RU2657608C1 - Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices - Google Patents

Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices Download PDF

Info

Publication number
RU2657608C1
RU2657608C1 RU2017111404A RU2017111404A RU2657608C1 RU 2657608 C1 RU2657608 C1 RU 2657608C1 RU 2017111404 A RU2017111404 A RU 2017111404A RU 2017111404 A RU2017111404 A RU 2017111404A RU 2657608 C1 RU2657608 C1 RU 2657608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
aqueous solution
polysaccharide
minutes
matrices
Prior art date
Application number
RU2017111404A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгения Владимировна Денисова
Виктория Евгеньевна Супрунчук
Светлана Федоровна Андрусенко
Анастасия Михайловна Филиппова
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Priority to RU2017111404A priority Critical patent/RU2657608C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2657608C1 publication Critical patent/RU2657608C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/18In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the chemical-pharmaceutical industry, particularly to a method for producing polysaccharide-containing polymer matrices, which comprises mixing, in a volume ratio of 2:1:2, 30 % acrylamide solution in 1 % methylene bisacrylamide solution, a tris buffer with pH=7.7 and a 1–2 % aqueous polysaccharide solution, adding the resulting solution in a dropwise manner to n-hexane, stirring at a rate of 500 rpm for 1–2 minutes, adding 10 % ammonium persulphate solution to start polymerisation, stirring for 30 minutes, adding a sorbitan monooleate emulsifier while continuing to stir for 15 minutes, then distilling off the n-hexane on a rotary evaporator, distributing the resulting matrices on filter paper, drying, holding in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4–8 °C, washing with chloroform, holding in a desiccator at 4 °C for 100–120 h, wherein said polysaccharide solution used is either an aqueous solution of fucoidan obtained by fractional extraction from brown alga Laminaria saccharina, or an aqueous solution of mannan obtained by separation of yeast autolysate Saccharomyces cerevisiae at a temperature of 45–50 °C for 20–24 hours, or a mixture, in volume ratio of 1:1, of said aqueous solution of fucoidan and said aqueous solution of mannan.
EFFECT: invention enables to obtain polysaccharide-containing matrices with a long shelf life, used to include a wide range of biologically active substances.
1 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицинской и фармацевтической промышленности и предназначено для получения полисахаридсодержащих полимерных матриц. Изобретение может быть использовано также в косметике, химической промышленности и в сельском хозяйстве.The invention relates to the medical and pharmaceutical industries and is intended to produce polysaccharide-containing polymer matrices. The invention can also be used in cosmetics, chemical industry and agriculture.

Известен способ получения микрокапсул (патент US 33699000, 1968), в котором используется модифицированный фталевым ангидридом желатин. Недостаток капсул па основе желатина заключается в том, что они не пригодны для капсулироваиия гигроскопичных субстанций из-за высокого содержания влаги в оболочке капсулы.A known method of producing microcapsules (patent US 33699000, 1968), which uses modified with phthalic anhydride gelatin. The disadvantage of gelatin-based capsules is that they are not suitable for encapsulating hygroscopic substances due to the high moisture content in the capsule shell.

Известны технологии создания мягких капсул на основе нежелатиновых полимеров, таких как крахмал, целлюлоза, декстрин, пуллулан, геллан, маннан, поливиниловый спирт и их производные, дополнительно включающие желирующий гидроколлоид, например каррагинан, альгинат или гуаровую камедь (Патент RU 2428971, RU 2005135134, Заявка RU 2010145522). При создании капсул этими методами требуются дополнительные расходы на второй желирующий агент, подбор оптимальных соотношений двух полимеров, выбора комплексообразующего агента для придания гелеобразующих свойств (катионы Са2+, Na+, K+), что приводит к удорожанию технологии и повышению стоимости конечного продукта.Known technologies for creating soft capsules based on non-gelatin polymers such as starch, cellulose, dextrin, pullulan, gellan, mannan, polyvinyl alcohol and their derivatives, further comprising a gelling hydrocolloid, for example carrageenan, alginate or guar gum (Patent RU 2428971, RU 2005135 Application RU 2010145522). When creating capsules using these methods, additional costs are required for the second gelling agent, selection of the optimal ratios of the two polymers, selection of a complexing agent for imparting gel-forming properties (Ca 2+ , Na + , K + cations), which leads to more expensive technology and higher cost of the final product.

