PL225930B1 - Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczych - Google Patents
Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczychInfo
- Publication number
- PL225930B1 PL225930B1 PL410452A PL41045214A PL225930B1 PL 225930 B1 PL225930 B1 PL 225930B1 PL 410452 A PL410452 A PL 410452A PL 41045214 A PL41045214 A PL 41045214A PL 225930 B1 PL225930 B1 PL 225930B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solution
- ethyl alcohol
- composite material
- acetone
- bioactive
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 8
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims description 6
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 16
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 101001126783 Homo sapiens Phosphorylase b kinase gamma catalytic chain, skeletal muscle/heart isoform Proteins 0.000 claims description 9
- 102100030278 Phosphorylase b kinase gamma catalytic chain, skeletal muscle/heart isoform Human genes 0.000 claims description 9
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 9
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 8
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 8
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 7
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 7
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 7
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 6
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 229940068984 polyvinyl alcohol Drugs 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012984 antibiotic solution Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005232 molecular self-assembly Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału kompozytowego własnościach bioaktywnych i bakteriobójczych o osnowie powietrza znajdujący zastosowanie w obszarze medycznym w tym inżynierii tkankowej, farmakologii, dermatologii w tym do leczenia ran trudno gojących się.
Dotychczas wyróżnia się wiele sposobów otrzymywania nanowłókien polimerowych, należy do nich metoda: ciągnienia włókien, syntezy w szablonie, rozdzielania faz, samoorganizacji molekularnej, CVD, proces elektroprzędzenia oraz jego odmiany w tym proces elektroprzędzenia współosiowego opisane m.in. w patencie EP1274893 pozwalający otrzymywać nanowłókna zbudowane z wewnętrznego rdzenia oraz otoczone zewnętrzną powłoką.
Nanowłókna kompozytowe znajdują zastosowanie zarówno w celach naukowych jak przemysłowych w tym związanych z filtracją powietrza, inżynierią tkankową, dermatologią, tekstyliami, militariami, elektronice czy fotowoltarce. Nanowłókna kompozytowe z definicji są obiektami, których średnica jest mniejsza od 1 mikrometra. Cechą szczególną nanowłókien polimerowych jest ich wytrzym ałość, duża powierzchnia właściwa, podobieństwo struktury do macierzy między komórkowej (ECM) występujących w naturalnych tkankach, porowatość, dobra przepuszczalność powietrza i jednoczesna barierowość.
Sposób według wynalazku polega na tym, że zewnętrzną powłokę otrzymuje się z mieszaniny 20-80% roztworu alkoholu etylowego w acetonie z wprowadzonym chitozanem oraz dopełniająco 20-80% roztworem alkoholu etylowego w acetonie z wprowadzonym antybiotykiem i uzupełnionym politlenkiem etylenu, w wyniku czego otrzymuje się roztwór ECA zawierający politlenek etylenowy o udziale do 20%, chitozan do 10% i antybiotyk do 3%, oraz resztę będącą roztworem alkoholu etyl owego w acetonie, natomiast wewnętrzny rdzeń otrzymuje się z 20-80% roztworu gliceryny w alkoholu etylowym z wprowadzonym polialkoholem winylowym, po czym do tak otrzymanego roztworu dodaje się kwas hialuronowy oraz kwas askorbinowy, w wyniku czego otrzymuje się roztwór PHKG, zawierający polialkohol winylowy o udziale do 7%, kwas hialuronowy do 3%, kwas askorbinowy do 3% oraz resztę będącą roztworem gliceryny w alkoholu etylowym.
Materiał kompozytowy otrzymany sposobem według wynalazku to mikro i nanowłókna polimerowe, które otrzymano według wynalazku z dwóch roztworów: roztworu ECA (politlenek etylenu, antybiotyk oraz chitozan), i roztworu PHKG (poliakohol winylowy, kwas hialuronowy oraz kwas askorbinowy).
Do otrzymania roztworu ECA według wynalazku stosuje się mieszaninę 50-80% roztworu kwasu mrówkowego w acetonie, do której wprowadzono chitozan w ilości 4-10%, antybiotyk w ilości 1-3%, a następnie uzupełniono politlenkiem etylenu w celu uzyskania 10-20% roztworu. Z zastosowaniem mieszadła magnetycznego w temperaturze 20-80% w czasie 24-48 h prowadzono proces rozpuszczania.
