RU2342147C1 - Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества - Google Patents
Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342147C1 RU2342147C1 RU2007127757/15A RU2007127757A RU2342147C1 RU 2342147 C1 RU2342147 C1 RU 2342147C1 RU 2007127757/15 A RU2007127757/15 A RU 2007127757/15A RU 2007127757 A RU2007127757 A RU 2007127757A RU 2342147 C1 RU2342147 C1 RU 2342147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- physiologically active
- ovomucoid
- amylase inhibitor
- cross
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химии полимеров, биохимии и медицины, а именно к способу получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, обладающих антикоагулянтным действием и используемых для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Способ включает получение полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, путем иммобилизации физиологически активного вещества в объеме сшитого полимера, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, сшитый полимер дополнительно модифицирован ингибитором α-амилазы из семян пшеницы, а в качестве физиологически активного вещества используют гепарин или гирудин. Сшитый полимер, модифицированный овомукоидом и ингибитором α-амилазы, получают путем химической модификации полимера смесью овомукоида и ингибитора α-амилазы, количество которых составляет 0,5-15 мг овомукоида на 1 г набухшего сшитого полимера и 0,5-5,0 мг ингибитора α-амилазы на 1 г набухшего сшитого полимера. Изобретение обеспечивает получение гидрогелей, обладающих антикоагулянтными свойствами и пригодных к пероральному применению. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химии полимеров, биохимии и медицины, а именно к способу получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества и используемых для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний, которые в настоящее время являются одной из основных причин смерти человека.
При образовании тромба в просвете артерии возникает нарушение притока крови к области, снабжаемой данным сосудом. Так, при тромбозе коронарных артерий сердца возникает инфаркт миокарда, тромбоз сосудов мозга может привести к инсульту, тромбоз крупных артерий конечностей - к развитию гангрены. Одними из наиболее распространенных лекарственных средств, применяемых для предотвращения и лечения этих заболеваний, являются антикоагулянты крови - вещества, активно воздействующие на свертывающую систему крови и предотвращающие образование тромба. Наибольшее распространение в качестве антикоагулянта крови в настоящее время находит гепарин - кислый мукополисахарид с молекулярной массой от 10000 до 30000. Гепарин не является полисахаридом в чистом виде: его углеводная цепь связана с белковым компонентом. Соотношение белкового и углеводного компонентом зависит от источника и способа выделения гепарина. В наибольших количествах он содержится в печени и легких, меньше - в скелетных мышцах, селезенке, мышце сердца. Гепарин добывают из легких крупного рогатого скота [Ульянов А.М., Ляпина Л.А. Современные данные о гепарине и его биохимических свойствах. Успехи современной биологии. 1977. Т.83. №1. С.69-85].
Гепарин является естественным противосвертывающим фактором. Механизм действия гепарина, в основном, заключается в нейтрализации свертывающей активности тромбина путем ускорения его реакции с антитромбином III [Зубаиров Д.М. Биохимия свертывания крови // М., Медицина. 1978. 259 с.]. Применяют для профилактики и терапии различных тромбоэмболических заболеваний и их осложнений: для предотвращения или ограничения (локализации) тромбообразования при остром инфаркте миокарда, при тромбозах и эмболиях магистральных вен и артерий, сосудов мозга, глаза, при операциях на сердце и кровеносных сосудах, для поддержания жидкого состояния крови в аппаратах искусственного кровообращения и аппаратуре для гемодиализа, а также для предотвращения свертывания крови при лабораторных исследованиях [Машковский А.Д. Лекарственные средства. М., Медицина. 1993. Т.2. С.79-81].
В противоположность гепарину антикоагулянтное действие гирудина не зависит от присутствия в плазме крови антитромбина III. По своей химической природе гирудин является полипептидом, состоящим из 65-68 аминокислотных остатков [Markwardt F. Hirudin as an inhibitor of thrombin. // Methods in Enzymol. 1970. V.19. P.924-932]. Изучение действия гирудина на отдельные стадии процесса свертывания крови показало, что гирудин специфически ингибирует действие тромбина. Гирудин не вступает в реакцию с другими факторами системы свертывания крови и оказывает свое ингибирующее действие на тромбин без участия каких-либо находящихся в крови компонентов [Markwardt F., Walsmann P. // Hoppe-Seyler's Zeitschrift fur physiologische Chemic. 1960. V.1-4. P.64-77]. В связи с этим гирудин получил широкое распространение при лечении заболеваний или состояний, при которых гепаринотерапия оказывается недостаточно эффективной, например в остром периоде инфаркта миокарда, при нестабильной стенокардии и т.д. Основным способом введения антикоагулянтов в организм являются внутривенные, внутримышечные или подкожные инъекции. Попытки введения антикоагулянтов наиболее физиологическим и удобным для больных пероральным путем (через рот) оказались безуспешными, поскольку эти соединения легко гидролизуются ферментами пищеварительной системы, в первую очередь, протеолитическими ферментами и α-амилазой, с потерей биологической активности.