Известен способ получения оболочек на основе хитозана и солей альгиновой кислоты для микрокапсул, содержащих фосфолипидные мицеллы (патент RU №2411077 от 10.02.2011), по которому ядра микрокапсул последовательно выдерживают в растворе хитозана средней или низкой вязкости в уксусной кислоте, в растворе хлорида щелочноземельного металла, в растворе альгината натрия и повторно в растворе хлорида щелочноземельного металла. К недостаткам способа можно отнести использование специфического полисахаридного полимера солей альгиновой кислоты, что придает непрочность и мягкость оболочкам липосом, которые легко разрушаются от механического воздействия. Создание такой оболочки не позволяет выпускать лекарственные препараты по технологии для мягких желатиновых капсул, что приводит к созданию новой производственной линии и экономическим потерям.A known method of producing shells based on chitosan and salts of alginic acid for microcapsules containing phospholipid micelles (patent RU No. 2411077 dated 02.10.2011), in which the cores of microcapsules are sequentially kept in a solution of medium or low viscosity chitosan in acetic acid, in a solution of alkaline earth metal chloride , in a solution of sodium alginate and re-in a solution of alkaline earth metal chloride. The disadvantages of the method include the use of a specific polysaccharide polymer of salts of alginic acid, which gives fragility and softness to the shells of liposomes, which are easily destroyed by mechanical stress. The creation of such a shell does not allow the production of drugs according to the technology for soft gelatin capsules, which leads to the creation of a new production line and economic losses.

Наиболее подходящим загустителем и гелеобразователем, который образует эластичные обратимые гели и обладает наиболее подходящими свойствами для капсулироваиия, является полисахарид - агар-агар. По физико-химическим свойствам он схож с полимером белкового происхождения - желатином и поэтому может использоваться как альтернативный материал для создания оболочки капсул. Известно изобретение по созданию капсул, имеющих оболочку на основе агара (Заявка RU 2011109018, Заявка RU 2007139819). Недостатком этих капсул является то, что их оболочка без увеличения ее плотности легко разрушается от механических воздействий и тем самым возникают трудности при производстве капсул, так как процесс отмывки от технологического масла затруднителен и сопровождается большими потерями, что экономически не целесообразно.The most suitable thickener and gelling agent, which forms elastic reversible gels and has the most suitable properties for encapsulation, is a polysaccharide - agar-agar. In physical and chemical properties, it is similar to a polymer of protein origin - gelatin and therefore can be used as an alternative material for creating a capsule shell. The invention is known for creating capsules having a shell based on agar (Application RU 2011109018, Application RU 2007139819). The disadvantage of these capsules is that their shell, without increasing its density, is easily destroyed by mechanical stresses and, therefore, difficulties arise in the production of capsules, since the washing process from the process oil is difficult and is accompanied by large losses, which is not economically feasible.

