RU2751231C2 - Способ получения хитозана с низким содержанием эндотоксина - Google Patents

Способ получения хитозана с низким содержанием эндотоксина Download PDF

Info

Publication number
RU2751231C2
RU2751231C2 RU2015155299A RU2015155299A RU2751231C2 RU 2751231 C2 RU2751231 C2 RU 2751231C2 RU 2015155299 A RU2015155299 A RU 2015155299A RU 2015155299 A RU2015155299 A RU 2015155299A RU 2751231 C2 RU2751231 C2 RU 2751231C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitosan
acid
alkaline
chitin
derivative
Prior art date
Application number
RU2015155299A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015155299A3 (ru
RU2015155299A (ru
Inventor
Крейг ХАРДИ
Эндрю ХОГГАРТ
Джун ГЛАДМАН
Original Assignee
Медтрейд Продактс Лимитед
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 Медтрейд Продактс Лимитед filed Critical Медтрейд Продактс Лимитед
Publication of RU2015155299A publication Critical patent/RU2015155299A/ru
Publication of RU2015155299A3 publication Critical patent/RU2015155299A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751231C2 publication Critical patent/RU2751231C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0003General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C08B37/00272-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
    • C08B37/003Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • 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
    • A61K31/716Glucans
    • A61K31/722Chitin, chitosan
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/40Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. plant or animal extracts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • A61L26/0023Polysaccharides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061Use of materials characterised by their function or physical properties
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/04Antihaemorrhagics; Procoagulants; Haemostatic agents; Antifibrinolytic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/23Carbohydrates
    • A61L2300/232Monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, lipopolysaccharides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/418Agents promoting blood coagulation, blood-clotting agents, embolising agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/04Materials for stopping bleeding

