RU2321598C1 - Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином - Google Patents
Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321598C1 RU2321598C1 RU2007110778/04A RU2007110778A RU2321598C1 RU 2321598 C1 RU2321598 C1 RU 2321598C1 RU 2007110778/04 A RU2007110778/04 A RU 2007110778/04A RU 2007110778 A RU2007110778 A RU 2007110778A RU 2321598 C1 RU2321598 C1 RU 2321598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- complex
- sulfur
- elemental sulfur
- gamma
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Комплекс включения циклодекстринов с элементной серой, который может быть использован в качестве биологически активного соединения для медицинского, ветеринарного и сельскохозяйственного назначения, может быть получен с помощью различных гомологов циклодекстринов, например бета- и гамма-циклодекстринов, а также гидроксипропилированных форм гамма- и бета-циклодекстринов. Технический результат заключается в возможности дальнейшего приготовления истинных растворов элементной серы в воде с концентрацией до 250-300 мг/литр. 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к разработке биологически активных соединений медицинского, ветеринарного и сельскохозяйственного назначения. В частности, изобретение относится к разработке комплекса циклодекстрина с элементной серой.
Биологическая активность элементной серы давно известна и это вещество находит применение в медицине для лечения болезней кожи, в качестве антипаразитарного и микробицидного средства и в качестве микродобавок, стимулирующих обмен веществ [1]. Элементная сера также применяется в сельском хозяйстве в качестве средства защиты растений, в качестве фунгицида и акарицида [2].
Элементная сера практически нерастворима в воде, даже кипящей, но, тем не менее, ее отчетливый физиологический эффект на живые системы проявляется в результате воздействия тех следовых количеств вещества, которые все-таки попадают в окружающий водный раствор при его контакте с частицами серы. Таким образом, даже очень низкие концентрации элементной серы воздействуют на живые клетки и организмы-мишени.
При использовании серы в качестве микробицидного средства пользуются разнообразными формами дисперсной серы, например серой молотой. В сельскохозяйственной практике используют также коллоидную серу в виде специально приготовленных препаративных форм, содержащих поверхностно активные и смачивающие агенты, при этом полученные препараты разбавляют водой. В медицинской практике находят применение серный цвет, очищенная сера и серное молоко (коллоидная сера) [1].
Суспензии серы для получения коллоидных растворов стабилизируют разнообразными добавками, например неорганическими полисульфидами кальция, полиспиртами (этиленгликоль, глицерин, пентаэритрит) и неионогенными поверхностно-активными полимерами [3]. Получаемые при использовании полисульфидов суспензии или коллоидные растворы элементной серы в воде обладают высокой щелочностью, что исключает возможность их применения в медицинских и ветеринарных целях. Несмотря на то, что обсуждаемая форма серы обозначается «формой водорастворимой элементной серы», указанный состав представляет собой лишь стабилизированный коллоидный раствор серы в воде, а не истинный, что обнаруживается по эффекту Тиндаля.
Задачей, на решение которой было направлено заявляемое изобретение, являлась разработка комплексов циклодекстринов с элементной серой, предположительно обладающих истинной растворимостью в воде.
Поставленная задача решалась путем синтеза ранее не известных молекулярных комплексов включения типа «гость-хозяин» между элементной серой и циклодекстринами. Синтез новых циклодекстриновых комплексов широко используется для увеличения истинной растворимости гидрофобных органических субстанций в воде. Вместе с тем, из литературы известно, что циклодекстрины плохо подходят для получения комплексов с неорганическими соединениями [4]. В качестве исключений из этого правила могут быть названы лишь комплексы включения циклодекстринов с некоторыми неорганическими кислотами (HCl, HJ, HBr, Н2PO4) [5], катионами некоторых металлов (Cu, Ag) [6], а также рядом элементов периодической таблицы Менделеева: металлическим йодом [7], газообразным криптоном, ксеноном [7] и радоном [8]. Комплексы включения циклодекстринов с другими элементами, и в частности с элементной серой, до сих пор никем не описаны.
Неожиданно обнаружено, что элементная сера образует устойчивые кристаллические комплексы включения с циклодекстринами. Не желая быть связанными никакой теорией, авторы, тем не менее, полагают, что в результате взаимодействия циклодекстрина с гидрофобными молекулами элементной серы последние проникают в полость молекул циклических олигосахаридов. При этом полярное сольвентное окружение гидрофобной молекулы серы экранируется углеводным кольцом из остатков α-D-глюкопиранозных остатков. В результате комплексообразования не возникают химические (ионные и ковалентные) связи между молекулой-гостем (элементной серой) и молекулой-хозяином (циклодекстрином), а полученный клатрат, будучи растворенным или суспендированным в воде, легко отдает «включенное соединение», перенося его сначала в раствор, а затем на объект биологического воздействия (клетку, организм). Таким образом, биологические свойства комплекса, являющегося клатратным производным циклодекстрина и серы, определяются прежде всего свойствами элементной серы.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в возможности получения комплексов включения циклодекстринов с элементной серой в стабильных порошкообразных кристаллических или аморфных препаратах, частично или полностью растворимых в воде.
