RU2659175C1 - Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты - Google Patents

Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2659175C1
RU2659175C1 RU2017112620A RU2017112620A RU2659175C1 RU 2659175 C1 RU2659175 C1 RU 2659175C1 RU 2017112620 A RU2017112620 A RU 2017112620A RU 2017112620 A RU2017112620 A RU 2017112620A RU 2659175 C1 RU2659175 C1 RU 2659175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hyaluronic acid
bacterial cellulose
composition
solution
naoh
Prior art date
Application number
RU2017112620A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Александрович Трофимов
Давуд Али-оглы Кадималиев
Виктор Васильевич Ревин
Сергей Юрьевич Пузанов
Елена Сергеевна Петрова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Общество с ограниченной ответственностью "Генетико-селекционный исследовательский центр "Генология-МГУ"
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва", Общество с ограниченной ответственностью "Генетико-селекционный исследовательский центр "Генология-МГУ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority to RU2017112620A priority Critical patent/RU2659175C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659175C1 publication Critical patent/RU2659175C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/726Glycosaminoglycans, i.e. mucopolysaccharides
    • A61K31/728Hyaluronic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/02Rendering cellulose suitable for esterification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к композиции биосовместимого материала, включающей 46-50 мас.% иммобилизированной гиалуроновой кислоты в 1%-ном растворе NaOH, в качестве биополимера – гель-пленку бактериальной целлюлозы в количестве 36-40 мас.% и в качестве сшивающего агента – 20%-ный 1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир в 1%-ном растворе NaOH (остальное). Изобретение обеспечивает повышение прочности и биосовместимости подложки с иммобилизованной гиалуроновой кислотой. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности, биотехнологии и медицины, а именно к композиции на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты и ее применению в различных областях медицины, ветеринарии и косметологии.
Известен способ получения модифицированной гиалуроновой кислоты путем получения гидрогеля в результате реакции гиалуроновой кислоты, имеющей 1-10% гидроксильных групп, дериватизированных путем реакции с дивинилсульфоном (2-(винилсульфонил)этокси) 1-10% гиалуроновой кислотой), с тиольным сшивающим реагентом, имеющим 2-8 тиольных групп (RU 2539395, МПК A61L 27/20, опубл. 10.09.2013).
Известен способ получения композиции на основе модифицированного сополимера гиалуроната натрия и гепарина путем создания поперечных ковалентных связей между гидроксильными группами остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, входящих в состав гиалуроната натрия, и остатков α-D-глюкозамина и уроновой кислоты, относящихся к гепарину, посредством введения активного сшивающего бифункционального агента - (полиэтиленгликоль)диглицидилового эфира (ПЭГДЭ) в щелочной среде (RU 2582702, МПК C08L 5/08, С08В 37/08, C08J 3/075, А61K 31/728, А61К 47/36, А61K 8/73, А61K 9/00, A61L 27/52, опубл. 27.04.2016).
Недостатками известных решений является то, что синтетические полимеры оптимизируются по механическим свойствам и часто не обладают достаточной биосовместимостью, а биополимеры обычно не имеют необходимых механических характеристик. Смешивая биоразлагаемые и биосовместимые материалы полимеры с биологическими макромолекулами, например гиалуроновую кислоту, можно получить композиты с требуемыми физико-химическими и биологическими свойствами.
Известна гемостатическая композиция, включающая желатин и гиалуроновую кислоту (до 10%), не включающая химический сшивающий агент и стабилизированная сухим жаром при температуре от 110 до 200°С. Данная композиция может существовать в форме губки, порошка или хлопьев и содержать по меньшей мере один фактор свертывания крови, буферный агент, противомикробное средство и другие соединения, обладающие биологической активностью (RU 2486921, МПК A61L 15/28, опубл. 27.11.2010).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является фармакологическое средство, обладающее антимикробным, ранозаживляющим и противовоспалительным действием, которое содержит растворимую гиалуроновую кислоту, а в качестве основы - полиэтиленоксид, дополнительно местноанестезирующее (RU 99117874, МПК А61K 9/06, А61K 31/728, А61K 31/715, А61K 31/137, А61Р 17/00, опубл. 10.06.2001).
Недостатком известной композиции является то, что в качестве основы используется полиэтиленоксид, не являющийся полностью биосовместимым и биодеградируемым с гиалуроновой кислотой, может вызвать аллергические реакции, кроме того полученные композиции не эластичны, имеют форму губки, порошка или хлопьев и из них сложно изготовить подложку или пленку, которые удобнее применять в медицине.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении прочности и биосовместимости подложки с иммобилизованной (пришитой) гиалуроновой кислотой за счет применения биодеградируемой и экологически безопасной бактериальной целлюлозы и 1,4-бутандиол-диглицидилового эфира.
