RU2789327C1 - Method for production of hemostatic porous composite material - Google Patents
Method for production of hemostatic porous composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789327C1 RU2789327C1 RU2021136592A RU2021136592A RU2789327C1 RU 2789327 C1 RU2789327 C1 RU 2789327C1 RU 2021136592 A RU2021136592 A RU 2021136592A RU 2021136592 A RU2021136592 A RU 2021136592A RU 2789327 C1 RU2789327 C1 RU 2789327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- hours
- bacterial cellulose
- hemostatic
- until
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и направлено на создание эффективного гемостатического материала, которое может использоваться для остановки наружных кровотечений различной интенсивности, возникающих при открытых травмах и ранениях и представляет собой гемостатический аэрогель из бактериальной целлюлозы и хитозана со степенью деацетилирования не менее 80%.The invention relates to the pharmaceutical industry and medicine and is aimed at creating an effective hemostatic material that can be used to stop external bleeding of varying intensity arising from open injuries and wounds and is a hemostatic airgel of bacterial cellulose and chitosan with a deacetylation degree of at least 80%.
Материалы, создаваемые для остановки кровотечений, могут быть произведены из природных биоразлагаемых полимеров и синтетических материалов. Эти материалы, в зависимости от своего состава и формы выпуска, вызывают ускорение формирования кровяного сгустка посредством активации разных механизмов свертывания крови. Природа компонентов гемостатических материалов будет определять как эффективность гемокоагуляции, что будет определять возможность применения этих материалов для остановки не только капиллярных кровотечений или венозных кровотечений, но и возможно, артериальных кровотечений, так и появление возможных побочных эффектов. В настоящее время распространение получают гемостатические материалы на основе природных полимеров, таких как целлюлоза и хитозан.Materials designed to stop bleeding can be made from natural biodegradable polymers and synthetic materials. These materials, depending on their composition and form of release, cause an acceleration of blood clot formation through the activation of various blood coagulation mechanisms. The nature of the components of hemostatic materials will determine both the effectiveness of hemocoagulation, which will determine the possibility of using these materials to stop not only capillary bleeding or venous bleeding, but also, possibly, arterial bleeding, and the appearance of possible side effects. Currently, hemostatic materials based on natural polymers such as cellulose and chitosan are widely used.
Известна гемостатическая губка полученная методом сублимационной сушки смеси раствора хитозана в уксусной кислоте и раствора фибриногена (Патент RU 2618896, A61K 9/18, A61L 15/28, A61L 15/32, A61L 15/20, A61L 15/44, A61P 7/04, опубл. 11.05.17). Гемостатическую губку получали растворением в 500 мл дистиллированной воды 1,0 г хитозана, 1,0 г уксусной кислоты при перемешивании на шейкере в течение 60 минут, с последующим добавлением 500 мл дистиллированной воды и 0,1 г фибрин-мономера. Полученную смесь перемешивали до получения однородной массы, затем разливали в лотки слоем толщиной от 2 до 10 мм, которые помещают в камеру сублимационной сушки при t до -50°C на 48 часов до образования губки.Known hemostatic sponge obtained by freeze-drying a mixture of a solution of chitosan in acetic acid and fibrinogen solution (Patent RU 2618896, A61K 9/18, A61L 15/28, A61L 15/32, A61L 15/20, A61L 15/44, A61P 7/04 , published 05/11/17). A hemostatic sponge was obtained by dissolving 1.0 g of chitosan, 1.0 g of acetic acid in 500 ml of distilled water with stirring on a shaker for 60 minutes, followed by the addition of 500 ml of distilled water and 0.1 g of fibrin monomer. The resulting mixture was stirred until a homogeneous mass was obtained, then poured into trays with a layer from 2 to 10 mm thick, which were placed in a freeze-drying chamber at t to -50°C for 48 hours until a sponge was formed.
Недостатком известного способа сложность получения фибрин-мономера, а также необходимость использования для выделения фибрин-мономера большого количества крови.The disadvantage of the known method is the difficulty of obtaining fibrin monomer, as well as the need to use a large amount of blood to isolate fibrin monomer.
