UA139864U - Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів - Google Patents
Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів Download PDFInfo
- Publication number
- UA139864U UA139864U UAU201907070U UAU201907070U UA139864U UA 139864 U UA139864 U UA 139864U UA U201907070 U UAU201907070 U UA U201907070U UA U201907070 U UAU201907070 U UA U201907070U UA 139864 U UA139864 U UA 139864U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- component
- calcium
- polymers
- chitosan
- calcium phosphates
- Prior art date
Links
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 title claims abstract description 25
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 23
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 18
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 18
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 16
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 5
- XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate dihydrate Chemical class O.O.[Ca+2].OP([O-])([O-])=O XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 abstract description 3
- -1 or bruschite Chemical class 0.000 abstract description 3
- 206010006956 Calcium deficiency Diseases 0.000 abstract 1
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 abstract 1
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 abstract 1
- QYSXJUFSXHHAJI-YRZJJWOYSA-N vitamin D3 Chemical compound C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C\C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-YRZJJWOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000005282 vitamin D3 Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011647 vitamin D3 Substances 0.000 abstract 1
- 229940021056 vitamin d3 Drugs 0.000 abstract 1
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 11
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 5
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 208000028169 periodontal disease Diseases 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000003291 Armoracia rusticana Species 0.000 description 2
- 235000011330 Armoracia rusticana Nutrition 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Natural products OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000007866 Chamaemelum nobile Nutrition 0.000 description 2
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 2
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 2
- 244000025221 Humulus lupulus Species 0.000 description 2
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 2
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 2
- 244000042664 Matricaria chamomilla Species 0.000 description 2
- 235000007232 Matricaria chamomilla Nutrition 0.000 description 2
- 208000005888 Periodontal Pocket Diseases 0.000 description 2
- 244000178231 Rosmarinus officinalis Species 0.000 description 2
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 2
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 2
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 2
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 2
- 201000001245 periodontitis Diseases 0.000 description 2
- 210000004261 periodontium Anatomy 0.000 description 2
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000001585 thymus vulgaris Substances 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000662 Anethum graveolens Species 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 240000006927 Foeniculum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000004204 Foeniculum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- LRQIWRXCHWNNEA-MWZFJMJKSA-L [Cl-].[Cl-].CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@H]1OC(=O)C[N+](C)(C)CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC(=O)O[C@@H]1C[C@H](C)CC[C@H]1C(C)C Chemical compound [Cl-].[Cl-].CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@H]1OC(=O)C[N+](C)(C)CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC(=O)O[C@@H]1C[C@H](C)CC[C@H]1C(C)C LRQIWRXCHWNNEA-MWZFJMJKSA-L 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000011203 antimicrobial therapy Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003848 cartilage regeneration Effects 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 229960003145 decamethoxine Drugs 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 230000009044 synergistic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів складається з природних полімерів: компонента А, до складу якого входить альгінат натрію та гліцерин та компонента В, до складу якого входить хітозан, гліцерин та природні протимікробні засоби. Компонент А додатково містить неорганічні кальцій фосфатні частинки (СаР) стехіометричного гідроксіапатиту або кальційдефіцитного карбонатзаміщеного гідроксіапатит, або трикальцій фосфату, або брушиту або їх суміш, вітамінний засіб Аквадетрим вітамін D3, а також біологічно активні речовини у формі легованих іонами металів (Zn2+, Cu2+, Ag+) наночастинок хітозану. Сумарна масова частка яких становить 2-5 % від маси компонента А. Компонент В додатково містить знеболюючі та/або протимікробні лікарські засоби. Компонент А за масою складає 88-80 мас. %, а компонент В - 12-20 мас. % відповідно.
Description
Корисна модель належить до медицини, а саме до композитних полімер-неорганічних плівкових матеріалів, призначених для використання в стоматології, а саме для лікування та профілактики захворювань пародонту, стимулювання процесу остеогенезу, а також для пролонгованої доставки біологічно активних речовин та лікарських засобів у проблемну зону.
