RU2657826C1 - Composition for producing hydrogel - Google Patents

Composition for producing hydrogel Download PDF

Info

Publication number
RU2657826C1
RU2657826C1 RU2017125254A RU2017125254A RU2657826C1 RU 2657826 C1 RU2657826 C1 RU 2657826C1 RU 2017125254 A RU2017125254 A RU 2017125254A RU 2017125254 A RU2017125254 A RU 2017125254A RU 2657826 C1 RU2657826 C1 RU 2657826C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
chitosan
water
glycerol
solution
Prior art date
Application number
RU2017125254A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анна Борисовна Шиповская
Ольга Николаевна Малинкина
Иван Михайлович Афанасов
Татьяна Григорьевна Хонина
Ирина Витальевна Зудина
Сергей Сергеевич Брусов
Дмитрий Валерьевич Перминов
Александра Михайловна Макарова
Original Assignee
Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос"
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 Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" filed Critical Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос"
Priority to RU2017125254A priority Critical patent/RU2657826C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2657826C1 publication Critical patent/RU2657826C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid, pantothenic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/695—Silicon compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716—Glucans
    • A61K31/722—Chitin, chitosan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/10—Alcohols; Phenols; Salts thereof, e.g. glycerol; Polyethylene glycols [PEG]; Poloxamers; PEG/POE alkyl ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels

Abstract

FIELD: pharmaceuticals.
SUBSTANCE: invention relates to chemical and pharmaceutical industry and is a composition for preparation of a wound healing hydrogel comprising a water-soluble chitosan, an organic acid, gel forming agent in the form of a solution of glycerol of silicon in glycerol and water, characterized in that as the organic acid contains aminocaproic acid, with the following ratio of components, mass%: chitosan – 1.0–3.4; aminocaproic acid – 1.0–3.4; solution of silicon glycerate in glycerol – 16.7–50; water – the rest, while silicon glycerate solution in glycerol contains silicon glycerate and glycerin, taken in a molar ratio of 1:1 to 1:3, respectively.
EFFECT: invention allows to reduce gelling time without use of catalysts and formation of by-products adversely affecting the components of the gelling mixture and the human tissue, while maintaining the high biological activity of the hydrogel and its biocompatibility with human tissues.
4 cl, 3 dwg, 1 tbl, 12 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, косметологии и фармацевтической промышленности, а именно к кремнийхитозансодержащей композиции с ускоренным гелеобразованием для формирования на ее основе глицерогидрогелей, обладающих способностью быстрого гелирования непосредственно на раневой поверхности и/или на поверхности поврежденной кожи, что позволяет их использовать в качестве изолирующих покрытий на ранах, а также в составе регенерирующих гелей и средств для косметических нужд (для применения в домашних условиях, в клинической практике, в салонах). The invention relates to the field of medicine, cosmetology and the pharmaceutical industry, in particular to a silicon-chitosan-containing composition with accelerated gelation to form glycerohydrogels based on it, having the ability to quickly gel directly on the wound surface and / or on the surface of damaged skin, which allows them to be used as insulating coatings on wounds, as well as in the composition of regenerating gels and cosmetic products (for use at home, in clinical practice in the salons).

В последние годы лечение кожи с использованием гидрогелей приобрело широкое распространение. Ранозаживляющие средства, имеющие гелеобразную консистенцию, легко наносятся и впитываются. Их фармакотерапевтическое действие является пролонгированным и более выраженным. Кроме того, в отличии от мазей, при попадании на кожу или одежду они легко смываются водой, не оставляя никаких следов. При этом гидрогель используют, преимущественно, в качестве матрицы для регулируемого высвобождения лекарственных средств. In recent years, skin treatment using hydrogels has become widespread. Wound healing products with a gel-like consistency are easy to apply and absorb. Their pharmacotherapeutic effect is prolonged and more pronounced. In addition, unlike ointments, if they come in contact with skin or clothing, they are easily washed off with water, leaving no residue. In this case, the hydrogel is used mainly as a matrix for the controlled release of drugs.

Из уровня техники известны различные гелевые композиции на основе хитозана, обладающие широким спектром действия. Среди них известны, например, гели серии «Васна» – хитозановые гели с ионами серебра, с прополисом, с экстрактом календулы или зеленых плодов черного грецкого ореха, или сирени, предназначенные для оказания первой помощи при нарушении целостности кожных покровов и слизистых оболочек, а также для применения в косметологии и дерматовенерологии: для выравнивания цвета кожи при нарушениях пигментации, при куперозе, розацее, псориазе, аллергии, дерматитах и экземах, а также для регенерации после косметологических процедур. Однако в процессе применения данных гелей требуется постоянное их обновление на ране до полного заживления кожи.The prior art various gel compositions based on chitosan with a wide spectrum of action. Among them are known, for example, Vasna gels - chitosan gels with silver ions, propolis, calendula or green black walnut extract, or lilac, intended for first aid in violation of the integrity of the skin and mucous membranes, as well as for use in cosmetology and dermatovenerology: to even out skin color with pigmentation disorders, with rosacea, rosacea, psoriasis, allergies, dermatitis and eczema, as well as for regeneration after cosmetic procedures. However, in the process of applying these gels, their constant updating on the wound is required until the skin is completely healed.

Известен ряд ранозаживляющих средств, выпускаемых в виде пластин, бинтов, полосок, раневых покрытий (например, «Коллахит», «ХитоПран», «ГелеПран», «Chito-SAM», «QuikClot», «ChitoFlex»), которые при наложении на рану необходимо прижимать к ране и дополнительно фиксировать, поскольку они не обеспечивают достаточную конгруэнтность и плотность прилегания ко дну раны. Кроме того, большинство из данных средств требует смены каждые 24 часа. There are a number of wound healing products available in the form of plates, bandages, strips, wound coverings (for example, Collachite, HitoPran, GelePran, Chito-SAM, QuikClot, ChitoFlex), which, when applied to the wound must be pressed against the wound and additionally fixed, since they do not provide sufficient congruence and tightness to the bottom of the wound. In addition, most of these tools require a change every 24 hours.

Известно противоожоговое перевязочное гидрогелевое средство «Лиоксазин-Гель» на основе гидроксипропилцеллюлозы с иммобилизованными 2-аллилоксиэтанолом и лидокаином. Однако из-за слабой терапевтической активности требуется ежедневная аппликация данного геля на рану.Known anti-burn dressing hydrogel agent "Lyoxazine-Gel" based on hydroxypropyl cellulose with immobilized 2-allyloxyethanol and lidocaine. However, due to poor therapeutic activity, daily application of this gel to the wound is required.

Известны также средства, преимущественно выполненные в виде аэрозольной композиции, при нанесении которых на рану создается пленочное покрытие («Лифузоль», «Acutola», «Plastubol», «Nobecutan», «Linquidoplast T»). Однако данные средства лишь механически защищают рану и не стимулируют регенеративные и репарационные процессы. Means are also known, mainly made in the form of an aerosol composition, when applied to the wound, a film coating is created ("Lifusol", "Acutola", "Plastubol", "Nobecutan", "Linquidoplast T"). However, these funds only mechanically protect the wound and do not stimulate regenerative and repair processes.