Известен способ получения гемостатической смеси на основе длинных и коротких волокон целлюлозы (RU 2731371, A61L 24/06, A61L 24/04, A61L 24/00, опубл. 02.09.20). Гемостатическую композицию получали путем измельчение материала на основе целлюлозы с образованием длинных волокон и мелких волокон и смешивание длинных и мелких волокон в соотношении в диапазоне 5-25% масс. и 95-75% масс. соответственно, с получением таким образом композиции гемостатических волокон. Для придания материалу гемостатических свойств в состав композиции включали двухвалентные катионы, положительно заряженный пептида и/или полисахарида, омега-аминокарбоновую кислоту по отдельности или в комбинации друг с другом.A known method for producing a hemostatic mixture based on long and short cellulose fibers (RU 2731371, A61L 24/06, A61L 24/04, A61L 24/00, publ. 02.09.20). The hemostatic composition was obtained by grinding the material based on cellulose with the formation of long fibers and small fibers and mixing long and small fibers in a ratio in the range of 5-25% of the mass. and 95-75% of the mass. respectively, thus obtaining a hemostatic fiber composition. To give the material hemostatic properties, the composition included divalent cations, a positively charged peptide and/or polysaccharide, omega-aminocarboxylic acid, individually or in combination with each other.
Недостатком известного способа является сложность подбора условий получения волокон с требуемым диапазоном линейных размеров.The disadvantage of this method is the difficulty in selecting the conditions for obtaining fibers with the required range of linear dimensions.
Известен способ получения гемостатического средства на основе окисленной целлюлозы с использованием микроволнового воздействия (RU 2563279, C08B 15/04, C08B 15/02, A61L 15/42, A61P 7/04, опубл. 20.09.2015). Медицинскую марлю или порошковую целлюлозу окисляли раствором двуокиси азота в инертном растворителе под воздействием микроволнового излучения мощностью 60-100 Вт в течение 1-5 часов при температуре 40-50°С, при этом используют постоянное внешнее охлаждение сосуда током воздуха, затем раствор удаляют в вакууме водоструйного насоса, окисленную ткань или порошковую целлюлозу промывают и высушивают.A known method for producing a hemostatic agent based on oxidized cellulose using microwave exposure (RU 2563279, C08B 15/04, C08B 15/02, A61L 15/42, A61P 7/04, publ. 20.09.2015). Medical gauze or powdered cellulose was oxidized with a solution of nitrogen dioxide in an inert solvent under the influence of microwave radiation with a power of 60-100 W for 1-5 hours at a temperature of 40-50 ° C, while using constant external cooling of the vessel with air current, then the solution is removed in vacuum water jet pump, the oxidized fabric or powdered cellulose is washed and dried.
Недостатком известного способа является сложность процедуры окисления целлюлозы в ходе ее окисления, а также однокомпонентность гемостатического средства.The disadvantage of this method is the complexity of the procedure for the oxidation of cellulose during its oxidation, as well as one-component hemostatic agent.
Известен способ получения гемостатического порошка из окисленной регенерированной целлюлозы (RU 2014152706, A61L, опубл. 20.07.2016). Гемостатический материал, представляет собой порошок из окисленной регенерированной целлюлозы (ОРЦ), который содержит частицы размером от 1,75 мкм до 116 мкм с медианным размером 36 мкм, имеющие средний коэффициент пропорциональности от приблизительно 1 до приблизительно 18, насыпную плотность после уплотнения по меньшей мере 0,67 г/см3 и текучесть по меньшей мере 7,5 см/с. Гемостатический материал может быть использован самостоятельно или содержать добавки, представляющие собой карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) или другие полисахариды, соль кальция, противоинфекционный агент, активатор гемостаза, желатин, коллаген или их комбинации.A known method for producing hemostatic powder from oxidized regenerated cellulose (RU 2014152706, A61L, publ. 20.07.2016). The hemostatic material is an oxidized regenerated cellulose (ORC) powder that contains particles ranging in size from 1.75 µm to 116 µm with a median size of 36 µm, having an average aspect ratio of from about 1 to about 18, a bulk density after compaction of at least 0.67 g/cm 3 and a fluidity of at least 7.5 cm/s. The hemostatic material can be used alone or contain additives, which are carboxymethyl cellulose (CMC) or other polysaccharides, a calcium salt, an anti-infective agent, a hemostasis activator, gelatin, collagen, or combinations thereof.
