PL243151B1 - Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania Download PDF

Info

Publication number
PL243151B1
PL243151B1 PL430456A PL43045619A PL243151B1 PL 243151 B1 PL243151 B1 PL 243151B1 PL 430456 A PL430456 A PL 430456A PL 43045619 A PL43045619 A PL 43045619A PL 243151 B1 PL243151 B1 PL 243151B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
chitosan
acetic acid
curdlan
skin substitute
minutes
Prior art date
Application number
PL430456A
Other languages
English (en)
Other versions
PL430456A1 (pl
Inventor
Agata Przekora-Kuśmierz
Vladyslav Vivcharenko
Paulina Kazimierczak
Michał Wójcik
Original Assignee
Univ Medyczny W Lublinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Medyczny W Lublinie filed Critical Univ Medyczny W Lublinie
Priority to PL430456A priority Critical patent/PL243151B1/pl
Publication of PL430456A1 publication Critical patent/PL430456A1/pl
Publication of PL243151B1 publication Critical patent/PL243151B1/pl

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu charakteryzuje się tym, że stanowi go chitozan i kurdlan (bakteryjny ß-1,3-D-glukan) rozprowadzone w 0,5 - 3% wodnym roztworze kwasu octowego, przy czym proporcje wagowe stałych komponentów wynoszą odpowiednio 0,5 - 4% (w/v) chitozanu i 2 - 15% (w/v) kurdlanu w odniesieniu do kwasu octowego. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania hydrożelowego bioaktywnego substytutu skóry według wynalazku polega na rozprowadzeniu polisacharydów w roztworze kwasu octowego, a następnie ich żelowaniu w wysokiej temperaturze, neutralizacji w NaOH, przepłukaniu w wodzie dejonizowanej i suszeniu na powietrzu w temperaturze pokojowej.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu stanowiący bioaktywny preparat do zastosowań w medycynie regeneracyjnej oraz sposób jego wytwarzania.
Substytuty skóry to niejednorodna grupa materiałów wykorzystywanych do pokrywania powierzchni rany w celu zapewnienia przejściowego lub trwałego fizjologicznego zamknięcia rany, w tym ochronę przed urazami mechanicznymi, kolonizacją bakterii oraz zapewnienia wilgotnego środowiska rany. Optymalny substytut skóry powinien posiadać następujące cechy: chronić przed infekcjami, zapewniać odpowiednią wilgotność, nie uczulać oraz nie wywoływać stanu zapalnego, powinien być poręczny i elastyczny w celu dopasowania się do nieregularnych powierzchni rany oraz posiadać długi okres trwałości. Niemniej jednak, do tej pory nie opracowano idealnego substytutu skóry, który spełniałby wszystkie wymienione powyżej funkcje (Halim i wsp., Indian journal of plastic surgery: official publication of the Association of Plastic Surgeons of India, 2010,43.23-28).
Naturalne polisacharydy znajdują szerokie zastosowanie w inżynierii biomateriałów oraz w medycynie regeneracyjnej, co przede wszystkim wynika z ich cennych właściwości oraz szerokiej dostępności. Do powszechnie używanych naturalnych polimerów należy chitozan, który charakteryzuje się biokompatybilnością, biodegradowalnością, hydrofilnością, brakiem toksyczności oraz właściwościami przeciwbakteryjnymi (Jayakumar i wsp., Biotechnology Advances, 2011,29(3):322-37). Wynalazek rozwiązuje zagadnienie otrzymywania hydrożelowego, cienkiego, elastycznego substytutu skóry, który będzie zapewniał przejściowe fizjologiczne zaniknięcie rany, ochronę przed wnikaniem patogenów oraz przyspieszoną regenerację lub rekonstrukcję skóry w przypadku wcześniejszego zasiedlenia materiału komórkami pacjenta.
Celem wynalazku jest otrzymanie bioaktywnego substytutu skóry na bazie chitozanu i kurdlanu, który - ze względu na cenne właściwości biologiczne wchodzących w jego skład polisacharydów - będzie zapewniał fizjologiczne zamknięcie rany oraz przyspieszał proces regeneracji uszkodzonej tkanki.
Dotychczas nie został opracowany substytut skóry składający się z chitozanu oraz kurdlanu (bakteryjnego e-1,3-glukanu). W dostępnej literaturze naukowej z zakresu medycyny regeneracyjnej istnieją wyłącznie doniesienia opisujące zastosowanie chitozanu i β-glukanu (pochodzenia innego niż bakteryjne) do produkcji materiałów opatrunkowych.
