RU2099352C1 - Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan - Google Patents
Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan Download PDFInfo
- Publication number
- RU2099352C1 RU2099352C1 RU96100384A RU96100384A RU2099352C1 RU 2099352 C1 RU2099352 C1 RU 2099352C1 RU 96100384 A RU96100384 A RU 96100384A RU 96100384 A RU96100384 A RU 96100384A RU 2099352 C1 RU2099352 C1 RU 2099352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- hydrogel
- glutaraldehyde
- forming agent
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способу получения гидрогелеобразователя из хитозана, а именно к способу поперечной сшивки макромолекул хитозана с получением высокоэффективного гелеобразователя, и может быть использовано для получения высоковязких гидрогелей с содержанием воды до 99,85% и выше, применяемых в пищевой, косметической и других отраслях промышленности. The invention relates to chemical technology, specifically to a method for producing a hydrogel former from chitosan, and in particular to a method for cross-linking chitosan macromolecules to obtain a highly effective gel former, and can be used to produce highly viscous hydrogels with water contents up to 99.85% and higher, used in food, cosmetic and other industries.
Известен способ получения сшитых гелей на основе хитозана путем взаимодействия хитозана в растворе с диальдегидом с последующим восстановлением борогидридом натрия /1/. Известны способы получения хитозановых гелей путем сшивания молекул хитозана глутаровым альдегидом /2, 3/. A known method for producing cross-linked gels based on chitosan by the interaction of chitosan in solution with dialdehyde, followed by reduction with sodium borohydride / 1 /. Known methods for producing chitosan gels by crosslinking chitosan molecules with glutaraldehyde / 2, 3 /.
Ближайшим известным решением аналогичной задачи является способ получения гидрогелеобразователя из хитозана реакцией последнего с глутаровым альдегидом с последующим восстановлением в среде электролита NaF, NaBr или NaSCN /4/. The closest known solution to a similar problem is a method of producing a hydrogel former from chitosan by reaction of the latter with glutaraldehyde followed by reduction of NaF, NaBr or NaSCN / 4 / in the electrolyte medium.
Однако во всех вышеперечисленных работах лишь констатируется образование в различных условиях темно-коричневых студнеобразных веществ и не предпринимается даже попыток выделить из получаемых смесей очищенного, устойчивого хитозанового продукта, способного давать гидрогели при смешивании с водой, то есть вне процесса реакции хитозана с глутаровым альдегидом. However, in all of the above studies, only the formation of dark brown gelatinous substances was observed under various conditions, and no attempt was even made to isolate a purified, stable chitosan product from the resulting mixtures that could produce hydrogels when mixed with water, that is, outside the reaction of chitosan with glutaraldehyde.
Целью настоящего изобретения является получение высокоэффективного бесцветного хитозанового гелеобразователя в сухом виде, способного давать гидрогели при смешивании с водой, то есть вне процесса реакции хитозана с глутаровым альдегидом. The aim of the present invention is to obtain a highly effective colorless chitosan gelling agent in dry form, capable of producing hydrogels when mixed with water, that is, outside the reaction of chitosan with glutaraldehyde.
Для достижения поставленной цели предложен настоящий способ получения гидрогелеобразователя из хитозана путем проведения реакции хитозана с глутаровым альдегидом в ацетатном буфере при pH 3,5 5,5, ионной силе раствора 0,1 0,5 и молярном соотношении глутарового альдегида и хитозана, равном 1 6 15, восстановления продукта реакции борогидридом натрия с последующим выделением гидрогелеобразователя фильтрованием, промывкой и сушкой. To achieve this goal, the present method is proposed for producing a hydrogel former from chitosan by reacting chitosan with glutaraldehyde in acetate buffer at pH 3.5 5.5, the ionic strength of the solution 0.1 0.5 and the molar ratio of glutaraldehyde and chitosan equal to 1 6 15, recovery of the reaction product with sodium borohydride, followed by isolation of the hydrogel former by filtration, washing and drying.