Известно средство для наружного применения «Полимед» (см. патент РФ на изобретение №2140264), содержащее фенол медицинский, резорцин, борную кислоту, дистиллированную воду, хитозан, диметилсульфоксид, йодистый калий, уксусную кислоту ледяную, глицерин и анестетик. При этом при применении на поверхности пораженной кожи данное средство образует пленку, которая служит защитным покрытием.Known drug for external use "Polymed" (see RF patent for the invention No. 2140264), containing medical phenol, resorcinol, boric acid, distilled water, chitosan, dimethyl sulfoxide, potassium iodide, glacial acetic acid, glycerin and anesthetic. In this case, when applied to the surface of the affected skin, this agent forms a film, which serves as a protective coating.

Недостатком известного средства является наличие в его составе токсических и канцерогенных веществ, которые могут вызывать аллергические реакции со стороны организма при попадании на кожу и оказывать токсическое действие при попадании в кровь. A disadvantage of the known agent is the presence in its composition of toxic and carcinogenic substances that can cause allergic reactions from the body when it comes into contact with the skin and has a toxic effect if it enters the blood.

Известны водорастворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе, которые могут найти применение как в качестве самостоятельных средств, обладающих транскутанной, противовоспалительной, ранозаживляющей и регенерирующей активностью, так и основы фармацевтических композиций для местного применения (см. патент РФ на изобретение №2382046, патент РФ на изобретение №2255939). Гелеобразование проводят при температуре Т = 80-95°С в присутствии водного раствора HCl (рН = 1.0) и, дополнительно, фторида калия, хлорида кальция, хлорида натрия. Гидрогели на основе кремнийорганических производных полиолов содержат воду и гелеобразующую добавку. В качестве кремнийорганических производных полиолов гидрогели содержат, по крайней мере, одно кремнийорганическое производное, состав которого в избытке полиола соответствует формуле (CH3)4-nSi(O–R–OH)n⋅xHO–R–OH, где R = –CH2–CH(OH)–CH2–, –CH2–СH(СН3)–, (–CH2–СН2–О–)mCH2–СН2–; 0.5 ≤ x ≤ 2.9; n = 2-4; m = 7.7 или 12.0; при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремнийорганические производные полиолов в избытке полиола – 44.95-98.01; гелеобразующая добавка – 0.01-0.50; вода – остальное.Known water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on them, which can be used both as stand-alone agents with transcutaneous, anti-inflammatory, wound healing and regenerating activity, and the basis of pharmaceutical compositions for topical use (see RF patent for invention No. 2382046, patent RF invention №2255939). Gelation is carried out at a temperature of T = 80-95 ° C in the presence of an aqueous solution of HCl (pH = 1.0) and, in addition, potassium fluoride, calcium chloride, sodium chloride. Hydrogels based on organosilicon derivatives of polyols contain water and a gelling agent. As organosilicon derivatives of polyols, hydrogels contain at least one organosilicon derivative, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula (CH 3 ) 4-n Si (O – R – OH) n ⋅xHO – R – OH, where R = - CH 2 –CH (OH) –CH 2 -, –CH 2 –CH (CH 3 ) -, (–CH 2 –CH 2 –O–) m CH 2 –CH 2 -; 0.5 ≤ x ≤ 2.9; n is 2-4; m is 7.7 or 12.0; in the following ratio of components, wt.%: organosilicon derivatives of polyols in excess of polyol - 44.95-98.01; gelling additive - 0.01-0.50; water is the rest.

Недостатком известного решения является необходимость проведения процесса гелеобразования при высокой температуре, что требует дополнительных энергетических и экономических затрат. A disadvantage of the known solution is the need for a gelation process at high temperature, which requires additional energy and economic costs.

Известны гидрогели на основе глицеролатов кремния, содержащие хитозан, полученные золь-гель методом (Ларченко Е.Ю., Хонина Т.Г., Шадрина Е.В. и др. Фармакологически активные гидрогели на основе глицеролатов кремния и хитозана // Изв. АН. Сер. химич. 2014. №5. С.1-7; Larchenko E.Yu., Shadrina E.V., Khonina T.G., Chupakhin O.N. New hybrid chitosan-silicone-containing glycerohydrogels // Mendeleev Commun. 2014. Vol.24. P.201-202). Синтез гидрогелей проводят путем взаимодействия предшественника, синтезированного в избытке глицерина (например, тетраглицеролата кремния в трехмольном избытке глицерина) с водно-кислотными (HCl, СН3СООН) растворами хитозана концентрации 1.5-5.0 мас.% при Т = 80°С. Концентрация хитозана в готовом гидрогеле составляла 0.51-1.86 мас.%. При этом было установлено, что глицеролаты кремния полностью совместимы с хитозаном, фазовое разделение или осаждение при гелеобразовании не наблюдалось. Полученные гидрогели были стабильны при хранении, при диспергировании легко переходили в мазеподобное состояние и хорошо распределялись на коже и слизистой оболочке. Known hydrogels based on silicon glycerolates containing chitosan obtained by the sol-gel method (Larchenko E.Yu., Honina T.G., Shadrina E.V. et al. Pharmacologically active hydrogels based on silicon glycerolates and chitosan // Izv. Ser.chem. 2014. No. 5. C.1-7; Larchenko E.Yu., Shadrina EV, Khonina TG, Chupakhin ON New hybrid chitosan-silicone-containing glycerohydrogels // Mendeleev Commun. 2014. Vol.24. P .201-202). The synthesis of hydrogels is carried out by reacting a precursor synthesized in an excess of glycerol (e.g., silicon tetra-glycerolate in a three-molar excess of glycerol) with aqueous-acid (HCl, CH 3 COOH) chitosan solutions with a concentration of 1.5-5.0 wt.% At T = 80 ° C. The concentration of chitosan in the finished hydrogel was 0.51-1.86 wt.%. It was found that silicon glycerolates are fully compatible with chitosan, phase separation or precipitation during gelation was not observed. The obtained hydrogels were stable during storage; upon dispersion, they easily turned into a greasy state and were well distributed on the skin and mucous membrane.

Недостатком известных гидрогелей является необходимость проведения гелеобразования в кислой среде с использованием нефармакопейных органических кислот и при повышенной температуре (Т = 85-90°С), что может приводить к деструкции хитозана и невоспроизводимости фармакологической активности гидрогелей. A disadvantage of the known hydrogels is the need for gelation in an acidic environment using non-pharmacopoeic organic acids and at elevated temperatures (T = 85-90 ° C), which can lead to the destruction of chitosan and the irreproducibility of the pharmacological activity of hydrogels.

Известна композиция для получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля, используемого в качестве гидрофильной мукоадгезивной основы средства для местного лечения красного плоского лишая слизистой оболочки полости рта (см. патент РФ на изобретение №2583945). Глицерогидрогель получают из раствора глицеролатов кремния Si(C3H7O3)4 в глицерине C3H8O3 и слабокислого водного раствора хитозана [(C8H13O5N)0.18(C6H11O4N)0.82]n со степенью дезацетилирования 0.82 и молекулярной массой 50-100 кДа, в мольном соотношении исходных веществ: Si(C3H7O3)4 : C3H8O3 : [(C8H13O5N)0.18(C6H11O4N)0.82] : H2O = 1.0 : 6.0 : 0.2 : 76.8. A known composition for producing silicon-chitosan-containing glycerohydrogel used as a hydrophilic mucoadhesive base for local treatment of lichen planus of the oral mucosa (see RF patent for invention No. 2583945). Glycerohydrogel is obtained from a solution of silicon glycerolates Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 in glycerol C 3 H 8 O 3 and a slightly acidic aqueous solution of chitosan [(C 8 H 13 O 5 N) 0.18 (C 6 H 11 O 4 N) 0.82 ] n with a degree of deacetylation of 0.82 and a molecular weight of 50-100 kDa, in a molar ratio of starting materials: Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 : C 3 H 8 O 3 : [(C 8 H 13 O 5 N) 0.18 ( C 6 H 11 O 4 N) 0.82 ]: H 2 O = 1.0: 6.0: 0.2: 76.8.