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению щелочного хитина и его прозводных, хитозана и его производных. Способ получения щелочного хитозана, хитина или их производных с низким содержанием эндотоксина предусматривает приведение в контакт хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина с щелочным раствором, имеющим концентрацию от 0,01 до 0,2M, для получения смеси. Смесь немедленно высушивают. Также предложены продукты, полученные этим способом, способ получения нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана с низким содержанием эндотоксина, продукты, полученные этим способом, применение вышеуказанной соли хитозана для остановки кровотечения, гемостатическая раневая повязка и способ остановки кровотечения. Изобретение позволяет получить хитозан с низким содержанием эндотоксина с высокими гемостатическими свойствами. 9 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина, а также к способу получения нейтрального хитозана, соли хитозана и производных хитозана с низким содержанием эндотоксина и к полученным таким способом продуктам.
Хитозан, в частности, используют для получения гемостатических материалов, применяемых для остановки кровотечений.
Хитозан является производным твердых отходов от переработки моллюсков и может быть извлечен из грибковой культуры. Хитозан представляет собой нерастворимый в воде катионный полимерный материал. Прежде чем использовать хитозан в гемостатических материалах, его часто сначала переводят в форму водорастворимой соли. В результате этого соль хитозана может растворяться в крови, образуя гель, который создает препятствие потоку крови.
Соли хитозана идеально подходят для вариантов применения, описанных в настоящем документе, поскольку хитозан легко разрушается в организме. Хитозан превращается в глюкозамин под действием фермента лизоцима и, вследствие этого, выводится из организма естественным путем. Нет необходимости в удалении хитозана из организма. Более того, соли хитозана обладают слабыми антибактериальными свойствами и, вследствие этого, их использование снижает риск инфекции.
Чтобы использовать хитозан в изготовлении гемостатических материалов, которые можно применять для остановки кровотечения, необходимо убедиться, что хитозан имеет достаточно низкую концентрацию эндотоксина.
Эндотоксин представляет собой липополисахарид, присутствующий на поверхности наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Эндотоксины обладают высокой токсичностью для млекопитающих, в частности, людей и, как известно, они с трудом поддаются удалению из материалов. Эндотоксины могут становиться пирогенными при попадании в кровоток или другие ткани, где они обычно не встречаются. Таким образом, эндотоксин должен быть удален из фармацевтически приемлемых препаратов.
Процедуры для удаления или разрушения пирогенов, в частности, эндотоксина, называют методами «депирогенизации». Методы депирогенизации материалов, содержащих эндотоксин, включают ионообменную хроматографию, ультрафильтрацию, дистилляцию и различные химические методы, направленные на разрушение эндотоксина.
В WO 2008063503 описан способ удаления эндотоксина из хитозана, включающий следующие стадии:
a) использование стерильного апирогенного оборудования и материалов в стерильных условиях;
b) набухание содержащего эндотоксины хитозана в течение вплоть до 24 часов;
c) растворение хитозана в количестве от 1 кг/25 л до 1,5 кг/25 л в 0,01M - 4,0M едкой щелочи;
d) постоянное перемешивание полученного щелочного раствора хитозана;
e) нагревание раствора при температуре 60-100°C в течение периода времени от 45 минут до 4 часов при перемешивании;
f) промывание раствора примерно 10x объемом ультрачистой свободной от эндотоксина воды;
g) нейтрализация раствора до pH 6,8-7,5;
h) образование ультрачистой суспензии хитозана с низким содержанием эндотоксина и перенос ее в свободную от эндотоксина закрытую систему;
i) удаление избытка воды из суспензии.
Это сложный и дорогостоящий процесс, особенно при необходимости использования стерильного оборудования и необходимости промывания раствора 10x объемом свободной от эндотоксина воды.
В US 2006293509 описан способ получения водорастворимого хитозана с низким содержанием эндотоксина путем:
a) приведения в контакт нерастворимого в воде хитозана со щелочным раствором в течение первого периода времени продолжительностью более 1 часа;
b) промывания нерастворимого в воде хитозана для удаления остаточного щелочного раствора, желательно, свободной от эндотоксина водой;
c) частичного ацетилирования нерастворимого в воде хитозана в реакционном растворе, содержащем агент фазового переноса;
d) растворения частично ацетилированного водорастворимого хитозана в водном растворе, содержащем сурфактант и имеющем pH от примерно 7,0 до примерно 7,4;
e) добавления смешивающегося с водой растворителя в водный раствор и дополнительного доведения pH водного раствора до pH по меньшей мере 8,0, чтобы вызвать осаждение водорастворимого хитозана, имеющего низкое содержание эндотоксина, из смеси водного раствора/смешивающегося с водой растворителя; и
f) необязательно, промывания в осадителе, таком как изопропанол.
Однако этот способ является сложным и дорогим и предпочтительно включает использование больших количеств свободной от эндотоксина воды или других жидкостей. Способ также требует использования агентов фазового переноса и рассчитан на несколько часов.
В TW 593342 описан способ уменьшения содержания эндотоксина в хитозане путем:
a) растворения хитозана, содержащего эндотоксин, в водном растворе;
b) приведения в контакт водного раствора с сурфактантом для образования нерастворимого твердого вещества и водного раствора с пониженным содержанием эндотоксина;
c) использования средств разделения твердого вещества/жидкости для отделения твердого вещества от водного раствора.
Однако этот способ требует применения сурфактанта, вступающего в реакцию с растворенным хитозаном, для получения нерастворимого твердого вещества. Полученное твердое вещество будет смесью хитозана и сурфактанта или продуктом реакции между хитозаном и сурфактантом.
Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеуказанных трудностей.
Первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения щелочного хитозана, хитина или их производных с низким содержанием эндотоксина, включающему стадии:
(a) приведения в контакт хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина со щелочным раствором для получения смеси; и
(b) оставления смеси на период времени менее одного часа.
Способ по настоящему изобретению может дополнительно включать стадию (c) высушивания смеси.
Способ по настоящему изобретению является эффективным способом получения щелочного хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина с низкой концентрацией эндотоксина. В качестве преимущества, способ не требует стадии промывания, стадии споласкивания, применения сурфактанта или агентов фазового переноса, стерильного оборудования и/или использования свободной от эндотоксина воды. Кроме того, также не требуется специальной фильтрации воздуха или стерильных условий. Способ по настоящему изобретению предпочтительно не включает стадию ацетилирования хитозана. Кроме того, в способе по настоящему изобретению не используют свободное от эндотоксина оборудование. Это особенно выгодно, поскольку это снижает затраты, связанные с данным способом, по сравнению со способами, для которых необходимо такое оборудование.
Используемый в настоящем документе термин «производное хитозана» означает частично деацетилированный хитин, который может иметь различную степень деацетилирования, по желанию. Как правило, частично деацетилированный хитин, подходящий для использования по настоящему изобретению, имеет степень деацетилирования выше примерно 50%, чаще выше примерно 75% и в большинстве случаев, как правило, 5 выше примерно 85%.
В настоящем документе термин «производные» также охватывает продукты реакции хитозана или хитина с другими соединениями. Такие продукты реакции включают, но не ограничиваются ими, карбоксиметилхитозан, гидроксибутилхитин, N-ацилхитозан, O-ацилхитозан, N-алкилхитозан, O-алкилхитозан, N-алкилиденхитозан, O-сульфонилхитозан, сульфатированный хитозан, фосфорилированный хитозан, нитрованный хитозан, щелочной хитин, щелочной хитозан, или хелаты металлов с хитозаном и так далее.
Хотя первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения хитозана, хитина или их производных с низким содержанием эндотоксина, способ описан далее в настоящем документе применительно к хитозану исключительно для удобства и иллюстративных целей.