Варианты осуществления настоящего изобретения заключаются в следующем.
Комплекс включения элементной серы с циклодекстринами или его производными, включающий элементную серу и циклодекстрин или производное циклодекстрина, причем молярное соотношение серы к циклодекстрину или производным циклодекстрина в комплексе составляет соотношение 1:0,5÷20.
Элементная сера, упомянутая выше, представлена аллотропными модификациями серы с числом 6 или 8 атомов серы в молекуле.
Циклодекстрин, упомянутый выше, выбран из группы, состоящей из бета-циклодекстрина и гамма-циклодекстрина.
Производные циклодекстрина, упомянутые выше, выбраны из группы, состоящей из гидроксипропил-бета-циклодекстрина и гидроксипропил-гамма-циклодекстрина.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в возможности получения кристаллических комплексов серы с циклодекстринами, позволяющих приготавливать истинные растворы элементной серы в воде.
Для пояснения настоящего изобретения представлены нижеследующие примеры, но предполагается, что они не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения.
Пример 1. Получение кристаллического комплекса серы в растворе бета-циклодекстрина и тиосульфата натрия в момент образования в нем элементной серы при распаде тиосульфата натрия, происходящего от воздействия соляной кислоты.
Навеску 7,5 г кристаллического бета-циклодекстрина и навеску 15 г тиосульфата натрия пентагидрата растворяют в 500 мл дистиллированной воды. В полученный раствор в течение 15-20 минут равномерно вносят 10,5 мл 10%-соляной кислоты, порциями по 250-500 мкл, при активном перемешивании. Об образовании комплекса включения серы с бета-циклодекстрином свидетельствует образование кристаллического кирпично-красного осадка.
Реакционную смесь нейтрализуют ~6 мл 10%-ного гидроксида натрия до нейтральных значений рН и выдерживают в холодильнике при +5-10°С пять-шесть часов.
Осадок комплекса включения элементной серы с бета-циклодекстрином отделяют фильтрованием или центрифугированием, споласкивают ацетоном и высушивают на воздухе при 50°С в течение 24 часов.
Выход комплекса составляет 6,68 грамма.
Методом элементного микроанализа показано, что массовое процентное отношение элементов в комплексе (S):(С):(Н):(О)=14,44:37,08:5,66:42,82, что соответствует эмпирической формуле комплекса (бета-циклодекстрин)*S6*Н2О. Молярное соотношение серы к циклодекстрину в комплексе составляет величину 1:1.
Пример 2. Получение кристаллического комплекса в растворе гамма-циклодекстрина в момент образования в нем элементной серы, происходящего при распаде тиосульфата натрия от воздействия соляной кислоты.
Навеску 15 г кристаллического гамма-циклодекстрина и навеску 30 г тиосульфата натрия пентагидрата растворяют в 500 мл дистиллированной воды. В полученный раствор в течение 15-20 минут равномерно вносят 21,4 мл 10%-ной соляной кислоты, порциями по 500 мкл, при активном перемешивании. Об образовании комплекса включения серы с гамма-циклодекстрином свидетельствует образование белого мелкокристаллического осадка, взвешенного в суспензии. Реакционную смесь нейтрализуют ~6 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия до нормальных значений рН и выдерживают в холодильнике при +5-10°С пять-шесть часов.
Осадок полученного комплекса элементной серы с гамма-циклодекстрином отделяют фильтрованием или центрифугированием, споласкивают ацетоном, высушивают на воздухе при 50°С в течение 24 часов, а затем взвешивают. Масса полученного комплекса включения составляет приблизительно 10,2 грамма.
Методом элементного микроанализа показано, что весовое процентное отношение элементов в комплексе (S):(С):(Н):(О)=14,07:31,62:6,08:48,24, что соответствует эмпирической формуле комплекса (гамма-ЦД)*S8*Н2О. Молярное соотношение серы к циклодекстрину в комплексе составляет величину 1:1.
Пример 3. Получение кристаллического комплекса бета-циклодекстрина и элементной серы, добавленной в виде ацетонового раствора.