Известен способ изготовления микрочастиц с улучшенным профилем высвобождения (патент RU №2291686 от 20.01.2007), по которому проводится несколько стадий формирования микрочастиц: а) состав, содержащий активное вещество, добавляют в органический раствор полимера и диспергируют в нем, б) эмульсию или дисперсию, образующуюся на стадии а), добавляют во внешнюю фазу и диспергируют в ней, при этом внешняя фаза в момент добавления имеет температуру от 0°С до 20°С, причем в качестве внешней фазы может быть использована внешняя фаза в виде водного раствора или в виде «масляной» фазы, содержащая эмульгатор и/или защитный коллоид, и в) удаляют органический растворитель, подвергая образующуюся на стадии б) дисперсию или эмульсию воздействию давления менее 1000 мбар или вводя в образующуюся на стадии б) дисперсию или эмульсию инертный газ. По способу W/O/W водную фазу (W1), содержащую активное вещество, сначала диспергируют в органическом растворе полимера (О), затем образовавшуюся эмульсию W1/O диспергируют в следующей водной фазе (так называемой внешней фазе W2). Полимер коацервируется за счет удаления органического растворителя и образует микрочастицы. Соответствующий способ диспергирования может влиять на размер частиц. Образование микрочастиц зависит еще и от возможности выпаривания растворителя. Поэтому способ двойной эмульсии W/O/W называют также "техническим методом выделения путем выпаривания растворителя". После отверждения микрочастиц и удаления растворителей получают микрочастицы, содержащие активное вещество. Часто такие микрочастицы содержат вещества, повышающие вязкость, например желатин. А по способу S/O/W, активное вещество находится не в водном растворе, а представлено в виде твердого вещества (S). Твердое вещество диспергируют затем непосредственно в органической фазе (О). Наконец, способ S/O/O, в которых внешняя фаза не является водной фазой, а представляет собой неводную фазу, содержащую защитный коллоид или эмульгатор. Недостатком данного способа является техническая сложность изготовления микрочастиц.A known method of manufacturing microparticles with an improved release profile (patent RU No. 2291686 dated 01/20/2007), in which several stages of formation of microparticles are carried out: a) a composition containing the active substance is added to the organic polymer solution and dispersed in it, b) an emulsion or dispersion , formed in stage a), is added to the external phase and dispersed in it, while the external phase at the time of addition has a temperature from 0 ° C to 20 ° C, and the external phase in the form of an aqueous solution of sludge can be used as the external phase and in the form of an “oil” phase containing an emulsifier and / or protective colloid, and c) the organic solvent is removed by exposing the dispersion or emulsion formed in step b) to a pressure of less than 1000 mbar or introducing an inert gas into the dispersion or emulsion formed in step b) . According to the W / O / W method, the aqueous phase (W1) containing the active substance is first dispersed in an organic polymer solution (O), then the resulting W1 / O emulsion is dispersed in the next aqueous phase (the so-called external phase W2). The polymer coacerves by removing the organic solvent and forms microparticles. An appropriate dispersion method may affect particle size. The formation of microparticles also depends on the possibility of evaporation of the solvent. Therefore, the W / O / W double emulsion method is also referred to as the “technical method of separation by evaporation of the solvent”. After curing the microparticles and removing the solvents, microparticles containing the active substance are obtained. Often such microparticles contain viscosity enhancers, for example gelatin. And according to the S / O / W method, the active substance is not in an aqueous solution, but is presented in the form of a solid (S). The solid is then dispersed directly in the organic phase (O). Finally, the S / O / O method, in which the external phase is not an aqueous phase, but is a non-aqueous phase containing a protective colloid or emulsifier. The disadvantage of this method is the technical complexity of the manufacture of microparticles.

