJSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012153 long-term therapy Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 1
- CUHVIMMYOGQXCV-UHFFFAOYSA-N medetomidine Chemical compound C=1C=CC(C)=C(C)C=1C(C)C1=CNC=N1 CUHVIMMYOGQXCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002140 medetomidine Drugs 0.000 description 1
- IYETZZCWLLUHIJ-UHFFFAOYSA-N methyl-(1-phenylpropan-2-yl)-prop-2-ynylazanium;chloride Chemical compound Cl.C#CCN(C)C(C)CC1=CC=CC=C1 IYETZZCWLLUHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002509 miconazole Drugs 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- CTRLABGOLIVAIY-UHFFFAOYSA-N oxcarbazepine Chemical compound C1C(=O)C2=CC=CC=C2N(C(=O)N)C2=CC=CC=C21 CTRLABGOLIVAIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001816 oxcarbazepine Drugs 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229960001592 paclitaxel Drugs 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000000186 progesterone Substances 0.000 description 1
- 229960003387 progesterone Drugs 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000001350 scanning transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 229940125723 sedative agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000932 sedative agent Substances 0.000 description 1
- 229960003946 selegiline Drugs 0.000 description 1
- MEZLKOACVSPNER-GFCCVEGCSA-N selegiline Chemical compound C#CCN(C)[C@H](C)CC1=CC=CC=C1 MEZLKOACVSPNER-GFCCVEGCSA-N 0.000 description 1
- 229960003678 selegiline hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 229910002028 silica xerogel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003270 steroid hormone Substances 0.000 description 1
- 229940127230 sympathomimetic drug Drugs 0.000 description 1
- 229960001603 tamoxifen Drugs 0.000 description 1
- RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N taxol Chemical compound O([C@@H]1[C@@]2(C[C@@H](C(C)=C(C2(C)C)[C@H](C([C@]2(C)[C@@H](O)C[C@H]3OC[C@]3([C@H]21)OC(C)=O)=O)OC(=O)C)OC(=O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)O)C(=O)C1=CC=CC=C1 RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 229960005026 toremifene Drugs 0.000 description 1
- XFCLJVABOIYOMF-QPLCGJKRSA-N toremifene Chemical compound C1=CC(OCCN(C)C)=CC=C1C(\C=1C=CC=CC=1)=C(\CCCl)C1=CC=CC=C1 XFCLJVABOIYOMF-QPLCGJKRSA-N 0.000 description 1
- 229960004167 toremifene citrate Drugs 0.000 description 1
- 239000003204 tranquilizing agent Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124549 vasodilator Drugs 0.000 description 1
- 239000003071 vasodilator agent Substances 0.000 description 1
- 238000002166 wet spinning Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding 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
- A61K9/70—Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/011—Manufacture of glass fibres or filaments starting from a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/6224—Fibres based on silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2213/00—Glass fibres or filaments
- C03C2213/02—Biodegradable glass fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego wł ókna krzemionkowego, wł ókno krzemionkowe o kontrolowanej degradacji biologicznej oraz jego zastosowanie jako urządzenia dostarczającego zawierającego środek biologicznie czynny, który stanowi lek, proteinę, hormon, żywą lub martwą komórkę, bakterię, wirus lub ich część.
Materiały ceramiczne pochodzenia zolowo-żelowego mają wiele zastosowań w różnych dziedzinach. Bioceramika jest jedną z najbardziej obiecujących i interesujących dziedzin, które wciąż wymagają dalszych prac rozwojowych w celu zoptymalizowania właściwości materiału w środowisku biologicznym. Proces zolowo-żelowy wychodzący z fazy ciekłej umożliwia łatwą regulację porowatej struktury materiału i wprowadzenie innych składników w różnego rodzaju kompozytach, zwłaszcza w przypadku materiałów opartych na krzemionce. Proces obróbki włókien krzemionkowych pochodzenia zolowo-żelowego jest znany, a główne parametry regulowania procesu zależą od prekursorów krzemionki albo od stopnia rozgałęzienia skupisk krzemionkowych, przy czym ten ostatni wpływa decydująco na przędzalność i charakteryzuje się go zwykle drogą pomiarów reologicznych.
Włókna stosowano tradycyjnie w celu polepszania mechanicznych właściwości materiałów. W przypadku włókien krzemionkowych pochodzenia zolowo-żelowego istnieją dwa główne parametry, które wyznaczają objętościową strukturę włókien, a obróbka włókien jest jednym ze sposobów kondensowania struktury objętościowej. W zależności od zastosowania podatnych na degradację biologiczną włókien krzemionkowych pochodzenia zolowo-żelowego może zmieniać się równowaga pomiędzy właściwościami mechanicznymi i degradacją biologiczną. Na przykład właściwości mechaniczne mają mniejsze znaczenie, gdy włókno krzemionkowe stosuje się jako urządzenie do doprowadzania leku w tkance miękkiej. Jednak do dalszej obróbki otrzymanych włókien do pożądanej postaci po przędzeniu właściwości mechaniczne muszą być dość dobre. Degradacja biologiczna włókien krzemionkowych zmniejsza się znacznie po obróbce cieplnej w wysokich temperaturach jednocześnie w miarę jak polepszają się właściwości mechaniczne.
W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr WO 97/45367 omawia się krzemionkowe materiały kserożelowe pochodzenia zolowo-żelowego. W niemieckim opisie patentowym nr DE 19609551 omawia się włókna krzemionkowe otrzymane drogą ciągnięcia ich ze specyficznej kompozycji przędzalniczej. Żadna z tych publikacji patentowych nie podaje informacji ani nie sugeruje włókna krzemionkowego podatnego na regulowaną degradację biologiczną, urządzenia do doprowadzania albo kompozycji farmaceutycznej według wynalazku ani sposobów jej wytwarzania ani zastosowania. Ponadto żadna z publikacji patentowych nie podaje informacji ani nie sugeruje sposobu według wynalazku regulowania degradacji biologicznej włókien krzemionkowych.
Ustalono, że degradację biologiczną włókien krzemionkowych można regulować drogą regulowania lepkości roztworu przędzalniczego, a stąd degradacja biologiczna włókien krzemionkowych może zmieniać się nawet wtedy, gdy stosuje się tę samą receptę.
Dlatego też przedmiotem wynalazku jest sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, w zakresie od 0,2 do 20% wagowo na godzinę, mierzonego in vitro z zastosowaniem symulowanego płynu ustrojowego SBF według Ohtsuki, C. i in., J. Non-Cryst. Sol., 143 (1992), 84-92, i obliczonego z liniowych części krzywej rozpuszczalności krzemionki, polegający na tym, że sposób obejmuje etap, w którym stopień degradacji biologicznej reguluje się poprzez wybór lepkości zolu krzemionkowego, z którego włókno jest przędzone w startowym punkcie procesu przędzenia, przy czym lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu przędzenia jest niższa niż 100000 mPas, a włókna, które poddaje się przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności ulegają degradacji wolniej niż włókna poddane przędzeniu w etapie późniejszym.
Korzystnie lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu przędzenia wynosi od 1000 do 50000 mPas, korzystniej od 2000 do 15000 mPas.
Przedmiotem wynalazku jest włókno krzemionkowe o kontrolowanej degradacji biologicznej, charakteryzujące się tym, że zostało poddane przędzeniu z zolu krzemionkowego mającego lepkość w punkcie startowym procesu przędzenia poniżej 100000 mPas, a rozpuszczalność tego włókna w symulowanym płynie ustrojowym SBF według Ohtsuki, C. i in., J. Non-Cryst. Sol., 143 (1992), 84-92, i obliczonego z liniowych części krzywej rozpuszczalności krzemionki wynosi od 0,2 do 20% wagowo na godzinę.
Korzystnie rozpuszczalność włókna w symulowanym płynie ustrojowym SBF wynosi od 0,2 do 8,5% wagowo na godzinę.
