RU2382046C1 - Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives - Google Patents
Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382046C1 RU2382046C1 RU2008133273/04A RU2008133273A RU2382046C1 RU 2382046 C1 RU2382046 C1 RU 2382046C1 RU 2008133273/04 A RU2008133273/04 A RU 2008133273/04A RU 2008133273 A RU2008133273 A RU 2008133273A RU 2382046 C1 RU2382046 C1 RU 2382046C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyols
- water
- derivatives
- soluble
- organosilicon
- Prior art date
Links
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 title claims abstract description 66
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000017 hydrogel Chemical class 0.000 title claims abstract description 35
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZZRGHKUNLAYDTC-UHFFFAOYSA-N ethoxy(methyl)silane Chemical class CCO[SiH2]C ZZRGHKUNLAYDTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 claims description 18
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003883 ointment base Substances 0.000 abstract description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 45
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 24
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 18
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 18
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 17
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 17
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 13
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 13
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 12
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 12
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 11
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfoxide Natural products CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 9
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 8
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 6
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 6
- OKIBNKKYNPBDRS-UHFFFAOYSA-N Mefluidide Chemical compound CC(=O)NC1=CC(NS(=O)(=O)C(F)(F)F)=C(C)C=C1C OKIBNKKYNPBDRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 5
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 5
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- DEWLFHSFHAHCCA-UHFFFAOYSA-J C(C(O)CO)(=O)[O-].[Si+4].C(C(O)CO)(=O)[O-].C(C(O)CO)(=O)[O-].C(C(O)CO)(=O)[O-] Chemical class C(C(O)CO)(=O)[O-].[Si+4].C(C(O)CO)(=O)[O-].C(C(O)CO)(=O)[O-].C(C(O)CO)(=O)[O-] DEWLFHSFHAHCCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 4
- KPHWPUGNDIVLNH-UHFFFAOYSA-M diclofenac sodium Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CC1=CC=CC=C1NC1=C(Cl)C=CC=C1Cl KPHWPUGNDIVLNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 4
- -1 phenolic amino acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUDKFOJTAPRTJS-UHFFFAOYSA-N C[Si](OCC(C)O)(OCC(C)O)OCC(C)O Chemical compound C[Si](OCC(C)O)(OCC(C)O)OCC(C)O XUDKFOJTAPRTJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 2
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 2
- 206010039580 Scar Diseases 0.000 description 2
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010053615 Thermal burn Diseases 0.000 description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000009534 blood test Methods 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- RTMOBVWIBCEZLG-UHFFFAOYSA-N tetrakis(2-hydroxypropyl) silicate Chemical compound CC(O)CO[Si](OCC(C)O)(OCC(C)O)OCC(C)O RTMOBVWIBCEZLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036575 thermal burns Effects 0.000 description 2
- 238000000196 viscometry Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 description 1
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEACJMVNYZDSKR-UHFFFAOYSA-N 2-octyldodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCC(CO)CCCCCCCC LEACJMVNYZDSKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002016 Aerosil® 200 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 206010059284 Epidermal necrosis Diseases 0.000 description 1
- 206010063560 Excessive granulation tissue Diseases 0.000 description 1
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 239000000232 Lipid Bilayer Substances 0.000 description 1
- 208000026139 Memory disease Diseases 0.000 description 1
- 102000007474 Multiprotein Complexes Human genes 0.000 description 1
- 108010085220 Multiprotein Complexes Proteins 0.000 description 1
- 206010057852 Nicotine dependence Diseases 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 1
- 208000004880 Polyuria Diseases 0.000 description 1
- 241000700157 Rattus norvegicus Species 0.000 description 1
- 206010039424 Salivary hypersecretion Diseases 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 239000000150 Sympathomimetic Substances 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 208000025569 Tobacco Use disease Diseases 0.000 description 1
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 210000004100 adrenal gland Anatomy 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 1
- 230000001796 anti-degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002225 anti-radical effect Effects 0.000 description 1
- 229940065524 anticholinergics inhalants for obstructive airway diseases Drugs 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000935 antidepressant agent Substances 0.000 description 1
- 229940005513 antidepressants Drugs 0.000 description 1
- 229940125715 antihistaminic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000739 antihistaminic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000164 antipsychotic agent Substances 0.000 description 1
- 229940005529 antipsychotics Drugs 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N arachidyl alcohol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000002327 cardiovascular agent Substances 0.000 description 1
- 229940125692 cardiovascular agent Drugs 0.000 description 1
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 description 1
- 150000003943 catecholamines Chemical class 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 229940112822 chewing gum Drugs 0.000 description 1