Недостатками известного способа являются стадии механической обработки окисленной регенирированной целлюлозы путем ее прессования для получения порошка до тех пор, пока коэффициент пропорциональности указанного порошка не достигнет значения от приблизительно 1 до приблизительно 18.The disadvantages of the known method are the steps of mechanical processing of oxidized regenerated cellulose by pressing it to obtain a powder until the proportionality factor of the specified powder reaches a value from about 1 to about 18.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ получения гемостатического средства на основе хитозанового аэрогеля (RU 2743425, A61K 9/70, A61K 31/722, A61L 15/22, опубл. 18.02.2021). Гемостатический материал представлял собой одно- или многослойный нетканый материал, с поверхностной плотностью 70 г/м2, полученный из целлюлозного волокна (69%) и штапельного волокна (31%), пропитанный раствором хитозана, с молекулярной массой 125 и 343-420 кДа и степенью деацетилирования 75% и 90%, с концентрацией от 1 до 4 моль/л для формирования геля хитозана в течение не менее 6 часов с последующим проведением сверхкритической сушки.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for producing a hemostatic agent based on chitosan airgel (RU 2743425, A61K 9/70, A61K 31/722, A61L 15/22, publ. 18.02.2021). The hemostatic material was a single or multilayer nonwoven material, with a surface density of 70 g/m 2 , obtained from cellulose fiber (69%) and staple fiber (31%), impregnated with a chitosan solution, with a molecular weight of 125 and 343-420 kDa and the degree of deacetylation of 75% and 90%, with a concentration of 1 to 4 mol/l to form a chitosan gel for at least 6 hours, followed by supercritical drying.
Недостатком прототипа является то, что лишь хитозан гемостатического материала присутствует в виде аэрогеля. Кроме того гемостатический материал обладает низкой эффективностью, а также существует вероятность инфицирования раны из-за осыпания частиц хитозана.The disadvantage of the prototype is that only chitosan hemostatic material is present in the form of an airgel. In addition, the hemostatic material has low efficiency, and there is also a possibility of wound infection due to shedding of chitosan particles.
Технический результат заявленного гемостатического материала и способа его получения заключается в расширении ассортимента гемостатических материалов на основе хитозана и бактериальной целлюлозы с выраженным гемостатическим действием, направленным на остановку кровотечений, возникающих при травмах и ранениях.The technical result of the claimed hemostatic material and the method of its production is to expand the range of hemostatic materials based on chitosan and bacterial cellulose with a pronounced hemostatic effect aimed at stopping bleeding that occurs during injuries and wounds.
Технический результат достигается тем, что создан гемостатический аэрогель, обладающий выраженным кровеостанавливающем действием, состоящий из бактериальной целлюлозы, выделенной из культуры Medusomyces gisevii и хитозана со степенью деацетилирования 80%, полученного из хитина панцирей креветок.The technical result is achieved by creating a hemostatic airgel with a pronounced hemostatic effect, consisting of bacterial cellulose isolated from a culture of Medusomyces gisevii and chitosan with a deacetylation degree of 80%, obtained from chitin of shrimp shells.
