RU2013129219A

RU2013129219A - Микрокапсульный препарат на основе альгината-ацильных производных хитозана, его получение и применение

Info

Publication number: RU2013129219A
Application number: RU2013129219/15A
Authority: RU
Inventors: Сяоцзюнь МА; Вэйтин ЮЙ; Хунго СЕ; Сюдун ЛЮ; Вэйян СЕ; Гошуан ЧЖЭН
Original assignee: Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2015-01-20
Also published as: EP2659883A1; AU2011335563A1; US20130316007A1; WO2012072012A1; AU2011335563B2; RU2542509C2; NZ611435A; EP2659883A4; CN102475691B; CN102475691A

Abstract

1. Микрокапсульный препарат на основе альгината-ацильных производных хитозана полученный посредством смешения микрокапсул из альгината-ацильных производных хитозана с водным раствором, где структура микрокапсулы состоит из двух частей: мембраны микрокапсулы и внутреннего ядра; при этом мембрана микрокапсулы представляет собой полиэлектролитнокомпозитную гидрогелевую мембрану, образованную хитозаном, альгинатами и ацильными производными хитозана, а внутреннее ядро является альгинатной жидкостью или гидрогелевой средой, содержащей клетки.2. Микрокапсульный препарат по п. 1, характеризующийся тем, что микрокапсулы в препарате представляют собой сферические микрокапсулы с размером частиц от 10 до 2000 мкм; толщина мембраны составляет от 0,1 до 100 мкм, и молекулярная масса альгината, образующего мембрану, составляет от 10 кДа до 2000 кДа; хитозановый материал имеет степень деацетилирования от 70 до 98% и молекулярную массу от 1 кДа до 500 кДа; молекулярная масса ацильных производных хитозана составляет от 1 кДа до 800 кДа; отношение масс хитозана, альгината и ацильных производных хитозана составляет от 0:1:0,1 до 10:1:10; и концентрация альгината в ядре составляет от 0,1 до 50 г/л.3. Микрокапсульный препарат по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в препарате ацильные производные хитозана в микрокапсуле являются N-ацильным хитозаном с мономерной структурой, представленной ниже:где R представляет собой формил, ацетил, пропионил, бутирил, валерил или капроил; степень замещения ацильных производных составляет от 10 до 60%; молекулярная масса хитозанового каркасного материала составляет от 1 до 400 кДа; и степень деацетилирования составля�

Claims

1. Микрокапсульный препарат на основе альгината-ацильных производных хитозана полученный посредством смешения микрокапсул из альгината-ацильных производных хитозана с водным раствором, где структура микрокапсулы состоит из двух частей: мембраны микрокапсулы и внутреннего ядра; при этом мембрана микрокапсулы представляет собой полиэлектролитнокомпозитную гидрогелевую мембрану, образованную хитозаном, альгинатами и ацильными производными хитозана, а внутреннее ядро является альгинатной жидкостью или гидрогелевой средой, содержащей клетки.

2. Микрокапсульный препарат по п. 1, характеризующийся тем, что микрокапсулы в препарате представляют собой сферические микрокапсулы с размером частиц от 10 до 2000 мкм; толщина мембраны составляет от 0,1 до 100 мкм, и молекулярная масса альгината, образующего мембрану, составляет от 10 кДа до 2000 кДа; хитозановый материал имеет степень деацетилирования от 70 до 98% и молекулярную массу от 1 кДа до 500 кДа; молекулярная масса ацильных производных хитозана составляет от 1 кДа до 800 кДа; отношение масс хитозана, альгината и ацильных производных хитозана составляет от 0:1:0,1 до 10:1:10; и концентрация альгината в ядре составляет от 0,1 до 50 г/л.

3. Микрокапсульный препарат по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в препарате ацильные производные хитозана в микрокапсуле являются N-ацильным хитозаном с мономерной структурой, представленной ниже:

где R представляет собой формил, ацетил, пропионил, бутирил, валерил или капроил; степень замещения ацильных производных составляет от 10 до 60%; молекулярная масса хитозанового каркасного материала составляет от 1 до 400 кДа; и степень деацетилирования составляет от 90 до 98%.

4. Микрокапсульный препарат по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в препарате альгинат в качестве компонента мембраны микрокапсул является альгинатом калия или натрия.

5. Микрокапсульный препарат по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в препарате альгинатный гель во внутреннем ядре микрокапсулы является альгинатным гидрогелем одного или двух или более двухвалентных кальция, бария и цинка, и альгинатная жидкость является раствором альгината калия или натрия.

6. Микрокапсульный препарат по п. 1, характеризующийся тем, что в микрокапсульном препарате объемное отношение микрокапсул к водному раствору составляет от 10:1 до 1:100, где водный раствор представляет собой одно из или смесь двух или более из нормального физиологического раствора, раствора N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2'-этансульфоновой кислоты, раствора гиалуроновой кислоты с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), альгината натрия с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора глюкозана с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора глицерина с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора полиэтиленгликоля с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора поливинилпирролидона с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора производного целлюлозы с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора циклодекстрина с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С), раствора крахмала с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С) и раствора производного крахмала с эффективной вязкостью от 5 до 2000 сП (25°С).