Розвиток багатофункціональних наноструктурованих матеріалів для медицини залишається актуальним предметом медичного матеріалознавства. Композити, що складаються з природних органічних полімерів (хітозан, альгінат, желатина) та неорганічних матеріалів (гідроксіапатит (ГА) та інші кальцій фосфати), поєднують переваги кожної окремої складової та мінімізують їх недоліки. Формування резистентності мікроорганізмів до широкого спектру антибіотиків створило новий виклик, одним із підходів до розв'язання якого у всьому світі є активний пошук неорганічних та органічних речовин, їх модифікація неорганічними біологічно активними іонами для ініціювання контрольованої реакції в тканинах та забезпечення антимікробної активності.
Використання матеріалів з остеоіїінтегруючими та бактерицидними властивостями є важливою стратегією стоматології.
Нанокристалічний ГА широко використовується як матеріал для інженерії кісткової тканини, але ряд його властивостей, а саме незначна швидкість резорбції, низька механічна міцність і ударна в'язкість, спонукають у багатьох випадках до використання гідроксіапатиту в поєднанні з біополімерами у формі композитного матеріалу. Серед природних полісахаридів хітозан здобув велику увагу в сфері заміни кісток та регенерації хрящів через структурну подібність з глікозаміногліканом, що є основним компонентом позаклітинної матриці кісток (1). ГА-хітозанові композити показали гарну цитоактивність з остеобластами (21, що є свідченням перспективності їх застосування в біоматеріалах для кісткової тканини.
Природний полімер альгінат натрію (Алг), який є компонентом бурих морських водоростей, також часто використовується через його низьку вартість, біосумісність, нетоксичність, здатність утворювати хелатні комплекси з іонами перехідних металів І|З3,4|.
Альгінати являють собою лінійні нерозгалужені полісахариди, що містять неоднакові пропорції залишків бета-О-маннуронату (М) і альфа-І -гулуронату (б). Дослідженнями доведено, що змінюючи ступінь зшивання макромолекул Алг можна контролювати кінетику вивільнення ліків, введених до складу композитного матеріалу. Таким чином, альгінати застосовуються у
Зо системах регульованого вивільнення лікарських засобів (5,61.
Пропіленгліколь (ПГ) - гігроскопічна рідина без кольору, яка містить асиметричний атом вуглецю, розчинна у воді, етанолі, ацетоні, має низьку летючість і характеризується дуже низькою токсичністю. ПГ не чутливий до зміни кислотності середовища, проявляє стійкість до мікробної контамінації (має у молекулі первинні гідроксильні групи, що зумовлюють слабку бактерицидну дію). Володіє властивістю вбирати в себе, поглинати та утримувати вологу, надаючи таким чином матеріалу певної еластичності. Широко застосовується в медичній та фармацевтичній практиці.
Серед наукових розробок, присвячених біодеградучим плівкам, можна виділити плівки на основі хітозану, альгінату, полівінілового спирту або поліелектролітні комплекси на їх основі. їх властивості та застосування залежить від комбінації компонентів та методики виготовлення.
Так, відома композитна плівка на основі полівінілового спирту (ПВС), альгінату та гідроксіапатиту, отримана електроспінінговим методом при напрузі 10-15 кВ, відстані 13-18 см, швидкості формування 0,03-0,05 мм/хв та призначена для відновлення ушкоджених ділянок шкіри Г7Ї. При цьому вміст суспензії ГА-ПВС від 10 до 2 разів перевищує вміст суспензії ГА-Алг.
Висока концентрація синтетичного полімеру порівняно з природним альгінатом, а також можливі порушення структури компонентів під дією прикладеної напруги є недоліком даного матеріалу.