PL 204 627 B1
Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie włókna krzemionkowego o kontrolowanej degradacji biologicznej określonego powyżej jako urządzenia dostarczającego zawierającego środek biologicznie czynny, który stanowi lek, proteinę, hormon, żywą lub martwą komórkę, bakterię, wirus lub ich część.
Korzystnie środek biologicznie czynny jest lekiem.
Korzystnie urządzenie stosuje się do wytwarzania preparatu farmaceutycznego.
W sposób specyficzny opracowano sposób wytwarzania włókna krzemionkowego podatnego na regulowaną degradację biologiczną, przy czym sposób polega na przędzeniu włókna z zolu krzemionkowego, którego lepkość jest regulowana, Bardziej specyficznie opracowano sposób wytwarzania włókna krzemionkowego podatnego na regulowaną degradację biologiczną, który polega na przędzeniu włókna z zolu krzemionkowego, gdzie punkt startowy procesu przędzenia reguluje się drogą regulowania lepkości zolu krzemionkowego.
Należy mieć na uwadze, że określenie „przędzenie” obejmuje wszystkie odpowiednie sposoby wytwarzania włókien krzemionkowych z zolu krzemionkowego.
Opracowano włókno krzemionkowe podatne na regulowaną degradację biologiczną, które poddano przędzeniu z zolu krzemionkowego. Specyficznie opracowano włókno krzemionkowe podatne na regulowaną degradację biologiczną, które poddano przędzeniu z zolu krzemionkowego, przy czym degradację biologiczną włókna reguluje się drogą regulowania lepkości zolu przędzalniczego. Bardziej specyficznie opracowano włókno krzemionkowe podatne na regulowaną degradację biologiczną, które poddano przędzeniu z zolu krzemionkowego, który ma lepkość poniżej 100000 mPas (milipaskalsekunda), korzystnie lepkość od 1000 do 50000 mPas, a zwłaszcza od 2000 do 15000 mPas. Włókno poddaje się korzystnie obróbce cieplnej, w celu zapoczątkowania suszenia włókna, tylko w niskich temperaturach nieszkodliwych dla środków biologicznie czynnych, i nie jest ono wtedy zagęszczane z zewnątrz.
Opracowano również urządzenia doprowadzające z podtrzymywanym i ewentualnie regulowanym wydzielaniem środków biologicznie czynnych, zwłaszcza środków leczniczych, protein albo hormonów, które są wykonane z włókien krzemionkowych podatnych na degradację biologiczną, oraz preparatów farmaceutycznych zawierających wymienione urządzenia.
Niniejszy wynalazek ujawnia sposób regulowania degradacji biologicznej włókien krzemionkowych. Sposób polega na regulowaniu lepkości zolu przędzalniczego albo regulowaniu lepkości zolu przędzalniczego w punkcie startowym procesu przędzenia.
Opracowano sposób podawania biologicznie czynnego środka człowiekowi albo zwierzęciu, który polega na wszczepianiu, wstrzykiwaniu albo przyklejaniu do śluzówki człowiekowi albo zwierzęciu urządzenia doprowadzającego wykonanego z włókien krzemionkowych podatnych na regulowaną degradację biologiczną, przy czym do urządzenia wprowadza się środek biologicznie czynny.
Krótki opis rysunków
Figura 1 przedstawia widma termograwimetryczne próbek niedojrzałych włókien poddawanych dojrzewaniu w ciągu 3 miesięcy.
Figura 2 przedstawia pochodną widm termograwimetrycznych z fig. 1.
Figura 3 przedstawia widma FT-IR próbek włókien poddanych obróbce cieplnej w analizie termograwimetrycznej.
Figura 4 przedstawia transmisyjną mikrofotografię elektronową surowej masy włókien FIB2_B poddawanych dojrzewaniu w ciągu 3 miesięcy.
Figura 5 przedstawia lepkość przędzalniczą w zależności od startowego punktu procesu przędzenia dla włókien FIB1, FIB2 i FIB3, przy czym pełny kwadrat () oznacza dojrzewanie w ciągu 1 miesiąca, otwarty kwadrat (□) - dojrzewanie w ciągu 2 miesięcy, pełny trójkąt (▲) - dojrzewanie w ciągu 1 miesiąca i w ciągu 3 miesięcy, pełne kółko (•) - dojrzewanie w ciągu 1 miesiąca, 3 miesięcy i 5 miesięcy, otwarte kółko (o) - dojrzewanie w ciągu 4 miesięcy, gwiazdka (*) - dojrzewanie w ciągu 6 miesięcy.
Figura 6 przedstawia degradację biologiczną surowych włókien poddanych dojrzewaniu w ciągu 3 miesięcy. Kwadrat pełny () oznacza włókno FIB1_A, kwadrat otwarty (□) - włókno FIB1_B, kółko pełne (•) - włókno FIB2_A, kółko otwarte (o) - włókno FIB2_B, gwiazdka (*) - włókno FIB3.
Figura 7 przedstawia rozpuszczalność SiO2 zmierzoną jako poziom nasycenia krzemionki w SBF w zależ noś ci od lepkoś ci zolu w startowym punkcie procesu przę dzenia wł ókna FIB1 poddanego dojrzewaniu w ciągu różnych okresów czasu.
Figura 8 przedstawia rozpuszczalność SiO2 w % wagowo na godzinę w zależności od lepkości zolu w startowym punkcie procesu przędzenia dla włókna FIB1 poddanego dojrzewaniu w ciągu różnych okresów czasu.
PL 204 627 B1
Figura 9 przedstawia rozpuszczalność SiO2 zmierzoną jako poziom nasycenia krzemionki w SBF w zależ noś ci od lepkoś ci zolu w startowym punkcie procesu przę dzenia dla wł ókna FIB2 poddanego dojrzewaniu w ciągu różnych okresów czasu.
Figura 10 przedstawia rozpuszczalność SiO2 w (% wagowo) na godzinę w SBF w zależności od lepkości zolu w startowym punkcie procesu przędzenia dla włókna FIB2 poddawanego dojrzewaniu w cią gu różnych okresów czasu.
Figura 11 przedstawia rozpuszczalność SiO2 zmierzoną jako poziom nasycenia krzemionki w SBF w zależności od lepkości zolu w startowym punkcie procesu przędzenia dla włókna FIB3 poddawanego dojrzewaniu w ciągu różnych okresów czasu.
Figura 12 przedstawia rozpuszczalność SiO2 w (% wagowo) na godzinę w SBF w zależności od lepkości zolu w startowym punkcie procesu przędzenia dla włókna FIB3 poddawanego dojrzewaniu w cią gu róż nych okresów czasu.
Figura 13 przedstawia zmiany stężenia SiO2 (% wagowo) w zależności od czasu zanurzania w symulowanym płynie ustrojowym dla róż nych włókien.
Figura 14 przedstawia wydzielanie deksmedetomidyny z włókien krzemionkowych z przykładu 4. Pełne kółko (•) odpowiada lepkości 5600 - 7500 mPas, gwiazdka (*) - lepkości 11500 - 14900 mPas, otwarty trójkąt (Δ) - 17000 - 29000 mPas, pełny kwadrat () - 39000 - 100000 mPas.
Stwierdzono, że degradację biologiczną włókien krzemionkowych można regulować drogą regulowania lepkości roztworu przędzalniczego. Degradację biologiczną można zmieniać nawet wtedy, gdy stosuje się ten sam skład. Degradację biologiczną można nastawiać pod względem pożądanych celów drogą regulowania lepkości roztworu przędzalniczego w celu wyznaczenia punktu startowego procesu przędzenia.