Отличительными признаками настоящего способа являются проведение реакции хитозана с глутаровым альдегидом в указанных выше условиях, восстановление продукта реакции борогидридом натрия и выделение гидрогелеобразователя в сухом виде в результате фильтрования, промывки и сушки. Distinctive features of this method are the reaction of chitosan with glutaraldehyde under the above conditions, the restoration of the reaction product with sodium borohydride and the isolation of the hydrogel former in dry form as a result of filtration, washing and drying.
Предлагаемый способ позволяет получать высокоэффективный хитозановый гидрогелеобразователь без применения специального оборудования за счет того, что в реакцию с глутаровым альдегидом при комнатной температуре вводится раствор хитозана в ацетатном буфере при pH 3,5 5,5, ионной силе раствора 0,1 0,5 и молярном соотношении глутаровый альдегид хитозан 1 6 15. Образующийся за 2 4 часа прозрачный бесцветный гидрогель обрабатывают раствором борогидрида натрия с последующим выделением сухого гидрогелеобразователя фильтрованием, промывкой и сушкой. Полученный продукт образует в воде при концентрации 0,15% и менее высоковязкие гидрогели с динамической вязкостью 15 25 П. The proposed method allows to obtain a highly effective chitosan hydrogel without the use of special equipment due to the fact that a solution of chitosan in acetate buffer at pH 3.5 5.5, ionic strength of the solution 0.1 0.5 and molar is introduced into the reaction with glutaraldehyde at room temperature the ratio of glutaraldehyde chitosan 1 6 15. The transparent colorless hydrogel formed in 2 4 hours is treated with a solution of sodium borohydride, followed by separation of the dry hydrogel forming, filtering, washing and drying. The resulting product forms in water at a concentration of 0.15% and less highly viscous hydrogels with a dynamic viscosity of 15 25 P.
Предлагаемые в изобретении условия реакции глутарового альдегида с хитозаном исключают образование интенсивно окрашенных соединений, обсуждаемое в аналогах, и позволяют получать чистый бесцветный продукт, что является условием его применения в косметике, медицине и пищевой промышленности. Proposed in the invention, the reaction conditions of glutaraldehyde with chitosan exclude the formation of intensely colored compounds, discussed in the analogues, and allow to obtain a pure colorless product, which is the condition for its use in cosmetics, medicine and the food industry.
Предлагаемый способ получения гидрогелеобразователя на основе хитозана позволяет производить гели более дешевые и эффективные, чем повсеместно применяемые в настоящее время пектиновые или полиакриламидные. The proposed method for producing a chitosan-based hydrogel-forming agent makes it possible to produce gels cheaper and more effective than the currently widely used pectin or polyacrylamide gels.
Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение. The following examples illustrate the present invention.
Пример 1. В стеклянный стакан емкостью 2 л помещают 8,5 г (45,33 ммоль в пересчете на 100%-ную степень дезацетилирования) хитозана (влажность 8% молекулярная масса 500000 1000000, степень дезацетилирования 73% получен из панциря камчатского краба), добавляют 715 мл воды и 60 мл 100%-ной уксусной кислоты, перемешивают до полного растворения (2 2,5 часа), вводят 10,9 г тригидрата ацетата натрия, после растворения которого к смеси прибавляют 3,02 мл 25%-ного раствора (7,555 ммоль) глутарового альдегида в воде. После указанных процедур в растворе при молярном соотношении глутаровый альдегид хитозан 1 6 pH составляет 3,5, а ионная сила 0,1. Смесь интенсивно перемешивают 20 30 мин и оставляют на 5 часов при комнатной температуре. К образовавшейся студнеобразной массе добавляют 600 мл воды, интенсивно перемешивают до полной гомогенизации и полученный гель восстанавливают раствором 10 г борогидрида натрия в 500 мл воды в течение 3 часов. Осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат в вакууме при 40 50oС и получают сухой бесцветный гелеобразователь с количественным выходом. Приготовленный из него 0,15%-ный гидрогель полностью гомогенен и имеет динамическую вязкость 16 П.Example 1. In a glass cup with a capacity of 2 l, 8.5 g (45.33 mmol in terms of 100% degree of deacetylation) of chitosan (humidity 8%, molecular weight 500,000 1,000,000, degree of deacetylation of 73% obtained from the crab shell) are placed, 715 ml of water and 60 ml of 100% acetic acid are added, stirred until completely dissolved (2 2.5 hours), 10.9 g of sodium acetate trihydrate are introduced, after dissolution of which 3.02 ml of a 25% solution are added to the mixture (7.555 mmol) of glutaraldehyde in water. After these procedures, in solution at a molar ratio of glutaraldehyde chitosan 1 6 pH is 3.5, and the ionic strength is 0.1. The mixture is stirred vigorously for 20-30 minutes and left at room temperature for 5 hours. 600 ml of water are added to the resulting gelatinous mass, stirred vigorously until complete homogenization, and the resulting gel is reduced with a solution of 10 g of sodium borohydride in 500 ml of water for 3 hours. The precipitate is filtered off, washed with water, dried in vacuo at 40 ° -50 ° C. and a dry colorless gelling agent is obtained in quantitative yield. The 0.15% hydrogel prepared from it is completely homogeneous and has a dynamic viscosity of 16 P.