Відомий композитно плівковий матеріал |8), у якому хітозан та альгінат, чи карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) та альгінат утворюють поліелектролітний комплекс. До складу таких плівок входить порошок гідроксіапатиту, синтезований гідротермальним методом, розчинений у воді з додаванням 0,1 г 5 95 розчину аміаку для корегування рН (рн-10). Спочатку отримують суміш розчиненого ГА з диспергатором (2 95 альгінат чи 4 95 КМЦ), після чого до отриманої суміші додають ще 3,75 95 альгінату або 7,2595 КМЦ та перемішують. Утворені суміші формують у вигляді шару, який названий неорганічним. Полімерний шар вміщує 3,5 95 розчину хітозану. Неорганічний та полімерний шари чередують, після чого багатошарову структуру спресовують та висушують при температурі 70 "С та вологості 98 96 протягом 30 годин. Утворені мембрани мають високі механічні властивості, але низьку еластичність, що є недоліком при їх застосуванні з метою лікування пародонту.
Відоме виготовлення матеріалу для регенерації ушкодженого пародонту (9). Матеріал являє собою двошарову мембрану, отриману методом електроспінінгу. Внутрішній шар складається з бо поліеєтиленгліколю (10 95), колагену Типі (5 Фо) та нанокристалічного ГА (0,1 9о), а зовнішній шар з полівілового спирту (10 95) та модифікованого пептидами альгінату (2мас. 95). Компоненти підвищують остеокондуктивність матеріалу та сприяють загоєнню ран. Однак, недоліками матеріалу, на нашу думку, є великий вміст синтетичного полімеру при низькому вмісті ГА, а також застосування колагену тваринного походження може призвести до алергічних реакцій та значно збільшує ціну матеріалу.
За хімічним та компонентним складом найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є композитний матеріал (101) у формі харчової пакувальної плівки, яка покращує безпеку харчових продуктів за рахунок застосування безпечних, нетоксичних компонентів та їх синергетичної взаємодії. Основними сировинними компонентами плівкового матеріалу є: альгінат натрію 20 Фо - 40 9о, хітозан 30 Фо - 50 95, гліцерин 10 9» - 30 9о, емульгатор 5 95 - 15 95 і природний антибактеріальний агент (хрін, ефірні масла чебрецю, лимону, розмарину або фенхеля) 5 905 -30 9о. Альгінат натрію володіє властивостями гелю після розчинення у воді.
Хітозан має хороші плівкоутворюючі та антибактеріальні властивості широкого спектру дії, відзначається біосумісністю і біодеградацією. Як природний антибактеріальний засіб застосовували хрін, ефірні олії чебрецю, лимону, розмарину або кропу. Емульгатор являє собою харчовий представник серії Зрап або Туееп. Співвідношення компонентів контролює товщину і механічні властивості плівки, її розчинність та швидкість вивільнення антибактеріального засобу. Прикладом виконання показано, що на першому етапі готують розчин 1-2 95 альгінату з додаванням гліцерину (2 мас. частки), емульгатору та одного з вище вказаних природних протимікробних засобів, після чого цей розчин заливають у форму та висушують. На другому етапі готують 1,5-2 95 розчин хітозану в 0,5 95 оцтовій кислоті з вмістом 2 о гліцерину, після чого цей розчин заливають на висушений попередній. Після висушування, утворену двошарову плівку з альгінату та хітозану опускають на 10-15 хвилин у розчин хлориду кальцію (СасСі», 2 моль/л) для "зшивання" макромолекул альгінату, після чого надлишки "зшиваючого" розчину видаляють змиванням в дистильованій воді. Плівка має хороші ущільнювальні властивості, високу прозорість. Антибактеріальний агент забезпечує протимікробну дію, а хітозан може контролювати пролонговане вивільнення антибактеріальних засобів. Очевидною є ефективність такого матеріалу для зберігання фруктів і овочів у свіжому стані, але його недоліком у випадку біомедичного застосування є "зшивання" хлоридом кальцію,
Зо оскільки в фізіологічних умовах іони кальцію беруть участь в іонообмінному процесі, що призводить до швидкої деструкції матеріалу.