Do otrzymania roztworu PHKG według wynalazku stosuje się mieszaninę 20-80% gliceryny w alkoholu etylowym, do których wprowadzono 5-7% polialkoholu winylowego, 0,5-3% kwasu askorbinowego, 0,5-3% i poddawano rozpuszczaniu w czasie 24 h. Po rozpuszczeniu wprowadzono kwas askorbinowy po czym pozostawiono do rozpuszczenia na czas 6 h.
Otrzymany roztwór ECA oraz PHKG umieszczono w zbiornikach na roztwór o pojemności 10-50 ml, a następnie z zastosowaniem pomp infuzyjnych roztwór tłoczono do dyszy typu rdzeń-powłoka (coaxial) umieszczony w komorze roboczej. Po wypełnieniu całego układu roztworem na dystansie 15-30 cm, napięciu 15-40 kV oraz z przepływem roztworu wynoszącym 0,1-2 ml/h otrzymywano mikro i nanowłókna. Roztwór ECA zastosowano do otrzymywania zewnętrznej powłoki, natomiast roztwór PHKG zastosowano do otrzymywania wewnętrznego rdzenia.
Sposób otrzymania materiału kompozytowego według wynalazku umożliwia uzyskać materiał charakteryzujący się podwyższonymi własnościami antybakteryjnymi, antyoksydacyjnymi, biokompatybilnością, nietoksycznością oraz bioaktywnością. Materiał według wynalazku w postaci płaskich oraz cylindrycznych obiektów może znaleźć zastosowanie w medycynie jako materiały opatrunkowe do ran trudno gojących się, nośniki substancji leczniczych o kontrolowanym uwalnianiu.
P r z y k ł a d
Do przygotowania roztworu ECA przygotowano dwa roztwory. W pierwszym pojemniku w 50% roztworze alkoholu etylowego w acetonie wprowadzono chitozan w ilości 5% i pozostawiono na 24 h do rozpuszczenia. W oddzielnym pojemniku przygotowano roztwór 3-50% roztworu alkoholu etylowego w acetonie, do którego wprowadzono w ilości 3% udziału antybiotyku, a następnie uzupełniono politlenkiem etylenu i pozostawiono do rozpuszczania na czas 24h w temperaturze pokojowej. Po 24 h
PL 225 930 B1 roztwór zawierający chitozan połączono z roztworem zawierającym politlenek etylenu i antybiotyk, a następnie poddano mieszaniu na czas 24 h. Roztworu ECA użyto do otrzymania zewnętrznej powłoki o własnościach bakteriobójczych.
Do przygotowania roztworu PHKG do 80% roztworu gliceryny w alkoholu etylowym wprowadzono polialkohol winylowy w ilości 5% i pozostawiono do rozpuszczania. Po rozpuszczeniu wprowadzono 1% udział kwasu hialuronowego oraz 1% udział kwasu askorbinowego, po czym poddano mieszaniu w czasie 6 h. Roztwór PHKG zastosowano do otrzymywania wewnętrznego rdzenia o własnościach bioaktywnych.
Oba roztwory (ECA oraz PHKG) umieszczono w osobnych zbiornikach, do których podłączono pompy infuzyjne pozwalającą regulować szybkość tłoczenia roztworu z zbiorników do dyszy. Następnie roztwory poddano oddziaływaniu pola elektrostatycznego napięciu 12-25 kV i przepływie 0,2-1,0 ml/h w celu przekształcenia w postać mikro nanowłókien o własnościach bakteriobójczych i bioaktywnych.