Однако известная композиция выступает лишь в качестве основы для включения лекарственных ингредиентов, и содержит хитозан в малом количестве, не обеспечивающем терапевтического эффекта. Кроме того, процесс получения глицерогидрогеля занимает длительное время. However, the known composition acts only as the basis for the inclusion of medicinal ingredients, and contains chitosan in a small amount that does not provide a therapeutic effect. In addition, the process of obtaining glycerohydrogel takes a long time.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является композиция для получения гидрогеля (см. патент РФ на изобретение №2617501), включающая гидрохлорид хитозана, органическую кислоту в виде аскорбиновой или молочной кислоты, гелеобразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине при мольном соотношении глицеролат кремния : глицерин 1 : 2 – 1 : 6. При этом исходные компоненты взяты в количестве, мас.%: гидрохлорид хитозана – 1.5-20.0; аскорбиновая кислота – 1.5-10.0 или молочная кислота – 0.5-2.0; раствор глицеролата кремния в глицерине – 10.0-60.0; вода – остальное. В раствор дополнительно может быть добавлена неорганическая соль NaCl или KCl в количестве 0.05-1.5 мас.%.Closest to the claimed invention is a composition for producing a hydrogel (see RF patent for the invention No. 2617501), including chitosan hydrochloride, an organic acid in the form of ascorbic or lactic acid, a gelling agent in the form of a solution of silicon glycerolate in glycerol with a molar ratio of silicon glycerolate: glycerol 1 : 2 - 1: 6. In this case, the starting components are taken in the amount, wt.%: Chitosan hydrochloride - 1.5-20.0; ascorbic acid - 1.5-10.0 or lactic acid - 0.5-2.0; a solution of silicon glycerolate in glycerol - 10.0-60.0; water is the rest. An inorganic salt of NaCl or KCl can be added to the solution in an amount of 0.05-1.5 wt.%.

Однако известная композиция не обеспечивает быстрое получение гидрогеля, процесс его формирования занимает более 1 часа. Кроме того, пониженная кислотность гидрогеля за счет использования аскорбиновой или молочной кислоты, может оказывать раздражающее действие на кожные покровы, вызывать аллергические реакции и приводить к микроожогам.However, the known composition does not provide a quick hydrogel, the process of its formation takes more than 1 hour. In addition, the reduced acidity of the hydrogel through the use of ascorbic or lactic acid can be irritating to the skin, cause allergic reactions and lead to microburns.

Проблемой изобретения является разработка состава биосовместимой кремнийхитозансодержащей композиции для формирования на ее основе гидрогеля, характеризующейся ускоренным гелеобразованием (в течение 1-25 мин), обладающей способностью быстрого гелирования при контакте с раневой поверхностью (с глубоким и/или поверхностным нарушением целостности кожного покрова), с образованием изолирующего глицерогидрогелевого покрытия, позволяющего предотвратить дальнейшую контаминацию и инфицирование раны.The problem of the invention is the development of a biocompatible silicon-chitosan-containing composition for the formation of a hydrogel based on it, characterized by accelerated gelation (within 1-25 min), with the ability to quickly gel upon contact with the wound surface (with deep and / or superficial violation of the integrity of the skin), the formation of an insulating glycerohydrogel coating, which prevents further contamination and infection of the wound.

Техническим результатом является уменьшение времени гелеобразования без использования катализаторов и образования побочных продуктов, отрицательно влияющих на компоненты гелеобразующей смеси и на ткани человека, при сохранении высокой биологической активности гидрогеля и его биосовместимости с тканями человека. The technical result is to reduce gelation time without the use of catalysts and the formation of by-products that adversely affect the components of the gel-forming mixture and human tissue, while maintaining high biological activity of the hydrogel and its biocompatibility with human tissues.

Кроме того, дополнительным техническим результатом является упрощение процесса гелеобразования, не требующего нагрев композиции, что сохраняет полезные свойства всех используемых компонентов. In addition, an additional technical result is the simplification of the gelation process, which does not require heating of the composition, which preserves the useful properties of all used components.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция для получения гидрогеля, содержащая водорастворимый хитозан, органическую кислоту, гелеообразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине и воду, согласно предлагаемому решению, в качестве органической кислоты содержит аминокапроновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in that the composition for producing a hydrogel containing water-soluble chitosan, an organic acid, a gel former in the form of a solution of silicon glycerolate in glycerol and water, according to the proposed solution, contains aminocaproic acid as an organic acid, in the following ratio of components, wt.% :

хитозан – 1.0-3.4;chitosan - 1.0-3.4;

аминокапроновая кислота – 1.0-3.4;aminocaproic acid - 1.0-3.4;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50;a solution of silicon glycerolate in glycerin - 16.7-50;

вода – остальное. water is the rest.

При этом раствор глицеролата кремния в глицерине содержит глицеролат кремния и глицерин, взятые в мольном соотношении от 1:1 до 1:3, соответственно.In this case, the solution of silicon glycerolate in glycerin contains silicon glycerolate and glycerin taken in a molar ratio of 1: 1 to 1: 3, respectively.

В одном из частных вариантов осуществления изобретения, композиция может содержать неорганическую соль в виде NaCl в количестве 0.9-1.1 мас.% или органическую соль в виде глюконата кальция C12H22CaO14 в количестве 0.1-1.0 мас.%. In one of the private embodiments of the invention, the composition may contain an inorganic salt in the form of NaCl in an amount of 0.9-1.1 wt.% Or an organic salt in the form of calcium gluconate C 12 H 22 CaO 14 in an amount of 0.1-1.0 wt.%.

В другом частном варианте композиция может содержать поливиниловый спирт в количестве 1.0-3.0 мас.%.In another particular embodiment, the composition may contain polyvinyl alcohol in an amount of 1.0-3.0 wt.%.

Сочетание свойств компонентов, входящих в состав заявляемой композиции, обеспечивает быстрое получение гидрогеля в течение 1-25 мин. При этом получаемый гидрогель характеризуется биосовместимостью и высокой биологической активностью при физиологическом значении рН (рН = 5-6) за счет использования водорастворимого хитозана в качестве биоактивного структурообразующего реагента, фармакопейной (имеющей фармакопейную статью) органической кислоты – аминокапроновой кислоты и физиологически-активного гелеобразователя – раствора глицеролата кремния в глицерине Si(С3Н7О3)4⋅nC3H8O3. The combination of properties of the components included in the composition of the claimed composition, provides a quick hydrogel within 1-25 minutes Moreover, the resulting hydrogel is characterized by biocompatibility and high biological activity at a physiological pH value (pH = 5-6) due to the use of water-soluble chitosan as a bioactive structure-forming reagent, pharmacopeia (with pharmacopeia article) organic acid - aminocaproic acid and physiologically active gel-forming solution silicon glycerolate in Si glycerol (C 3 H 7 O 3 ) 4 ⋅nC 3 H 8 O 3 .