Z czeskiego opisu patentu nr CZ2007683 (A3) znany jest sposób otrzymywania kompleksu chitozan-schizofylan (grzybowy e-1,3-D-glukan) lub jego soli, występujących samodzielnie lub w połączeniu z jednym lub większą liczbą innych naturalnych polisacharydów, do zastosowań jako preparat do przyspieszania gojenia się ran oraz zapobiegania przywierania bandaża do rany. Sposób otrzymywania charakteryzuje się tym, że chitozan i schizofylan oraz środek antyseptyczny rozprowadza się w sterylnej wodzie i następnie poddaje suszeniu na powietrzu lub zamrożeniu i liofilizacji.
Z czeskiego opisu patentu nr CZ201398 (A3) znany jest sposób otrzymywania włókien oraz osłony na rany składających się z kompleksu chityny/chitozan-schizofylan (grzybowy e-1,3-D-glukan). Sposób otrzymywania charakteryzuje się tym, że kompleks chityna/chitozan-schizofylan rozpuszcza się w zasadzie sodowej i moczniku lub w mieszaninie N,N-dimetyloacetamidu i chlorku litu, po czym następuje ich wirowanie w mieszaninie alkoholu i kwasu.
Z francuskiego opisu patentu nr FR2843972 (A1) znany jest sposób otrzymywania substytutu skóry na bazie matrycy chitozanowej zasiedlonej fibroblastami i/lub keratynocytami do zastosowań jako bioaktywny opatrunek komórkowy do leczenia ran przewlekłych, ostrych oraz do zastosowań w testach in vitro w toksykologii. Metoda otrzymywania substytutu skóry polega na przygotowaniu roztworu chitozanu w kwasie maleinowym lub w innym kwasie z dodatkiem lub bez dodatku alkoholu poliwinylowego, glicerolu, środka porogennego (chlorek sodu, glukoza, sacharoza), a następnie suszeniu lub liofilizacji oraz stabilizacji otrzymanej matrycy w roztworze zasadowym, płukaniu w wodnym roztworze izopropanolu, w PBS i/lub w pożywce hodowlanej, a następnie hodowli komórkowej in vitro na matrycy chitozanowej.
Znany jest sposób otrzymywania powłoki składającej się z chitozanu i e-(1,3-1,6)-glukanu pochodzenia drożdżowego do zastosowań w leczeniu ran. Metoda otrzymywania polega na rozprowadzeniu chitozanu w roztworze wodnym β-glukanu, a następnie żelowaniu β-glukanu w kwasie octowym i suszeniu w temperaturze pokojowej (Kofuji i wsp., Reactive and Functional Polymers, 2010, 70(10):784-89).
Przedmiotem wynalazku jest bioaktywny substytut skóry zbudowany z chitozanu oraz kurdlanu, rozprowadzonych w 0,5-3% (v/v) wodnym roztworze kwasu octowego, przy czym proporcje wagowe komponentów wynoszą odpowiednio 0,5-4% (w/v) chitozanu oraz 2-15% (w/v) kurdlanu w odniesieniu do kwasu octowego.
Korzystnie, gdy chitozan występuję w ilości 2% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
Korzystnie, gdy kurdlan występuję w ilości 5-8% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
Sposób wytwarzania bioaktywnego substytutu skóry według wynalazku polega na tym, że przygotowuje się mieszaninę zawierającą 0,5-4% korzystnie 2% (w/v) chitozanu oraz 2-15% korzystnie 5-8% (w/v) kurdlanu w 0,5-3% (v/v) wodnym roztworze kwasu octowego, korzystnie 1% (v/v), a następnie mieszaninę rozprowadza się w postaci cienkiej 0,5-2 mm warstwy na powierzchni formy, którą inkubuje się w łaźni wodnej w temperaturze 90-95°C, korzystnie 95°C, przez 15-30 minut, korzystnie 20 minut, a następnie studzi w temperaturze 4-8°C, po czym ostudzoną próbkę umieszcza się w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej na okres 10-20 minut, a następnie po wyjęciu materiału z roztworu zasady sodowej, płucze się w wodzie dejonizowanej korzystnie trzykrotnie, a następnie próbkę suszy się w temperaturze pokojowej.
Zaletą opracowanego według wynalazku sposobu wytwarzania bioaktywnego substytutu skóry jest otrzymanie biokompatybilnego biomateriału w formie cienkiego, elastycznego, chłonnego, hydrożelowego filmu, który charakteryzuje się brakiem toksyczności w stosunku do komórek eukariotycznych. Ponadto powierzchnia materiału sprzyja adhezji i proliferacji fibroblastów skóry, keratynocytów i mezenchymalnych komórek macierzystych. Biomateriał sprzyja również tworzeniu macierzy zewnątrzkomórkowej, w tym włókien kolagenowych, co przyczynia się do przyspieszenia procesu odbudowy zranionej tkanki. Bioaktywny substytut skóry według wynalazku będzie zapewniał fizjologiczne zamknięcie rany chroniąc przed rozwojem infekcji, a dzięki zdolności zatrzymywania wysięku będzie utrzymywał wilgotne środowisko rany, stwarzając optymalne warunki dla procesu regeneracji.