Известен способ получения сухих липосомальных лекарственных препаратов, осуществляемый смешиванием в емкости биологически активного вещества (БАВ), фосфолипидов, растворителя и порошкообразного наполнителя до достижения однородности композиции, после чего получают липосомальный препарат путем отгонки растворителя при перемешивании в условиях пониженного давления (RU 2130771, 1999). Недостатками данного способа являются ограниченная область его применения в связи с возможностью потери активности многих биологически активных веществ, в частности белков и ферментов, из-за денатурирующего действия органических растворителей.A known method for producing dry liposomal drugs is carried out by mixing in a container of a biologically active substance (BAS), phospholipids, a solvent and a powdery filler until the composition is homogeneous, after which a liposomal preparation is obtained by distilling off the solvent with stirring under reduced pressure (RU 2130771, 1999) . The disadvantages of this method are the limited scope of its application due to the possibility of loss of activity of many biologically active substances, in particular proteins and enzymes, due to the denaturing action of organic solvents.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения микросфер (патент RU 96121918 от 20.02.1999), отличающийся тем, что они содержат желатинированное полярное ядро, на которое нанесены концентрично и попеременно n липидных двойных слоев или n водных слоев в жидком состоянии и n желатинированных полярных слоев, причем n является целым числом, равным или больше 1, и получены путем делипидирования липосом, называемых липосомами с желатинированным полярным ядром, которые содержат, по меньшей мере, один внешний липидный двойной слой и по меньшей мере одну водную внутреннюю полярную фазу, содержащую желатинированное вещество. Желатинированное вещество выбирают из желатинируемых соединений, полимеризуемых или нет, таких, как полисахариды, полипептиды или полиакриламиды. В качестве желатинированного полимеризуемого вещества выбран желатин, агароза и каррагенаны, а желатинированное полимеризуемое вещество выбрано из полиакриламидных гелей. Недостатком является использование желатина, так как основными факторами, ограничивающими применение желатиновых капсул, являются: подверженность желатина микробной контаминации, капсулы могут разрушаться или изменять свою форму под действием прямых солнечных лучей, при температуре более 40°С или при влажности более 75%.The closest to the proposed technical essence and the achieved positive effect is the method of producing microspheres (patent RU 96121918 from 02.20.1999), characterized in that they contain a gelled polar core, on which are applied concentrically and alternately n lipid double layers or n aqueous layers in the liquid state and n gelled polar layers, n being an integer equal to or greater than 1, and obtained by delipidation of liposomes, called liposomes with a gelled polar core, which contain, according to enshey least one outer lipid bilayer and at least one inner polar aqueous phase containing a gelified substance. The gelled substance is selected from gelled compounds, polymerizable or not, such as polysaccharides, polypeptides or polyacrylamides. Gelatin, agarose and carrageenans are selected as the gelled polymerizable substance, and the gelled polymerizable substance is selected from polyacrylamide gels. The disadvantage is the use of gelatin, since the main factors limiting the use of gelatin capsules are: susceptibility of the gelatin to microbial contamination, the capsules can break down or change their shape under direct sunlight, at a temperature of more than 40 ° C or at a humidity of more than 75%.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка более эффективной технологии получения полисахаридсодержащих матриц, с продолжительным временем хранения, содержащих биологически активные компоненты, применяемые для включения в матрицы широкого спектра биологически активных веществ.The technical result of the present invention is the development of a more efficient technology for producing polysaccharide-containing matrices, with a long storage time, containing biologically active components used to include a wide range of biologically active substances in the matrix.

Для достижения технического результата в предлагаемом способе получения полимерных матриц используют природные полисахариды (фукоидан и маннам), включаемые в структуру полиакриламидного геля.To achieve a technical result, the proposed method for producing polymer matrices uses natural polysaccharides (fucoidan and mannam) included in the structure of a polyacrylamide gel.

Способ получения полимерных матриц заключается в следующем. Матрицу получают, смешивая в объемных соотношениях 2:1:2 30% раствор акриламида в 1% растворе метиленбисакриламида, Трис-буфер с pH=7,7 и 1-2% водный раствор полисахарида фукоидана, полученного фракционной экстракцией из бурой водоросли Laminaria saccharina. Полученный раствор добавляют по каплям к н-гексану, перемешивают со скоростью 500 об/мин в течение 1-2 мин, для начала полимеризации добавляют 10% раствор персульфата аммония, перемешивают 30 мин. Для предотвращения агрегации полученной эмульсии добавляют эмульгатор сорбитан моноолеата, продолжая перемешивание в течение 15 мин. Затем н-гексан отгоняют на роторном испарителе, полученные матрицы распределяют на фильтровальной бумаге, высушивают, выдерживают в холодильнике 48 часов при температуре 4-8°С, промывают хлороформом, выдерживают в эксикаторе при 4°С в течение 100-120 ч.A method of obtaining a polymer matrix is as follows. The matrix is obtained by mixing in a volume ratio of 2: 1: 2 a 30% solution of acrylamide in a 1% solution of methylenebisacrylamide, Tris buffer with pH = 7.7 and a 1-2% aqueous solution of fucoidan polysaccharide obtained by fractional extraction from brown algae Laminaria saccharina. The resulting solution was added dropwise to n-hexane, stirred at a speed of 500 rpm for 1-2 minutes, a 10% solution of ammonium persulfate was added to start polymerization, and stirred for 30 minutes. To prevent aggregation of the resulting emulsion, the emulsifier sorbitan monooleate is added while stirring for 15 minutes. Then n-hexane is distilled off on a rotary evaporator, the resulting matrices are distributed on filter paper, dried, kept in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4-8 ° C, washed with chloroform, kept in a desiccator at 4 ° C for 100-120 hours.