Сущность изобретения заключается в том, что композиция биоcовместимого материала включает иммобилизированную гиалуроновую кислоту в 1%-ном растворе гидроксида (NaOH), в качестве биополимера – гель-пленку бактериальной целлюлозы и в качестве сшивающего агента – 20%-ный 1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир в 1%-ном растворе гидроксида натрия (NaOH), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
иммобилизированная гиалуроновая
кислота в 1%-ном растворе NaOH 46-50
гель-пленка бактериальной целлюлозы 36-40
20%-ный 1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир
в 1%-ном растворе NaOH остальное
Гиалуроновая кислота - природный полисахарид из класса гликозаминогликанов, состоит из повторяющихся единиц D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, соединенных β - (1→4) - и β - (1→3) гликозидными связями. Гиалуроновая кислота является полианионным полимером с молекулярной массой от нескольких сотен Да до 10 миллионов Да (в среднем 1-2 млн Да) с уникальными физико-химическими и биологическими свойствами.
Гиалуроновая кислота находится в межклеточном матриксе всех высших животных и может быть выделена различными методами из соединительной ткани или получена с помощью продуцирующих гиалуроновой кислоты специальных бактерий.
Бактериальная целлюлоза представляет собой химически чистый внеклеточный продукт, не содержащий лигнина, смол, жиров и восков. По химическому составу бактериальная целлюлоза не отличается от растительной целлюлозы и представляет собой биополимер, мономером которого является ангидро-D-глюкопираноза, соединенная β-1,4-гликозидными связями в линейные неразветвленные спиральные цепи и содержащая три свободные гидроксильные группы у 2-го, 3-го и 6-го атома углерода, содержание которых в неупорядоченных областях у бактериальной целлюлозы составляет 30-42%.
Преимущество бактериальной целлюлозы как основы для биосовместимого материала в том, что кристаллические микрофибриллы, которые она образует, в 100 раз тоньше микрофибрилл растительной целлюлозы. Бактериальная целлюлоза отличается от растительной целлюлозы более высокими показателями кристалличности, набухаемости и гигроскопичности. При этом она обладает высокой удельной площадью поверхности по сравнению с растительной целлюлозой, высокими адсорбционными свойствами, хорошей растяжимостью и прочностью на разрыв. Бактериальную целлюлозу «сшивают» с различными пептидами или другими высокомолекулярными молекулами для формирования определенного терапевтического эффекта.
1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир является отличным бифункциональным сшивающим агентом, оказывающим небольшое влияние на механические свойства молекулы, и отличается стойкостью к растворителям.
Способ осуществляют следующим образом. Для получения бактериальной целлюлозы используют штамм Gluconacetobacter sucrofermentans Н - 110 (ВКПМ В-11267), полученный в Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева (RU 2523606, МПК C02F 3/34, C12N 1/14, C12R 1/645, опубл. 27.05.2014).
В табл. 1 показаны свойства композиций.
Культивирование бактерий проводят в статических условиях на среде Шрама Хетрикс (HS) при 28°С. Бактериальную целлюлозу очищают от избытка клеток, промывая 4-5 раз 1Н NaOH с выдержкой 30 мин при 80°С и проводят нейтрализацию избытка щелочи промыванием дистиллированной водой до рН 7. Затем очищенную бактериальную целлюлозу размером 2×4 см, весом 8 мг и толщиной 20 мкм высушивают при комнатной температуре и проводят сшивание гиалуроновой кислоты с бактерицидной целлюлозой. Для этого 8 мг гиалуроновой кислотой растворяют в 10 мл 1%-ного раствора NaOH. Заливают в стаканчик с бактериальной целлюлозой, так чтобы раствор покрывал пленку. Перемешивают раствор в течение 60 мин стерильной лопаточкой, периодически помешивая по 5 мин. Сшивание производят с помощью сшивающего агента 20%-ным BDDE, 3 мл раствора, разведенного в соотношении 1:5 в 1%-ном растворе NaOH, добавляют в стаканчик с бактериальной целлюлозой. Перемешивают раствор стерильной лопаточкой в течение 10 мин. Помещают гель-пленку на водяную баню на 3 часа при 52°С для лучшего протекания реакции сшивки. Об эффективности сшивки судят по интенсивности поглощения на FTIR-ИК спектрах в диапазоне 1075-1000 см-1, свидетельствующей об образовании эфирных связей между компонентами композиции.
По сравнению с известным решением предлагаемое решение позволяет повысить прочность в 4,3-4,8 раз и биосовместимость подложки с иммобилизованной (пришитой) гиалуроновой кислотой за счет применения биодеградируемой и экологически безопасной бактериальной целлюлозы и BDDE.
Figure 00000001