Хитозан может представлять собой коммерчески доступный хитозан, такой как пищевой, медицинский или фармацевтический хитозан. Способ по настоящему изобретению, таким образом, можно использовать для получения щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина из коммерчески доступного хитозана. Это отличается от некоторых способов, в которых эндотоксины можно удалять или уменьшать их количество в процессе производства хитозана. Преимуществом является то, что способ по настоящему изобретению можно использовать для получения щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина из готового хитозана, который иначе был бы непригоден для использования в медицинских целях из-за концентрации в нем эндотоксина.
Термин «щелочной хитозан» используют в настоящем документе для обозначения композиции хитозана, имеющей значение pH выше, чем pH 7,5.
Используемый в настоящем документе термин «щелочной раствор» относится к раствору, имеющему значение pH выше, чем pH 7,5.
Поскольку молекулярная масса эндотоксинов может существенно варьироваться, концентрацию эндотоксина измеряют в единицах эндотоксина (ЕЭ) (EU) на грамм материала. Измерение концентрации эндотоксина представляет собой количественную оценку уровней эндотоксина относительно определенного количества эталонного эндотоксина.
Например, в настоящем изобретении концентрацию эндотоксина измеряют в единицах эндотоксина (ЕЭ) на грамм хитозана. Используемый в настоящем документе термин «низкое содержание эндотоксина» означает концентрацию эндотоксина менее 50 единиц эндотоксина (ЕЭ) на грамм хитозана.
Таким образом, способ по настоящему изобретению подходит для получения щелочного хитозана, имеющего концентрацию эндотоксина менее 50 ЕЭ/г.
Предпочтительно, полученный щелочной хитозан имеет концентрацию эндотоксина менее 30 ЕЭ/г, более предпочтительно менее 20 ЕЭ/г, более предпочтительно менее 15 ЕЭ/г, даже более предпочтительно менее 10 ЕЭ/г и наиболее предпочтительно менее 5 ЕЭ/г.
Было обнаружено, что низкие концентрации щелочного раствора являются предпочтительными для настоящего способа. Концентрация щелочного раствора, используемая в данном способе, может составлять от примерно 0,01M до примерно 1M. Предпочтительно, концентрация щелочного раствора составляет менее 1M. Более предпочтительно, концентрация щелочного раствора составляет от примерно 0,02M до 0,25M, и даже более предпочтительно концентрация щелочного раствора составляет от примерно 0,04M до примерно 0,06M, как правило, 0,05M. Концентрации щелочного раствора могут составлять до примерно 0,01M, 0,05M, 0,10M, 0,15M, 0,20M, 0,25M, 0,30M, 0,35M, 0,40M, 0,45M, 0,50M, 0,55M, 0,60M, 0,65M, 0,70M, 0,75M, 0,80M, 0,85M, 0,90M или 0,95M. Хорошие результаты получали при использовании концентрации щелочного раствора 0,1M.
В некоторых вариантах осуществления количество щелочного раствора относительно хитозана может находиться в диапазоне от примерно 1 части хитозана на примерно 10 частей щелочного раствора вплоть до примерно 10 частей хитозана на примерно 1 часть щелочного раствора. Предпочтительно, количество щелочного раствора относительно хитозана составляет примерно 1 часть щелочного раствора на примерно 2 части хитозана, более предпочтительно примерно 1 часть щелочного раствора на примерно 1 часть хитозана.
Щелочной раствор может содержать щелочной или щелочноземельный компонент, выбранный из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: гидроксиды металлов, карбонаты металлов, бисульфиты металлов, персиликаты металлов, сопряженные основания и гидроксид аммония.
Подходящие металлы включают натрий, калий, кальций или магний.
Предпочтительно, щелочной компонент представляет собой гидроксид натрия, гидроксид калия или карбонат натрия. Как правило, используют гидроксид натрия.
Контакт щелочного раствора с хитозаном можно создавать любыми подходящими способами, известными в данной области. Например, щелочной раствор можно распылять на хитозан или хитозан можно смешивать со щелочным раствором. Предпочтительно, щелочь, контактирующую с хитозаном, распределяют равномерно.
Предпочтительно, хитозан смешивают со щелочным раствором. При низких молекулярных массах хитозан может полностью или частично растворяться в щелочном растворе. Хитозан можно смешивать со щелочным раствором на стадии (a) примерно на 30 минут, более предпочтительно примерно на 10 минут. В некоторых вариантах осуществления хитозан можно смешивать со щелочным раствором более чем на 30 минут.
В некоторых вариантах осуществления хитозан не растворяется в щелочном растворе.
В некоторых вариантах осуществления хитозан не набухает в щелочном растворе.
В некоторых вариантах осуществления щелочной раствор смачивает хитозан без растворения или набухания хитозана.
В некоторых вариантах осуществления смесь хитозана и щелочного раствора можно периодически перемешивать на протяжении всей стадии (b).
Смесь хитозана и щелочного раствора оставляют на период времени, за который достаточное количество эндотоксина разрушается. Смесь хитозана и щелочного раствора оставляют на период времени менее одного часа. Установлено, что оставление хитозана и щелочи на короткий период времени менее одного часа перед последующей обработкой приводит к желаемой низкой концентрации эндотоксина в полученном щелочном хитозане.
Подходящие низкие концентрации эндотоксина наблюдали, когда смесь оставляли на период времени менее одного часа. С точки зрения обработки, чем на меньший период времени оставляют смесь хитозана и щелочи, тем лучше. Преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что смесь можно оставлять без необходимости в постоянном перемешивании хитозана со щелочным раствором.
В некоторых вариантах осуществления смесь можно оставлять на период времени менее 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30,25, 20, 15, 10 или 5 минут.
Предпочтительно, смесь оставляют на период времени менее трех минут, более предпочтительно менее двух минут и наиболее предпочтительно менее одной минуты.
Предпочтительно, смесь оставляют на стадии (b) только на период времени, который необходим для подготовки смеси к последующей стадии обработки, например, стадии высушивания (c). Было обнаружено, что если смесь высушивать в течение одного часа, концентрация эндотоксина снижается с течением времени (примерно от 1 до 3 недель).
Хорошие результаты получали, когда смесь высушивали немедленно после контакта хитозана со щелочным раствором на стадии (a). В данном контексте «немедленно» означает, что смесь оставляют на стадии (b) только на период времени, который необходим для подготовки смеси к стадии высушивания (c). Как правило, это составляет менее примерно 30 секунд, предпочтительно менее 20 секунд и наиболее предпочтительно менее 10 секунд.
Таким образом, один из аспектов настоящего изобретения относится к способу получения щелочного хитозана, хитина или их производных с низким содержанием эндотоксина, включающему стадии:
(a) приведения в контакт хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина со щелочным раствором для получения смеси; и
(b) немедленного высушивания смеси.
В таком способе смесь оставляют на стадии (b) на то время, которое необходимо для подготовки ее к следующей стадии обработки. Например, смесь можно оставлять на стадии (b) на то время, которое необходимо для подготовки ее к высушиванию. Затем смесь можно высушивать на стадии высушивания (c).
Смесь можно оставлять стоять на стадии (b) при комнатной температуре и давлении. Комнатная температура и давление означает температуру примерно 20-25°C и давление примерно 1 атмосферу (атм). Преимуществом является то, что нет необходимости оставлять смесь в стерильных условиях.
Смесь предпочтительно хранят в чистом контейнере. Смесь можно хранить в инертной атмосфере.
Смесь может дополнительно содержать консервант. Преимуществом является то, что консервант может исключать риск микробного роста, который может иметь место, например, когда смесь оставляют на длительный срок. Консервант может быть любым консервантом, который является биосовместимым и подходящим для использования в щелочной среде. Подходящие консерванты включают ионы серебра, ионы цинка, хлоргексидин или их сочетания.
Стадию высушивания можно выполнять любыми общепринятыми методами высушивания, известными в данной области. Предпочтительно, стадию высушивания выполняют в печи или пропусканием продукта через воздушную сушилку. Опять-таки, для стадии высушивания не требуется специальное стерильное оборудование.