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000812 cholinergic antagonist Substances 0.000 description 1
- 229950001002 cianidanol Drugs 0.000 description 1
- 230000036570 collagen biosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000013872 defecation Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229960001193 diclofenac sodium Drugs 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000035619 diuresis Effects 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 239000003889 eye drop Substances 0.000 description 1
- 229940012356 eye drops Drugs 0.000 description 1
- 239000003885 eye ointment Substances 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229930182480 glucuronide Natural products 0.000 description 1
- 150000008134 glucuronides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 210000001126 granulation tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 238000002657 hormone replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000000527 lymphocytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000037368 penetrate the skin Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical class CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 208000026451 salivation Diseases 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000075 skin burn Toxicity 0.000 description 1
- JGMJQSFLQWGYMQ-UHFFFAOYSA-M sodium;2,6-dichloro-n-phenylaniline;acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O.ClC1=CC=CC(Cl)=C1NC1=CC=CC=C1 JGMJQSFLQWGYMQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000000891 standard diet Nutrition 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001975 sympathomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940064707 sympathomimetics Drugs 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000563 toxic property Toxicity 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 210000000264 venule Anatomy 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 208000008918 voyeurism Diseases 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине, а именно к новым биологически активным химическим соединениям - водорастворимым кремнийорганическим производным полиолов (глицерина, 1,2-пропандиола, полиэтиленгликоля), а также гидрогелям на их основе, которые могут найти применение как в качестве самостоятельных средств, обладающих транскутанной, противовоспалительной, ранозаживляющей и регенерирующей активностью, так и основы фармацевтических композиций для местного применения.The invention relates to the pharmaceutical industry and medicine, namely to new biologically active chemical compounds - a water-soluble organosilicon derivative of polyols (glycerol, 1,2-propanediol, polyethylene glycol), as well as hydrogels based on them, which can be used both as stand-alone tools possessing transcutaneous, anti-inflammatory, wound healing and regenerating activity, as well as the basis of pharmaceutical compositions for topical application.
Известна трансдермальная терапевтическая система, содержащая высокодисперсный диоксид кремния, способствующий проникновению активных лекарственных средств или других биологически активных веществ через кожу (Заявка США №2004/0086552, А61К 9/70, 2004 г.). Промотор пенетрации, высокодисперсный диоксид кремния, используют предпочтительно в форме Aerosil®200 и/или Aerosil®972, трансдермальную терапевтическую систему - в форме пластыря, содержащего непроницаемую для активных ингредиентов липкую полимерную пленку и удаляемую защитную полимерную пленку. Пластырь может быть выполнен в виде матриксной системы или мембранной системы с резервуаром. Содержание высокодисперсного диоксида кремния в адгезивном слое пластыря может составлять 0,1-10 мас.%, предпочтительно 2-5%. Дополнительно используют этанол (преимущественно) или олеиновую кислоту (5-10%); также могут быть использованы и другие известные ускорители пенетрации: 1,2-пропандиол, полиэтиленгликоль, ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты, их эфиры и соли, сульфоксиды и прочие соединения.Known transdermal therapeutic system containing highly dispersed silicon dioxide, facilitating the penetration of active drugs or other biologically active substances through the skin (US Application No. 2004/0086552, A61K 9/70, 2004). The penetration promoter, highly dispersed silica, is preferably used in the form of Aerosil®200 and / or Aerosil®972, and the transdermal therapeutic system is in the form of a patch containing a sticky polymer film impervious to active ingredients and a removable protective polymer film. The patch may be in the form of a matrix system or a membrane system with a reservoir. The content of finely divided silica in the adhesive layer of the patch may be 0.1-10 wt.%, Preferably 2-5%. Additionally, ethanol (mainly) or oleic acid (5-10%) is used; other well-known penetration accelerators can also be used: 1,2-propanediol, polyethylene glycol, unsaturated and saturated fatty acids, their esters and salts, sulfoxides and other compounds.
Биологически активные агенты могут быть разнообразными лекарственными средствами, применяемыми для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, для заместительной гормональной терапии, для лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, болевых симптомов, расстройств памяти, никотиновой зависимости и других заболеваний. Пригодными биологически активными агентами могут быть, например, антихолинергические и антигистаминные средства, нейролептики, антидепрессанты, анальгетики, симпатомиметики, антикоагулянты, кардиоваскулярные препараты и прочие лекарственные средства.Biologically active agents can be a variety of drugs used to treat cardiovascular diseases, for hormone replacement therapy, for the treatment of epilepsy, Parkinson's disease, pain symptoms, memory disorders, nicotine addiction and other diseases. Suitable biologically active agents may be, for example, anticholinergics and antihistamines, antipsychotics, antidepressants, analgesics, sympathomimetics, anticoagulants, cardiovascular drugs and other drugs.