Возможны реализации данного способа, когда в качестве 1-2% водного раствора полисахарида используют 1-2% водный раствор маннана, полученного сепарацией автолизата дрожжей Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-50°С в течение 20-24 ч или смесь в объемных соотношениях 1:1 1-2% водного раствора фукоидана, полученного фракционной экстракцией из бурой водоросли Laminaria saccharina, и 1-2% водного раствора маннана, полученного сепарацией автолизата дрожжей Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-50°С в течение 20-24 ч.Implementations of this method are possible when a 1-2% aqueous solution of mannan obtained by separating a Saccharomyces cerevisiae yeast autolysate at a temperature of 45-50 ° C for 20-24 hours or a mixture in volume ratios of 1: 1 is used as a 1-2% aqueous polysaccharide solution 1 1-2% aqueous solution of fucoidan obtained by fractional extraction from brown algae Laminaria saccharina, and 1-2% aqueous solution of mannan obtained by separation of the yeast autolysate Saccharomyces cerevisiae at a temperature of 45-50 ° C for 20-24 hours

Данный способ получения микрокапсул поясняется конкретными примерами.This method of obtaining microcapsules is illustrated by specific examples.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой, вносят 5 мл 30% раствора акриламида в 1% растворе метиленбисакриламида, 2,5 мл Трис-буфера с pH=7,7 и 5 мл 1-2% водного раствора фукоидана. Полученный раствор добавляют по каплям к н-гексану, перемешивают со скоростью 500 об/мин в течение 1-2 мин, для начала полимеризации добавляют 10% раствор персульфата аммония, перемешивают 30 мин. Для предотвращения агрегации полученной эмульсии добавляют эмульгатор сорбитан моноолеата, продолжая перемешивание в течение 15 мин. Затем н-гексан отгоняют на роторном испарителе, полученные матрицы распределяют на фильтровальной бумаге, высушивают, выдерживают в холодильнике 48 часов при температуре 4-8°С, промывают хлороформом, выдерживают в эксикаторе при 4°С в течение 100-120 ч.Example 1. In a reactor equipped with a stirrer, add 5 ml of a 30% solution of acrylamide in a 1% solution of methylenebisacrylamide, 2.5 ml of Tris buffer with pH = 7.7 and 5 ml of a 1-2% aqueous solution of fucoidan. The resulting solution was added dropwise to n-hexane, stirred at a speed of 500 rpm for 1-2 minutes, a 10% solution of ammonium persulfate was added to start polymerization, and stirred for 30 minutes. To prevent aggregation of the resulting emulsion, the emulsifier sorbitan monooleate is added while stirring for 15 minutes. Then n-hexane is distilled off on a rotary evaporator, the resulting matrices are distributed on filter paper, dried, kept in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4-8 ° C, washed with chloroform, kept in a desiccator at 4 ° C for 100-120 hours.

Пример 2. В реактор, снабженный мешалкой, вносят 5 мл 30% раствора акриламида в 1% растворе метиленбисакриламида, 2,5 мл Трис-буфера с рН=7,7 и 5 мл 1-2% водного раствора маннана. Полученный раствор добавляют по каплям к н-гексану, перемешивают со скоростью 500 об/мин в течение 1-2 мин, для начала полимеризации добавляют 10% раствор персульфата аммония, перемешивают 30 мин. Для предотвращения агрегации полученной эмульсии добавляют эмульгатор сорбитан моноолеата, продолжая перемешивание в течение 15 мин. Затем н-гексан отгоняют на роторном испарителе, полученные матрицы распределяют на фильтровальной бумаге, высушивают, выдерживают в холодильнике 48 часов при температуре 4-8°С, промывают хлороформом, выдерживают в эксикаторе при 4°С в течение 100-120 ч.Example 2. In a reactor equipped with a stirrer, add 5 ml of a 30% solution of acrylamide in 1% solution of methylenebisacrylamide, 2.5 ml of Tris buffer with pH = 7.7 and 5 ml of a 1-2% aqueous mannan solution. The resulting solution was added dropwise to n-hexane, stirred at a speed of 500 rpm for 1-2 minutes, a 10% solution of ammonium persulfate was added to start polymerization, and stirred for 30 minutes. To prevent aggregation of the resulting emulsion, the emulsifier sorbitan monooleate is added while stirring for 15 minutes. Then n-hexane is distilled off on a rotary evaporator, the resulting matrices are distributed on filter paper, dried, kept in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4-8 ° C, washed with chloroform, kept in a desiccator at 4 ° C for 100-120 hours.