В настоящее время в патентной и научно-технической литературе не известна биосовместимая кремнийхитозансодержащая композиция, содержащая предложенную совокупность компонентов в определенных заявляемых пределах их содержания, характеризующаяся ускоренным гелеобразованием (в течение 1-25 мин) и обладающая способностью быстрого гелирования на раневой поверхности и/или на поверхности поврежденной кожи с образованием изолирующего глицерогидрогелевого покрытия.Currently, a biocompatible silicon-chitosan-containing composition is not known in the patent and scientific literature containing the proposed combination of components within the certain claimed limits of their content, characterized by accelerated gelation (within 1-25 min) and having the ability to quickly gel on the wound surface and / or on surface of damaged skin with the formation of an insulating glycerohydrogel coating.

Наличие в макромолекулах водорастворимого хитозана (C6H9O4NН2)n протонированных аминогрупп придает полимеру растворимость в воде и проявление свойств, присущих катионному полиэлектролиту – одному из немногих в природе (Sahariah P., Gaware V.S., Lieder R., Jónsdóttir S., Hjálmarsdóttir M.Á., Sigurjonsson O.E., Másson M. The effect of substituent, degree of acetylation and positioning of the cationic charge on the antibacterial activity of quaternary chitosan derivatives // Mar. Drugs. 2014. Vol.12. No.8. Р.4635-4658; Smith A.A.A., Kryger M.B.L., Wohl B.M., Ruiz-Sanchis P., Zuwala K., Tolstrupc M., Zelikin A.N. Macromolecular (pro)drugs in antiviral research // Polym. Chem. 2014. Vol.5. No.22. P.6407-6425). Использование водорастворимого хитозана, содержащего протонированные аминогруппы, обеспечивает поливалентное действие этого полимера, т.е. совокупное проявление антимикробной, противовоспалительной, ранозаживляющей и т.п. биологической активности. Водорастворимая форма хитозана определяет высокую агрессию по связыванию микроорганизмов путем агглютинации, что создает высокий бактериостатический эффект. Взаимодействие кислотных остатков клеточных элементов крови с аминогруппами хитозана объясняет выраженные коагуляционные и гемостатические свойства полимера. Благодаря положительному заряду макроцепи при физиологическом значении рН (рН = 5-6) водорастворимый хитозан проявляет также высокие биоадгезивные свойства (Киржанова Е.А., Хуторянский В.В., Балабушевич Н.Г., Харенко А.В., Демина Н.Б. // Фармацевтич. технология и нанотехнологии. 2014. Т.8. №3. С.66-80). Хитозан активизирует синтезирующую функцию фибробластов, что приводит к росту коллагеновых волокон и обеспечивает ускорение процессов регенерации эпителия (Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение./Под ред. Скрябина К.Г., Вихоревой Г.А., Варламова В.П. М.: Наука. 2002. С. 327-338).The presence of water-soluble chitosan (C 6 H 9 O 4 NH 2 ) n protonated amino groups in the macromolecules gives the polymer its solubility in water and the manifestation of properties inherent in the cationic polyelectrolyte - one of the few in nature (Sahariah P., Gaware VS, Lieder R., Jónsdóttir S ., Hjálmarsdóttir M.Á., Sigurjonsson OE, Másson M. The effect of substituent, degree of acetylation and positioning of the cationic charge on the antibacterial activity of quaternary chitosan derivatives // Mar. Drugs. 2014. Vol.12. No. 8. P. 4635-4658; Smith AAA, Kryger MBL, Wohl BM, Ruiz-Sanchis P., Zuwala K., Tolstrupc M., Zelikin AN Macromolecular (pro) drugs in antiviral research // Polym. Chem. 2014. Vol .5. No.22. P.6407-6425). The use of water-soluble chitosan containing protonated amino groups provides the polyvalent effect of this polymer, i.e. the combined manifestation of antimicrobial, anti-inflammatory, wound healing, etc. biological activity. The water-soluble form of chitosan determines high aggression by binding microorganisms by agglutination, which creates a high bacteriostatic effect. The interaction of the acid residues of the cellular elements of the blood with the amino groups of chitosan explains the pronounced coagulation and hemostatic properties of the polymer. Due to the positive charge of the macrochain at a physiological pH (pH = 5-6), water-soluble chitosan also exhibits high bioadhesive properties (Kirzhanova E.A., Khutyoryansky V.V., Balabushevich N.G., Kharenko A.V., Demina N. B. // Pharmaceutical technology and nanotechnology. 2014. T. 8. No. 3. S. 66-80). Chitosan activates the synthesizing function of fibroblasts, which leads to the growth of collagen fibers and accelerates the processes of epithelial regeneration (Chitin and chitosan. Obtaining, properties and application. / Ed. By Skryabin KG, Vikhoreva GA, Varlamova VP M .: Nauka. 2002.S. 327-338).

Аминокапроновая кислота H2N(CH2)5СООН по химическому строению близка L-α-аминокапроновой кислоте (CH3)2СНCH2СН(NH2)СООН (L-лейцину) – природной незаменимой α-аминокислоте, входящей в состав природных белков. Так же как и хитозан, аминокапроновая кислота содержит аминогруппу, способную протонироваться в физиологическом диапазоне рН (рК1 = 4.43, рК2 = 10.43). Оказывает специфическое кровоостанавливающее действие, блокируя активаторы плазминогена и частично угнетая действие плазмина. Имеет фармакопейную статью ФС.2.1.0001.15. Применение аминокапроновой кислоты в составе заявляемой композиции для получения гидрогеля дает эффект уменьшения времени гелеобразования и способствует высокой биосовместимости и высокой биологической активности получаемого гидрогеля.Aminocaproic acid H 2 N (CH 2 ) 5 COOH is similar in chemical structure to L-α-aminocaproic acid (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH (NH 2 ) COOH (L-leucine) - a natural essential α-amino acid that is part of natural proteins. Like chitosan, aminocaproic acid contains an amino group that can protonate in the physiological pH range (pK 1 = 4.43, pK 2 = 10.43). It has a specific hemostatic effect, blocking plasminogen activators and partially inhibiting the action of plasmin. Has a pharmacopeia article FS.2.1.0001.15. The use of aminocaproic acid in the composition of the claimed composition for producing a hydrogel gives the effect of reducing the gelation time and promotes high biocompatibility and high biological activity of the resulting hydrogel.

Глицеролаты кремния Si(С3Н7О3)4⋅nC3H8O3 являются физиологически-активными веществами, нетоксичны, хорошо растворяются в воде. При растворении Si(С3Н7О3)4∙nC3H8O3 в водной среде происходит гидролиз связей Si–O–C с образованием силанольных группировок Si–OH и их последующая конденсация в дисилоксановые Si–O–Si группировки с формированием кремнийорганической матрицы в результате протекания золь-гель синтеза (см. патент РФ на изобретение №2382046, патент РФ на изобретение №2255939). Кремнийорганическая матрица в составе заявляемого гидрогеля обеспечивает его антибактериальную, транскутанную и ранозаживляющую активность.Silicon glycerolates Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 ⋅nC 3 H 8 O 3 are physiologically active substances, non-toxic, readily soluble in water. Upon dissolution of Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 ∙ nC 3 H 8 O 3 in an aqueous medium, hydrolysis of Si – O – C bonds occurs with the formation of Si – OH silanol groups and their subsequent condensation to disiloxane Si – O – Si groups with the formation of an organosilicon matrix as a result of the flow of sol-gel synthesis (see RF patent for the invention No. 2382046, RF patent for the invention No. 2255939). The organosilicon matrix in the composition of the inventive hydrogel provides its antibacterial, transcutaneous and wound healing activity.