Do czynników mających wpływ na lepkość należy stopień podatności na przędzenie, temperatura zolu krzemionkowego i ilość rozpuszczalnika w zolu przędzalniczym. Zol krzemionkowy jest podatny na przędzenie raczej w pewnym okresie czasu niż pojedynczej chwili, a lepkość zolu krzemionkowego wrasta z upływem czasu. We wczesnym etapie przędzalności polimery krzemionkowe są trochę mniejsze i upakowują się łatwiej tworząc gęściejsze struktury, niż większe polimery krzemionkowe w późniejszym etapie przędzalności. Ponadto wyższa lepkość hamuje orientację polimerów krzemionkowych, pozostawiając struktury bardziej otwarte. Włókna poddane przędzeniu we wczesnym etapie okresu przędzalności ulegają degradacji wolniej w symulowanym płynie ustrojowym niż włókna poddane przędzeniu w późniejszym etapie przędzalności. Etap przędzalności może różnić się w zależności od sposobu przędzenia. Innym parametrem, który reguluje przędzalność i lepkość, jest temperatura zolu krzemionkowego, która może zmieniać się. Włókna poddane przędzeniu z zolów krzemionkowych, które mają wyższą lepkość w niższej temperaturze (na przykład 0°C) ulegają degradacji szybciej niż odpowiednie włókna poddane przędzeniu w wyższych temperaturach (na przykład 20°C).
Sposób wytwarzania włókna podatnego na regulowaną degradację biologiczną polega na przędzeniu włókna z zolu krzemionkowego, gdzie punkt startowy procesu przędzenia reguluje się lepkością zolu krzemionkowego. Lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu przędzenia wynosi poniżej 100000 mPas i zmienia się korzystnie od 1000 do 50000 mPas, a zwłaszcza od 2000 do 15000 mPas.
Inny sposób polega na przędzeniu albo ciągnięciu włókna z zolu przędzalniczego, przy czym lepkość zolu krzemionkowego wynosi poniżej 100000 mPas, korzystnie od 1000 do 50000 mPas, a zwłaszcza od 2000 do 15000 mPas.
Włókno krzemionkowe podatne na regulowaną degradację biologiczną przędzie się z zolu krzemionkowego, przy czym degradację biologiczną włókna reguluje się drogą regulowania lepkości zolu przędzalniczego albo drogą regulowania punktu startowego procesu przędzenia poprzez lepkość zolu krzemionkowego. Włókna przędzie się specyficznie z zolu krzemionkowego, który ma lepkość 1000 - 50000 mPas, a zwł aszcza 2000 - 15000 mPas, wł ókna mają rozpuszczalność odpowiednio 0,01 20 m-%/godz., a zwłaszcza 0,02 - 8,5 m-%/godz. w symulowanym płynie ustrojowym.
Zol krzemionkowy można przygotować na przykład w sposób opisany w dokumencie patentowym nr WO 97/45367. Zol krzemionkowy można przygotować na przykład poddając alkoksyd krzemionki, taki jak ortokrzemian czteroetylu (TEOS) albo organicznie modyfikowany krzemian (ORMOSIL), reakcji z wodą i ewentualnie rozpuszczalnikiem organicznym, na przykład etanolem albo poliglikolem etylenowym, albo mieszaniną rozpuszczalników, w niskiej temperaturze, takiej jak -20°C do 100°C, korzystnie w pobliżu temperatury pokojowej, w obecności katalizatora kwasowego albo zasaPL 204 627 B1 dowego drogą hydrolizy, a następnie reakcji kondensacji. Kondensacja może być także częściowa. Do zolu można wprowadzać jony, takie jak Na, K, Ca, P, Mg, Al i B. Katalizator nie powinien szkodzić środkowi biologicznie czynnemu.
Sposoby, które można stosować do wytwarzania włókien krzemionkowych, są znane specjalistom w tej dziedzinie. Odpowiednim sposobem jest każdy sposób nadający się do wytwarzania włókien z zolu krzemionkowego, a określenie „przędzenie” stosuje się w tym kontekście do opisania każdego takiego sposobu. Techniki przędzenia obejmują na przykład przędzenie na sucho albo sposobem wirowania. W sposobie przędzenia na sucho zol krzemionkowy przetłacza się przez dyszę przędzalniczą, a odparowanie rozpuszczalnika sprzyja żelowaniu. Roztwór przędzalniczy trzyma się na przykład w zamkniętym zbiorniku, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie gazowego azotu, i doprowadza do zbiornika w celu przetłoczenia roztworu przędzalniczego do pompy zębatej, w której roztwór przędzalniczy dozuje się do dyszy przędzalniczej. Zbiornik ma korzystnie nastawianą temperaturę. Istnieją także specjalne sposoby, które opierają się na przędzeniu na sucho. Takie sposoby obejmują na przykład sposób, w którym włókno doprowadza się do odpowiedniego aerozolu, który sprzyja żelowaniu włókna, albo sposób, w którym łączy się przędzenie na sucho i przędzenie na mokro. W sposobie przędzenia drogą wirowania roztwór przędzalniczy znajduje się w komorze obrotowej, w której włókno przetłacza się przez otworki w ścianie komory.
Włókna podatne na regulowaną degradację biologiczną można stosować w urządzeniach doprowadzających albo preparatach farmaceutycznych, które wszczepia się albo wstrzykuje albo przykleja do błony śluzowej człowieka albo zwierzęcia, przy czym możliwe jest podawanie do jakiejkolwiek tkanki, tkanek miękkich albo kości. Umożliwia to stosowanie miejscowe, tak że jest możliwe docelowe podawanie środka biologicznie czynnego do miejsca wydzielania. Stąd ze środka uzyskuje się maksymalny skutek.
W związku z tym urządzenie doprowadzające zawiera włókno krzemionkowe albo połączenie włókien krzemionkowych ze środkiem biologicznie czynnym wprowadzonym do struktury włókna krzemionkowego. Preparat farmaceutyczny, taki jak granulat albo kapsułka, jest w tym kontekście preparatem, który zawiera urządzenie doprowadzające i ewentualnie dodatkowe rozczynniki użyteczne w preparatach farmaceutycznych. Urządzenie lecznicze jest użyteczne także do celów ortopedycznych i chirurgicznych i nie jest konieczne, aby zawierało ono środek biologicznie czynny wprowadzony do swojej struktury. Urządzenie lecznicze może być tkaną albo nietkaną matą wykonaną z włókien krzemionkowych, dzianiną albo odpowiednim sznurkiem. Urządzenia doprowadzające i urządzenia medyczne można wytwarzać drogą układania wirowego.
Włókna krzemionkowe podatne na regulowaną degradację biologiczną mogą być albo włóknami staplowymi albo włóknami ciągłymi. Włókna krzemionkowe mogą być częścią mieszaniny włókien albo częścią niektórych innych materiałów, które nie mają postaci włókien.