Пример 3. В реактор, снабженный мешалкой, вносят 5 мл 30% раствора акриламида в 1% растворе метиленбисакриламида, 2,5 мл Трис-буфера с рН=7,7 и 5 мл смеси 1-2% водного раствора маннана и 1-2% водного раствора фукоидана в объемных соотношениях 1:1. Полученный раствор добавляют по каплям к н-гексану, перемешивают со скоростью 500 об/мин в течение 1-2 мин, для начала полимеризации добавляют 10% раствор персульфата аммония, перемешивают 30 мин. Для предотвращения агрегации полученной эмульсии добавляют эмульгатор сорбитан моноолеата, продолжая перемешивание в течение 15 мин. Затем н-гексан отгоняют на роторном испарителе, полученные матрицы распределяют на фильтровальной бумаге, высушивают, выдерживают в холодильнике 48 часов при температуре 4-8°С, промывают хлороформом, выдерживают в эксикаторе при 4°С в течение 100-120 ч.Example 3. In a reactor equipped with a stirrer, add 5 ml of a 30% solution of acrylamide in 1% solution of methylene bisacrylamide, 2.5 ml of Tris buffer with pH = 7.7 and 5 ml of a mixture of 1-2% aqueous mannan and 1-2 % aqueous solution of fucoidan in a volume ratio of 1: 1. The resulting solution was added dropwise to n-hexane, stirred at a speed of 500 rpm for 1-2 minutes, a 10% solution of ammonium persulfate was added to start polymerization, and stirred for 30 minutes. To prevent aggregation of the resulting emulsion, the emulsifier sorbitan monooleate is added while stirring for 15 minutes. Then n-hexane is distilled off on a rotary evaporator, the resulting matrices are distributed on filter paper, dried, kept in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4-8 ° C, washed with chloroform, kept in a desiccator at 4 ° C for 100-120 hours.

Полученные полисахаридсодержащие полимерные матрицы показали высокую стабильность и большой потенциал для регулируемой доставки БАВ, так как имеют высокую эффективность загрузки (до 60% при варьировании концентрации полисахарида, на примере бычьего сывороточного альбумина) и степень инкапсуляции (до 40%, на примере того же белка). Данные микроструктурные объекты могут использоваться в косметической и фармацевтической промышленности.The obtained polysaccharide-containing polymer matrices showed high stability and great potential for controlled delivery of biologically active substances, since they have high loading efficiency (up to 60% with varying polysaccharide concentrations, for example, bovine serum albumin) and the degree of encapsulation (up to 40%, for example, the same protein) . These microstructural objects can be used in the cosmetic and pharmaceutical industries.

Преимущества использования полученных полимерных матриц включают в себя:Advantages of using the obtained polymer matrices include:

- полимерные матрицы могут храниться в течение 3 лет без агрегирования и потери активности инкапсулированного вещества;- polymer matrices can be stored for 3 years without aggregation and loss of activity of the encapsulated substance;

- использование биосовместимых полисахаридов при получении полисахаридсодержащих полимерных матриц позволяет использовать микрокапсулы в качестве лекарственных средств, обеспечивающих pH-чувствительное высвобождение активного инкапсулируемого вещества;- the use of biocompatible polysaccharides in the preparation of polysaccharide-containing polymer matrices allows the use of microcapsules as drugs that provide pH-sensitive release of the active encapsulated substance;

- полимерные матрицы на основе природных полисахаридов с включенным инкапсулируемым веществом могут применяться в биотехнологии, как контейнеры, содержащие активные вещества.- polymer matrices based on natural polysaccharides with the encapsulated substance included can be used in biotechnology as containers containing active substances.