Известен способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, путем иммобилизации физиологически активного вещества в объеме сшитого полимера, модифицированного ингибитором ферментов [Greenley R.Z., Brown T.M., Garlow J., Vogt C.E., Zia H., Rodgers R.L., Christie M., Luzzi L.A., Polymer Matrices for Oral Delivery/ Polymer Preprints. 1990. V.31. №2. P.182-173]. В качестве физиологически активного вещества используют инсулин, в качестве сшитого полимера используют акриловую или метакриловую кислоты, сшитые триэтиленгликольди(мет)акрилатом, а в качестве ингибитора ферментов используют апротенин - панкреатический ингибитор трипсина.
Недостатком этого способа является низкая биологическая активность иммобилизованного физиологически активного вещества при пероральном применении (пероральное введение полученного полимерного гидрогеля кроликам в количестве, соответствующем 50 единиц инсулина, не приводит к уменьшению концентрации глюкозы в крови, в то время как подкожная инъекция кроликам всего 0.23 единиц инсулина приводит к снижению концентрации глюкозы в крови на 74%), а также невозможность использования гидрогеля в качестве антикоагулянта.
Наиболее близким (прототип) к заявляемому по технической сущности является способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, путем иммобилизации физиологически активного вещества в объеме сшитого полимера, модифицированного ингибитором ферментов [Патент РФ №2066551, МКИ А61К 38/28, Бюл. №26. 1996]. В качестве сшитого полимера используют сшитые полиакриламид, полиакриловую кислоту, полиметакриламид, поли-N-винилпирролидон, полигидроксиэтилметакрилат, в качестве физиологически активного вещества используют инсулин, а в качестве ингибитора ферментов используют овомукоид из белка утиных яиц. Получаемый полимерный гидрогель обладает высокой биологической активностью (активность инсулина при пероральном введении его в составе гидрогеля составляет 60-70% от активности исходного инсулина при его подкожном применении).
Недостатком этого способа является невозможность использования синтезированных полимерных гидрогелей в качестве антикоагулянта.
Задачей предлагаемого изобретения является получение гидрогелей, обладающих антикоагулянтными свойствами и пригодных к пероральному применению.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, путем иммобилизации физиологически активного вещества в объеме сшитого полимера, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, сшитый полимер дополнительно модифицирован ингибитором α-амилазы из семян пшеницы, а в качестве физиологически активного вещества используют гепарин или гирудин.
Сшитый полимер, модифицированный овомукоидом и ингибитором α-амилазы, получают путем химической модификации полимера смесью овомукоида и ингибитора α-амилазы, количество которых составляет 0,5-15 мг овомукоида на 1 г набухшего сшитого полимера и 0,5-5,0 мг ингибитора α-амилазы на 1 г набухшего сшитого полимера.
Реакцию модификации проводят путем ацилирования овомукоида и ингибитора α-амилазы хлорангидридом акриловой кислоты в водном растворе (рН 7,0-9,0), смешиванием полученных растворов и последующей сополимеризацией полученных производных с гидрофильным мономером и бифункциональным сшивающим агентом в присутствии окислительно-восстановительной каталитической системы: персульфат аммония -N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамин. После промывания дистиллированной водой до полного удаления непрореагировавших соединений сшитый полимер лиофильно высушивают.
Иммобилизацию антикоагулянтов проводят путем погружения лиофильно высушенного, модифицированного полимера в водный раствор антикоагулянта с концентрацией 0.04-1.5 мг антикоагулянта на 1 мл раствора до полного набухания полимера (30-60 минут). Модифицированный полимер используют в количестве 0,05-0,8 г на 1 мл раствора антикоагулянта.
Предположительный механизм действия заявленной полимерной системы заключается в следующем. Овомукоид из белка утиных яиц является гликопротеином, то есть состоит из белкового и углеводного участка [Шульгин М.Н., Валуева Т.А., Кестере А.Я., Мосолов В.В. Свойства утиного овомукоида, очищенного методом аффинной хроматографии на трипсин-сефарозе. Биохимия. 1981. Т.46. №3. С.473-480]. Молекулярная масса овомукоида равна 31000. В составе модифицированного полимера белковый участок овомукоида взаимодействует с протеолитическими ферментами и подавляет их активность, защищая антикоагулянт от действия этих ферментов, а углеводный участок способен реагировать с лектинами, содержащимися на слизистой тонкого кишечника, обеспечивая тем самым направленный транспорт всей системы на стенки тонкого кишечника, где и происходит всасывание содержащегося в сшитом полимере, но химически с ним не связанного антикоагулянта.