Wprowadzanie środków biologicznie czynnych do porowatej struktury włókna stanowi alternatywę dla projektowania zastosowań biomedycznych. Materiały podatne na degradację biologiczną i nietoksyczne, które można stosować bezpośrednio miejscowo u człowieka albo zwierzęcia, są korzystne jako wszczepy stosowane jako środki doprowadzające lek albo jako czasowe wszczepy przy regeneracji kości. Włókna krzemionkowe pochodzenia zolowo-żelowego spełniają te wymagania. Środki biologicznie czynne wprowadzone do struktury włókna wydzielają się w sposób regulowany i można je stosować do środków doprowadzających albo preparatów farmaceutycznych, które na przykład wszczepia się albo wstrzykuje albo przykleja do błony śluzowej człowieka albo zwierzęcia. Środek biologicznie czynny może być każdym środkiem organicznym albo nieorganicznym, który jest biologicznie czynny. Środek biologicznie czynny może być na przykład środkiem leczniczym, proteiną, hormonem, żywą albo martwą komórką, bakterią, wirusem albo ich częścią. Środki biologicznie czynne obejmują środki szczególnie użyteczne w terapii długofalowej, takiej jak leczenie hormonalne, na przykład przy zapobieganiu ciąży i leczenie zastępcze hormonami oraz przy leczeniu osteoporozy, raka, epilepsji, choroby Parkinsona, bólu i zaburzenie poznawania. Odpowiednimi środkami biologicznie czynnymi mogą być na przykład środki przeciwzapalne, środki przeciwzakaźne (na przykład antybiotyki i środki przeciwwirusowe, takie jak glindamycin, mikonazol), środki przeciwbólowe i połączenia środków przeciwbólowych, środki przeciwastmatyczne, środki przeciwdrgawkowe (na przykład okskarbazepina), środki przeciwdepresyjne, środki przeciwrakowe (na przykład toremifen, tamoksyfen, taksol), środki przeciwpsychotyczne, środki przeciwkonwulsyjne, środki przeciwcholinergiczne, środki sympatykomimetyczne, preparaty naczyniowo-sercowe, środki znoszące arytmię serca, środki przeciw nadciśnieniu, środki moczopędne, środki rozszerzające naczynia, leki CUN (centralny układ nerwowy), takie jak
PL 204 627 B1 leki przeciw chorobie Parkinsona (na przykład selegilina), hormony steroidowe (na przykład estradiol, progesteron, nestoron), środki uspokajające (na przykład medetomidyna, deksmedetomidyna, levomedetomidyna), środki trankwilizujące i środki przeciw zaburzeniom poznawania (na przykład atipamezol). Środek leczniczy może mieć postać soli, takiej jak chlorowodorek selegiliny, chlorowodorek (-)-4-(5-fluoro-2,3-dwuwodoro-1H-indenylo-2)-1H-imidazolu, chlorowodorek 4-(5-fluoro-2,3-dwuwodoro-1H-indenylo-2)-1H-imidazolu, chlorowodorek deksmedetomidyny i cytrynian toremifenu. Środek leczniczy może mieć także postać wolnego kwasu, takiego jak ibuprofen, wolnej zasady, takiej jak kofeina albo mikonatzol, albo związku obojętnego, takiego jak Z-2-(4-(4-chloro-1,2-dwufenylobutenylo-1)fenoksy)etanol. Peptydem może być na przykład lewodopa, a proteiną może być na przykład pochodna osnowy szkliwa albo morfogenetyczna proteina kości. Skuteczną ilość środka biologicznie czynnego można dodawać do mieszaniny reakcyjnej w każdym etapie procesu. Na przykład można ją mieszać z materiałami wyjściowymi. Można ją dodawać do mieszaniny reakcyjnej na etapie zolu, zanim będą miały miejsce reakcje kondensacji, albo w czasie reakcji kondensacji albo nawet potem. Dokładna ilość stosowana w szczególnej sytuacji zależy od wielu czynników, takich jak sposób podawania, rodzaj ssaka, stan chorobowy, dla którego podaje się środek biologicznie czynny, szczególny zastosowany środek biologicznie czynny, wymagany czas stosowania, itp.
Następujące przykłady mają na celu tylko zilustrowanie niniejszego wynalazku i w żadnej mierze ograniczenie jego zakresu.
P r z y k ł a d y P r z y k ł a d 1
Przygotowanie zolów krzemionkowych do przędzenia
Zole krzemionkowe otrzymywano z TEOS (98% ortokrzemian czteroetylu, ALDRICH), odmineralizowanej wody (przewodność ~0,05 S), etanolu (Aa, 99,5%, ALKO) i HNO3 (65%, Merck) albo NH3 (28%, Fluka) jako katalizatorów, stosując sposób zolowo-żelowy. Stosowane stosunki molowe są przedstawione w tabeli 1.
T a b e l a 1
Kompozycje zolowe w stosunkach molowych
Nazwa | Stosunek molowy (r) | |||
H2O/TEOS | ETOH/TEOS | HNO3/TEOS | NH3/TEOS | |
FIB1 (A&B) | 2 | 1 | 0,036 | 0 |
FIB2 (A&B) | 2 | 1 | 0,1 | 0 |
FIB3 | 2 | 1 | 0,1 | 0,01 |
Roztwór przędzalniczy przygotowywano w sposób następujący. Etanol mieszano z TEOS, a kwas azotowy z wodą. Roztwór kwas/woda dodawano do roztworu TEOS/etanol z energicznym mieszaniem, a następnie roztwór wlano do parownicy. Pokrywką parownicy jest specjalna chłodnica, na której skrapla się parujący etanol i która prowadzi do kolby miarowej. Parownicę umieszcza się na łaźni wodnej (40°C), a roztwór utrzymuje aż do odparowania wymaganej ilości etanolu (20 - 22 godziny). Parowanie etanolu wykorzystuje się do zmniejszenia ogólnego czasu procesu, po którym wszystkie zole wciąż jeszcze były podatne na przędzenie. W tabeli 2 przedstawiono teoretyczne stężenia krzemionki w roztworach przędzalniczych, przyjmując, że reakcją netto jest reakcja nSi(OR)4 + 2nH2O nSiO2 + 4nROH oraz że frakcja parująca składa się głównie z etanolu dzięki stosunkowo niskiej temperaturze i niskiej zawartości wody (r = 1), która jest zużywana głównie do hydrolizy.
T a b e l a 2
Zawartość krzemionki w roztworze przędzalniczym
Nazwa próbki | m(SiO2)/[m(SiO2) + m(EtOH)]/% wagowo |
1 | 2 |
FIB1_A | 45,4 |
FIB1_B | 45,4 |
FIB2_A | 42,7 |
PL 204 627 B1 cd. tabeli 2
1 | 2 |
FIB2_B | 42,7 |
FIB3 | 41,7 |
Zole chłodzono do temperatury albo 20°C albo 0°C w zależności od próbki. Gdy roztwór przędzalniczy osiągnął pewien poziom lepkości, to rozpoczynano przędzenie. Do określania chwili, w której rozpoczyna się przędzenie, stosowano wiskozymetr obrotowy z wrzecionem w kształcie tarczy (Brookfield LVDV II+). Z powodu praktycznych problemów wynikających z dużej wielkości porcji zolów przędzalniczych uzyskane wielkości lepkości nie były wartościami bezwzględnymi, lecz były ze sobą porównywalne. Gdy rozpoczynano proces przędzenia, to lepkość początkowa była taka sama dla wszystkich próbek zolów, przy czym jednak każdą receptę zolu wykorzystywano do przędzenia w kilku etapach. Pęcherzyki powietrza usuwano z roztworu przędzalniczego pod częściowo zmniejszonym ciśnieniem. Gdyby tego nie przeprowadzono, to ciągłe włókna zolowo-żelowe łamałyby się na skutek nieciągłego przepływu roztworu przędzalniczego.
Przędzenie na sucho stosowano do wytwarzania włókien zolowo-żelowych. Roztwór przędzalniczy trzymano w zbiorniku, którego temperaturę można nastawiać. Azot gazowy wprowadzano do zamkniętego zbiornika w celu przetłoczenia roztworu przędzalniczego do pompy zębatej. Azot jest dobrym środkiem do tego celu, ponieważ zapobiega się wtedy zetknięciu roztworu przędzalniczego z wilgotnym powietrzem. Pompka zębata (Zenith 958736) o wydajności 0,6 ml/obrót odmierzała roztwór przędzalniczy do głowicy przędzalniczej. Dysza przędzalnicza jest wykonana z mieszaniny złoto/platyna. Średnica otworków wynosiła 0,065 mm, a stosunek długość/średnica (l/d) wynosił 1. Liczba otworków wynosiła 6, a odległość pomiędzy dyszą przędzalniczą i wałkiem nawijającym była nastawiana w celu spełnienia wymagań każdego rodzaju włókna.