Преимущество использования фукоидана и маннана при производстве полимерных матриц заключается в следующем:The advantage of using fucoidan and mannan in the production of polymer matrices is as follows:

- биосовместимость, вовлечение углеводных компонентов в метаболизм, обеспечивающие снижение аллергических реакций на полимерные матрицы;- biocompatibility, the involvement of carbohydrate components in metabolism, ensuring a decrease in allergic reactions to polymer matrices;

- дополнительное обеспечение организма минорными углеводами фукозой и маннозой;- additional provision of the body with minor carbohydrates fucose and mannose;

- фукоидан и маннан обладают ранозаживляющим, противовоспалительным эффектом.- fucoidan and mannan have a wound healing, anti-inflammatory effect.

Claims (1)

Способ получения полисахаридсодержащих полимерных матриц, характеризующийся тем, что смешивают в объемных соотношениях 2:1:2 30% раствор акриламида в 1% растворе метиленбисакриламида, Трис-буфер с рН=7,7 и 1-2% водный раствор полисахарида, затем полученный раствор добавляют по каплям к н-гексану, перемешивают со скоростью 500 об/мин в течение 1-2 мин, для начала полимеризации добавляют 10% раствор персульфата аммония, перемешивают 30 мин, для предотвращения агрегации полученной эмульсии добавляют эмульгатор сорбитан моноолеата, продолжая перемешивание в течение 15 мин, затем н-гексан отгоняют на роторном испарителе, полученные матрицы распределяют на фильтровальной бумаге, высушивают, выдерживают в холодильнике 48 часов при температуре 4-8°С, промывают хлороформом, выдерживают в эксикаторе при 4°С в течение 100-120 ч, при этом в качестве указанного водного раствора полисахарида используют либо водный раствор фукоидана, полученного фракционной экстракцией из бурой водоросли Laminaria saccharina, либо водный раствор маннана, полученного сепарацией автолизата дрожжей Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-50°С в течение 20-24 ч, либо смесь в объемных соотношениях 1:1 указанного водного раствора фукоидана и указанного водного раствора маннана.A method of producing polysaccharide-containing polymer matrices, characterized in that they are mixed in a volume ratio of 2: 1: 2 30% solution of acrylamide in 1% solution of methylenebisacrylamide, Tris buffer with pH = 7.7 and 1-2% aqueous solution of polysaccharide, then the resulting solution added dropwise to n-hexane, stirred at a speed of 500 rpm for 1-2 minutes, to start polymerization add 10% solution of ammonium persulfate, mix 30 minutes, to prevent aggregation of the emulsion, add the emulsifier sorbitan monooleate, while stirring 15 min, then n-hexane is distilled off on a rotary evaporator, the resulting matrices are distributed on filter paper, dried, kept in a refrigerator for 48 hours at a temperature of 4-8 ° С, washed with chloroform, kept in a desiccator at 4 ° С for 100 -120 h, while the indicated polysaccharide aqueous solution is either an aqueous solution of fucoidan obtained by fractional extraction from brown algae Laminaria saccharina, or an aqueous solution of mannan obtained by separation of the Saccharomyces cerevisiae yeast autolysate 5-50 ° C for 20-24 hours, or a mixture in a volume ratio of 1: 1 of the specified aqueous solution of fucoidan and the specified aqueous solution of mannan.
RU2017111404A 2017-04-04 2017-04-04 Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices RU2657608C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111404A RU2657608C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111404A RU2657608C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2657608C1 true RU2657608C1 (en) 2018-06-14

Family

ID=62620139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017111404A RU2657608C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2657608C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2428971C2 (en) * 2005-06-21 2011-09-20 В. Ман Фис Gellan seamless, able for mechanical destruction capsule and method of obtaining it