В основу корисної моделі поставлена задача, що полягає у створенні біосумісного з нативним оточенням біоактивного безалергенного матеріалу для застосування в хірургічній та консервативній стоматології для лікування захворювань пародонта, який має виконувати протимікробну терапію при локалізованому та генералізованому пародонтиті у стадії загострення та стимулювати процес відновлення кісткової тканини.
Поставлена задача вирішується тим, що біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів, яка складається з природних полімерів, а саме компоненту А, до складу якого входить альгінат натрію та гліцерин та компоненту В, до складу якого входить хітозан, гліцерин та природні протимікробні засоби, згідно з корисною моделлю, компонент А додатково містить неорганічні кальцій фосфатні частинки (СаР) стехіометричного гідроксіапатиту, або кальцій дефіцитного карбонат заміщеного гідроксіапатиту, або трикальцій фосфату, або брушиту або їх суміш, вітамінний засіб Аквадетрим вітамін ОЗ, а також біологічно активні речовини у формі легованих іонами металів (2п2х, бує, Ад") наночастинок хітозану, сумарна масова частка яких становить 2-5 95 від маси компоненту А, компонент В додатково містить знеболюючі та/або протимікробні лікарські засоби, при цьому, компонент А за масою складає 88-80 масо, а компонент В 12-20 мас. 95 відповідно.
Компонент А застосовується у вигляді гідрогелю зі ступенем вологості 90 95.
Масові частки альгінату та кальцій фосфатів у компоненті А складають 1:1 в перерахунку на суху вагу цих компонентів. Вміст матеріалів є наступним і складає:
Компонент А: кальцій фосфати у формі гідрогелю (гідроксіапатит, кальцій дефіцитний карбонатзаміщений 88-80 гідроксіапатит, трикальцій мас. Уо фосфат, брушит або їх суміш), альгінат, гліцерин або пропіленгліколь, емульгатор ТМЕЕМ,
біологічно активні речовини.
Компонент В: Хітозан та гліцерин або пропіленгліколь та знеболювальні та/або протимікробні засоби 12-20 природного (ефірні масла мас. Уо хмелю, лаванди, ромашки) та/або синтетичного походження (хлоргексидин)
Втілення вказаних ознак, в тому числі відмінних, дозволяє отримати полієлектролітний кальцій фосфат/полімерний композит у формі біоактивної мембрани, який після хірургічної обробки встановлюють в пародонтальній кишені або застосовують як накладку на ясна для профілактики пародонтозу в домашніх умовах. В фізіологічних умовах матеріал піддається біорезорбції (біорозсмоктуванню), тому немає необхідності його видалення. Макромолекули природного аніоніту альгінату, будучи хімічно "зшитими" макромолекулами природного катіоніту хітозану, утворюють поліелектролітний скафолд у формі тонкої (до їмм) мембрани, що вміщує: кальцій фосфатні частинки (гідроксіапатит, кальцій дефіцитний карбонат вмісний гідроксіапатит, трикальцій фосфат, брушит або їх суміш); природні (ефірні масла хмелю, лаванди, ромашки) або синтетичні (хлоргексидин, декаметоксин та ін) протимікробні засоби; біологічно активні речовини, а саме наночастинки хітозану, леговані іонами металів (7п2ж, Су2я, Адтж); вітамінні засоби (Аквадетрим вітамін 03). Структура еластичного гідрогелевого альгінат/кальцій фосфатного компоненту А, отриманого на першій стаді синтезу, представлена наночастинками кальцій фосфатів з розміром до 100 нм з характерно високою для таких частинок реакційною здатністю. Частинки імобілізовані в альгінатній матриці, лімітований розмір пор якої дозволяє керамічним частинкам залишатися в суспензії нанорозмірними протягом тривалого часу до та після сублімації, що суттєво позитивно відрізняється від порошків, де кальцій фосфатні частинки є агломерованими. Нанорозмірні неорганічні частинки є додатковим джерелом іонів кальцію та фосфору, необхідних для регенерацій тканин пародонту, підвищують міцність, твердість та біосумісність утвореного матеріалу, збільшують кількість активних поверхневих сайтів для полегшення клітинної адгезії до ушкодженого періодонта.