Charakterystyka struktury włókien
Analizę termograwimetryczną (TGA) prowadzono na surowych włóknach w celu pomiaru zmian ciężaru za pomocą przyrządu Netzsch TG-209 (NETZSCH GmbH, Selb, Bawaria, Niemcy) z azotem jako gazem ochronnym i powietrzem jako gazem przepłukującym. Urządzeniem trzymającym próbki był ceramiczny tygiel z tlenku glinowego, a przed właściwymi pomiarami prowadzono pomiar tła z pustym tyglem. Stratę masy w czasie termicznej obróbki włókien mierzono za pomocą programu temperaturowego obejmującego kilka etapów, zarówno etapu izotermicznego, jak i etapu dynamicznego: etap izotermiczny w ciągu 15 minut w temperaturze 21°C, etap dynamiczny w temperaturze 21 - 150°C z szybkością 2°C/min, etap izotermiczny w ciągu 60 minut w temperaturze 150°C, etap dynamiczny w temperaturze 150 - 700°C z szybkością 5°C/min i etap izotermiczny w temperaturze 700°C ciągu 30 minut. Analizę TGA prowadzono w przypadku włókien poddanych dojrzewaniu w eksykatorze w temperaturze pokojowej w ciągu 3 miesięcy. Analizę prowadzono do temperatury 700°C, ponieważ wyższe temperatury są praktycznie bezużyteczne w przypadku zastosowań krzemionki podatnej na degradację biologiczną. Wyniki próbek są przedstawione na fig. 1, a pochodna widm jest pokazana na fig. 2.
Wygląd fizyczny włókien i jakość włókna ciągłego w procesie przędzenia, przedstawione w tabeli 2, wydają się mieć związek z pomiarami TGA. Strata masy włókien była dość znaczna (15 - 20%), z czego wynika konieczność ostroż nej regulacji obróbki cieplnej w celu uniknię cia problemów zwią zanych z pękaniem. Strata masy włókien poddanych przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności nie była tak duża jak w przypadku włókien poddanych przędzeniu w późniejszym etapie przędzalności. Największa różnica zaczyna się w temperaturze około 300°C, w której materiał organiczny zwykle zaczyna odparowywać. Ponieważ składy były dokładnie takie same odpowiednio w przypadku włókien FIB1_A i FIB1_B oraz FIB2_A i FIB2_B, to jest prawdopodobne, że część materiału organicznego zostaje zamknięta w strukturze włókien poddanych przędzeniu we wczesnym etapie. Także i przesunięcie obserwowane w pochodnych włókien poddanych przędzeniu w późniejszym etapie przędzalności (FIB1_B, FIB2_B i FIB3) wskazuje na pewne różnice parowania materiału organicznego i struktury włókna. Do tych sugestii przyczynia się także wygląd fizyczny włókien. Czarna barwa włókien poddanych przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności wskazuje, że zawierają one resztki węgla. Włókna FIB3, w których jako katalizatory stosowano zarówno HNO3, jak i NH3, miały właściwości pośrednie, zarówno w analizie TG, jak i pod względem wyglądu fizycznego. Strata masy jest większa niż w przypadku włókien FIB1_A i FIB2_A, lecz mniejsza niż w przypadku włókien FIB1_B i FIB2_B. Także i barwa włókien FIB3 była czymś pośrednim pomiędzy bielą i czernią, na przykład barwą brązową, a jakość włókna w procesie przędzenia miała analogiczne właściwości. Najlepsze i ciągłe włókna otrzy8
PL 204 627 B1 mywano najłatwiej w przypadku FIB1_B i FIB2_B, przy czym istniały pewne trudności w przypadku włókien FIB3, FIB1_A i FIB2_A (przetwarzane w temperaturze 0°C w celu uzyskania dostatecznie wysokiej lepkości w czasie przędzenia). Włókno ciągłe łamie się łatwo i jego przetwarzanie było trudniejsze.
Widmo absorpcyjne w podczerwieni rejestrowano w zakresie od 400 do 4000 cm-1 za pomocą spektrometru Bruker IFS 66 FTIR. Pomiary prowadzono za pomocą układu Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transformation (DRIFT), przy czym jako materiał tła stosowano bromek potasowy. Rozdzielczość sprzętu FTIR wynosiła 4 cm-1. Pomiary FTIR przeprowadzone dla włókien poddanych obróbce cieplnej w analizie termograficznej są przedstawione na fig. 3. Pomiary dały informację co do typowych grup OH na powierzchni krzemionki, lecz wykryto także dwa niezwykłe piki we włóknach poddanych przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności (FIB1_A i FIB2_A). Szeroki pik przy 3400 - 3770 cm-1 obejmuje piki zwią zane z oddzielonymi pojedynczymi grupami SiOH, oddzielonymi grupami geminalnymi, hydroksylami związanymi z H i fizycznie zaadsorbowaną wodą, która ma dodatkowo pik w przybliżeniu przy 1630 cm-1 (szeroki). Ponadto przesunięcie pików pokazane linią pociągniętą na wykresie sugerowało, że wykrywano tu także niektóre reszty organiczne. Przesunięcie było analogiczne z dodatkowymi pikami obserwowanymi w przypadku FIB1_A i FIB2_A, a nieznaczne przesunięcie w przypadku wł ókna FIB3 przyczyniał o się poś rednio do wyglą du fizycznego. Piki zwią zane z drganiami Si-O-Si obserwowano przy 1200 - 1100 (szeroki) i 800 cm-1. Piki przy 1870 i 2000 cm-1 odpowiadały nadtonowym pasmom Si-O-Si krzemionki. Piki 1300 - 1400 cm-1 nie były typowe dla krzemionki, lecz drgania rozciągające NO3- były tu usytuowane w sposób typowy. Katalizatorem stosowanym w procesie przygotowania zolu był HNO3, który może pozostawiać resztki w strukturze. Struktura włókna była zwykle skondensowana, a temperatura zwiększała się dość szybko od 450° do 700°C i była utrzymywana tylko w ciągu 30 minut. Oznacza to, że rozkład azotanu nie był bardzo skuteczny. Dwa interesujące piki przy 2330 i 3050 cm-1 były wyraźnie widoczne tylko w przypadku FIB1_A i FIB2_A, lecz mogły być one nie związane bezpośrednio ze składnikiem obecnym w układzie. Jedyna możliwość polegała na tym, że włókna zawierały resztki węgla, który tworzył obserwowane w tych punktach podwójne wiązania z wodorem (3050 cm-1) i tlenem (2330 cm-1).
Skaningową, transmisyjną mikroskopię elektronową (JEOL, JEM 1200 EX) stosowano do ilustrowania objętościowej struktury niedojrzałych włókien. Włókna pogrążano w żywicy epoksydowej (EPON 812). Jako rozpuszczalnik stosowano tlenek propylenu, a epoksydowe media pogrążające DMP-30 i DDSA albo MNA odpowiednio jako przyspieszacz i utwardzacze (FLUKA). Utwardzone próbki cię to za pomocą ultramikrotomu do grubości 60 - 70 nm i analizowano przekroje poprzeczne włókien. Transmisyjną mikrofotografię elektronową przekroju poprzecznego włókna FIB2_B przedstawiono na fig. 4. Obraz wybrano jako przykład w celu pokazania wewnętrznej struktury włókien krzemionkowych pochodzenia zolowo-żelowego. Obrazy wszystkich pięciu próbek były do siebie podobne. Zasugerowano, aby włókno FIB2_B było reprezentatywnym przykładem włókien, ponieważ jakość włókna ciągłego była dobra i włókna były łatwe do przygotowania. Biały słupek na spodzie obrazu odpowiadał 20 nm. Struktura była typowa dla materiałów pochodzenia zolowo-żelowego i nie była całkowicie skondensowana, lecz zawiera wiele małych porów o średnicy około 2 - 5 nm, co wskazuje, że struktura tworzy się z mniejszych jednostek krzemionkowych.
P r z y k ł a d 3
Degradacja biologiczna włókien
Lepkość przędzalnicza w zależności od startowego punktu procesu przędzenia jest przedstawiona na fig. 5. Na wykresie przedstawiono schematycznie poziomy lepkości zolów przędzalniczych i czasów dojrzewania włókien FIB1, FIB2 i FIB3 przed próbą degradacji biologicznej w symulowanym płynie ustrojowym. Lepkości przędzalnicze dzielą się z grubsza na trzy poziomy: (η(1) = 2000 - 3500 mPas, (η(2) = 3500 - 7500 mPas i (3) > 7500 mPas).