Хлорид натрия ФС.2.2.0014.15, растворим в воде. Натрий относится к макроэлементам. Ионы натрия (Na+) составляют ~90% всех макроэлементов межклеточных жидкостей организма; обеспечивают электролитное и кислотно-основное равновесия (рН), водный обмен; участвуют в поддерживании постоянного осмотического давления в клетках, в создании необходимой буферности крови.Sodium chloride FS.2.2.0014.15, soluble in water. Sodium is a macroelement. The sodium ions (Na +) were ~ 90% of all macronutrients intercellular body fluids; provide electrolyte and acid-base equilibrium (pH), water exchange; participate in maintaining constant osmotic pressure in the cells, in creating the necessary blood buffering.

Глюконат кальция ФС.2.1.0019.15, растворим в воде. Кальций является жизненно необходимым для человека элементом; регулирует процессы роста и деятельности клеток всех видов тканей; способствует нормальному функционированию клеточных мембран, регулирует ферментную активность; оказывает противовоспалительное действие; поддерживает кислотно–щелочное равновесие в организме.Calcium gluconate FS.2.1.0019.15, soluble in water. Calcium is an essential element for a person; regulates the processes of growth and activity of cells of all types of tissues; contributes to the normal functioning of cell membranes, regulates enzyme activity; has an anti-inflammatory effect; maintains acid-base balance in the body.

Использование фармакопейной органической кислоты и гелеускоряющих добавок (неорганических/органических солей) способствует усилению биологической активности гидрогеля за счет синергетических эффектов. The use of pharmacopoeial organic acid and gel accelerating additives (inorganic / organic salts) helps to enhance the biological activity of the hydrogel due to synergistic effects.

Поливиниловый спирт является вспомогательным веществом в технологии изготовления различных лекарственных форм: таблеток, суспензий, мазей, пленок. Polyvinyl alcohol is an auxiliary substance in the technology of manufacturing various dosage forms: tablets, suspensions, ointments, films.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлено фото кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля, полученного по примеру № 7 (по истечении 3 мин); на Фиг. 2 – процесс формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля на поверхности дермальной ткани, полученного по примеру № 8; на Фиг. 3 – фото изолирующего глицерогидрогелевого покрытия на поверхности дермальной ткани на основе глицерогидрогеля по примеру № 8 (по истечении 2.5 мин).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a photo of a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel obtained according to Example No. 7 (after 3 minutes); in FIG. 2 - the process of formation of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel on the surface of the dermal tissue obtained according to example No. 8; in FIG. 3 is a photo of an insulating glycerohydrogel coating on the surface of a dermal tissue based on glycerohydrogel according to Example No. 8 (after 2.5 minutes).

Согласно предлагаемому решению, композиция для получения гидрогеля содержит водорастворимый хитозан, аминокапроновую кислоту, гелеобразователь, в качестве которого используют раствор глицеролата кремния в глицерине, взятый при мольном соотношении глицеролат кремния : глицерин 1 : 1 – 1 : 3, и воду. При этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: хитозан – 1.0-3.4; аминокапроновая кислота – 1.0-3.4; раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50; вода – остальное.According to the proposed solution, the composition for producing a hydrogel contains water-soluble chitosan, aminocaproic acid, a gelling agent, which is used as a solution of silicon glycerolate in glycerol, taken at a molar ratio of silicon glycerolate: glycerol 1: 1 - 1: 3, and water. The components are taken in the following ratio, wt.%: Chitosan - 1.0-3.4; aminocaproic acid - 1.0-3.4; a solution of silicon glycerolate in glycerin - 16.7-50; water is the rest.

Дополнительно композиция может содержать гелеускоряющие вещества, в качестве которых используют хлорид натрия или глюконат кальция, а также пленкообразующий модификатор, в качестве которого используют поливиниловый спирт. Additionally, the composition may contain gel accelerators, which use sodium chloride or calcium gluconate, as well as a film-forming modifier, which is used as polyvinyl alcohol.

Способ получения гидрогеля с использованием заявляемой композиции осуществляют следующим образом.A method of producing a hydrogel using the inventive composition is as follows.

Готовят водный раствор (рН = 5-6) водорастворимого хитозана концентрации 1.0-3.4 мас.% в аминокапроновой кислоте концентрации 1.0-3.4 мас.%. В полученный раствор вводят гелеобразователь − раствор глицеролата кремния в глицерине (Si(С3Н7О3)4⋅(1-3)C3H8O3) в количестве 16.7-50 мас.% для протекания золь-гель синтеза. An aqueous solution is prepared (pH = 5-6) of water-soluble chitosan concentration of 1.0-3.4 wt.% In aminocaproic acid concentration of 1.0-3.4 wt.%. A gelling agent is introduced into the resulting solution — a solution of silicon glycerolate in glycerol (Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 ⋅ (1-3) C 3 H 8 O 3 ) in an amount of 16.7-50 wt.% For the course of sol-gel synthesis.

При необходимости в раствор хитозана дополнительно вводят неорганическую (хлорид натрия NaCl) или органическую соль (глюконат кальция C12H22CaO14) в концентрации 0.1-1.0 мас.% и/или поливиниловый спирт в концентрации 1.0-3.0 мас.%. If necessary, an inorganic (sodium chloride NaCl) or organic salt (calcium gluconate C 12 H 22 CaO 14 ) at a concentration of 0.1-1.0 wt.% And / or polyvinyl alcohol at a concentration of 1.0-3.0 wt.% Is additionally added to the chitosan solution.

Смешение компонентов композиции проводят в смесителе, снабженном механическим гомогенизатором, согласно рецептуре. При этом процесс гелеобразования могут проводить при комнатной температуре (Т = 18-25°С) в специальных формах, например, тубах, флаконах, шприцах или непосредственно на коже (Т = ~36.6±0.1°С), или, например, на подложках в термошкафу (Т = 37±0.1°С).The mixing of the components of the composition is carried out in a mixer equipped with a mechanical homogenizer, according to the recipe. The gelation process can be carried out at room temperature (T = 18-25 ° C) in special forms, for example, tubes, bottles, syringes, or directly on the skin (T = ~ 36.6 ± 0.1 ° C), or, for example, on substrates in a heating cabinet (T = 37 ± 0.1 ° C).

Экспериментально установлено, что в результате взаимодействия компонентов – водорастворимого хитозана, аминокапроновой кислоты, воды, глицеролата кремния, глицерина и, при необходимости, NaCl (C12H22CaO14) и поливинилового спирта − образуется монолитный гидрогель. Продукт стабилен во времени, фазовое разделение отсутствует. Глицерин в составе гидрогеля выполняет роль пластификатора и влагоудерживающего компонента, препятствует синерезису.It was experimentally established that as a result of the interaction of components - water-soluble chitosan, aminocaproic acid, water, silicon glycerolate, glycerol and, if necessary, NaCl (C 12 H 22 CaO 14 ) and polyvinyl alcohol - a monolithic hydrogel is formed. The product is stable in time, phase separation is absent. Glycerin in the composition of the hydrogel acts as a plasticizer and a water-retaining component, prevents syneresis.

Использование биоактивных глицеролатов кремния позволяет проводить золь-гель синтез в мягких условиях (температура 18-37°С) без использования катализатора, без образования при гидролизе и конденсации побочных продуктов, отрицательно влияющих на компоненты гелеобразующей смеси и на ткани человека.The use of bioactive silicon glycerols allows sol-gel synthesis to be carried out under mild conditions (temperature 18-37 ° С) without using a catalyst, without the formation of by-products during hydrolysis and condensation that adversely affect the components of the gel-forming mixture and human tissue.