Ингибитор α-амилазы из семян пшеницы имеет молекулярную массу 20000 и относится к бифункциональным ингибиторам, то есть способен подавлять активность α-амилазы - фермента, ответственного за гидролиз полисахаридов, активность ряда протеолитических ферментов [Мосолов В.В., Валуева Т.А. Ингибиторы протеиназ и их функции у растений. Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т.41. №3. С.261-281]. Таким образом, одновременная модификация сшитых полимеров овомукоидом и ингибитором α-амилазы обеспечивает защиту введенного в полимер полисахарида - гепарина и белка - гирудина и направленный транспорт всей системы на слизистую оболочку кишечника.
Пример 1. 0,05 г лиофильно высушенного полиакриламида, модифицированного овомукоидом ингибитором α-амилазы, помещают в 1 мл водного раствора гепарина с концентрацией 0,04 мг/мл на 60 минут при комнатной температуре. В течение этого времени полимер полностью набухает в растворе и готов к употреблению. Для определения антикоагулянтной активности синтезированный полимер перорально (через рот) с помощью катетера вводят кролику и затем измеряют время свертывания крови, отобранной из ушной вены животного. Время свертывания крови равно 6,2±1,1 мин. * Исходное время свертывания крови (без добавления антикоагулянта) в стеклянной пробирке равно 3,0±0,5 мин.
Примеры 2-12. Процесс проводят по примеру 1, используя различные сшитые полимеры и их количества, различные количества овомукоида и ингибитора α-амилазы в составе сшитого полимера, различные антикоагулянты. Результаты приведены в таблице.
Примеры 13-18. Процесс проводят по примеру 1, используя сшитый полиакриламид, в котором количества овомукоида и ингибитора α-амилазы, выходят за заявленные пределы, а также растворы антикоагулянтов, в которых количества антикоагулянтов также выходят за заявленные пределы. Результаты приведены в таблице.
Примеры 19-20. Сравнительные примеры, в которых раствор антикоагулянтов вводят кроликам путем подкожной инъекции. Результаты приведены в таблице.
Таблица. | ||||||
№ | Количество антикоагулянта в 1 мл исходного раствора, мг | Количество сшитого полимера*, г | Концентрация в сшитом полимере, мг/г набухшего полимера | Время свертывания крови, мин** | ||
Гепарин | Гирудин | Овомукоид | Ингибитор α-амилазы | |||
1 | 0,04 | - | ПАА, 0,05 | 0,5 | 3,1 | 6,2±1,1 |
2 | 0,12 | - | ПАА, 0,2 | 0,8 | 5,0 | 8,0±0,8 |
3 | 0,28 | - | ПМА, 0,2 | 3,9 | 2,7 | 11,4±1,5 |
4 | 0,50 | - | ПВП, 0,1 | 9,8 | 0,5 | 12,0±2,0 |
5 | 1,03 | - | ПГЭМ, 0,8 | 12,3 | 0,9 | 14,2±2,0 |
6 | 1,50 | - | ПАА, 0,1 | 15,0 | 1,4 | 15,7±2,5 |
7 | - | 0,04 | ПАА, 0,1 | 0,5 | 3,1 | 11,2±1,6 |
8 | - | 0.09 | ПАА, 0,2 | 0,8 | 5,0 | 18,6±2,0 |
9 | - | 0,18 | ПМА, 0,2 | 3,9 | 2,7 | 21,0±2,5 |
10 | - | 0,87 | ПВП, 0,1 | 9,8 | 0,5 | 23,5±2,0 |
11 | - | 1,25 | ПГЭМ, 0,3 | 12,3 | 0,9 | 25,0±2,5 |
12 | - | 1,50 | ПАА, 0,1 | 15,0 | 1,4 | 26,0±2,5 |
13к. | 0,03 | - | ПАА, 0,15 | 3,9 | 2,7 | 4,0±1,0 |
14к. | - | 0,03 | ПАА, 0,15 | 9,8 | 0,5 | 6,0±1,5 |
15к. | 0,28 | - | ПАА, 0,15 | - | 2,7 | 3,5±0,5 |
16к. | 0,50 | - | ПАА, 0,15 | 3,9 | - | 4,0±1,0 |
17к. | - | 0,87 | ПАА, 0,15 | - | 2,7 | 3,0±0,5 |
18к. | - | 1,25 | ПАА, 0,15 | 3,9 | - | 5,5±1,5 |
19 с. | Подкожная инъекция 0,02 мг гирудина | 18,0±1,5 | ||||
20 с. | Подкожная инъекция 0,1 мг гепарина | 15,5±1,5 | ||||
* ПАА- полиакриламид, ПМА- полиметакриламид, ПВП - поли-N-винилпирролидон, ПГЭМ - полигидроксиэтилметакрилат. ** Исходное время свертывания (без добавления антикоагулянта) 1 мл крови в стеклянной пробирке равно 3,0±0,5 мин. |
Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявленный объект отличается химической природой используемого физиологически активного вещества и модифицированного сшитого полимера, то есть заявленное решение соответствует критерию «новизна». Оно также соответствует критерию «изобретательский уровень», так как способность смеси овомукоида и ингибитора α-амилазы, химически связанных с макромолекулами полимера, предотвращать гидролитическое расщепление полисахаридов и обеспечивать направленный транспорт всей системы на слизистую оболочку тонкого кишечника является неизвестной функцией и впервые обнаружена в данном изобретении. Использование овомукоида и ингибитора α-амилазы в модифицированном полимере в количествах, выше заявленных, нецелесообразно, так как заявленных количеств вполне достаточно для защиты терапевтических доз антикоагулянтов. Возможность перорального введения антикоагулянтов не только создает большие удобства для больных, но и позволяет усовершенствовать стратегию лечения, а главное предупреждения, ряда сердечно-сосудистых заболеваний.