Bioaktywny substytut skóry będący przedmiotem wynalazku, ze względu na swoje właściwości biologiczne będzie zapewniał odpowiednie warunki wspierające regenerację skóry. Opracowany biomateriał może znaleźć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej jako bioaktywny substytut skóry do pokrywania powierzchniowych ran lub jako funkcjonalny ekwiwalent skóry zasiedlany komórkami pacjenta w warunkach in vitro.
Przedmiot wynalazku ilustrują przedstawione poniżej przykłady:
Przykład I
Do 0,04 g chitozanu i 0,16 g kurdlanu dodano 2 ml 1% (v/v) wodnego roztworu kwasu octowego i mieszano do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną masę rozprowadzono w postaci cienkiej (1,5 mm) warstwy na powierzchni płaskiej formy o powierzchni 10 cm2 odpornej na działanie wysokiej i ultra-niskiej temperatury. Formę inkubowano w łaźni wodnej w temperaturze 95°C przez 20 minut, a następnie ostudzono w temperaturze 6°C. Ostudzony biomateriał umieszczono na 20 minut w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej. Po wyjęciu materiału z roztworu zasady, płukano go trzykrotnie przez okres 30 minut w wodzie dejonizowanej, a następnie próbkę suszono w temperaturze pokojowej.
Otrzymany biomateriał posiada strukturę chłonnego, hydrożelowego filmu, jest nietoksyczny, a jego powierzchnia sprzyja adhezji i proliferacji fibroblastów skóry, keratynocytów i mezenchymalnych komórek macierzystych.
Przykład II
Do 0,01 g chitozanu i 0,30 g kurdlanu dodano 2 ml 0,5% (v/v) wodnego roztworu kwasu octowego i mieszano do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną masę rozprowadzono w postaci cienkiej (0,5 mm) warstwy na powierzchni płaskiej formy o powierzchni 10 cm2 odpornej na działanie wysokiej i ultraniskiej temperatury. Formę inkubowano w łaźni wodnej w temperaturze 90°C przez 25 minut, a następnie ostudzono w temperaturze 4°C. Ostudzony biomateriał umieszczono na 20 minut w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej. Po wyjęciu materiału z roztworu zasady, płukano go trzykrotnie przez okres 30 minut w wodzie dejonizowanej, a następnie próbkę suszono w temperaturze pokojowej.
Otrzymany biomateriał posiada strukturę chłonnego hydrożelowego filmu, jest nietoksyczny, a jego powierzchnia sprzyja adhezji i proliferacji fibroblastów skóry, keratynocytów i mezenchymalnych komórek macierzystych.
Przykład III
Do 0,02 g chitozanu i 0,05 g kurdlanu dodano 1 ml 2% (v/v) wodnego roztworu kwasu octowego i mieszano do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną masę rozprowadzono w postaci cienkiej (1 mm) warstwy na powierzchni płaskiej formy o powierzchni 5 cm2 odpornej na działanie wysokiej i ultra-niskiej temperatury. Formę inkubowano w łaźni wodnej w temperaturze 95°C przez 15 minut, a następnie ostu dzono w temperaturze 8°C. Ostudzony biomateriał umieszczono na 20 minut w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej. Po wyjęciu materiału z roztworu zasady, płukano go trzykrotnie przez okres 30 minut w wodzie dejonizowanej, a następnie próbkę suszono w temperaturze pokojowej.
Otrzymany biomateriał posiada strukturę chłonnego, hydrożelowego filmu, jest nietoksyczny, a jego powierzchnia sprzyja adhezji i proliferacji fibroblastów skóry, keratynocytów i mezenchymalnych komórek macierzystych.
Przykład IV
Do 0,04 g chitozanu i 0,16 g kurdlanu dodano 2 ml 3% (v/v) wodnego roztworu kwasu octowego i mieszano do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną masę rozprowadzono w postaci cienkiej (1,5 mm) warstwy na powierzchni płaskiej formy o powierzchni 10 cm2 odpornej na działanie wysokiej i ultra-niskiej temperatury. Formę inkubowano w łaźni wodnej w temperaturze 95°C przez 20 minut, a następnie ostudzono w temperaturze 4°C. Ostudzony biomateriał umieszczono na 20 minut w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej. Po wyjęciu materiału z roztworu zasady, płukano go trzykrotnie przez okres 30 minut w wodzie dejonizowanej, a następnie próbkę suszono w temperaturze pokojowej.
Otrzymany biomateriał posiada strukturę chłonnego, hydrożelowego filmu, jest nietoksyczny, a jego powierzchnia sprzyja adhezji i proliferacji fibroblastów skóry, keratynocytów i mezenchymalnych komórek macierzystych.