Сущностью изобретения является то, что гемостатическая губка в виде аэрогеля получена из бактериальной целлюлозы, выделенной из культуры Medusomyces gisevii посредством ее химической обработки 1% раствором гидроксида натрия при температуре 80°С в течение 2 часов с последующей многократной промывкой полимера от реагента пятью объемами дистиллированной воды до значения pH 5,5 и последующей гомогенизацией гель пленки бактериальной целлюлозы на гомогенизаторе ER-10 в течение 5 минут при 6000 об/мин с последующим смешиванием с хитозановым гелем с концентрацией 1 моль/л, полученного путем растворения хитозана со степенью деацетилирования 80%, выделенного из хитина панцирей креветок в ходе последовательного процесса деминерализации, депортеинизации и деацетилировании в присутствии 7% HCl, 7% NaOH и 50% NaOH в течение 1,5 часов при температуре 90-145°С, в 0,1 М уксусной кислоте, замораживанием полученной смеси и ее лиофильным высушиванием до влажности 0,1%. Полученный таким способом гемостатический аэрогель обладает развитой пористостью, которая достигает 99%, что позволяет этому материалу впитывать жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.The essence of the invention is that a hemostatic sponge in the form of an airgel is obtained from bacterial cellulose isolated from a culture of Medusomyces gisevii by chemical treatment with 1% sodium hydroxide solution at a temperature of 80°C for 2 hours, followed by repeated washing of the polymer from the reagent with five volumes of distilled water to a pH value of 5.5 and subsequent homogenization of the bacterial cellulose film gel on an ER-10 homogenizer for 5 minutes at 6000 rpm, followed by mixing with chitosan gel with a concentration of 1 mol/l, obtained by dissolving chitosan with a deacetylation degree of 80%, isolated from chitin of shrimp shells during a sequential process of demineralization, deporteinization and deacetylation in the presence of 7% HCl, 7% NaOH and 50% NaOH for 1.5 hours at a temperature of 90-145°C, in 0.1 M acetic acid, freezing the mixture obtained and freeze-dried to a moisture content of 0.1%. The hemostatic airgel obtained in this way has a developed porosity, which reaches 99%, which allows this material to absorb the liquid part of the blood, increasing the rate of formation of a blood clot that fills the wound and stops bleeding.
Бактериальную целлюлозу для получения гемостатической губки получали с помощью симбиотической культуры Medusomyces gisevii согласно ранее описанному способу (Гладышева Е.К., Скиба Е.А. Биосинтез бактериальной целлюлозы культурой Мedusomyces gisevii. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. №3, С 149-156). Очистку бактериальной целлюлозы от бактериальных клеток проводили путем ее обработки 1% раствором гидроксида натрия при 80°С в течение 2 часов с последующей многократной промывкой полимера от реагента пятью объемами дистиллированной воды до достижения значения pH 5,5. Бактериальную целлюлозу подвергали гомогенизации на гомогенизаторе ER-10 в течение 5 минут при 6000 об/мин до достижения гелеобразной консистенции, имеющей динамическую вязкость в диапазоне от 10 Па*с до 15 Па*с.Полученный гидрогель бактериальной целлюлозы смешивали до получения однородной консистенции с гелем хитозана, полученного путем растворения хитозана со степенью деацетилирования 80% в 0,1 М уксусной кислоте до получения концентрации 1 моль/л в течение 12 часов. Полученный композитный гидрогель, состоящий из бактериальной целлюлозы и хитозана, переносили в алюминиевые лотки необходимой формы до получения слоя гидрогеля равного 2 см и замораживали при -60°С в течение 24 часов с последующим лиофильным высушиванием до достижения влажности 0,1% при давлении 0,035 мБар в течение 48 часов. Полученный материал представлял собой гемостатический аэрогель, который обладал высокой пористостью, достигающей 99%, что позволяло этому материалу впитывать жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.Bacterial cellulose to obtain a hemostatic sponge was obtained using a symbiotic cultureMedusomyces giseviiaccording to the previously described method (Gladysheva E.K., Skiba E.A. Biosynthesis of bacterial cellulose by cultureMedusomyces gisevii. Bulletin of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2015. No. 3, P 149-156). Purification of bacterial cellulose from bacterial cells was carried out by treating it with 1% sodium hydroxide solution at 80°C for 2 hours, followed by repeated washing of the polymer from the reagent with five volumes of distilled water until a pH value of 5.5 was reached. Bacterial cellulose was subjected to homogenization on an ER-10 homogenizer for 5 minutes at 6000 rpm until a gel-like consistency was reached, having a dynamic viscosity in the range from 10 Pa*s to 15 Pa*s. chitosan obtained by dissolving chitosan with a degree of deacetylation of 80% in 0.1 M acetic acid to obtain a concentration of 1 mol/l for 12 hours. The resulting composite hydrogel, consisting of bacterial cellulose and chitosan, was transferred into aluminum trays of the required shape until a hydrogel layer of 2 cm was obtained and frozen at -60°C for 24 hours, followed by freeze drying until a moisture content of 0.1% was reached at a pressure of 0.035 mbar within 48 hours. The resulting material was a hemostatic airgel, which had a high porosity, reaching 99%, which allowed this material to absorb the liquid part of the blood, increasing the rate of formation of a blood clot, which fills the wound and stops bleeding.