Изобретение подтверждается примерами конкретного выполнения, приведенными ниже (см. примеры №1-12, таблицу). The invention is confirmed by the examples of specific performance below (see examples No. 1-12, table).

В качестве исходных компонентов в примерах использовали образцы водорастворимого хитозана с молекулярной массой 15-50 кДа и степенью деацетилирования 80 ± 10 мольн.%, аминокапроновую кислоту квалификации х.ч., растворы глицеролата кремния в глицерине (Si(C3H7O3)4⋅(1-3)C3H8O3), неорганическую (NaCl) или органическую соли (C12H22CaO14) квалификации х.ч., поливиниловый спирт со степенью гидролиза 85-99%.Samples of water-soluble chitosan with a molecular weight of 15-50 kDa and a degree of deacetylation of 80 ± 10 mol%, aminocaproic acid of qualification of pure grade, solutions of silicon glycerolate in glycerol (Si (C 3 H 7 O 3 ) were used as starting components in the examples. 4 ⋅ (1-3) C 3 H 8 O 3 ), inorganic (NaCl) or organic salts (C 12 H 22 CaO 14 ) of the qualification of chemically pure polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of 85-99%.

Пример № 1. Для приготовления гидрогеля (из расчета получения 100 г кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля) в смеситель помещают 1.7 г аминокапроновой кислоты, 79.9 г дистиллированной воды, 1.7 г порошка водорастворимого хитозана и непрерывно перемешивают в течение 1-1.5 часов при Т = 20±2°С (обычная температура в помещении, нет необходимости ни нагревать, ни охлаждать). Полученную концентрированную систему фильтруют через тканевый фильтр, вводят 16.7 г раствора глицеролата кремния в глицерине (трехмольный избыток), гомогенизируют механическим перемешиванием, разливают в необходимую упаковку (формы, тубы, флаконы, шприцы и т.п.) и оставляют в статических условиях для гелеобразования и получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля. Example No. 1. To prepare a hydrogel (based on the preparation of 100 g of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel), 1.7 g of aminocaproic acid, 79.9 g of distilled water, 1.7 g of water-soluble chitosan powder are placed in a mixer and stirred continuously for 1-1.5 hours at T = 20 ± 2 ° C (normal room temperature, there is no need to heat or cool). The resulting concentrated system is filtered through a fabric filter, 16.7 g of a solution of silicon glycerolate in glycerol is introduced (three molar excess), homogenized by mechanical stirring, poured into the necessary packaging (forms, tubes, vials, syringes, etc.) and left under static conditions for gelation and obtaining silicon chitosan-containing glycerohydrogel.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 25 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 25 minutes

Пример № 2. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 2. All stages of obtaining silicon-chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 1, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 1.5;aminocaproic acid - 1.5;

хитозан – 1.5;chitosan - 1.5;

вода – 63.7;water - 63.7;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3.a solution of silicon glycerolate in glycerol - 33.3.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 11 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 11 minutes

Пример № 3. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 3. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 1, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 1.0;aminocaproic acid - 1.0;

хитозан – 1.0;chitosan - 1.0;

вода – 48.0;water - 48.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0.a solution of silicon glycerolate in glycerol - 50.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 6 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 6 minutes

Пример № 4. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 3, однако в композицию дополнительно вводят NaCl, содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 4. All stages of obtaining silicon-chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 3, however, NaCl is additionally added to the composition, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 1.0;aminocaproic acid - 1.0;

хитозан – 1.0;chitosan - 1.0;

вода – 47.0;water - 47.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0;a solution of silicon glycerolate in glycerol - 50.0;

NaCl – 1.0.NaCl - 1.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 4 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 4 minutes

Пример № 5. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 5. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 1, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 3.4;aminocaproic acid - 3.4;

хитозан – 3.4;chitosan - 3.4;

вода – 76.5;water - 76.5;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7.a solution of silicon glycerolate in glycerin - 16.7.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 15 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 15 minutes

Пример № 6. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 6. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 1, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 3.0;aminocaproic acid - 3.0;

хитозан – 3.0;chitosan - 3.0;

вода – 60.7;water - 60.7;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3.a solution of silicon glycerolate in glycerol - 33.3.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 8 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 8 minutes

Пример № 7. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 7. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerohydrogel are similar to example No. 1, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 2.0;aminocaproic acid - 2.0;

хитозан – 2.0;chitosan - 2.0;

вода – 46.0;water - 46.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0.a solution of silicon glycerolate in glycerol - 50.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 3 мин. Пример кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля приведен на Фиг. 1.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is 3 minutes An example of a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel is shown in FIG. one.

Пример № 8. Все этапы получения и состав кремнийхитозансодержащей композиции аналогичны примеру № 4, однако гелеобразование проводят непосредственно на поверхности дермальной ткани при ~36.6±0.1°С (Фиг. 2), либо на подложках и т.п. в термошкафу при 37±0.1°С и получают кремнийхитозансодержащее изолирующее глицерогидрогелевое покрытие (Фиг. 3).Example No. 8. All the preparation steps and composition of the silicon-chitosan-containing composition are similar to Example No. 4, however, gelation is carried out directly on the surface of the dermal tissue at ~ 36.6 ± 0.1 ° C (Fig. 2), or on substrates, etc. in the oven at 37 ± 0.1 ° C and get silicon-chitosan-containing insulating glycerohydrogel coating (Fig. 3).

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2.5 мин. The formation time of a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a coating is 2.5 min.

Пример № 9. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 8, однако в композицию дополнительно вводят глюконат кальция и поливиниловый спирт, содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 9. All stages of obtaining silicon-chitosan-containing glycerogel are similar to example No. 8, however, calcium gluconate and polyvinyl alcohol are additionally added to the composition, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 2.8;aminocaproic acid - 2.8;

хитозан – 2.8;chitosan - 2.8;

вода – 70.2;water - 70.2;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 22.2;a solution of silicon glycerolate in glycerol - 22.2;

глюконат кальция – 0.9;calcium gluconate - 0.9;

поливиниловый спирт – 1.1.polyvinyl alcohol - 1.1.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 4 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a coating is 4 minutes

Пример № 10. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г):Example No. 10. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerogel are similar to example No. 9, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 2.3;aminocaproic acid - 2.3;

хитозан – 2.3;chitosan - 2.3;

вода – 60.3;water - 60.3;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3;a solution of silicon glycerolate in glycerin - 33.3;

глюконат кальция – 0.7;calcium gluconate - 0.7;

поливиниловый спирт – 1.1.polyvinyl alcohol - 1.1.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a coating is 2 minutes

Пример № 11. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г): Example No. 11. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerogel are similar to example No. 9, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 2.0;aminocaproic acid - 2.0;

хитозан – 2.0;chitosan - 2.0;

вода – 54.6;water - 54.6;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 39.2;a solution of silicon glycerolate in glycerin - 39.2;

глюконат кальция – 0.2;calcium gluconate - 0.2;

поливиниловый спирт – 2.0.polyvinyl alcohol - 2.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2 мин.The formation time of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a coating is 2 minutes

Пример № 12. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г): Example No. 12. All stages of obtaining silicon chitosan-containing glycerogel are similar to example No. 9, however, the content of the starting reagents is (g):

аминокапроновая кислота – 1.4;aminocaproic acid - 1.4;

хитозан – 1.4;chitosan - 1.4;

вода – 53.1;water - 53.1;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 41.0;a solution of silicon glycerolate in glycerol - 41.0;

глюконат кальция – 0.1;calcium gluconate - 0.1;

поливиниловый спирт – 3.0.polyvinyl alcohol - 3.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 1 мин.The formation time of a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a coating is 1 min.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из примеров, гелеобразование заявленной композиции может проходить как в объеме, так и в тонком слое (менее 7-8 мм) с формированием изолирующего кремнийхитозансодержащего глицерогидрогелевого покрытия. As can be seen from the examples, the gelation of the claimed composition can take place both in volume and in a thin layer (less than 7-8 mm) with the formation of an insulating silicon-chitosan-containing glycerohydrogel coating.