Claims (7)

1. Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu znamienny tym, że stanowi go chitozan i kurdlan (bakteryjny e-1,3-D-glukan) rozprowadzone w 0,5-3% (v/v) wodnym roztworze kwasu octowego, przy czym proporcje wagowe stałych komponentów wynoszą odpowiednio 0,5-4% (w/v) chitozanu oraz 2-15% (w/v) kurdlanu w odniesieniu do kwasu octowego.
2. Hydrożelowy substytut skóry według zastrz. 1 znamienny tym, że chitozan występuje w ilości 2% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
3. Hydrożelowy substytut skóry według zastrz. 1 znamienny tym, że kurdlan występuje w ilości 5-8% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
4. Sposób wytwarzania hydrożelowego substytutu skóry na bazie chitozanu znamienny tym, że przygotowuje się mieszaninę 0,5-4% (w/v) chitozanu oraz 2-15% (w/v) kurdlanu w 0,5-3% (v/v) wodnym roztworze kwasu octowego, korzystnie 1% (v/v), a następnie mieszaninę rozprowadza się w postaci cienkiej 0,5-2 mm warstwy na powierzchni formy, którą inkubuje się w temperaturze 90-95°C, korzystnie 95°C, przez 15-30 minut, korzystnie 20 minut, po czym studzi w temperaturze 4-8°C, a ostudzoną próbkę umieszcza się w 1% (w/v) wodnym roztworze zasady sodowej na okres korzystnie 20 minut, a następnie po wyjęciu z roztworu zasady sodowej płucze się w wodzie dejonizowanej i suszy w temperaturze pokojowej.
5. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że chitozan stosuje się w ilości 2% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
6. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że kurdlan stosuje się w ilości 5-8% (w/v) w odniesieniu do kwasu octowego.
7. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że biomateriał płucze się w wodzie dejonizowanej przez okres 30 minut.
PL430456A 2019-07-01 2019-07-01 Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania PL243151B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430456A PL243151B1 (pl) 2019-07-01 2019-07-01 Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430456A PL243151B1 (pl) 2019-07-01 2019-07-01 Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL430456A1 PL430456A1 (pl) 2021-01-11
PL243151B1 true PL243151B1 (pl) 2023-07-10

Family

ID=74121271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL430456A PL243151B1 (pl) 2019-07-01 2019-07-01 Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL243151B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113769157B (zh) * 2021-09-01 2022-08-05 西北大学 一种可注射水凝胶及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL430456A1 (pl) 2021-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cao et al. Double crosslinked HLC-CCS hydrogel tissue engineering scaffold for skin wound healing
Wojcik et al. Superabsorbent curdlan-based foam dressings with typical hydrocolloids properties for highly exuding wound management
Kim et al. Chitosan for tissue engineering
Zhu et al. Novel enzymatic crosslinked hydrogels that mimic extracellular matrix for skin wound healing
US20070254016A1 (en) Biodegradable foam
US12290425B2 (en) Lint free crosslinked chitosan-PVA sponge as an absorbent wound dressing and method of preparation thereof
US10207022B2 (en) Chitosan tissue dressing
CN105288702B (zh) 一种无细胞多糖真皮基质材料及其制备方法和应用
Salehi et al. Kaolin-loaded chitosan/polyvinyl alcohol electrospun scaffold as a wound dressing material: In vitro and in vivo studies
CN105641733A (zh) 一种复合抗菌止血敷料的制备方法
CN113769156A (zh) 兼具止血和创面修复的杂化纤维海绵及其制备方法
Latańska et al. The use of chitin and chitosan in manufacturing dressing materials
CN115770323A (zh) 一种重组胶原蛋白凝胶敷料及其制备方法和应用
Thomas A review of the physical, biological and clinical properties of a bacterial cellulose wound
PL243151B1 (pl) Hydrożelowy substytut skóry na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania
CN104497345A (zh) 一种透明质酸-壳聚糖可降解敷料的制备方法
Thunsiri et al. Characterization of hydroxyapatite/silk fibroin/chitosan scaffold for cartilage tissue engineering
Lin et al. A bilayer hyaluronic acid wound dressing to promote wound healing in diabetic ulcer
PL243079B1 (pl) Piankowy materiał opatrunkowy na rany na bazie chitozanu oraz sposób jego wytwarzania
Wang et al. An injectable cellulose acetate/sodium alginate hydrogels-loaded laponite microsphere as a potential wound healing in nursing care in perioperative period
Kucharska et al. Potential use of chitosan–based materiale in medicine
Shahzadi et al. Application of Natural Polymers in Wound Dressings
Susrutha et al. Types of wound dressings and materials used in mild to moderately exuding wounds: a review
RU2833410C1 (ru) Гемостатическое средство
PL236368B1 (pl) Hydrożelowy materiał opatrunkowy na bazie agarozy oraz sposób jego wytwarzania