Было обнаружено, что, после того, как смесь была высушена на стадии высушивания, уровень эндотоксина сухой смеси не увеличивается заметно с течением времени. Фактически, как отмечалось выше, установлено, что уровень эндотоксина может снижаться с течением времени. Преимущество этого заключается в том, что смесь можно хранить в течение некоторого периода времени до дальнейшей обработки.
Таким образом получают щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина, имеющий концентрацию эндотоксина менее 50 ЕЭ/г. Щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина может быть нерастворим в воде. Имеющий низкую молекулярную массу щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина может в некоторой степени растворяться в воде.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к щелочному хитозану, хитину или их производным с низким содержанием эндотоксина, которые получают способом, описанным в настоящем документе.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к щелочному хитозану, хитину или их производным, имеющим концентрацию эндотоксина менее 50 ЕЭ/г.
Щелочной хитозан, хитин или их производные предпочтительно имеют концентрацию эндотоксина менее 30 ЕЭ/г, предпочтительно менее 20 ЕЭ/г, более предпочтительно менее 15 ЕЭ/г, даже более предпочтительно менее 10 ЕЭ/г и наиболее предпочтительно менее 5 ЕЭ/г.
Щелочной хитозан, хитин или их производные с низким содержанием эндотоксина могут содержать щелочь, имеющую концентрацию примерно 1M или менее. Предпочтительно, концентрация составляет примерно 0,5M или менее, более предпочтительно примерно 0,25M или менее, даже более предпочтительно примерно 0,2M или менее и наиболее предпочтительно примерно 0,1M или менее.
Щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина можно использовать в качестве промежуточного соединения при производстве других хитозановых продуктов, таких как, например, производные или сополимеры, либо в производстве низкомолекулярного хитозана или хитозановых олигосахаридов. Щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина также можно использовать в качестве исходного материала для производства других форм хитозана, либо производных или сополимеров, например, хитозановых волокон, тканей, покрытий, пленок, гелей, растворов, листов или пены.
В частности, щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина можно использовать в получении других полезных хитозановых продуктов, имеющих низкие концентрации эндотоксина, включая нейтральный хитозан и соли хитозана, а также другие производные хитозана, например, карбоксиметилхитозан, гидроксиэтилхитозан, ацилхитозан, алкилхитозан, сульфонилхитозан, фосфорилированный хитозан, алкилиденхитозан, хелаты с металлами, хлорид хитозана, лактат хитозана, ацетат хитозана, малат хитозана, глюконат хитозана.
Таким образом, следующий аспект настоящего изобретения относится к способу получения нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана с низким содержанием эндотоксина, включающему стадию приведения в контакт щелочного хитозана, полученного способом, описанным ранее в настоящем документе, с кислотой.
Данный способ позволяет получать полезный в медицине нейтральный хитозан, соль хитозана или другое производное хитозана с низкой концентрацией эндотоксина.
Стадию приведения в контакт щелочного хитозана с кислотой можно выполнять до стадии высушивания (c), описанной выше в настоящем документе в способе получения щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина.
Альтернативно, стадию приведения в контакт щелочного хитозана с кислотой можно выполнять после стадии высушивания (c), описанной выше в настоящем документе в способе получения щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина. В таких вариантах осуществления способ получения нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана с низким содержанием эндотоксина может включать дополнительную стадию высушивания после стадии приведения в контакт щелочного хитозана с кислотой. Стадию высушивания можно выполнять любыми общепринятыми методами высушивания, известными в данной области. Предпочтительно, стадию высушивания выполняют в печи или пропусканием продукта через воздушную сушилку.
Контакт кислоты со щелочным хитозаном можно создавать любыми подходящими способами, известными в данной области. Например, кислоту можно распылять на щелочной хитозан или щелочной хитозан можно смешивать с кислотой.
Предпочтительно, щелочной хитозан смешивают с кислотой.
В настоящем документе «нейтральный хитозан» означает композицию хитозана, имеющую значение pH от примерно pH 6,5 до примерно pH 7,5, и предпочтительно примерно pH 7.
Таким образом, для получения нейтрального хитозана щелочной хитозан можно смешивать с кислотой, имеющей соответствующий объем и/или концентрацию для образования нейтрального раствора, имеющего значение pH от 6,5 до 7,5. Объем и/или концентрация кислоты, необходимые для нейтрализации щелочного хитозана, будут зависеть от pH щелочного хитозана.
Альтернативно, для получения соли хитозана или производного хитозана щелочной хитозан можно смешивать с кислотой, имеющей объем и/или концентрацию в избытке по сравнению с тем, что необходимо для получения нейтрального хитозана.
Подходящую кислоту для использования по настоящему изобретению можно выбирать из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: органические кислоты, карбоновые кислоты, жирные кислоты, аминокислоты, кислоты Льюиса, одноосновные кислоты, двухосновные кислоты, многоосновные кислоты, нуклеиновые кислоты и неорганические кислоты.
Подходящие органические кислоты можно выбирать из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: уксусная кислота, винная кислота, лимонная кислота, аскорбиновая кислота, ацетилсалициловая кислота, глюконовая кислота и молочная кислота.
Подходящие жирные кислоты можно выбирать из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: миристолеиновая кислота, пальмитолеиновая кислота, сапиеновая кислота, олеиновая кислота, элаидиновая кислота, вакценовая кислота, линолевая кислота, линоэлаидиновая кислота, α-линоленовая кислота, арахидоновая кислота, эйкозапентаеновая кислота, эруковая кислота, докозагексаеновая кислота, каприловая кислота, каприновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, арахиновая кислота, бегеновая кислота, лигноцериновая кислота, церотиновая кислота.
Подходящие аминокислоты можно выбирать из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: гистидин, лизин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин, таурин.
Подходящие неорганические кислоты можно выбирать из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: соляная кислота, серная кислота и азотная кислота. Предпочтительно, кислота, выбираемая для нейтрализации, является соляной кислотой.
Кислота может иметь концентрацию от примерно 0,001M кислоты до максимально возможной концентрации кислоты. Например, типичная максимальная концентрация для серной кислоты составляет примерно 98% серной кислоты. Кислота может иметь концентрацию от примерно 0,01M до 5M, от 0,01M до 3M или от 0,1M до 2M. Предпочтительно, кислота имеет концентрацию примерно 1M. Концентрация кислоты может составлять до примерно 0,01M, 0,05M, 0,10M, 0,15M, 0,20M, 0,25M, 0,30M, 0,35M, 0,40M, 0,45M, 0,50M, 0,55M, 0,60M, 0,65M, 0,70M, 0,75M, 0,80M, 0,85M, 0,90M, 0,95M или 1,0M.
Кислота может присутствовать в виде кислого раствора, содержащего кислоту и осадитель. Осадитель может быть любым растворителем, в котором хитозан нерастворим. Типичные осадители включают этиллактат, этилацетат, метилацетат, этанол, ацетон или их смеси. Предпочтительно, осадитель представляет собой этилацетат или этанол. Более предпочтительно, осадитель представляет собой смесь этанола и воды в соотношении 80:20. Преимуществом является то, что, как было установлено, реакция протекает быстрее при использовании осадителя, содержащего смесь этанола и воды в соотношении 80:20.
Соотношение хитозана и кислого раствора может составлять от примерно 5 к 1 до примерно 1 к 5. Предпочтительно, соотношение хитозана и кислого раствора составляет примерно 2 к 1.
В некоторых вариантах осуществления щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина можно смешивать с кислотой на срок до примерно 30 минут или менее, более предпочтительно на примерно 10 минут или менее, и наиболее предпочтительно на примерно пять минут или менее. Затем реакция может протекать при высушивании смеси.
Продукт, получаемый из смеси щелочного хитозана с кислотой, может содержать кислую соль. Предпочтительно, щелочной раствор и кислоту выбирают с гарантией того, что образовавшаяся соль является биосовместимой. Например, щелочной раствор может представлять собой гидроксид натрия, и кислота может представлять собой соляную кислоту. В таком примере кислая соль будет представлять собой биосовместимую соль хлорид натрия.