Навеску 5 г кристаллического бета-циклодекстрина растворяют в 500 мл дистиллированной воды. В полученный раствор в течение 15-20 минут равномерно вносят ~100 мл раствора элементной серы в кипящем ацетоне с концентрацией ~0,2 мас.%. Об образовании комплекса включения серы с бета-циклодекстрином свидетельствует образование белого мелкокристаллического осадка, взвешенного в суспензии, который фильтруют или отделяют центрифугированием, а затем высушивают при 50°С. Вес полученного комплекса составляет 2,4 грамма
Весовое процентное отношение элементов в комплексе, определенное методами весового микроанализа: (S):(С):(Н):(О)=7,81:40,98:5,73:45,47, что соответствует эмпирической формуле комплекса [2*бета-ЦД]*[S6]. Молярное соотношение серы к циклодекстрину в комплексе составляет величину 1:0,5.
Пример 4. Получение кристаллического комплекса в растворе гамма-циклодекстрина путем добавления элементной серы, растворенной в ацетоне.
Навеску 10 г кристаллического гамма-циклодекстрина растворяют в 500 мл дистиллированной воды. В полученный раствор в течение 15-20 минут равномерно вносят ~150 мл раствора элементной серы в кипящем ацетоне (~0,2 мас.%). Комплекс включения серы с гамма-циклодекстрином образуется в виде белого мелкокристаллического осадка, взвешенного в суспензии, который отделяют фильтрацией или центрифугированием, а затем высушивают при 50°С. Вес полученного комплекса составляет ~1,61 грамма.
Весовое процентное отношение элементов в комплексе, определенное методами весового микроанализа: (S):(С):(Н):(О)=17,47:35,42:5,45:41,66, что соответствует эмпирической формуле комплекса [гамма-ЦД]*[S8]. Молярное соотношение серы к циклодекстрину в комплексе составляет величину 1:1.
Пример 5. Получение растворимого в воде сухого комплекса элементной серы с гидроксипропил бета-циклодекстрином.
К 100 мл раствора, содержащего 4,0 г гидроксипропил бета-циклодекстрина со степенью замещения 5.5 добавляют 4 мл водной суспензии, содержащей 40 мг серы, и перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре, после чего полученный прозрачный раствор сушат лиофильно. Масса полученного препарата, полностью растворимого в 100 мл воды и содержащего 0,1 мас.% элементной серы в комплексе с гидроксипропил бета-циклодекстрином, составляет 4,04 грамма. Молярное соотношение элементной серы к гидроксипропилированному производному циклодекстрину в полученном комплексе составляет величину ~1:20.
Пример 6. Иллюстрирует возможность получения комплекса гамма-циклодекстрина и элементной серы в результате реакции механохимического превращения.
Навеску 10 грамм гамма-циклодекстрина растирают в ступке с 0,2 граммами кристаллической серы. Смесь переносят в камеру вибрационной коллоидной мельницы, смачивают 0,5 мл воды и подвергают гомогенизации в течение 24-48 часов, после подсушивают на воздухе. В процессе механохимической реакции гамма-циклодекстрина с кристаллической серой цвет смеси меняется от желтого до практически белого. Содержание серы в полученном комплексе составляет ~2 мас.% Молярное соотношение элементной серы к гамма-циклодекстрину в комплексе составляет величину ~1:10. Молярное соотношение элементной серы к гамма-циклодекстрину в комплексе составляет величину ~1:10.
Пример 7. Иллюстрирует возможность получения комплекса гидроксипропил гамма-циклодекстрина со степенью замещения 3.5 и серы в результате реакции ультразвуковой обработки.
Навеску 5 грамм гидроксипропил гамма-циклодекстрина со степенью замещения 3.5 растворяют в 50 мл воды и вносят туда же 50 мг препарата мелкодисперсной серы, суспендированной в 5 мл воды. Полученную смесь подвергают ультразвуковой обработке при комнатной температуре до получения прозрачного раствора, который высушивают лиофильно.
Молярное соотношение элементной серы к гамма-циклодекстрину в комплексе составляет величину ~1:20.
Использованная литература
1. Химическая энциклопедия. Статья Сера. - М.: Советская энциклопедия, 1990, т.4, стр.319.
2. И.В.Тропин, Н.М.Ведерников, Р.А.Кронгауз и др. Справочник по защите леса от вредителей с болезнями. - М.: Лесная промышленность, 1980, 376 с.
3. Препаративная форма водорастворимой элементной серы для защиты культурных растений от вредителей. Патент России №2142908 МПК, С01В 17/43.
4. Jozef Szeitli. Cyclodextrin Technology, изд. Kluwer Acad Publishers, 450 p.
5. Способ получения комплексов включения циклодекстринов. Патент СССР SU №1269738 (A3), МПК С08В 37/16.
6. Ф.Крамер. Соединения включения, пер. с немецкого, M. Издательство иностранной литературы, 1958, 169 с.