Преимущества предлагаемого изобретений заключаются в том, что гемостатический аэрогель состоит из наноразмерных волокон бактериальной целлюлозы, которые тесно взаимодействуют с хитозаном, обеспечивая тем самым сильный гемостатический эффект. Особенности технологического процесса получения гемостатического аэрогеля существенно повышают гемостатическую активность биополимерного материала, сформированного заявленным способом. Полученный гемостатический аэрогель обладает высокой кровоостанавливающей активностью за счет способности впитывать развитой пористой структурой жидкую части крови, а также за счет взаимодействия крови с активными гемокоагулирующими компонентами материала.The advantages of the proposed invention lie in the fact that the hemostatic airgel consists of nanosized bacterial cellulose fibers that closely interact with chitosan, thereby providing a strong hemostatic effect. Features of the technological process for obtaining a hemostatic airgel significantly increase the hemostatic activity of the biopolymer material formed by the claimed method. The resulting hemostatic airgel has a high hemostatic activity due to the ability to absorb the liquid part of the blood with a developed porous structure, as well as due to the interaction of blood with active hemocoagulant components of the material.
Примеры реализации заявленного способа.Examples of the implementation of the claimed method.
Пример 1.Example 1
Гемокоагулирующий аэрогель с пористостью 99% получали из бактериальной целлюлозы, синтезированной симбиотической культурой Medusomyces gisevii. Бактериальную целлюлозу получали путем очистки гель пленки от симбиотической культуры ее обработкой 1% раствором NaOH при 80°С в течение 2 часов с последующей многократной промывкой полимера от реагента пятью объемами дистиллированной воды до достижения значения pH 5,5. Бактериальную целлюлозу подвергали гомогенизации на гомогенизаторе ER-10 в течение 5 минут при 6000 об/мин до образования гелеобразной консистенции, имеющей динамическую вязкость в диапазоне от 10 Па*с до 15 Па*с.Полученный гидрогель, состоящий из бактериальной целлюлозы, переносили в алюминиевые лотки необходимой формы до получения слоя гидрогеля равного 2 см и замораживали при -60°С в течение 24 часов с последующим лиофильным высушиванием до достижения влажности 0,1% при давлении 0,035 мБар в течение 48 часов. Полученный материал представлял собой гемостатический аэрогель, хорошо впитывающий жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.A hemocoagulant airgel with a porosity of 99% was obtained from bacterial cellulose synthesized by a symbiotic culture of Medusomyces gisevii . Bacterial cellulose was obtained by purifying the gel film from the symbiotic culture by treating it with 1% NaOH solution at 80°C for 2 hours, followed by repeated washing of the polymer from the reagent with five volumes of distilled water until a pH of 5.5 was reached. Bacterial cellulose was subjected to homogenization on an ER-10 homogenizer for 5 minutes at 6000 rpm until a gel-like consistency was formed, having a dynamic viscosity in the range from 10 Pa * s to 15 Pa * s. The resulting hydrogel, consisting of bacterial cellulose, was transferred to aluminum trays of the required shape until a hydrogel layer of 2 cm was obtained and frozen at -60°C for 24 hours, followed by freeze drying until a moisture content of 0.1% was reached at a pressure of 0.035 mbar for 48 hours. The resulting material was a hemostatic airgel that absorbs the liquid part of the blood well, increasing the rate of formation of a blood clot, which fills the wound and stops bleeding.