Claims (1)
- Sposób wytwarzania materiału kompozytowego o własnościach bioaktywnych i bakteriobójczych o osnowie powietrza z zastosowaniem nanowłókien hybrydowych rdzeń-powłoka, który to materiał kompozytowy otrzymuje się w procesie współosiowego elektroprzędzenia, znamienny tym, że zewnętrzną powłokę otrzymuje się z mieszaniny 20-80% roztworu alkoholu etylowego w acetonie z wprowadzonym chitozanem oraz dopełniająco 20-80% roztworem alkoholu etylowego w acetonie z wprowadzonym antybiotykiem i uzupełnionym politlenkiem etylenu, w wyniku czego otrzymuje się roztwór ECA zawierający politlenek etylenowy o udziale do 20%, chitozan do 10% i antybiotyk do 3%, oraz resztę będącą roztworem alkoholu etylowego w acetonie, natomiast wewnętrzny rdzeń otrzymuje się z 20-80% roztworu gliceryny w alkoholu etylowym z wprowadzonym polialkoholem winylowym, po czym do tak otrzymanego roztworu dodaje się kwas hialuronowy oraz kwas askorbinowy, w wyniku czego otrzymuje się roztwór PHKG, zawierający polialkohol winylowy o udziale do 7%, kwas hialur onowy do 3%, kwas askorbinowy do 3% oraz resztę będącą roztworem gliceryny w alkoholu etylowym.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410452A PL225930B1 (pl) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410452A PL225930B1 (pl) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL410452A1 PL410452A1 (pl) | 2016-06-20 |
| PL225930B1 true PL225930B1 (pl) | 2017-06-30 |
Family
ID=56120643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL410452A PL225930B1 (pl) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225930B1 (pl) |
-
2014
- 2014-12-08 PL PL410452A patent/PL225930B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL410452A1 (pl) | 2016-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Recent progress of electrospun herbal medicine nanofibers | |
| Chen et al. | Bacterial cellulose-based biomaterials: From fabrication to application | |
| Parham et al. | Electrospun nano-fibers for biomedical and tissue engineering applications: a comprehensive review | |
| Yan et al. | Biocompatible core–shell electrospun nanofibers as potential application for chemotherapy against ovary cancer | |
| Yang et al. | Nanosized sustained-release drug depots fabricated using modified tri-axial electrospinning | |
| Huang et al. | PLCL/Silk fibroin based antibacterial nano wound dressing encapsulating oregano essential oil: Fabrication, characterization and biological evaluation | |
| Gizaw et al. | Electrospun fibers as a dressing material for drug and biological agent delivery in wound healing applications | |
| Khalf et al. | Recent advances in multiaxial electrospinning for drug delivery | |
| Repanas et al. | Dipyridamole embedded in Polycaprolactone fibers prepared by coaxial electrospinning as a novel drug delivery system | |
| Upadhyaya et al. | The implications of recent advances in carboxymethyl chitosan based targeted drug delivery and tissue engineering applications | |
| Kanu et al. | Electrospinning process parameters optimization for biofunctional curcumin/gelatin nanofibers | |
| Elsadek et al. | Electrospun nanofibers revisited: an update on the emerging applications in nanomedicine | |
| Rajabifar et al. | Wound dressing with electrospun core-shell nanofibers: from material selection to synthesis | |
| El-Lakany et al. | α-Bisabolol-loaded cross-linked zein nanofibrous 3d-scaffolds for accelerating wound healing and tissue regeneration in rats | |
| Zheng et al. | Recent advances in structural and functional design of electrospun nanofibers for wound healing | |
| Thamer et al. | Fabrication of biohybrid nanofibers by the green electrospinning technique and their antibacterial activity | |
| WO2014189780A3 (en) | Apparatus and method for forming a nanofiber hydrogel composite | |
| Vaseghi et al. | 3D printing of biocompatible and antibacterial silica–silk–chitosan-based hybrid aerogel scaffolds loaded with propolis | |
| CN102071541B (zh) | 一种嵌套纳米结构静电纺丝纤维膜及其制备方法 | |
| Ceylan et al. | Effects of gentamicin-loaded PCL nanofibers on growth of Gram positive and Gram negative bacteria | |
| Cho et al. | Polymer-and Lipid-Based Nanostructures for Wound Healing with Barrier-Resolved Design | |
| PL225930B1 (pl) | Sposob wytwarzania materialu kompozytowego o wlasnosciach bioaktywnych i bakteriobojczych | |
| Tu et al. | Incorporation of Layered Rectorite into Biocompatible Core–Sheath Nanofibrous Mats for Sustained Drug Delivery | |
| CN105327357A (zh) | 一种邻苯二酚修饰的透明质酸的载药系统及其制备方法 | |
| Chaion et al. | Silver nanoparticle based polymer composites: synthesis, fabrication and biomedical applications |