Пример 2. В стеклянный стакан емкостью 2 л помещают 8,5 г (46,31 ммоль в пересчете а 100%-ную степень дезацетилирования) хитозана (влажность 10% молекулярная масса 350000 700000, степень дезацетилирования 90% получен из панциря краба-стригуна), добавляют 730 мл воды и 3,66 мл 100%-ной уксусной кислоты, перемешают до полного растворения (16 20 часов), вводят 54,4 г тригидрата ацетата натрия, после растворения которого к смеси прибавляют 1,235 мл 25%-ного раствора (3,087 ммоль) глутарового альдегида в воде. После указанных процедур в растворе при молярном соотношении глутаровый альдегид хитозан 1 15 pH составляет 5,5, а ионная сила 0,5. Смесь интенсивно перемешивают 20 30 мин и оставляют на 5 часов при комнатной температуре. К образовавшейся студнеобразной массе добавляют 600 мл воды, интенсивно перемешивают до полной гомогенизации и полученный гель восстанавливают раствором 10 г борогидрида натрия в 500 мл воды в течение 3 часов. Осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат в вакууме при 40 50oС и получают сухой бесцветный гелеобразователь с количественным выходом. Приготовленный из него 0,12%-ный гидрогель полностью гомогенен и имеет динамическую вязкость 22 П.Example 2. 8.5 g (46.31 mmol in terms of 100% degree of deacetylation) of chitosan (humidity 10% molecular weight 350,000 700,000, degree of deacetylation 90% obtained from the crab-shear carapace) are placed in a 2 L glass glass. 730 ml of water and 3.66 ml of 100% acetic acid are added, stirred until complete dissolution (16 to 20 hours), 54.4 g of sodium acetate trihydrate are added, after dissolution of which 1.235 ml of a 25% solution are added to the mixture ( 3.087 mmol) of glutaraldehyde in water. After these procedures, in a solution with a molar ratio of glutaraldehyde chitosan 1 15, the pH is 5.5, and the ionic strength is 0.5. The mixture is stirred vigorously for 20-30 minutes and left at room temperature for 5 hours. 600 ml of water are added to the resulting gelatinous mass, stirred vigorously until complete homogenization, and the resulting gel is reduced with a solution of 10 g of sodium borohydride in 500 ml of water for 3 hours. The precipitate is filtered off, washed with water, dried in vacuo at 40 ° -50 ° C. and a dry colorless gelling agent is obtained in quantitative yield. The 0.12% hydrogel prepared from it is completely homogeneous and has a dynamic viscosity of 22 P.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки. Sources of information taken into account when preparing the application.
1. Masri M. Chemical modifications unsoluble polymers, Polymer. Prepr. 1975, т. 16, N 2, с. 70. 1. Masri M. Chemical modifications unsoluble polymers, Polymer. Prepr. 1975, v. 16, N 2, p. 70.
2. R. A.A. Muzzarelly, G.Barontini, R.Rocehetti. Cross-linked modification of chitosan with glutaraldehyde, Biotechnol. Bioeng. 18, 1445, 1976. 2. R. A.A. Muzzarelly, G. Barontini, R. Rocehetti. Cross-linked modification of chitosan with glutaraldehyde, Biotechnol. Bioeng. 18, 1445, 1976.