Claims (2)
1. Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества, путем иммобилизации физиологически активного вещества в объеме сшитого полимера, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, отличающийся тем, что сшитый полимер дополнительно модифицирован ингибитором α-амилазы из семян пшеницы, а в качестве физиологически активного вещества используют гепарин или гирудин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация овомукоида в сшитом полимере равна 0,5-15 мг/г набухшего сшитого полимера, а концентрация ингибитора α-амилазы равна 0,5-5,0 мг/г набухшего сшитого полимера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127757/15A RU2342147C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127757/15A RU2342147C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2342147C1 true RU2342147C1 (ru) | 2008-12-27 |
Family
ID=40376736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127757/15A RU2342147C1 (ru) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2342147C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484475C1 (ru) * | 2012-03-22 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ получения биоспецифического гидрогелевого сорбента для выделения протеиназ |
RU2556996C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ получения тромборезистентного полимерного материала |
-
2007
- 2007-07-20 RU RU2007127757/15A patent/RU2342147C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484475C1 (ru) * | 2012-03-22 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ получения биоспецифического гидрогелевого сорбента для выделения протеиназ |
RU2556996C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ получения тромборезистентного полимерного материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4373023A (en) | Process for neutralizing heparin | |
CA1233749A (en) | Method for the therapeutic occlusion of blood vessels | |
KR20010079758A (ko) | 비혈전 형성성 표면 코팅제로서 헤파린을 포함하는 조성물 | |
KR100971271B1 (ko) | 헤파린이 결합된 피브린젤, 그 제조방법 및 키트 | |
JPWO2004012750A1 (ja) | 血小板多血漿の調製方法 | |
RU2342147C1 (ru) | Способ получения полимерных гидрогелей, содержащих физиологически активные вещества | |
WO2017152039A1 (en) | Protection and delivery of multiple therapeutic proteins | |
WO2023129738A3 (en) | Modified polysaccharide polymers and related compositions and methods thereof | |
RU2066551C1 (ru) | Способ получения инсулинсодержащих полимерных гидрогелей | |
RU2556996C1 (ru) | Способ получения тромборезистентного полимерного материала | |
RU2316339C1 (ru) | Способ получения препарата инсулина для перорального применения | |
CA2525049C (fr) | Implant injectable de globine insoluble | |
US11389581B1 (en) | Blood processing apparatus and method for preventing cancer metastasis | |
US9504707B2 (en) | Use of the modified polysaccharides for heparin neutralization | |
RU2681883C1 (ru) | Способ получения биоспецифического гемосорбента для выделения протеиназ | |
US20080318863A1 (en) | Ischemia therapeutic agent | |
CN104725532B (zh) | 一种精确定量控制肝素/类肝素中硫酸软骨素及硫酸皮肤素含量的方法 | |
RU2420739C1 (ru) | Способ получения биоспецифического полимерного сорбента для выделения протеиназ | |
US20230381392A1 (en) | Blood Processing Apparatus and Method forDestroying Cancer Metastasis In Vivo | |
RU2076733C1 (ru) | Способ получения производных инсулина | |
RU2752509C1 (ru) | Способ получения инсулинсодержащей композиции | |
RU2652126C1 (ru) | Способ получения глюкозочувствительных полимерных гидрогелей | |
Zhou et al. | An Elastomer with In Situ Generated Pure Zwitterionic Surfaces for Fibrosis-resistant Implants | |
RU2803057C1 (ru) | Способ лечения пациентов с лучевым ректитом с помощью препарата альфазокс | |
RU2053789C1 (ru) | Антипротеиназный препарат |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190721 |