7. Микрокапсульный препарат по п. 1, характеризующееся тем, что клетки, содержащиеся во внутреннем ядре микрокапсул, являются ex vivo или in vitro клетками, взятыми от человека или млекопитающих, такими как инсулоциты, клетки печени, клетки щитовидной железы, клетки паращитовидной железы, хромаффинные клетки надпочечников, клетки, способные секретировать биологически активные вещества и клетки клеточных линий.

8. Способ получения микрокапсульного препарата по п. 1, характеризующийся тем, что мембрана микрокапсул является гидрогелевой мембраной, образованной хитозаном, альгинатом, ацильными производными хитозана посредством реакции полиэлектролитного комплексообразования; при этом стадиями получения микрокапсульного препарата являются: в стерильных условиях,

1) получение микросфер на основе альгинатного геля, инкапсулирующих живые клетки, называемых микросферы А;

2) замачивание микросфер А, полученных на стадии 1) в растворе хитозана при объемном отношении от 1:1 до 1:40, предоставление им возможности для взаимодействия от 1 до 60 мин для получения микрокапсул альгинат натрия-хитозана, названных микросферами В, и отделение и промывание микросфер В нормальным физиологическим раствором; где

раствор хитозана получают посредством растворения хитозана в буферном растворе уксусная кислота-ацетат натрия с рН от 5,5 до 7,0, и концентрация хитозана составляет от 0,1 до 15 г/л;

3) замачивание микросфер В, полученных на стадии 2) в растворе альгината щелочного металла, имеющем концентрацию альгината от 0,1 до 5 г/л, при объемном отношении от 1:1 до 1:40, предоставление им возможности для взаимодействия в течение от 1 до 60 мин для получения микрокапсул, названных микросферами С, и отделение и промывание микросфер С нормальным физиологическим раствором;

4) повторение стадии 2) и стадии 3) в течение 1-5 циклов для получения микрокапсул, названных микросферами D, и отделение и промывание микросфер D нормальным физиологическим раствором;

5) замачивание микросфер А, В, С или D, соответственно полученных на стадии 1), 2), 3) или 4), в растворе ацильного производного хитозана при объемном отношении от 1:1 до 1:40, предоставление им возможности для взаимодействия в течение от 1 до 60 мин для получения микрокапсул, имеющих внутреннее гелевое ядро, названных микросферами Е, и отделение и промывание микросфер Е нормальным физиологическим раствором, где раствор ацильного производного хитозана получают посредством растворения ацильных производных хитозана в нормальном физиологическом растворе, буферном растворе N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2'-этансульфоновой кислоты, буферном растворе PBS или буферном растворе уксусная кислота-ацетат натрия с рН от 5,5 до 7,0, и концентрация ацильного производного хитозана составляет от 0,1 до 20 г/л;

6) замачивание микросфер Е, полученных на стадии 5) в растворе альгината щелочного металла, и повторение стадии 3) для получения микрокапсул с заряженной нейтрально поверхностью и внутренним гелевым ядром, названных микросферами F;

7) замачивание микросфер F, полученных на стадии 6) в растворе органического металлохелатирующего средства при объемном отношении от 1:1 до 1:40 для превращения в жидкость альгинатного геля в микрокапсулах, предоставление им возможности для взаимодействия в течение от 1 до 60 мин, отделение препарата, промывание его нормальным физиологическим раствором для получения микрокапсул, имеющих внутреннее жидкое ядро, названных микросферами G;

8) перемешивание микросфер Е, F или G, соответственно полученных на стадиях 5), 6) или 7), с водным раствором для получения микрокапсульного препарата на основе альгината-ацильных производных хитозана.

9. Способ получения микрокапсул по п. 8, характеризующийся тем, что микросферы на основе альгинатного геля являются альгинатным гидрогелем одного или двух или более из двухвалентного кальция, бария или цинка;

а альгинат щелочного металла для нейтрализации поверхностных зарядов на стадии 3) и стадии 6) является альгинатом калия или натрия с молекулярной массой от 10 кДа до 2000 кДа и концентрацией от 0,1 до 5 г/л.

10. Способ получения микрокапсул по п. 8, характеризующийся тем, что раствор органического хелатирующего средства, участвующий в реакции превращения в жидкость, представляет собой от 40 до 70 ммоль/л раствор цитрата натрия или от 50 до 200 ммоль/л раствор ЭДТА.

11. Способ по п. 8, характеризующийся тем, что клетки, инкапсулируемые на стадии 1), являются ex vivo или in vitro клетками, взятыми от человека или млекопитающих, такими как инсулоциты, клетки печени, клетки щитовидной железы, клетки паращитовидной железы, хромаффинные клетки надпочечников, клетки, способные секретировать биологически активные вещества и клетки клеточных линий.