Вищесказане демонструється наступним прикладом виконання.
Компонент А готують наступним чином.
Синтезують гідрогель нанокристалічного кальцій дефіцитного карбонат заміщеного гідроксіапатиту, ретельно промивають дистильованою водою та відділяють тверду фракцію шляхом центрифугування з отриманням гідрогелю вологістю 80-90 мас. 95, (Р1).
Готують 0,5 мас. 95 суспензію альгінату натрію в 0,0ЇМ розчині гідроксиду натрію при температурі 437 "С при постійному перемішуванні протягом 6 годин в шейкері, (Рг).
Зо 10 г утвореного на стадії (Р1) гідрогелю диспергують в 10 мл суспензії, отриманої на стадії (Рг) протягом 10 хвилин під дією ультразвуку, (РЗ).
До субстанції РЗ додають 0,95 г альгінату натрію, 2 г пропіленгліколю та 0,3 г біологічно активних речовин і перемішують в при температурі 437 "С протягом 4 годин в шейкері, після чого гомогенізують суміш протягом троьох хвилин під дією ультразвуку, (РУ).
Утворену на стадії Р4 суміш заливають у форму шаром 5 мм та сублімаційно висушують протягом б годин в приладі для ліофільного сушіння з утворенням проміжного продукту - високопористого СаР-альгінатного скафолда (Р5Б).
Компонент В готують наступним чином.
Готують 1 95 розчин хітозану в 1 95 оцтовій, або аскорбіновій, або лимонній кислоті при температурі ї37 "С протягом б годин при постійному перемішуванні в шейкері, після чого додають пропіленгліколь та фармацевтичний знеболюючий та/або протимікробний засіб з розрахунку 10 95 та З 95 щодо кількості розчину хітозану, відповідно (Рб).
Біоактивну поліелектролітну мембрану на основі кальцій фосфатів та полімерів готують наступним чином.
Отримують поліелектролітний композит у формі мембрани (Р7) шляхом "зшивання" протягом 12 годин утвореного на стадії РО СаР-альгінатного скафолду (компонент А) макромолекулами хітозану, присутніми у складі утвореного на стадії Рб компоненту В.
Продукт Р7 промивають дистильованою водою та висушують шляхом ліофілізації.
Таким чином, отриманий у формі біоактивної поліелектролітної мембрани кальцій фосфат/полімерний композит, може бути застосований у стоматології для лікування або профілактики парадонтиту. Матеріал призначений для встановлення у проблемну зону
(пародонтозні кишені або аплікації на ясна) як додаткового джерела іонів кальцію та необхідних вітамінів, для пролонгованого вивільнення знеболюючих та протимікробних лікарських засобів, для стимуляції локального процесу остеогенезу.