Использование композиции в указанных соотношениях позволило достичь время гелеобразования, не превышающее 25 мин. The use of the composition in the indicated ratios made it possible to achieve a gelation time not exceeding 25 minutes.

Для композиции, включающей водорастворимый хитозан, аминокапроновую кислоту, раствор глицеролата кремния в глицерине и воду, повышение содержания аминокапроновой кислоты и хитозана при одинаковом содержании гелеобразователя снижает время гелеобразования с 6-25 мин до 3-15 мин (см. примеры №1 и №5, №2 и №6, №3 и №7).For a composition comprising water-soluble chitosan, aminocaproic acid, a solution of silicon glycerolate in glycerol and water, increasing the content of aminocaproic acid and chitosan with the same gelling agent reduces the gelation time from 6-25 min to 3-15 min (see examples No. 1 and No. 5 , No. 2 and No. 6, No. 3 and No. 7).

Использование добавок в виде хлорида натрия или глюконата кальция позволило еще больше ускорить процесс гелеобразования. Например, добавка NaCl снижает время гелеобразования с 6 мин до 4 мин (см. примеры №3 и 4). При этом формирование кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля состава по примеру №4 на поверхности дермальной ткани снизило время гелеобразования до 2.5 мин (см. пример №8). The use of additives in the form of sodium chloride or calcium gluconate allowed us to further accelerate the gelation process. For example, the addition of NaCl reduces the gelation time from 6 minutes to 4 minutes (see examples No. 3 and 4). In this case, the formation of a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel of the composition according to Example No. 4 on the surface of the dermal tissue reduced the gelation time to 2.5 minutes (see Example No. 8).

Композиция, содержащая добавки в виде сочетания глюконата кальция с поливиниловым спиртом, обеспечила формирование кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в виде тонкого покрытия в течение 1-5 мин (см. примеры №9-12).The composition containing additives in the form of a combination of calcium gluconate with polyvinyl alcohol, provided the formation of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel in the form of a thin coating for 1-5 minutes (see examples No. 9-12).

При использовании композиции в соотношении компонентов, взятых в большем или меньшем количествах заявленных интервалов, технический результат изобретения не достигался.When using the composition in the ratio of components taken in greater or lesser amounts of the declared intervals, the technical result of the invention was not achieved.

Была проведена оценка биосовместимости и цитотоксичности гидрогеля, полученного из заявляемой композиции. При этом использовали кремнийхитозансодержащей глицерогидрогель, полученный по примерам № 3, № 4, № 12. Гидрогель диспергировали в бидистиллированной воде в разведении 1:10 – 1:15, помещали в стерильную чашку Петри, заливали ростовой средой DMEM с добавлением 10% эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота и вносили суспензию клеток дермальных фибробластов в концентрации не меньше 106 кл./мл. Культивирование осуществляли в СО2-инкубаторе в атмосфере 5% СО2 при Т = 37°С. Жизнеспособность клеток оценивали на флуоресцентном микроскопе «МикМед-2» (Россия), окрашивание проводили акридиновым оранжевым и этидиумом бромидом. Наблюдение за адгезией и пролиферацией клеток проводили на сканирующем электронном микроскопе Tescan MIRA LMU (Чехия).The biocompatibility and cytotoxicity of the hydrogel obtained from the claimed composition was evaluated. In this case, a silicon-chitosan-containing glycerohydrogel obtained according to Examples No. 3, No. 4, No. 12 was used. The hydrogel was dispersed in bidistilled water at a dilution of 1:10 - 1:15, placed in a sterile Petri dish, and filled with DMEM growth medium supplemented with 10% coarse serum cattle slurry and added dermal fibroblast cells at a concentration of at least 10 6 cells. / ml. Cultivation was carried out in a CO 2 incubator in an atmosphere of 5% CO 2 at T = 37 ° C. Cell viability was assessed using a MikMed-2 fluorescence microscope (Russia); staining was performed with acridine orange and ethidium bromide. Cell adhesion and proliferation were monitored using a Tescan MIRA LMU scanning electron microscope (Czech Republic).

Образование полноценного монослоя клеток наблюдалось в сроки от 5 до 7 дней, что свидетельствует об отсутствии цитотоксичности и высокой биосовместимости кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля с дермальными клетками, что позволяет дать положительные рекомендации к его применению в медицине, фармакологии, косметологии и других областях.The formation of a complete monolayer of cells was observed within 5 to 7 days, which indicates the absence of cytotoxicity and high biocompatibility of silicon-chitosan-containing glycerohydrogel with dermal cells, which allows us to give positive recommendations for its use in medicine, pharmacology, cosmetology and other fields.

Анализ примеров показывает, что отличительной особенностью кремнийхитозансодержащей композиции является ее ускоренное гелеобразование, вплоть до моментального (1-2 мин) гелирования непосредственно на раневой поверхности и/или поверхности поврежденной кожи с образованием надежного биосовместимого кремнийхитозансодержащего изолирующего глицерогидрогелевого покрытия, исключающего дальнейшую контаминацию и инфицирование раны, а также способствующего активации процессов регенерации. An analysis of the examples shows that the characteristic feature of the silicon-chitosan-containing composition is its accelerated gelation, up to instant (1-2 min) gelation directly on the wound surface and / or the surface of damaged skin with the formation of a reliable biocompatible silicon-chitosan-containing insulating glycerohydrogel coating, which prevents further contamination and infection of the wound, as well as contributing to the activation of regeneration processes.

Возможность гелеобразования кремнийхитозансодержащей композиции непосредственно на дермальной ткани (с глубоким и/или поверхностным нарушением целостности кожного покрова) позволит врачам в условиях клиники и пациентам в домашних условиях быстро и надежно «закрывать» раны любой этиологии, формы и происхождения без необходимости фиксировать гелевый тампон, а также проведения традиционной перевязки.The possibility of gel formation of a silicon-chitosan-containing composition directly on the dermal tissue (with a deep and / or superficial violation of the integrity of the skin) will allow doctors in the clinic and patients at home to quickly and reliably "close" wounds of any etiology, form and origin without having to fix a gel swab, and also traditional dressing.

Средство на основе предлагаемой композиции может применяться как раневое покрытие с антибактериальным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием, способное в кратчайшие сроки формировать защитный гелевый слой непосредственно на раневой поверхности, что обеспечит конгруэнтное покрытие поверхности раневого ложа. Гелирование раны позволит предотвратить проникновение болезнетворных бактерий, обеспечить достаточный газо- и парообмен, а также длительное увлажнение формирующегося эпителия, что важно для преодоления патологического рубцевания раны.The tool based on the proposed composition can be used as a wound cover with antibacterial, anti-inflammatory and wound healing effects, capable of forming a protective gel layer immediately on the wound surface, which will provide a congruent coating of the surface of the wound bed. Gelation of the wound will prevent the penetration of pathogenic bacteria, provide sufficient gas and vapor exchange, as well as prolonged hydration of the forming epithelium, which is important to overcome pathological scarring of the wound.