Пример 2Example 2
Гемокоагулирующий аэрогель с пористостью 99% получали из хитозана со степенью деацетилирования 80%, выделенного из хитина панцирей креветок. Хитозан со степенью деацетилирования получали путем последовательной обработкой хитина панцирей креветок в ходе процессов деминерализации, депротеинизации и деацетилировании в присутствии 7% HCl, 7% NaOH и 50% NaOH в течение 1,5 часов при температуре 90-145°С, соответственно. Для получения геля хитозан со степенью деацетилирования 80% растворяли в течение 12 часов в 0,1 М уксусной кислоте до получения концентрации 1 моль/л. Полученный гидрогель хитозана переносили в алюминиевые лотки необходимой формы до получения слоя гидрогеля равного 2 см и замораживали при -60°С в течение 24 часов с последующим лиофильным высушиванием до достижения влажности 0,1% при давлении 0,035 мБар в течение 48 часов. Полученный материал представлял собой гемостатический аэрогель, эффективно впитывающий жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.A hemocoagulating airgel with a porosity of 99% was obtained from chitosan with a degree of deacetylation of 80% isolated from the chitin of shrimp shells. Chitosan with a degree of deacetylation was obtained by sequential treatment of shrimp shell chitin during the processes of demineralization, deproteinization and deacetylation in the presence of 7% HCl, 7% NaOH and 50% NaOH for 1.5 hours at a temperature of 90-145°C, respectively. To obtain a gel, chitosan with a degree of deacetylation of 80% was dissolved for 12 hours in 0.1 M acetic acid to obtain a concentration of 1 mol/l. The resulting chitosan hydrogel was transferred into aluminum trays of the required shape until a hydrogel layer of 2 cm was obtained and frozen at -60°C for 24 hours, followed by freeze drying until a moisture content of 0.1% was reached at a pressure of 0.035 mbar for 48 hours. The resulting material was a hemostatic airgel that effectively absorbs the liquid part of the blood, increasing the rate of formation of a blood clot that fills the wound and stops bleeding.
Пример 3Example 3
Гемокоагулирующий аэрогель с пористостью 99% получали из бактериальной целлюлозы, синтезированной симбиотической культурой Medusomyces gisevii, и хитозана со степенью деацетилирования 80%, выделенного из хитина панцирей креветок. Бактериальную целлюлозу получали путем очистки гель пленки от симбиотической культуры обработкой 1% раствором NaOH при 80°С в течение 2 часов с последующей многократной промывкой полимера от реагента пятью объемами дистиллированной воды до достижения значения pH 5,5. Хитозан со степенью деацетилирования получали путем последовательной обработкой хитина панцирей креветок в ходе процессов деминерализации, депротеинизации и деацетилировании в присутствии 7% HCl, 7% NaOH и 50% NaOH в течение 1,5 часов при температуре 90-145°С, соответственно. Бактериальную целлюлозу подвергали гомогенизации на гомогенизаторе ER-10 в течение 5 минут при 6000 об/мин до образования гелеобразной консистенции, имеющей динамическую вязкость в диапазоне от 10 Па*с до 15 Па*с.Полученный гидрогель бактериальной целлюлозы смешивали до получения однородной консистенции с гелем хитозана в соотношении 1:0,5, полученного путем растворения хитозана со степенью деацетилирования 80% в 0,1 М уксусной кислоте до получения концентрации 1 моль/л в течение 12 часов. Полученный композитный гидрогель, состоящий из бактериальной целлюлозы и хитозана, переносили в алюминиевые лотки необходимой формы до получения слоя гидрогеля равного 2 см и замораживали при -60°С в течение 24 часов с последующим лиофильным высушиванием до достижения влажности 0,1% при давлении 0,035 мБар в течение 48 часов. Полученный материал представлял собой гемостатический аэрогель, эффективно впитывающий жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.A hemocoagulating airgel with a porosity of 99% was obtained from bacterial cellulose synthesized by the symbiotic culture of Medusomyces gisevii and chitosan with a degree of deacetylation of 80% isolated from the chitin of shrimp shells. Bacterial cellulose was obtained by purifying the gel film from the symbiotic culture by treatment with 1% NaOH solution at 80°C for 2 hours, followed by repeated washing of the polymer from the reagent with five volumes of distilled water until a pH of 5.5 was reached. Chitosan with a degree of deacetylation was obtained by sequential treatment of shrimp shell chitin during the processes of demineralization, deproteinization and deacetylation in the presence of 7% HCl, 7% NaOH and 50% NaOH for 1.5 hours at a temperature of 90-145°C, respectively. Bacterial cellulose was subjected to homogenization on an ER-10 homogenizer for 5 minutes at 6000 rpm until a gel-like consistency was formed, having a dynamic viscosity in the range from 10 Pa*s to 15 Pa*s. chitosan in a ratio of 1:0.5, obtained by dissolving chitosan with a degree of deacetylation of 80% in 0.1 M acetic acid to obtain a concentration of 1 mol/l for 12 hours. The obtained composite hydrogel, consisting of bacterial cellulose and chitosan, was transferred into aluminum trays of the required shape until a hydrogel layer of 2 cm was obtained and frozen at -60°C for 24 hours, followed by freeze drying until a moisture content of 0.1% was reached at a pressure of 0.035 mbar within 48 hours. The resulting material was a hemostatic airgel that effectively absorbs the liquid part of the blood, increasing the rate of formation of a blood clot that fills the wound and stops bleeding.