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2428971C2 (en) * 2005-06-21 2011-09-20 В. Ман Фис Gellan seamless, able for mechanical destruction capsule and method of obtaining it

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Денисова Е.В. и др. Оригинальная биотехнология получения матриц, содержащих маннан и фукоидан, для фармацевтических целей / Наука. Инновации. Технологии., 2014, N.3, с.157-166. *
Сливкин Д.А. и др. Хитозна для фармации и медицины / Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация, 2011, N.2, с.214-232. *
Супрунчук В.Е. Полиэлектролитные комплексы на основе фукоиданов и их производных / Научно-методический электронный журнал "Концепт", 2013., Т.3, с.2086-2090. *
Супрунчук В.Е. Полиэлектролитные комплексы на основе фукоиданов и их производных / Научно-методический электронный журнал "Концепт", 2013., Т.3, с.2086-2090. Денисова Е.В. и др. Оригинальная биотехнология получения матриц, содержащих маннан и фукоидан, для фармацевтических целей / Наука. Инновации. Технологии., 2014, N.3, с.157-166. Сливкин Д.А. и др. Хитозна для фармации и медицины / Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация, 2011, N.2, с.214-232. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. Ions-induced gelation of alginate: Mechanisms and applications
Bodmeier et al. Preparation and evaluation of drug-containing chitosan beads
US11399560B2 (en) Capsules containing two phases and method for their preparation
CN102824332B (en) Preparation method of antimicrobial peptide slow-release microcapsules
JP3342330B2 (en) Double capsule for cosmetics and cosmetic composition containing the same
Tello et al. Alginate and pectin-based particles coated with globular proteins: Production, characterization and anti-oxidative properties
Burgess Complex coacervation: microcapsule formation
Kavousi et al. Novel cress seed mucilage and sodium caseinate microparticles for encapsulation of curcumin: An approach for controlled release
Liao et al. Temperature/pH dual sensitive Hericium erinaceus residue carboxymethyl chitin/poly (N-isopropyl acrylamide) sequential IPN hydrogels
CN114588129A (en) Curcumin-loaded composite gel microspheres prepared from crosslinked corn porous starch and preparation method of curcumin-loaded composite gel microspheres
Vasile et al. Prosopis alba exudate gum as novel excipient for fish oil encapsulation in polyelectrolyte bead system
Zhou et al. A novel pulsed drug-delivery system: polyelectrolyte layer-by-layer coating of chitosan–alginate microgels
JP4982178B2 (en) Microencapsulation system and its application
CN105997936A (en) Preparation method of carboxymethyl chitosan nanoparticle immobilized porous and multi-layer sodium alginate gel balls
JP5487666B2 (en) Liposome production method comprising immobilizing an inner aqueous phase
CN105175752A (en) Multi-responsive pNIPAAm (poly(N-isopropylacrylamide))/(mPEG-g-CMCS) (methoxy polyethylene glycol-g-carboxymethyl chitosan) aquagel
Hadef et al. Serum albumin-alginate microparticles prepared by transacylation: Relationship between physicochemical, structural and functional properties
Zhu et al. Encapsulation of SOD in chitosan-coated gel particles of alginate or mixture of alginate and shellac for targeted intestinal delivery
Fahrurrozi et al. Microencapsulation technology of ginger oleoresin with chitosan as wall material: a review
Yang et al. pH-sensitive chitosan–sodium phytate core–shell hollow beads and nanocapsules for the encapsulation of active ingredients
Zhang et al. Electrostatic interaction-based fabrication of calcium alginate–zein core–shell microcapsules of regulable shapes and sizes
RU2657608C1 (en) Method for obtaining polysaccharide-containing polymer matrices
CN114891127A (en) Preparation method of octenyl succinic anhydride starch-based emulsifier with high emulsifying property
Yang et al. Alginate-based gel beads with bigel structures: Preparation, characterization and bioactive encapsulation
Michaux et al. Encapsulation of BSA/alginate water–in–water emulsions by polyelectrolyte complexation