Claims (2)

  1. Композиция биосовместимого материала, включающая иммобилизированную гиалуроновую кислоту в 1%-ном растворе гидроксида натрия (NaOH), в качестве биополимера – гель-пленку бактериальной целлюлозы и в качестве сшивающего агента – 20%-ный 1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир в 1%-ном растворе гидроксида натрия (NaOH), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. иммобилизированная гиалуроновая кислота в 1%-ном растворе NaOH 46-50 гель-пленка бактериальной целлюлозы 36-40 20%-ный 1,4-бутандиол-диглицидиловый эфир в 1%-ном растворе NaOH остальное
RU2017112620A 2017-04-12 2017-04-12 Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты RU2659175C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112620A RU2659175C1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112620A RU2659175C1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659175C1 true RU2659175C1 (ru) 2018-06-28

Family

ID=62815337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112620A RU2659175C1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659175C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236523A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-06 Scivision Biotech Inc. Method for producing cross-linked hyaluronic acid
RU2486921C2 (ru) * 2004-07-09 2013-07-10 Ферросан Медикал Дивайсиз A/C Гемостатическая композиция, включающая гиалуроновую кислоту
CN104958791A (zh) * 2015-07-29 2015-10-07 陕西博与再生医学有限公司 一种青光眼外科手术用复合生物基质及其制备方法
WO2015183230A9 (ru) * 2014-05-30 2015-12-23 Наталия Мыколаивна ДЕРКАЧ Композиция на основе стабилизированного раствора активных веществ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486921C2 (ru) * 2004-07-09 2013-07-10 Ферросан Медикал Дивайсиз A/C Гемостатическая композиция, включающая гиалуроновую кислоту
EP2236523A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-06 Scivision Biotech Inc. Method for producing cross-linked hyaluronic acid
WO2015183230A9 (ru) * 2014-05-30 2015-12-23 Наталия Мыколаивна ДЕРКАЧ Композиция на основе стабилизированного раствора активных веществ
CN104958791A (zh) * 2015-07-29 2015-10-07 陕西博与再生医学有限公司 一种青光眼外科手术用复合生物基质及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Injectable, self-healing, antibacterial, and hemostatic N, O-carboxymethyl chitosan/oxidized chondroitin sulfate composite hydrogel for wound dressing
RU2230073C2 (ru) Способ поперечного сшивания карбоксилированных полисахаридов
US7226972B2 (en) Process for cross-linking hyaluronic acid to polymers
RU2230752C2 (ru) Поперечносшитые гиалуроновые кислоты и их применение в медицине
US7521434B2 (en) Cross-linked gels of hyaluronic acid with hydrophobic polymers and processes for making them
AU2014301493B2 (en) A process for preparing a cross-linked hyaluronic acid product
US20040127698A1 (en) Method for producing double-crosslinked hyaluronate material
US20110262489A1 (en) Hyaluronic acid cryogel - compositions, uses, processes for manufacturing
Fang et al. Influence of formic acid esterified cellulose nanofibrils on compressive strength, resilience and thermal stability of polyvinyl alcohol-xylan hydrogel
Erden et al. Preparation and in vitro characterization of laminarin based hydrogels
RU2582702C1 (ru) Способ получения композиции на основе модифицированного гиалуроната натрия, композиция на основе модифицированного гиалуроната натрия и ее применение
EP2844310B1 (en) Shape-memory cross-linked polysaccharides
JP6561133B2 (ja) 生体適合性組成物及びこの製造方法
RU2659175C1 (ru) Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты
EP3040118A1 (en) Ether cross-linked chondroitin hydrogels and their use for soft tissue applications
CN111019163B (zh) 一种三偏磷酸钠交联透明质酸粉末的制备方法及所得产品和应用
WO2020236016A1 (en) A carboxymethyl hyaluronic acid hydrogels prepared by gamma-irradiation
Hackelbusch et al. Polymeric supramolecular hydrogels as materials for medicine
WO2020236017A1 (en) A method of improving efficiency of crosslinking of carboxymethyl hyaluronic acid
Karaaslan Novel Hydrogels from Renewable Resources

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210413

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220325