Пример 4.Example 4
Гемокоагулирующий аэрогель с пористостью 99% получали из бактериальной целлюлозы, синтезированной симбиотической культурой Medusomyces gisevii, и хитозана со степенью деацетилирования 80%, выделенного из хитина панцирей креветок. Бактериальную целлюлозу получали путем очистки гель пленки от симбиотической культуры обработкой 1% раствором NaOH при 80°С в течение 2 часов с последующей многократной промывкой полимера от реагента пятью объемами дистиллированной воды до достижения значения pH 5,5. Хитозан со степенью деацетилирования получали путем последовательной обработкой хитина панцирей креветок в ходе процессов деминерализации, депротеинизации и деацетилировании в присутствии 7% HCl, 7% NaOH и 50% NaOH в течение 1,5 часов при температуре 90-145°С, соответственно. Бактериальную целлюлозу подвергали гомогенизации на гомогенизаторе ER-10 в течение 5 минут при 6000 об/мин до образования гелеобразной консистенции, имеющей динамическую вязкость в диапазоне от 10 Па*с до 15 Па*с.Полученный гидрогель бактериальной целлюлозы смешивали до получения однородной консистенции с гелем хитозана в соотношении 1:1, полученного путем растворения хитозана со степенью деацетилирования 80% в 0,1 М уксусной кислоте до получения концентрации 1 моль/л в течение 12 часов. Полученный композитный гидрогель, состоящий из бактериальной целлюлозы и хитозана, переносили в алюминиевые лотки необходимой формы до получения слоя гидрогеля равного 2 см и замораживали при -60°С в течение 24 часов с последующим лиофильным высушиванием до достижения влажности 0,1% при давлении 0,035 мБар в течение 48 часов. Полученный материал представлял собой гемостатический аэрогель, эффективно впитывающий жидкую часть крови, усиливая скорость формирования кровяного сгустка, который заполняет рану и останавливает кровотечение.A hemocoagulating airgel with a porosity of 99% was obtained from bacterial cellulose synthesized by the symbiotic culture of Medusomyces gisevii and chitosan with a degree of deacetylation of 80% isolated from the chitin of shrimp shells. Bacterial cellulose was obtained by purifying the gel film from the symbiotic culture by treatment with 1% NaOH solution at 80°C for 2 hours, followed by repeated washing of the polymer from the reagent with five volumes of distilled water until a pH of 5.5 was reached. Chitosan with a degree of deacetylation was obtained by sequential treatment of shrimp shell chitin during the processes of demineralization, deproteinization and deacetylation in the presence of 7% HCl, 7% NaOH and 50% NaOH for 1.5 hours at a temperature of 90-145°C, respectively. Bacterial cellulose was subjected to homogenization on an ER-10 homogenizer for 5 minutes at 6000 rpm until a gel-like consistency was formed, having a dynamic viscosity in the range from 10 Pa*s to 15 Pa*s. chitosan in a ratio of 1:1, obtained by dissolving chitosan with a degree of deacetylation of 80% in 0.1 M acetic acid to obtain a concentration of 1 mol/l for 12 hours. The obtained composite hydrogel, consisting of bacterial cellulose and chitosan, was transferred into aluminum trays of the required shape until a hydrogel layer of 2 cm was obtained and frozen at -60°C for 24 hours, followed by freeze drying until a moisture content of 0.1% was reached at a pressure of 0.035 mbar within 48 hours. The resulting material was a hemostatic airgel that effectively absorbs the liquid part of the blood, increasing the rate of formation of a blood clot that fills the wound and stops bleeding.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2789327C1 true RU2789327C1 (en) | 2023-02-01 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103007335A (en) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 海南大学 | Method for preparing chitosan oligosaccharide/bacterial cellulose sponge |
RU2624242C1 (en) * | 2016-08-10 | 2017-07-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение Гематологический научный центр Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ ГНЦ Минздрава России) | Wound cover with hemostatic action, and method for its production |