Degradację biologiczną próbek badano in vitro stosując symulowany płyn ustrojowy (SBF). Symulowany płyn ustrojowy przygotowano drogą rozpuszczania takich odczynników chemicznych jak NaCl,
NaHCO3, KCl, Κ2ΗΡΟ4·3Η2Ο, MgCl2OH2O, CaCl/2H2O i Na2SO4 w odmineralizowanej wodzie. Płyn poddawano buforowaniu przy fizjologicznym pH 7,40 w temperaturze 37°C za pomocą tris(hydroksymetylo)amino-metanu i kwasu chlorowodorowego (Ohtsuki, C. et al., J. Non-Cryst. Sol., 143 (1992) 84-92).
Trzy kawałki każdej próbki wykorzystano do badania reakcji włókien krzemionkowych pochodzenia zolowo-żelowego w SBF. Każdą próbkę (10 mg) zanurzano w 50 ml SBF w butelce polietylenowej zakrytej szczelnym wieczkiem. Trzy próbki SBF zamknięte w butelkach z próbką wykorzystano jako kontrole do sprawdzenia trwałości roztworu. Próbki zanurzano w płynie SBF w ciągu 2 tygodni, przy czym butelki umieszcza się na wstrząsającej łaźni wodnej (SBF 50, suw 36 mm, szybkość 160 suPL 204 627 B1 wów na minutę), która miała stałą temperaturę 37°C. Roztwory próbek monitorowano pod kątem stężenia krzemu i wapnia w zależności od czasu zanurzania. Stężenia wapnia oznaczano za pomocą atomowego spektrofotometru absorpcyjnego (AAS, Perkin-Elmer 460). Stężenia krzemu oznaczano za pomocą metody z błękitem molibdenowym (Koch, O.G. & Koch-Dedic, G. A., Silicon-molybdanblau-Verfahren w Handbuch der Spurenanalyse, Springer-Verlag (1974), strona 1105), opartej na redukcji za pomocą kwasu 1-amino-2-naftolo-4-sulfonowego z zastosowaniem spektrofotometru UV-Vis (Hitachi Model 100-60). Wszystkie próbki badano trzy razy, każdą w celu uniknięcia problemów związanych z niedokładnością i możliwymi różnicami degradacji w zależności od rozkładu średnicy przekroju włókien (30 - 80 m, średnia wartość 50 m). Degradacje biologiczne (in vitro w symulowanym płynie ustrojowym) niedojrzałych włókien FIB1_A, FIB1_B, FIB2_A, FIB2_B i FIB3 poddanych dojrzewaniu w ciągu około jednego do trzech miesięcy zebrano w tabeli 3.
T a b e l a 3
Rozpuszczalność krzemionki we włóknach moczonych w SBF
Nazwa włókna | Czas dojrzewania | Rozpuszczalność krzemionki |
(miesiące) | w SBF/% wagowo/h* | |
FIB1_A | 1 | 0,02 |
FIB2_A | 1 | 0,03 |
FIB1_B | 1 | (0,8)** |
FIB2_B | 1 | (0,9)** |
FIB3 | 1 | 1,7 |
FIB1_A | 3 | 0,03 |
FIB2_A | 3 | 0,2 |
FIB1_B | 3 | 0,7 |
FIB2_B | 3 | 0,8 |
FIB3 | 3 | 1,4 |
*obliczone z liniowych części przed poziomem nasycenia pomiędzy 5 i 53 godzinami zanurzania **szacunek, brakuje punktu przy ~50 h na skutek problemów technicznych
Ten sam rodzaj analogii obserwowanej w analizie TG i pomiarach FT-IR zaobserwowano także i tu. Włókna poddane przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności (włókna FIB1_A i FIB2_A) ulegały degradacji bardzo wolno w porównaniu z włóknami poddanymi przędzeniu w etapie późniejszym (FIB1_B, FIB2_B), natomiast włókna FIB3 miały ponownie ten sam rodzaj właściwości pośrednich. Zgodnie z uzyskanymi wynikami po kilku dniach zanurzania w SBF uzyskano pewien rodzaj wartości plateau albo poziom nasycenia. Szybkości rozpuszczania (przed poziomem plateau) włókien FIB1_B, FIB2_B i FIB3 były wyraźnie większe niż dla włókien FIB1_A i FIB2_A. Wskazuje to, że powierzchnia krzemionki dostępna dla degradacji jest większa niż w strukturze włókien poddanych przędzeniu w późniejszym etapie przędzalności. Jak widać z tabeli 3, istnieje kilka różnic degradacji, jeżeli porównuje się ze sobą próbki poddane dojrzewaniu w ciągu 1 albo 3 miesięcy. Wyraźną różnicę obserwowano w przypadku włókna FIB2_A. Szybkość rozpuszczania była większa dla próbki poddanej dojrzewaniu w ciągu 3 miesięcy, niż był stopień nasycenia krzemionką (~2% dla próbki poddanej dojrzewaniu w ciągu 1 miesiąca i ~5% w przypadku próbki poddanej dojrzewaniu w ciągu 3 miesięcy). W przypadku włókien poddawanych przędzeniu w późniejszym etapie (FIB1_B, FIB2_B i FIB3) nie było żadnych znaczących różnic po 1 albo 3 miesiącach dojrzewania. Wartości były praktycznie takie same, co wskazuje, że struktury były dość trwałe.
Jednak wszystkie one były wyraźnie bardziej rozpuszczalne w SBF niż włókna poddane przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności.
Na fig. 6 przedstawiono degradację biologiczną niedojrzałych włókien FIB1_A, FIB1_B, FIB2_A, FIB2_B i FIB3 poddawanych dojrzewaniu w ciągu około 3 miesięcy.
Dalej, degradacja biologiczna włókien FIB1, FIB2 i FIB3 in vitro w SBF jest przedstawiona na fig. 7 do 12. Na fig. 7 i 8 przedstawiono degradację biologiczną włókna FIB1 poddanego dojrzewaniu w ciągu dwóch tygodni i trzech, pięciu i 6,5 miesiącach. Degradacja biologiczna włókna FIB2 podda10
PL 204 627 B1 nego dojrzewaniu w ciągu około 2 tygodni i dwóch, trzech i pięciu miesięcy jest przedstawiona na fig. 9 i 10. Dalej, na fig. 11 jest przedstawiona degradacja biologiczna włókna FIB3 poddanego dojrzewaniu w cią gu okoł o dwóch tygodni, trzech, czterech i pię ciu miesię cy.
Wpływ punktu startowego procesu przędzenia na degradację biologiczną włókien jest wyraźny. Głównymi parametrami, które wpływają na lepkość, jest stężenie, długość i stopień rozgałęzienia polimerów krzemionkowych. Z kolei te czynniki mają wpływ na strukturę włókna, to jest na upakowanie i orientację polimerów krzemionkowych, i dają w wyniku różną degradację biologiczną.
Włókna pochodzące z zolów, które mają niskie lepkości w czasie procesu przędzenia, ulegają degradacji wolniej niż włókna pochodzące z zolów otrzymanych przy wyższej lepkości przędzalniczej. Zgodnie z tym, punkt startowy procesu przędzenia jest ważnym czynnikiem pod względem degradacji biologicznej. Włókna poddane przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności ulegały degradacji wolniej w porównaniu z włóknami poddawanymi przędzeniu w etapie późniejszym.
Zaobserwowano, że szybkość rozpuszczania FIB1 (oznaczona z liniowej części odpowiednich krzywych rozpuszczalności) była niższa przy bardzo wysokich lepkościach przędzenia, chociaż poziomy nasycenia nie zmieniały się znacznie. Przyjmuje się, że tak się dzieje z powodu znacznie cieńszych włókien o gładszych powierzchniach, które wytwarzają się przy bardzo wysokich lepkościach przędzalniczych.