Кислая соль образуется как побочный продукт реакции между щелочным хитозаном и кислотой.
Установлено, что присутствие кислой соли в продукте может влиять на полезность получаемого хитозанового продукта. Например, было обнаружено, что хитозан в меньшей степени образует гель в солевом растворе, чем в воде, и в еще меньшей степени в солевом растворе с двойной концентрацией. Считается, что двойной концентрированный солевой раствор, упоминаемый в настоящем документе, содержит 1,8% хлорида натрия. Следовательно, желательно иметь настолько малое количество кислой соли в полученном хитозановом продукте, насколько это возможно, и, в идеале, такой уровень кислой соли, который будет изменять незначительно или практически не изменять эффективность хитозанового продукта.
Неожиданно было обнаружено, что использование щелочного раствора, имеющего низкую концентрацию, например, менее 0,25M, предпочтительно от 0,01M до 0,2M и более предпочтительно от примерно 0,01M до примерно 0,1M, позволяет достигать желаемой низкой концентрации эндотоксина, при этом также приводя к тому, что меньше побочного продукта в виде кислой соли образуется в последующем процессе получения нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана. Преимуществом является то, что, как установлено, меньшее количество побочного продукта в виде кислой соли приводит к получению хитозанового продукта, который имеет улучшенные гелеобразующие свойства по сравнению с продуктами, содержащими большее количество кислой соли. Способ по настоящему изобретению позволяет получать хитозановый продукт с соответствующим низким содержанием кислой соли без необходимости промывания или споласкивания хитозанового продукта. Это также имеет то дополнительное преимущество, что нет необходимости в использовании свободной от эндотоксина воды на стадии промывания или споласкивания.
Кроме того, обнаружено, что использование низких концентраций щелочного раствора, описанных в настоящем документе, вызывает меньшее снижение вязкости хитозана при получении нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана.
Низкие концентрации щелочи означают концентрации от примерно 0,01M до примерно 1M, предпочтительно менее 1M, более предпочтительно от примерно 0,02M до примерно 0,25M. В некоторых вариантах осуществления концентрация щелочи может составлять от 0,02M до 0,1M, предпочтительно от 0,05M до 0,1M. Хорошие результаты были получены при использовании щелочи в концентрации примерно 0,1M. В некоторых вариантах осуществления концентрация щелочи может быть такой, как указано выше в настоящем документе. Таким образом, преимуществом использования низких концентраций щелочного раствора в данном способе является меньшее повреждение хитозана. Таким образом, можно удалять эндотоксин из хитозана, при этом вызывая лишь минимальное изменение вязкости. Желательно, чтобы вязкость хитозана в процессе снижалась на менее чем примерно 25%, предпочтительно на менее чем примерно 15% и более предпочтительно на менее чем примерно 10%.
Если данным способом получают нейтральный хитозан с низким содержанием эндотоксина, этот продукт подходит для использования в качестве промежуточного соединения при получении других продуктов на основе хитозана. Одно конкретное применение заключается в получении солей хитозана, абсорбирующие свойства которых делают их желательными для использования в гемостатических препаратах для остановки кровотечений. Предпочтительно, если соли хитозана являются водорастворимыми.
Таким образом, в другом варианте осуществления настоящего изобретения соль хитозана с низким содержанием эндотоксина можно получать путем приведения в контакт нейтрального хитозана с низким содержанием эндотоксина, полученного способом, описанным в настоящем документе, с кислотой.
Кислота может быть любой кислотой, подходящей для получения нужной соли хитозана. Например, если нужно получить ацетат хитозана, можно использовать уксусную кислоту; если нужно получить сукцинат хитозана, можно использовать янтарную кислоту, и так далее. Любую из кислот, описанных в настоящем документе, можно использовать в настоящем способе для получения соли хитозана с низким содержанием эндотоксина.
Способ получения соли хитозана или производного хитозана с низким содержанием эндотоксина может дополнительно включать стадию высушивания смеси нейтрального хитозана с низким содержанием эндотоксина и кислоты. Стадию высушивания можно выполнять любыми общепринятыми методами высушивания, известными в данной области. Предпочтительно, стадию высушивания выполняют в печи или пропусканием продукта через воздушную сушилку.
Таким образом получают нейтральный хитозан, соль хитозана или производное хитозана с низким содержанием эндотоксина, имеющие концентрацию эндотоксина менее 50 ЕЭ/г.
Нейтральный хитозан с низким содержанием эндотоксина может быть нерастворим в воде.
Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина может быть водорастворимой.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к нейтральному хитозану, соли хитозана или производному хитозана с низким содержанием эндотоксина, которые получают любым из способов, описанных в настоящем документе.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к нейтральному хитозану, соли хитозана или производному хитозана, имеющим концентрацию эндотоксина менее 50 ЕЭ/г.
Нейтральный хитозан, соль хитозана или производное хитозана могут иметь концентрацию эндотоксина менее 30 ЕЭ/г, предпочтительно менее 20 ЕЭ/г, более предпочтительно менее 15 ЕЭ/г, даже более предпочтительно менее 10 ЕЭ/г, и наиболее предпочтительно менее 5 ЕЭ/г.
Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по настоящему изобретению подходит для использования в качестве гемостатического средства для остановки кровотечений.
Таким образом, следующий аспект настоящего изобретения относится к соли хитозана с низким содержанием эндотоксина, описанной в настоящем документе, для использования в качестве гемостатического средства для остановки кровотечений. Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина можно использовать в качестве гемостатического средства для остановки внутреннего или наружного кровотечения. Для соли хитозана, используемой в хирургии для остановки внутреннего кровотечения, желательно, чтобы концентрация эндотоксина составляла менее 5 ЕЭ/г.
Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по настоящему изобретению можно включать в раневую повязку при поверхностном не угрожающем жизни кровотечении или угрожающем жизни кровотечении.
Таким образом, следующий аспект настоящего изобретения относится к соли хитозана с низким содержанием эндотоксина, описанной в настоящем документе, для использования в раневой повязке при поверхностном не угрожающем жизни кровотечении или угрожающем жизни кровотечении.
Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по настоящему изобретению подходит для использования в изготовлении гемостатической раневой повязки для остановки кровотечения. Следующий аспект настоящего изобретения относится к гемостатической раневой повязке, содержащей соль хитозана с низким содержанием эндотоксина, описанную в настоящем документе.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к гемостатическому материалу, содержащему соль хитозана с низким содержанием эндотоксина, описанную в настоящем документе.
Гемостатический материал и/или соль хитозана могут быть в любой подходящей форме, например, в форме частиц, порошка, гранул, хлопьев, волокон, геля, пены, листа, пленки или жидкости.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к способу остановки кровотечения, включающему стадии: необязательно, очищения области раны, по возможности; нанесения на указанную область раны гемостатической раневой повязки, содержащей соль хитозана с низким содержанием эндотоксина, описанную в настоящем документе, и оказания постоянного давления на область раны до тех пор, пока не образуется гелевый сгусток.
На область раны оказывают постоянное давление предпочтительно в течение примерно трех минут или более.
Преимуществом является то, что, чем ниже концентрация щелочного раствора, используемого при изготовлении гемостатического материала по настоящему изобретению, тем лучше материал действует с точки зрения способности к проникновению, свертывания крови и гемостаза.
Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны в следующих неограничивающих примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:
Фигура 1 представляет собой график, демонстрирующий влияние различных концентраций побочного продукта в виде кислой соли на вязкость хитозанового продукта в различных средах.
Тест на эндотоксин
1. Готовят раствор для экстракции в соответствии с USP (Фармакопея США), как подробно описано в USP, для тестирования хитозана на эндотоксин (4,6 мл 1M HCl и 45,4 мл свободной от эндотоксина воды);
2. Проводят экстракцию путем добавления 0,1 г тестируемого хитозанового продукта в 9,9 мл раствора для экстракции USP и оставляют на 48 часов при температуре 37°C;
3. Через 48 часов разбавляют 100 мкл экстракта в 0,9 мл свободной от эндотоксина воды; и
4. Смешивают 100 мкл вышеуказанного раствора с 100 мкл эндотоксин-специфического (ЭС) буфера производства компании Charles River.
Полученный экстракт тестируют при помощи портативного спектрофотометра Endosafe®-PTS™, в котором используют лицензированные FDA одноразовые картриджи. При анализе экстракта используют разбавление 2000x и минимальный предел обнаружения теста составляет 10 ЕЭ/г.
Примеры
Пример 1:
50 г хитозана смешивали с 50 г 1M NaOH в течение 10 минут. Полученную влажную крошку щелочного хитозана немедленно сушили в сушилке с псевдоожиженным слоем при температуре 40°C.
Исходное содержание эндотоксина в сыром хитозане: 64,8 ЕЭ/г
Высушенный обработанный щелочной хитозан: <5 ЕЭ/г
Пример 2:
50 г хитозана смешивали с 50 г 0,1M NaOH в течение 10 минут. Полученную влажную крошку щелочного хитозана немедленно сушили в сушилке с псевдоожиженным слоем при температуре 40°C.
Исходное содержание эндотоксина в сыром хитозане: 64,8 ЕЭ/г
Высушенный обработанный щелочной хитозан: 16,3 ЕЭ/г
Пример 3:
50 г хитозана смешивали с 50 г 0,05M NaOH в течение 10 минут. Полученную влажную крошку щелочного хитозана немедленно сушили в сушилке с псевдоожиженным слоем при температуре 40°C.
Исходное содержание эндотоксина в сыром хитозане: 64,8 ЕЭ/г
Высушенный обработанный щелочной хитозан: 20,0 ЕЭ/г
Пример 4:
50 г хитозана смешивали с 50 г 0,01M NaOH в течение 10 минут. Полученную влажную крошку щелочного хитозана немедленно сушили в сушилке с псевдоожиженным слоем при температуре 40°C.
Исходное содержание эндотоксина в сыром хитозане: 64,8 ЕЭ/г
Высушенный обработанный щелочной хитозан: <30 ЕЭ/г.
Способ можно масштабировать и использовать для получения более крупных партий.
Способ можно использовать для хитозана, находящегося в разных физических формах, таких как хитозановое волокно или хитозановая ткань.
В способе также можно использовать иную щелочь, чем гидроксид натрия, например, гидроксид калия.
Примеры 1-4 относятся к получению щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина. Этот щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина впоследствии можно использовать в качестве исходного материала для получения других продуктов на основе хитозана. Например, щелочной хитозан можно нейтрализовать до pH 7, получая нейтральный хитозан, путем добавления небольшого количества соответствующей кислоты, которая будет вступать в реакцию со щелочью, с образованием биосовместимой соли. Например, если гидроксид натрия используют в щелочном растворе, его можно нейтрализовать добавлением соляной кислоты. Продукт будет содержать низкие количества остаточного хлорида натрия.
Щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина, полученный в примерах 1-4, также можно использовать для получения водорастворимой соли хитозана или других производных хитозана с низким содержанием эндотоксина. Преимуществом является то, что для достижения этого нет необходимости в стерильных условиях, в использовании больших количеств дорогой свободной от эндотоксина воды, а также нет необходимости в споласкивании или промывании. Например, щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина может вступать в реакцию с большим количеством соответствующей кислоты. Небольшая часть кислоты будет вступать в реакцию со щелочью, с образованием биосовместимой соли.
В другом примере щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина также можно использовать в качестве исходного материала для получения производных хитозана с низким содержанием эндотоксина, таких как карбоксиметилхитозан.
Эффект кислой соли на вязкость
В процессе реакции щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина с кислотой для получения либо хитозана с нейтральным pH, либо соли хитозана, образуется побочный продукт в виде кислой соли. Присутствие этого побочного продукта может влиять на характеристики хитозанового продукта. Например, количество побочного продукта может влиять на вязкость хитозанового продукта в солевом растворе.
На фигуре 1 показаны результаты добавления лактата натрия в солевой раствор при различных концентрациях, и полученный от этого эффект на вязкость 2-г образца продающегося в настоящее время хитозанового продукта, CELOX®, в 20 г раствора различных сред через три минуты.
Базовой средой был солевой раствор из жидкостей организма, к которому добавляли различные количества лактата натрия. Лактат натрия представлял собой побочный продукт реакции между гидроксидом натрия и молочной кислотой.
Результаты приведены в таблице 1 и на фигуре 1.
Таблица 1
Вязкость
Концентрация Тест 1 Тест 2 Тест 3 Среднее
Солевой раствор 55000 62000 59000 58667
1,5% 54000 52000 61000 55667
2,5% 50000 43000 39000 44000
5,0% 35000 51000 31000 39000
7,5% 35000 34000 38000 35667
10,0% 37000 32000 36000 35000
Из фигуры 1 ясно, что при возрастании количества добавленной соли вязкость CELOX® в среде падает. Таким образом, преимуществом является то, что лишь небольшое количество остаточного солевого побочного продукта будет присутствовать в хитозановых продуктах по настоящему изобретению.
Эффект низкой концентрации щелочного раствора на вязкость
Можно тестировать щелочной хитозан с низким содержанием эндотоксина по настоящему изобретению для демонстрации эффекта обработки кислотой на вязкость хитозанового полимера, считающейся мерой молекулярной массы. Тест включает следующие стадии метода:
a) взвешивают 5 г гранул щелочного хитозана с низким содержанием эндотоксина;
b) взвешивают 4,95 г уксусной кислоты в 600-мл стакане;
c) добавляют 490,05 г деионизированной воды в стакан, получая 495 г 1% раствора уксусной кислоты;
d) помещают стакан на пластину мешалки и включают перемешивание (увеличивают по мере возрастания вязкости раствора;
e) добавляют гранулы хитозана в раствор уксусной кислоты;
f) проверяют раствор регулярно до тех пор, пока все гранулы не растворятся, и увеличивают скорость перемешивания по мере возрастания вязкости раствора, если необходимо;
g) оставляют раствор в общей сложности на 24 часа, считая с того момента, когда гранулы хитозана поместили в раствор уксусной кислоты;
h) присоединяют шпиндель 64 к вискозиметру Брукфилда
i) устанавливают шпиндель на 10 об/мин;
j) вводят шпиндель в раствор до отметки на шпинделе, включают вискозиметр и дают возможность стабилизироваться;
k) регистрируют вязкость (сПз) через выбранные временные интервалы.
Эффект снижения концентрации щелочного раствора
Эффект использования пониженной концентрации щелочного раствора в способе по настоящему изобретению можно тестировать в трех экспериментах с акцентом на (1) процент проникновения солевого раствора в тестируемый образец; (2) период времени до свертывания крови и (3) процент гемостаза в in-vivo моделях разрыва в эпигастрии.
Общий метод тестирования для (1) процента проникновения в солевой раствор заключается в следующем: 5 мл дистиллированной воды добавляют в пробирку. Каплю красного пищевого красителя добавляют в воду. 3 г образца гемостатического порошка осторожно наносят на поверхность воды таким образом, что образуется слой. Через 1 минуту измеряют расстояние, проходимое водой в гемостатическом порошке, и регистрируют как процент проникновения.
Общий метод тестирования для (2) периода времени до свертывания крови заключается в следующем: 0,75 г образца гемостатического порошка добавляют в пробирку, в которую добавляют 5 мл гепаринизированной крови кролика. Затем пробирку переворачивают и регистрируют время, необходимое для полного сворачивания крови в гелеобразную массу.
Общий метод тестирования для (3) процента гемостаза в in-vivo моделях разрыва в эпигастрии заключается в следующем: 3-5-см разрыв производят в эпигастральной артерии в модели на свинье (без гепаринизации). Наносят гемостатический материал в гранулированной форме и прижимают на 1 минуту. Если кровотечение возобновляется, прижимают еще на 1 минуту.
Следует, безусловно, понимать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено вышеизложенными примерами, приведенными лишь для наглядности.