Кроме того, предлагаемое изобретение позволит косметологам в условиях салонов красоты и центров эстетической медицины, а потребителям – дома, обеспечить новый подход к восстановлению кожи после процедур чистки и пилинга кожи, аппаратного лифтинга и других косметических процедур.In addition, the present invention will allow cosmetologists in the conditions of beauty salons and centers of aesthetic medicine, and consumers at home, to provide a new approach to skin restoration after skin cleansing and peeling procedures, hardware lifting and other cosmetic procedures.

Claims (9)

1. Композиция для получения ранозаживляющего гидрогеля, включающая водорастворимый хитозан, органическую кислоту, гелеообразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине и воду, отличающаяся тем, что в качестве органической кислоты содержит аминокапроновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. A composition for producing a wound healing hydrogel, including water-soluble chitosan, organic acid, a gel former in the form of a solution of silicon glycerolate in glycerol and water, characterized in that it contains aminocaproic acid as an organic acid, in the following ratio, wt.%: хитозан – 1.0-3.4;chitosan - 1.0-3.4; аминокапроновая кислота – 1.0-3.4;aminocaproic acid - 1.0-3.4; раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50;a solution of silicon glycerolate in glycerin - 16.7-50; вода – остальное, water - the rest при этом раствор глицеролата кремния в глицерине содержит глицеролат кремния и глицерин, взятые в мольном соотношении от 1:1 до 1:3 соответственно.wherein the solution of silicon glycerolate in glycerol contains silicon glycerolate and glycerin taken in a molar ratio of 1: 1 to 1: 3, respectively. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит неорганическую соль в виде хлорида натрия NaCl в количестве 0.9-1.1 мас.%.2. The composition according to claim 1, characterized in that it contains an inorganic salt in the form of sodium chloride NaCl in an amount of 0.9-1.1 wt.%. 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит органическую соль в виде глюконата кальция C12H22CaO14 в количестве 0.1-1.0 мас.%.3. The composition according to claim 1, characterized in that it contains an organic salt in the form of calcium gluconate C 12 H 22 CaO 14 in an amount of 0.1-1.0 wt.%. 4. Композиция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит поливиниловый спирт в количестве 1.0-3.0 мас.%. 4. The composition according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains polyvinyl alcohol in an amount of 1.0-3.0 wt.%.
RU2017125254A 2017-07-14 2017-07-14 Composition for producing hydrogel RU2657826C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125254A RU2657826C1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 Composition for producing hydrogel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125254A RU2657826C1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 Composition for producing hydrogel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2657826C1 true RU2657826C1 (en) 2018-06-15

Family

ID=62620223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125254A RU2657826C1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 Composition for producing hydrogel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2657826C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711920C1 (en) * 2019-05-27 2020-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Epithelial cell cultivation additive
RU2751876C1 (en) * 2020-07-02 2021-07-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Drug for the prevention and treatment of vaginitis in cows
RU2799938C1 (en) * 2022-12-27 2023-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Liquid hydrogel patch and methods of its production

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2140264C1 (en) * 1998-09-24 1999-10-27 Тихоокеанский институт биоорганической химии Дальневосточного отделения РАН Agent "polimed" for external use
RU2382046C1 (en) * 2008-08-13 2010-02-20 Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives
KR20120033393A (en) * 2010-09-30 2012-04-09 (주)크론바이오 Hydrogel pack using chitosan and method of preparing the same
RU2545893C1 (en) * 2013-12-30 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИЭМ имени Г.П. Сомова" СО РАМН) Method for preparing gel for wound and burn healing
RU2559429C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-10 Эдуард Валентинович Фрончек Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent
RU2617501C1 (en) * 2015-12-08 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Hydrogel based on chitosan complex salt and method of its preparation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2140264C1 (en) * 1998-09-24 1999-10-27 Тихоокеанский институт биоорганической химии Дальневосточного отделения РАН Agent "polimed" for external use
RU2382046C1 (en) * 2008-08-13 2010-02-20 Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives
KR20120033393A (en) * 2010-09-30 2012-04-09 (주)크론바이오 Hydrogel pack using chitosan and method of preparing the same
RU2545893C1 (en) * 2013-12-30 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИЭМ имени Г.П. Сомова" СО РАМН) Method for preparing gel for wound and burn healing
RU2559429C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-10 Эдуард Валентинович Фрончек Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent
RU2617501C1 (en) * 2015-12-08 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Hydrogel based on chitosan complex salt and method of its preparation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛАРЧЕНКО Е.Ю. И ДР. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ АКТИВНЫЕ ГИДРОГЕЛИ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛАТОВ КРЕМНИЯ И ХИТОЗАНА. ИЗВЕСТИЯ АН, СЕРИЯ ХИМИЧЕСКАЯ, 2014, N 5, с. 1-7. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711920C1 (en) * 2019-05-27 2020-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Epithelial cell cultivation additive
RU2751876C1 (en) * 2020-07-02 2021-07-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Drug for the prevention and treatment of vaginitis in cows
RU2799938C1 (en) * 2022-12-27 2023-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Liquid hydrogel patch and methods of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2617501C1 (en) Hydrogel based on chitosan complex salt and method of its preparation
EP0512095B1 (en) Methyl pyrrolidinone chitosan, production process and uses thereof
JP6437916B2 (en) Medicine containing cationized chitosan
JP6069394B2 (en) Pharmaceutical composition
US20190202998A1 (en) Visible light-curable water-soluble chitosan derivative, chitosan hydrogel, and preparation method therefor
CA2002404A1 (en) Delivery system for pharmaceutical or therapeutic actives
RU2317811C1 (en) Pharmaceutical composition for treatment of burn (variants) and method for its preparing (variants)
US20200325249A1 (en) Visible light-curable water-soluble chitosan derivative, chitosan hydrogel, and preparation method therefor
JP7465011B2 (en) Wound healing compositions containing metal-organic frameworks
RU2657826C1 (en) Composition for producing hydrogel
US20210015966A1 (en) Antibacterial Cellulose Hydrogels and Preparation Method therefor
US6521243B2 (en) Ionic chitosan -iodine complexes: antiseptic hydrogels and wound healing promoters
CN110859989B (en) Liquid band-aid and preparation method thereof
AU2005307448C1 (en) Adhesion preventive and method of preventing adhesion
CN112891615B (en) Liquid adhesive bandage and preparation method thereof
CN104740141B (en) A kind of antimicrobial spray and preparation method thereof
RU2699362C2 (en) Composition based on cerium dioxide nanoparticles and brown algae polysaccharides for treating wounds
CN115869459A (en) Polypeptide hydrogel for promoting wound healing and preparation method and application thereof
WO2020180202A1 (en) Composition based on cerium dioxide nanoparticles and brown algae polysaccharides for wound treatment
US20200138851A1 (en) Film for topical application in the treatment of skin lesions and method of obtaining and applying same
RU2695223C1 (en) Hydrogel material based on a salt of a chitosan-containing substance and a method for production thereof
Walia et al. Silver sulfadiazine: Action on burn wound sepsis and infections
RU2732241C1 (en) Biodegradable therapeutic hydrogel plate and method for production thereof (embodiments)
RU2694372C1 (en) Haemostatic agent based on chitosan succinate and calendula extract
RU2707973C1 (en) Hydrogel material based on a chitosan-containing salt and a method for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190628

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190715

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200907