Джерела інформації: 1. Е. Кног, С.М. Піт. Ітріапіабіе арріісайопв ої спйіп апа сппозап, ВіотаїегіаІ5. 2003. МУ. 24. Р. 2339-2349 2. Н.Н.К. Хи, б.0б. бітоп. ЕРаві 5еціпуд саїЇсійшт ріозрнаїє-спйозап зсаноїд: теснНапісаї! ргорепіез апа Біосотраїйбійу. Віотагїегіа!в5. 2005. М. 26. Р. 1337-1348 3. І.іакКов, І. Кіг7еПо, 1.5. Вауег, Р.Р. Ротра, К. Сіпдоїапі, А. Аіапаззіои. СопігоЇей апіізеріїс геіІєазе Бу аїдіпаге роїтутег їїтв апа реадз». Сагропуагаїе Роїутегв. 2013. М. 92. Р. 176-183 4. М.5. Рамжаг, К.). Еддаг. АїЇдіпаїе аегімайігайоп: А геміем/у ої спетівігу, ргорепіє5 апа арріїсайопв. Віотаїегіа!5. 2012. М. 33. Р. 3279-3305 5. СН. бо, Р.М.5. Непдо, І.М/. Спап, АЇІдіпаїез аз а ивеїш! пайшта! роїутег ог тістоєпсарзиайоп апа Шегарешіс арріісайоп5, СагбоНуагаїе Роїутегз 88 (2012) 1-12 б. О0.б. Мапайшпда, А. М.де біїма, К.М. Маїїпде біма, Мимжап де 5іїма, 5. Впапаагі, МоКе
Кпіпмар, М. РараКкага Совіпа, рН гезропвіме сопігоїІейд геІєазе ої апії-сапсег пуагорпобіс агдв їгот 5одішт аїдіпаїє апа Нудгохуараїййе бБі-соаіей ігоп охіде папорапісіе5, Еипгореап доштаї ої
Рпаптасешісв апа Віорнаптасеціїйсз 117 (2017) 29-38. 7. МО2018129761-Нап Міпдспао; 2Нпао Сапд; Оаї Нопадійап - "Роїуміпу! аісопо|/водійт аідіпаїе/пудгохуарацйіе сотрозвзіїе рег тетрбгапе, ргерагайноп теїнсоа апа арріїсайноп Іегеої" 8. КА 101840621 (В1) - Кіт ОАЕ дооп; Мооп Нушипд дип; Кіт Нуе ГЕЕ; Спо Бипад Гап; Мооп
Уцп Но-зупіпевзіз ої ріотітеїййс апа підп зігепо(й Біороїтутег/пуагохуарайцйе сотрозйез (МПК
А611 27/20; А611І 27/46; А611І 27/58; опубл. 2018-03-22) 9. СМ107823704 (А) "Регіодопіїшт гедепегайоп апа гераїї тетрбгапе апа ргерагайоп теїйоа
Шегеої" Спеп діпіао; Умеїі Лапа; Спеп Таїуїпд, МПК Аб1127/12; АЄТІ 27/16; Аб11 27/18; АЄ1І 27/20;
АбІІ 27/24; АЄТІ 27/50; АЄТІ 27/56; АЄТІ 27/58 10. СМ107840981 (А) - Мапа Хіапдпиї; 50пд Ниаподомжапод; іп Сіапо; пі 7айепод; Бепу УМеп. -
Зодіит аїдіпаге-спйозап доибіе-Іауєг едіріє тетбргапе аз м/еї!Ї аз ргерагайоп теїнод апа арріїсайоп (Ттегеої (МПК В65065/46; СО85/18; СО847/00; СО8І 5/04; СО8І 5/08; опубл. 2018-03-27
Зо
Claims (3)
1. Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів, яка складається з природних полімерів, а саме компонента А, до складу якого входить альгінат натрію та гліцерин, та компонента В, до складу якого входить хітозан, гліцерин та природні протимікробні засоби, яка відрізняється тим, що компонент А додатково містить неорганічні кальцій фосфатні частинки (СаР) стехіометричного гідроксіапатиту або кальційдефіцитного карбонатзаміщеного гідроксіапатиту, або трикальцій фосфату, або брушиту або їх суміш, вітамінний засіб Аквадетрим вітамін О3, а також біологічно активні речовини у формі легованих іонами металів (7п2:, Си, Ад") наночастинок хітозану, сумарна масова частка яких становить 2- 595 від маси компонента А, компонент В додатково містить знеболюючі та/або протимікробні лікарські засоби, при цьому компонент А за масою складає 88-80 мас. 95, а компонент В - 12-20 мас. 95 відповідно.
2. Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів за п. 1, яка відрізняється тим, що компонент А застосовується у вигляді гідрогелю зі ступенем вологості 90 Фр.
3. Біоактивна полієлектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів за п. 1, яка відрізняється тим, що масові частки альгінату та кальцій фосфатів в компоненті А складають 171 в перерахунку на суху вагу цих компонентів.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907070U UA139864U (uk) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907070U UA139864U (uk) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA139864U true UA139864U (uk) | 2020-01-27 |
Family
ID=71113906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201907070U UA139864U (uk) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA139864U (uk) |
-
2019
- 2019-06-25 UA UAU201907070U patent/UA139864U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rahimi et al. | Carbohydrate polymer-based silver nanocomposites: Recent progress in the antimicrobial wound dressings | |
| Kaczmarek-Pawelska | Alginate-based hydrogels in regenerative medicine | |
| Prakash et al. | PVA/alginate/hydroxyapatite films for controlled release of amoxicillin for the treatment of periodontal defects | |
| Hassan et al. | Polycaprolactone based electrospun matrices loaded with Ag/hydroxyapatite as wound dressings: Morphology, cell adhesion, and antibacterial activity | |
| Hasnain et al. | Nanocomposites for improved orthopedic and bone tissue engineering applications | |
| Khampieng et al. | Silver nanoparticles-based hydrogel: Characterization of material parameters for pressure ulcer dressing applications | |
| Parham et al. | Antimicrobial synthetic and natural polymeric nanofibers as wound dressing: a review | |
| Elsayed et al. | Morphological, antibacterial, and cell attachment of cellulose acetate nanofibers containing modified hydroxyapatite for wound healing utilizations | |
| Khaliq et al. | Self-crosslinked chitosan/κ-carrageenan-based biomimetic membranes to combat diabetic burn wound infections | |
| Rahman et al. | Calcium ion mediated rapid wound healing by nano-ZnO doped calcium phosphate-chitosan-alginate biocomposites | |
| CN110997019A (zh) | 包含透明质酸-钙和聚赖氨酸的创伤覆料及其制造方法 | |
| Malagurski et al. | Synthesis and antimicrobial properties of Zn-mineralized alginate nanocomposites | |
| Ijaola et al. | Polymeric biomaterials for wound healing applications: A comprehensive review | |
| Shin et al. | Fluorine-ion-releasing injectable alginate nanocomposite hydrogel for enhanced bioactivity and antibacterial property | |
| Xu et al. | Preparation and characterisation of a gellan gum-based hydrogel enabling osteogenesis and inhibiting Enterococcus faecalis | |
| Deepachitra et al. | Nanoparticles embedded biomaterials in wound treatment: a review | |
| Kumar et al. | Recent advances in the use of algal polysaccharides for skin wound healing | |
| El-Naggar et al. | Thallium/vanadate co-substitutions through hydroxyapatite/polycaprolactone nanofibrous scaffolds for biomedical domains | |
| Razali et al. | Bio‐nanocomposite of carrageenan incorporating titanium dioxide nanoparticles scaffold and hydrogel for tissue engineering applications | |
| Arshad et al. | Antimicrobial and anti-biofilm activities of bio-inspired nanomaterials for wound healing applications | |
| UA139864U (uk) | Біоактивна поліелектролітна мембрана на основі кальцій фосфатів та полімерів | |
| Aminzai et al. | Recent Applications and Evaluation of Metal Nanoparticle–Polymer Hybrids as Chronic Wound Dressings | |
| Silva et al. | Composites Based on Chitosan and Inorganic Materials for Biomedical Applications | |
| KR101845885B1 (ko) | 입자형 무세포 진피 기반의 온도감응성 유착방지 조성물의 제조방법 | |
| Sakthivel et al. | Silver ion impregnated composite biomaterial optimally prepared using zeta potential measurements |