Claims (33)

1. Способ получения щелочного хитозана, хитина или их производных с низким содержанием эндотоксина, включающий стадии:
(a) приведения в контакт хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина с щелочным раствором, имеющим концентрацию от 0,01 до 0,2М, для получения смеси; и
(b) немедленного высушивания смеси.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация щелочного раствора составляет от 0,02 до 0,2M.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация щелочного раствора составляет 0,1M.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелочной раствор и хитозан, хитин, производное хитозана или производное хитина присутствуют в диапазоне от 1 части хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина на 10 частей щелочного раствора вплоть до 10 частей хитозана, хитина, производного хитозана или производного хитина на 1 часть щелочного раствора.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелочной раствор содержит щелочной или щелочноземельный компонент, выбранный из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: гидроксиды металлов, карбонаты металлов, бисульфиты металлов, персиликаты металлов, сопряженные основания и гидроксид аммония.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что металл выбирают из натрия, калия, кальция или магния.
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что щелочной компонент выбирают из гидроксида натрия, гидроксида калия или карбоната натрия.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелочной раствор распыляют на хитозан, хитин, производное хитозана или производное хитина либо хитозан, хитин, производное хитозана или производное хитина смешивают со щелочным раствором.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит консервант.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что консервант выбирают из ионов серебра, ионов цинка, хлоргексидина или их сочетаний.
11. Щелочной хитозан, хитин, производное хитозана или производное хитина с низким содержанием эндотоксина, получаемые способом по любому из пп.1-10.
12. Способ получения нейтрального хитозана, соли хитозана или производного хитозана с низким содержанием эндотоксина, включающий стадию приведения в контакт щелочного хитозана, полученного способом по любому из пп.1-10, с кислотой.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что стадию приведения в контакт щелочного хитозана с кислотой выполняют до стадии высушивания (c) способа по любому из пп.1-10.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что кислоту распыляют на щелочной хитозан либо щелочной хитозан смешивают с кислотой.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что кислоту выбирают из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: органические кислоты, карбоновые кислоты, жирные кислоты, аминокислоты, кислоты Льюиса, одноосновные кислоты, двухосновные кислоты, многоосновные кислоты, нуклеиновые кислоты и неорганические кислоты.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что органическую кислоту выбирают из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: уксусная кислота, винная кислота, лимонная кислота, аскорбиновая кислота, ацетилсалициловая кислота, глюконовая кислота и молочная кислота.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что жирную кислоту выбирают из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: миристолеиновая кислота, пальмитолеиновая кислота, сапиеновая кислота, олеиновая кислота, элаидиновая кислота, вакценовая кислота, линолевая кислота, линоэлаидиновая кислота, α-линоленовая кислота, арахидоновая кислота, эйкозапентаеновая кислота, эруковая кислота, докозагексаеновая кислота, каприловая кислота, каприновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, арахиновая кислота, бегеновая кислота, лигноцериновая кислота, церотиновая кислота.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что аминокислоту выбирают из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: гистидин, лизин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин, таурин.
19. Способ по п.15, отличающийся тем, что неорганические кислоты выбирают из перечисленных далее, либо отдельно, либо в сочетании: соляная кислота, серная кислота и азотная кислота.
20. Способ по п.12, отличающийся тем, что кислота имеет концентрацию 1M.
21. Способ по п.12, отличающийся тем, что кислота присутствует в виде кислого раствора, содержащего кислоту и осадитель.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что осадитель выбирают из этиллактата, этилацетата, метилацетата, этанола, ацетона, смеси этанол : вода в соотношении 80:20 либо их сочетаний.
23. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что соотношение хитозана и кислого раствора составляет от 5:1 до 1:5.
24. Способ по любому из пп.12-22, отличающийся тем, что щелочной хитозан смешивают с кислотой на 5 минут.
25. Способ по любому из пп.12-22, дополнительно включающий стадию высушивания продукта реакции.
26. Нейтральный хитозан, соль хитозана или производное хитозана с низким содержанием эндотоксина, получаемые способом по любому из пп.12-25.
27. Применение соли хитозана с низким содержанием эндотоксина по п.26 для остановки кровотечения.
28. Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по п.26 для использования в качестве гемостатического средства для остановки кровотечений.
29. Соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по п.26 для использования в раневой повязке при поверхностном не угрожающем жизни кровотечении или угрожающем жизни кровотечении.
30. Гемостатическая раневая повязка, содержащая соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по п.26.
31. Способ остановки кровотечения, включающий стадии: необязательно, очищения области раны, по возможности; нанесения на указанную область раны гемостатической раневой повязки, содержащей соль хитозана с низким содержанием эндотоксина по п.26, и оказания постоянного давления на область раны до тех пор, пока не образуется гелевый сгусток.
RU2015155299A 2013-05-29 2014-05-29 Способ получения хитозана с низким содержанием эндотоксина RU2751231C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1309606.0A GB201309606D0 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Process for producing low endotoxin chitosan
GB1309606.0 2013-05-29
PCT/GB2014/051648 WO2014191755A1 (en) 2013-05-29 2014-05-29 Process for producing low endotoxin chitosan