7. F.Cramer, F.M.Heng Lein. "Chemische Berichte", v.90, p.2572, 1957.
8. Радоновый концентрат. Патент России №2051689, МПК А61К 51/02.
Claims (7)
1. Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином или производными циклодекстрина, содержащий элементную серу и циклодекстрин или производное циклодекстрина, причем молярное соотношение серы к циклодекстрину или производным циклодекстрина в комплексе находится в интервале 1:0,5÷20.
2. Комплекс элементной серы с циклодекстрином по п.1, где указанная элементная сера представлена аллотропными модификациями с числом атомов серы в молекуле в интервале от шести до восьми.
3. Комплекс элементной серы с циклодекстрином по п.1 или 2, где указанная элементная сера предпочтительно представлена аллотропной модификацией S8.
4. Комплекс элементной серы с циклодекстрином по п.1, где указанный циклодекстрин представлен бета-циклодекстрином.
5. Комплекс элементной серы с циклодекстрином по п.1, где указанный циклодекстрин представлен гамма-циклодекстрином.
6. Комплекс серы с циклодекстрином или производными циклодекстрина по п.1, где указанное производное циклодекстрина представлено гидроксипропил-бета-циклодекстрином.
7. Комплекс серы с циклодекстрином или производными циклодекстрина по п.1, где указанное производное циклодекстрина представлено гидроксипропил-гамма-циклодекстрином.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110778/04A RU2321598C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110778/04A RU2321598C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2321598C1 true RU2321598C1 (ru) | 2008-04-10 |
Family
ID=39366737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110778/04A RU2321598C1 (ru) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2321598C1 (ru) |
-
2007
- 2007-03-23 RU RU2007110778/04A patent/RU2321598C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rinaudo | Chitin and chitosan: Properties and applications | |
JP5945504B2 (ja) | ヒアルロン酸の酸化誘導体,その調製方法及びその修飾方法 | |
EP0646602A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von alkylierten Cyclodextrin-Derivaten, nach dem Verfahren herstellbare methylierte Cyclodextrin-Derivate und die Verwendung der Produkte | |
CN106519271B (zh) | 一种n-琥珀酰壳聚糖固载溶菌酶制备抑菌膜的方法 | |
HUE031497T2 (en) | A method for producing an oxidized hyaluronic acid derivative and a method for its modification | |
Ali et al. | A new study of iodine complexes of oxidized gum arabic: an interaction between iodine monochloride and aldehyde groups | |
CN108752501B (zh) | 一种含有机酸盐的壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用 | |
ES2948285T3 (es) | Fertilizante que comprende Si biodisponible y método de producción del mismo | |
PT2148890E (pt) | Complexos de derivados de hidratos de carbono-ferro hidrossolúveis, a sua produção e os medicamentos que os contêm | |
WO2016090873A1 (zh) | 一种以海洋硫酸多糖制备的纳米载体及纳米复合体与应用 | |
Lesnichaya et al. | Silver-containing nanocomposites based on galactomannan and carrageenan: synthesis, structure, and antimicrobial properties | |
KR100237719B1 (ko) | 플루로머틸린 착체 및 이를 함유하는 약제학적 제제 | |
JP2017508050A (ja) | ヒアルロン酸オリゴマーの複合体又はその塩,その調製法及びその使用 | |
Li et al. | Nanochitin whisker enhances insecticidal activity of chemical pesticide for pest insect control and toxicity | |
Jindal | Cyclodextrin mediated controlled release of edaravone from pH-responsive sodium alginate and chitosan based nanocomposites | |
CZ285962B6 (cs) | Inkluzní komplexy nimesulidových solí alkalických kovů a kovů alkalických zemin s cyklodextriny, způsob jejich přípravy a farmaceutické prostředky je obsahující | |
EP2220126A1 (de) | Cyclodextrin-silankomplexe | |
El-Sayed et al. | Preparation and characterization of Gum Arabic Schiff's bases based on 9-aminoacridine with in vitro evaluation of their antimicrobial and antitumor potentiality | |
CN101519475B (zh) | 鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法 | |
Chen et al. | Multifunctional γ-cyclodextrin-based metal–organic frameworks as avermectins carriers for controlled release and enhanced acaricidal activity | |
RU2321598C1 (ru) | Комплекс включения элементной серы с циклодекстрином | |
CN107163159A (zh) | 一种含卤素的壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用 | |
CN105713104B (zh) | 一种硒化葫芦巴多糖的合成及其应用 | |
EP1608687A1 (fr) | Nouveaux derives de cyclodextrines, leur procede de preparation et leur utilisation notamment pour la solubilisation de substances pharmacologiquement actives | |
Robledo-Olivo et al. | Application of nanosilicon and nanochitosan to diminish the use of pesticides and synthetic fertilizers in crop production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090324 |