Na fig. 13 są przedstawione zmiany stężenia SiO2 (% wagowo) dla różnych włókien w zależności od czasu zanurzania w symulowanym płynie ustrojowym. Te wyniki wskazują, że szeroki zakres różnych rozpuszczalności pokrywa się drogą nastawiania właściwości zolu krzemionkowego.
P r z y k ł a d 4
Otrzymywanie włókien krzemionkowych zawierających chlorowodorek deksmedetomidyny
Zol do przędzenia włókien przygotowano z TEOS, odmineralizowanej wody, etanolu i HNO3 jako katalizatora w stosunku 1/2,35/1/0,000322, stosując metodę zolowo-żelową. Etanol mieszano z TEOS, a kwas azotowy z wodą. Roztwór kwas/woda dodano do roztworu TEOS/etanol energicznie mieszając, a następnie roztwór wlano do parownicy. Proces parowania prowadzono w sposób opisany w przykł adzie 1. Chlorowodorek deksmedetomidyny (HCl) dodano po odparowaniu etanolu (odpowiadającym 1% wagowo suchego włókna). Lepkość wynosiła 5600 mPas, gdy rozpoczęto proces przędzenia. Włókna poddawano przędzeniu w czterech różnych etapach przędzalności w temperaturrze 20°C. Włókna pakowano i przechowywano w powietrznoszczelnych woreczkach z folii aluminiowej w temperaturze pokojowej do czasu przeprowadzenia prób rozpuszczania.
Próba rozpuszczania in vitro
Przebiegi rozpuszczania chlorowodorku deksmedetomidyny z włókien krzemionkowych badano korzystając z aparatu do rozpuszczania II (metoda łopatkowa, Sotax AT6, Bazylea, Szwajcaria). Każdą próbkę (50 mg) zanurzano w 250 ml 0,9% wagowo roztworu NaCl. Szybkość obracania wynosiła 50 obrotów na minutę, a temperatura wynosiła 37°C. Rozpuszczony chlorowodorek deksmedetomidyny w próbkach do rozpuszczania oznaczano za pomocą spektrofotometru w obszarze UV/widzialnym (Hewlett Packard 845/A, USA) przy maksimum absorpcji chlorowodorku deksmedetomidyny 220 nm.
Wyniki
Wydzielanie chlorowodorku deksmedetomidyny wykazywało silny impuls (33%) przy lepkości przędzalniczej niższej niż 10000 mPas (fig. 14). Gdy lepkość przędzalnicza zwiększała się do więcej niż 11500 mPas, impuls zmniejszał się do 3 - 10%. Przy lepkości przędzalniczej powyżej 11500 mPas szybkość wydzielania chlorowodorku deksmedetomidyny zmniejszała się w porównaniu z włóknami poddanymi przędzeniu przy lepkości niższej niż 11500 mPas.
Dla specjalistów w tej dziedzinie będzie oczywiste, że gdy specyficzne rozwiązania zostały już zilustrowane i opisane, to można w nich poczynić różne modyfikacje i zmiany bez odchodzenia od idei i zakresu wynalazku.
Omówione tu referencje są tu specyficznie włączone w całości tytułem referencji.
Inne rozwiązania wynalazku będą oczywiste dla specjalistów w tej dziedzinie na podstawie opisu i praktyki opisanego tu wynalazku, z tą intencją, że opis i przykłady będą uważane tylko za przykładowe, a rzeczywisty zakres i idea wynalazku są wskazane w następujących zastrzeżeniach.
Claims (8)
1. Sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, w zakresie od 0,2 do 20% wagowo na godzinę, mierzonego in vitro z zastosowaniem symulowanego płynu ustrojowego SBF według Ohtsuki, C. i in., J. Non-Cryst. Sol., 143 (1992), 84-92, i obliczonego z liniowych części krzywej rozpuszczalności krzemionki, znamienny tym, że sposób obejmuje etap, w którym stopień degradacji biologicznej reguluje się poprzez wybór lepkości zolu krzemionkowego, z którego włókno jest przędzone w startowym punkcie procesu przędzenia, przy czym lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu przędzenia jest niższa niż 100000 mPas, a włókna, które poddaje się przędzeniu we wczesnym etapie przędzalności ulegają degradacji wolniej niż włókna poddane przędzeniu w etapie późniejszym.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu przędzenia wynosi od 1000 do 50000 mPas.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że lepkość zolu krzemionkowego w punkcie startowym procesu wynosi od 2000 do 15000 mPas.
4. Włókno krzemionkowe o kontrolowanej degradacji biologicznej, znamienne tym, że zostało poddane przędzeniu z zolu krzemionkowego mającego lepkość w punkcie startowym procesu przędzenia poniżej 100000 mPas, a rozpuszczalność tego włókna w symulowanym płynie ustrojowym SBF według Ohtsuki, C. i in., J. Non-Cryst. Sol., 143 (1992), 84-92, i obliczonego z liniowych części krzywej rozpuszczalności krzemionki wynosi od 0,2 do 20% wagowo na godzinę.
5. Włókno krzemionkowe według zastrz. 4, że rozpuszczalność włókna w symulowanym płynie ustrojowym SBF wynosi od 0,2 do 8,5% wagowo na godzinę.
6. Zastosowanie włókna krzemionkowego o kontrolowanej degradacji biologicznej określonego w zastrz. 4, jako urządzenia dostarczającego zawierającego środek biologicznie czynny, który stanowi lek, proteinę, hormon, żywą lub martwą komórkę, bakterię, wirus lub ich część.
7. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że środek biologicznie czynny jest lekiem.
8. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że urządzenie stosuje się do wytwarzania preparatu farmaceutycznego
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12118099P | 1999-02-22 | 1999-02-22 | |
PCT/FI2000/000131 WO2000050349A2 (en) | 1999-02-22 | 2000-02-21 | Biodegradable ceramic fibres from silica sols |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL350576A1 PL350576A1 (en) | 2002-12-30 |
PL204627B1 true PL204627B1 (pl) | 2010-01-29 |
Family
ID=22395079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL350576A PL204627B1 (pl) | 1999-02-22 | 2000-02-21 | Sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, włókno krzemionkowe i jego zastosowanie |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7897166B1 (pl) |
EP (1) | EP1144323B1 (pl) |
JP (1) | JP4932992B2 (pl) |
AT (1) | ATE368011T1 (pl) |
AU (1) | AU764663C (pl) |
CA (1) | CA2359699C (pl) |
CZ (1) | CZ20012748A3 (pl) |
DE (1) | DE60035672T2 (pl) |
ES (1) | ES2290013T3 (pl) |
HU (1) | HUP0200277A3 (pl) |
NO (1) | NO20014014L (pl) |
NZ (1) | NZ513013A (pl) |
PL (1) | PL204627B1 (pl) |
SK (1) | SK10612001A3 (pl) |
WO (1) | WO2000050349A2 (pl) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI19991806A (fi) | 1999-08-25 | 2001-02-26 | Yli Urpo Antti | Uusia koostumuksia biologisesti aktiivisen aineen säädettyyn vapauttamiseen, ja niiden valmistus |
AUPQ573300A0 (en) | 2000-02-21 | 2000-03-16 | Australian Nuclear Science & Technology Organisation | Controlled release ceramic particles, compositions thereof, processes of preparation and methods of use |
CA2555179A1 (en) | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Delsitech Oy | Method for preparing adjustably bioresorbable sol-gel derived sio2 |
ATE476396T1 (de) * | 2005-11-10 | 2010-08-15 | Morgan Crucible Co | Hochtemperaturfeste fasern |
US8455088B2 (en) * | 2005-12-23 | 2013-06-04 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Spun nanofiber, medical devices, and methods |