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015155299A RU2015155299A (ru) 2017-07-03
RU2015155299A3 RU2015155299A3 (ru) 2018-03-06
RU2751231C2 true RU2751231C2 (ru) 2021-07-12

Family

ID=48784867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155299A RU2751231C2 (ru) 2013-05-29 2014-05-29 Способ получения хитозана с низким содержанием эндотоксина

Country Status (14)

Country Link
US (1) US11919975B2 (ru)
EP (1) EP3004180B1 (ru)
JP (3) JP6851824B2 (ru)
KR (1) KR102308186B1 (ru)
CN (2) CN105408359A (ru)
AU (1) AU2014272886B2 (ru)
BR (1) BR112015029779A8 (ru)
CA (1) CA2913678C (ru)
ES (1) ES2947518T3 (ru)
FI (1) FI3004180T3 (ru)
GB (2) GB201309606D0 (ru)
PL (1) PL3004180T3 (ru)
RU (1) RU2751231C2 (ru)
WO (1) WO2014191755A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201309606D0 (en) * 2013-05-29 2013-07-10 Medtrade Products Ltd Process for producing low endotoxin chitosan
GB201309607D0 (en) * 2013-05-29 2013-07-10 Medtrade Products Ltd Process for producing low endotoxin chitosan
KR102280739B1 (ko) * 2018-08-31 2021-07-27 씨제이제일제당 주식회사 라벨용 점착 조성물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 점착 시트 및 물품
KR102284844B1 (ko) 2018-08-31 2021-08-03 씨제이제일제당 주식회사 먼지 생성을 억제하는 방법, 토양안정제 조성물, 및 이를 포함하는 분무 장치
KR102503193B1 (ko) * 2019-11-04 2023-02-23 주식회사 엔도비전 버섯 또는 진균 유래 키토산, 또는 그 유도체를 이용한 하이드로겔 및 그 제조방법
CN113583148B (zh) * 2021-08-05 2023-02-17 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心 一种低免疫原性甲壳素的制备方法及所得的甲壳素

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5169535A (en) * 1989-09-22 1992-12-08 Kurita Water Industries Ltd. Method of removing endotoxin
RU2046800C1 (ru) * 1989-06-30 1995-10-27 Фирэкстра Ой Способ получения микрокристаллического хитозана
US20050080245A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-14 Hung William M. Water-soluble chitosan having low endotoxin concentration and methods for making and using the same
US20080248508A1 (en) * 2006-08-17 2008-10-09 Shenda Baker Methods of making a chitosan product having an ultra-low endotoxin concentration and the ultra-low endotoxin chitosan product derived therefrom and method of accurately determining inflammatory and anti-inflammatory cellular response to such materials

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063016A (en) * 1975-12-15 1977-12-13 University Of Delaware Chitin complexes with alcohols and carbonyl compounds
US4195175A (en) * 1978-01-03 1980-03-25 Johnson Edwin L Process for the manufacture of chitosan
US4619995A (en) * 1984-12-24 1986-10-28 Nova Chem Limited N,O-carboxymethyl chitosan and preparative method therefor
US4946870A (en) * 1986-06-06 1990-08-07 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Delivery systems for pharmaceutical or therapeutic actives
GB8824971D0 (en) * 1988-10-25 1988-11-30 Roberts G A F Method for production of chitosan
TW593342B (en) 2002-09-04 2004-06-21 Kiotek Corp Method for reducing endotoxin contained in chitosan
US20070112183A1 (en) * 2003-05-07 2007-05-17 Research Institute For Production Development Chitin oligomer composition and/or chitosan oligomer composition and processes for preparation thereof
CN1833732A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 李毅彬 一种抗菌医用敷料的制造方法及其用途
JP5632125B2 (ja) * 2005-06-14 2014-11-26 ジェニス イーエイチエフ.Genis ehf. 部分的脱アセチル化キチン誘導体の組成物
WO2008063503A2 (en) * 2006-11-13 2008-05-29 Hawaii Chitopure, Inc. Methods of making a chitosan product having an ultra-low endotoxin concentration and the ultra-low endotoxin chitosan product derived therefrom and method of accurately determining inflammatory and anti-inflammatory cellular response to such materials.
JP2011127040A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Aron World:Kk キトサンゲルの製造方法
US9231773B2 (en) * 2011-07-22 2016-01-05 Nokia Solutions And Networks Oy Handling time information in communications systems
GB201205174D0 (en) * 2012-03-23 2012-05-09 Medtrade Products Ltd Process for producing low endotoxin chitosan
GB201309606D0 (en) 2013-05-29 2013-07-10 Medtrade Products Ltd Process for producing low endotoxin chitosan
GB201309607D0 (en) * 2013-05-29 2013-07-10 Medtrade Products Ltd Process for producing low endotoxin chitosan

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2046800C1 (ru) * 1989-06-30 1995-10-27 Фирэкстра Ой Способ получения микрокристаллического хитозана
US5169535A (en) * 1989-09-22 1992-12-08 Kurita Water Industries Ltd. Method of removing endotoxin
US20050080245A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-14 Hung William M. Water-soluble chitosan having low endotoxin concentration and methods for making and using the same
WO2005034865A2 (en) * 2003-10-08 2005-04-21 Adjuvant Pharmaceuticals, Llc Water-soluble chitosan having low endotoxin concentration and methods for making and using the same
US20060293509A1 (en) * 2003-10-08 2006-12-28 Adjuvant Pharmaceuticals, Llc Water-soluble chitosan having low endotoxin concentration and methods for making and using the same
US20080248508A1 (en) * 2006-08-17 2008-10-09 Shenda Baker Methods of making a chitosan product having an ultra-low endotoxin concentration and the ultra-low endotoxin chitosan product derived therefrom and method of accurately determining inflammatory and anti-inflammatory cellular response to such materials

Also Published As

Publication number Publication date
GB201309606D0 (en) 2013-07-10
RU2015155299A3 (ru) 2018-03-06
KR20160030485A (ko) 2016-03-18
FI3004180T3 (fi) 2023-06-16
CN113549166A (zh) 2021-10-26
AU2014272886A1 (en) 2016-01-21
JP2020172661A (ja) 2020-10-22
JP6851824B2 (ja) 2021-03-31
GB201409569D0 (en) 2014-07-16
EP3004180A1 (en) 2016-04-13
GB2515188B (en) 2021-02-24
WO2014191755A1 (en) 2014-12-04
CA2913678A1 (en) 2014-12-04
GB2515188A (en) 2014-12-17
ES2947518T3 (es) 2023-08-10
KR102308186B1 (ko) 2021-09-30
US11919975B2 (en) 2024-03-05
EP3004180B1 (en) 2023-03-15
US20160108138A1 (en) 2016-04-21
JP2022068319A (ja) 2022-05-09
CA2913678C (en) 2022-01-25
BR112015029779A2 (pt) 2017-07-25
JP2016520157A (ja) 2016-07-11
JP7288108B2 (ja) 2023-06-06
AU2014272886B2 (en) 2018-11-15
CN105408359A (zh) 2016-03-16
BR112015029779A8 (pt) 2019-12-24
RU2015155299A (ru) 2017-07-03
PL3004180T3 (pl) 2023-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7288108B2 (ja) 低エンドトキシンのキトサンの製造方法
JP7339378B2 (ja) 低エンドトキシンのキトサンの製造方法
US11498981B2 (en) Process for producing low endotoxin chitosan

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20190318

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20190416