RU2736061C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-11-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method of producing biocomposite based on airgel of bacterial cellulose having haemostatic properties |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103007335A (en) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 海南大学 | Method for preparing chitosan oligosaccharide/bacterial cellulose sponge |
RU2624242C1 (en) * | 2016-08-10 | 2017-07-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение Гематологический научный центр Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ ГНЦ Минздрава России) | Wound cover with hemostatic action, and method for its production |
RU2736061C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-11-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method of producing biocomposite based on airgel of bacterial cellulose having haemostatic properties |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУЗНЕЦОВА Т. А. Гемокоагулирующие свойства композитных пленок из окисленной бактериальной целлюлозы и хитозана / Т. А. КУЗНЕЦОВА, Н. А. ПЕСТОВ // Наука. Исследования. Практика: сборник избранных статей по материалам международной научной конференции, Санкт-Петербург: ГНИИ "Нацразвитие", 2019, стр. 12-15. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tan et al. | Collagen cryogel cross-linked by naturally derived dialdehyde carboxymethyl cellulose | |
JP4959557B2 (en) | Hyaluronic acid-containing hemostatic synthesis agent | |
Yang et al. | Fabricating poly (vinyl alcohol)/gelatin composite sponges with high absorbency and water-triggered expansion for noncompressible hemorrhage and wound healing | |
JP2008505132A5 (en) | ||
EP3308807B1 (en) | Porous structure and method for manufacturing same | |
WO2014152796A2 (en) | Biocompatible and bioabsorbable derivatized chitosan compositions | |
KR20080030094A (en) | Hemostatic compositions, assemblies, systems, and methods employing particulate hemostatic agents formed from hydrophilic polymer foam such as chitosan | |
CN105688265A (en) | Absorbable hemostatic material as well as preparation method and use thereof | |
CN104474575A (en) | Chitosan hemostatic material formed through covalent crosslinking and preparation method thereof | |
CN108853570A (en) | A kind of styptic sponge and preparation method thereof | |
JP2011523425A (en) | Hydrocolloid-containing material that quickly wets, its production method and its use | |
CN109498833A (en) | A kind of Medical absorbable polysaccharide composite material and application thereof | |
CN111617310B (en) | Hemostatic sponge and preparation method and application thereof | |
CN107501579B (en) | Chitosan hemostatic material formed by covalent crosslinking and preparation method thereof | |
CN107137758B (en) | Microfiber collagen hemostatic material and preparation method thereof | |
CN109172857A (en) | A kind of outer wound compound hemostatic material and preparation method thereof | |
Shao et al. | Recent research advances on polysaccharide-, peptide-, and protein-based hemostatic materials: A review | |
JP6461957B2 (en) | Dry pad containing thrombin and pectin | |
RU2789327C1 (en) | Method for production of hemostatic porous composite material | |
CN109111591A (en) | It is a kind of carry medicine styptic sponge preparation method and its preparation load medicine styptic sponge | |
CN106540310B (en) | Absorbable rapid hemostatic material and preparation method thereof | |
CN112300418A (en) | Adhesive high-efficiency hemostatic microsphere and preparation method thereof | |
Wang et al. | Platelet Vesicles Synergetic with Biosynthetic Cellulose Aerogels for Ultra‐Fast Hemostasis and Wound Healing | |
CN105126153A (en) | Composite hemostatic film with thrombin and preparing method of composite hemostatic film | |
CN109568635B (en) | In-situ expansion high-water-absorption hemostatic material and preparation method thereof |