3. G.K.Moore, G.A.F.Roberts. The study of chitosan gelation by its reaction with glutaraldehyde, Int. J. Biol. Macromol. 2, 78, 1980. 3. G.K. Moore, G.A.F. Robert. The study of chitosan gelation by its reaction with glutaraldehyde, Int. J. Biol. Macromol. 2, 78, 1980.
2 4. G. A. F.Roberts, K.E.Taylor. The formation of gels by reaction of chitosan with glutaraldehyde, Macromol. Chem. 190, 951, 1989. 2 4. G. A. F. Roberts, K. E. Taylor. The formation of gels by reaction of chitosan with glutaraldehyde, Macromol. Chem. 190, 951, 1989.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96100384A RU2099352C1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96100384A RU2099352C1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2099352C1 true RU2099352C1 (en) | 1997-12-20 |
RU96100384A RU96100384A (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20175564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96100384A RU2099352C1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2099352C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559429C1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-08-10 | Эдуард Валентинович Фрончек | Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent |
-
1996
- 1996-01-10 RU RU96100384A patent/RU2099352C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Masri M. Chemical modifications insoluble polymers. Polymer Preprints, 1975, т.16, 2, с.70. 2. Muzzarelly R.A.A., Barontini G., Rocehetti R., Biotechnol. Bioeng., 18, 1445, 1976. 3. Moore G.K., Roberts G.A.F, Int. J. Biol. Macromol, 2, 78, 1980. 4. Roberts G.A.F, Taylor K.E., Macromol Chem., 190, 951, 1989. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559429C1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-08-10 | Эдуард Валентинович Фрончек | Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4301067A (en) | Chitin containing poly-ion complex | |
US5089272A (en) | Process for producing capsules having a permeability-controllable membrane | |
JP4230135B2 (en) | Method for producing glycosaminoglycan-collagen complex cross-linked by multifunctional cross-linking agent | |
JP4230767B2 (en) | A crosslinked amide derivative of hyaluronic acid and a method for producing the same. | |
JPH0353321B2 (en) | ||
DE60026974D1 (en) | NEW POLYMER PREPARATIONS CONTAINING PERLUORIZED COMPOUNDS FOR THE TECHNICAL HANDLING OF CELLS AND TISSUE IN TRANSPLANTATIONS TO IMPROVE THE METABOLISM AND THE SURVIVAL RATE OF THE CELLS, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
JPS59205949A (en) | Modification of beet pectin | |
JP2020507666A (en) | Decomposition method of polysaccharide using ozone | |
EP1261646B1 (en) | Gels of hyaluronic acid cross-linked with bi-functional l-aminoacids or l-aminoesters or mixtures thereof | |
US20030055211A1 (en) | Chitosan condensation products, their preparation and their uses | |
RU2099352C1 (en) | Method for production of hydrogel-forming agent of chitosan | |
CN102351957B (en) | Oxidation method of natural polymeric amylose with high oxidisability | |
Mallik et al. | Fabrication of polysaccharide-based materials using ionic liquids and scope for biomedical use | |
RU2111979C1 (en) | Methylsilicic acid hydrogels as adsorbents of average molecular metabolites and a method of their producing | |
CN114716726A (en) | Preparation method of macroporous silk fibroin hydrogel | |
CN112480389B (en) | Low-oxygen responsive injectable hydrogel and preparation method thereof | |
JPS60175539A (en) | Capsule and its production | |
RU2117673C1 (en) | Method of chitosan preparing | |
JP2003088394A (en) | Method for producing organic hydrolyzate and method for producing the same | |
JP2758475B2 (en) | Chitosan oligomer and method for producing the same | |
JPH0633321B2 (en) | Method for producing water-soluble chitosan | |
RU2765951C1 (en) | Method of purifying hyaluronate from endotoxins | |
KR100317579B1 (en) | Manufacturing process of highly pure agarose for utilizing to gel electrophoresis | |
KR20010025931A (en) | Preparations methods of chitosan porous beads | |
JP3542818B2 (en) | Method for producing type IV collagen gel |