US9226893B2 (en) | 2006-05-23 | 2016-01-05 | Delsitech Oy | Method for storing silica-based material, package produced with the method and use of package for packaging of silica-based products |
JP2010505883A (ja) | 2006-10-12 | 2010-02-25 | ザ ユニバーシティー オブ クイーンズランド | 免疫応答を調節するための組成物および方法 |
DE102007061873A1 (de) | 2007-01-15 | 2008-07-17 | Bayer Innovation Gmbh | Kieselsol-Material zur Herstellung von biologisch degradierbaren und/oder resorbierbaren Kieselgel-Materialien dessen Herstellung und Verwendung |
DE102007026043B4 (de) * | 2007-06-04 | 2018-08-16 | Jiangsu Synecoun Medical Technology Co., Ltd. | Nicht-toxisches Polyethoxysiloxan-Material zur Herstellung von biologisch resorbierbares und/oder bioaktives Polyethoxysiloxan-Material enthaltenden Artikeln, dessen Herstellung und Verwendung |
DE102007061874A1 (de) | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Bayer Innovation Gmbh | Nicht-toxisches Polysiloxan-Material zur Herstellung von biologisch resorbierbaren und/oder bioaktiven Polysiloxan-Material enthaltenden Artikeln, dessen Herstellung und Verwendung |
DE102008033327A1 (de) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Bayer Innovation Gmbh | Kieselsol-Material mit mindestens einem therapeutisch aktiven Wirkstoff zur Herstellung von biologisch degradierbaren und/oder resorbierbaren Kieselgel-Materialien für die Humanmedizin und/oder Medizintechnik |
CA2816529A1 (en) | 2010-11-01 | 2012-05-10 | University Of Technology, Sydney | Immune-modulating agents and uses therefor |
HUE051406T2 (hu) | 2012-11-14 | 2021-03-01 | Grace W R & Co | Biológiailag aktív anyagot és rendezetlen szervetlen oxidot tartalmazó kompozíciók |
DE102015101282A1 (de) | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Rwth Aachen | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Aerogel-Fasern |
FI20155779A (fi) | 2015-10-30 | 2017-05-01 | Solani Therapeutics Ltd | Ei-steroidaalisen anti-inflammatorisen lääkkeen hidastetusti vapautuva annostelu |
WO2019195064A1 (en) * | 2018-04-02 | 2019-10-10 | American Nano, LLC | Topical compositions incorporating silica fibers |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8401912A (nl) * | 1984-06-15 | 1986-01-02 | Tno | Met aktieve stof beladen biodegradeerbare polymeersubstraten, geschikt voor het gecontroleerd afgeven van de aktieve stof door middel van een membraan. |
US4895709A (en) | 1985-04-26 | 1990-01-23 | Sri International | Method of preparing metal carbides, nitrides, and the like |
EP0253554A3 (en) * | 1986-07-15 | 1988-07-20 | Pfizer Inc. | Controlled release drug-containing fibers |
IT1216570B (it) * | 1988-04-08 | 1990-03-08 | Vectorpharma Int | Composizione farmaceutiche a rilascio controllato e procedimento per la loro preparazione. |
JPH02124734A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-14 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 無機繊維の製造方法 |
US4919871A (en) * | 1989-01-04 | 1990-04-24 | Ppg Industries, Inc. | Forming glass fibers from sol-gel compositions |
JPH02221417A (ja) * | 1989-01-04 | 1990-09-04 | Ppg Ind Inc | ゾル・ゲル組成物からの無機酸化物繊維の製造方法及びその装置 |
EP0518980B1 (fr) | 1990-03-07 | 1994-12-14 | Joseph Davidovits | Procede d'obtention d'un geopolymere alumino-silicate et produits realises par ce procede |
DE69530919T2 (de) * | 1994-04-08 | 2004-05-13 | Atrix Laboratories, Inc., Fort Collins | Beigeordnetes polymersystem zur verwendung mit einer medizinischen vorrichtung |
AU706317B2 (en) * | 1994-11-08 | 1999-06-17 | Rockwool International A/S | Man-made vitreous fibres |
DE19609551C1 (de) | 1996-03-12 | 1997-07-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Biologisch degradierbare und/oder biologisch resorbierbare (Endlos)Fasern, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Verstärkungsfasern |
SK284193B6 (sk) * | 1996-05-29 | 2004-10-05 | Delsitech Oy | Prostriedok na podávanie biologicky účinnej látky, zabezpečujúci jej pomalé uvoľňovanie, jeho použitie a farmaceutický prostriedok s jeho obsahom |
US6632412B2 (en) * | 1999-12-01 | 2003-10-14 | Timo Peltola | Bioactive sol-gel derived silica fibers and methods for their preparation |
-
2000
- 2000-02-21 DE DE60035672T patent/DE60035672T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-21 EP EP00906390A patent/EP1144323B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-21 US US09/913,643 patent/US7897166B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-21 HU HU0200277A patent/HUP0200277A3/hu unknown
- 2000-02-21 PL PL350576A patent/PL204627B1/pl unknown
- 2000-02-21 WO PCT/FI2000/000131 patent/WO2000050349A2/en active IP Right Grant
- 2000-02-21 CZ CZ20012748A patent/CZ20012748A3/cs unknown
- 2000-02-21 ES ES00906390T patent/ES2290013T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-21 CA CA002359699A patent/CA2359699C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-21 AU AU28076/00A patent/AU764663C/en not_active Expired
- 2000-02-21 NZ NZ513013A patent/NZ513013A/xx unknown
- 2000-02-21 JP JP2000600935A patent/JP4932992B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-21 AT AT00906390T patent/ATE368011T1/de active
- 2000-02-21 SK SK1061-2001A patent/SK10612001A3/sk unknown
-
2001
- 2001-08-17 NO NO20014014A patent/NO20014014L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL350576A1 (en) | 2002-12-30 |
WO2000050349A3 (en) | 2001-08-02 |
US7897166B1 (en) | 2011-03-01 |
SK10612001A3 (sk) | 2002-02-05 |
NO20014014D0 (no) | 2001-08-17 |
JP4932992B2 (ja) | 2012-05-16 |
WO2000050349A2 (en) | 2000-08-31 |
EP1144323A2 (en) | 2001-10-17 |
HUP0200277A3 (en) | 2004-03-29 |
EP1144323B1 (en) | 2007-07-25 |
HUP0200277A2 (hu) | 2002-05-29 |
JP2002537502A (ja) | 2002-11-05 |
ATE368011T1 (de) | 2007-08-15 |
ES2290013T3 (es) | 2008-02-16 |
CA2359699A1 (en) | 2000-08-31 |
NZ513013A (en) | 2002-11-26 |
DE60035672T2 (de) | 2008-04-30 |
CZ20012748A3 (cs) | 2002-03-13 |
AU764663C (en) | 2005-02-03 |
DE60035672D1 (de) | 2007-09-06 |
AU764663B2 (en) | 2003-08-28 |
AU2807600A (en) | 2000-09-14 |
NO20014014L (no) | 2001-08-17 |
CA2359699C (en) | 2009-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2208582C2 (ru) | Средство для доставки, обеспечивающее непрерывное и/или регулируемое высвобождение биологически активных агентов | |
PL204627B1 (pl) | Sposób regulowania stopnia biologicznej degradacji przędzonego z zolu krzemionkowego włókna krzemionkowego, włókno krzemionkowe i jego zastosowanie | |
US7326422B2 (en) | Dissolvable oxides for biological applications | |
ES2270883T3 (es) | Fibras de silice bioactivas derivadas de sol-gel, procedimientos para su preparacion y su utilizacion. | |
JP5617091B2 (ja) | ポリエトキシシロキサン材料の製造方法、利用法及びポリエトキシシロキサン材料 | |
JP5574973B2 (ja) | ポリシロキサン物質を含有する生物吸収性および/または生物活性物品を製造するための無毒性ポリシロキサン物質、その製造ならびに用途 | |
Qu et al. | 4.428. Sol-Gel Processed Oxide Controlled Release Materials | |
CN108653804A (zh) | 一种掺硅磷酸钙骨修复材料的制备方法 | |
CN112540051A (zh) | 介孔二氧化硅-聚乙烯醇水凝胶缓释贴剂的制备与应用 |