Однако использование в известном средстве высокодисперсного диоксида кремния (аэросила) может привести к неблагоприятным последствиям, связанным с обезвоживанием (высушиванием) кожи. Кроме того, установленная на примере кожи мыши (in vitro) способность аэросила ускорять чрескожное проникновение лекарственных средств дополняется использованием известных промоторов пенетрации, например этанола, который также может оказывать и побочное отрицательное воздействие на кожу, что существенно ограничивает широкий спектр специфической активности известного средства.However, the use of finely dispersed silicon dioxide (aerosil) in a known agent can lead to adverse effects associated with dehydration (drying) of the skin. In addition, the aerosil’s ability to accelerate the transdermal penetration of drugs, established by the example of mouse skin (in vitro), is supplemented by the use of well-known penetration promoters, for example ethanol, which can also have adverse skin effects, which significantly limits the wide range of specific activity of the known agent.
Известно водорастворимое биологически активное кремнийорганическое соединение формулы [-Si(СН3)2-O-СН2-СН(ОН)-СН2-O-]n, где n>1 (Патент Франции №2160293, А61К 27/00, С07F 7/00, 1973 г.). Известное соединение получено при нагревании глицерина с диметилдиэтоксисиланом или гексаметилдисилазаном с последующей ректификацией. Образующийся первоначально циклический продукт
Оно может быть использовано как самостоятельно, например в виде раствора для инъекций (0,25, 0,5 или 1,0%) или компрессов, а также в сочетании с активными лекарственными добавками при местном применении, например с салициловой кислотой, что особенно эффективно в случае электрофореза.It can be used alone, for example, in the form of a solution for injection (0.25, 0.5 or 1.0%) or compresses, as well as in combination with active medicinal additives in topical application, for example, with salicylic acid, which is especially effective in case of electrophoresis.
Показаниями к применению известного средства, в том числе, в сочетании с фармацевтически приемлемыми проводниками, являются любые воспалительные процессы, нарушение артериальной и венозной циркуляции, остеопороз, ожоги. Возможны также косметические приложения.Indications for use of the known agent, including in combination with pharmaceutically acceptable vehicles, are any inflammatory processes, violation of arterial and venous circulation, osteoporosis, burns. Cosmetic applications are also possible.
Однако в качестве недостатков известного средства можно отметить возможность полимеризационных превращений при хранении, а также гидролитического расщепления и последующей конденсации с образованием неактивных силоксановых полимеров (М.Г.Воронков, В.П.Милешкевич, Ю.А.Южелевский. Силоксановая связь. Новосибирск: Наука, 1976, 413 с.), что снижает терапевтическую эффективность средства. При этом используемые для местного применения, например в компрессах, низкие концентрации средства (не более 1%) недостаточно эффективны без электрофореза.However, the disadvantages of the known means are the possibility of polymerization transformations during storage, as well as hydrolytic decomposition and subsequent condensation with the formation of inactive siloxane polymers (M.G. Voronkov, V.P. Mileshkevich, Yu.A. Yuzhelevsky. Siloxane bond. Novosibirsk: Science, 1976, 413 pp.), Which reduces the therapeutic effectiveness of the drug. At the same time, used for local application, for example in compresses, low concentrations of the agent (not more than 1%) are not effective enough without electrophoresis.
Известны также глицераты кремния, обладающие транскутанной проводимостью медикаментозных средств, и глицерогидрогели на их основе состава Si(С3Н7O3)4·x С3Н8О3·у Н2O, где 3≤х≤10, 20≤у≤40 (Патент РФ №2255939, С07F 7/04, А61К 47/30, 2005 г.). Глицераты кремния получены взаимодействием тетраэтоксисилана с избытком глицерина в присутствии катализатора - тетрабутоксититана; глицерогидрогели образуются при взаимодействии глицератов кремния с водными растворами электролитов.Also known are silicon glycerates having transcutaneous conductivity of drugs, and glycerohydrogels based on them with the composition Si (С 3 Н 7 O 3 ) 4 · x С 3 Н 8 О 3 · у Н 2 O, where 3≤х≤10, 20≤ y≤40 (RF Patent No. 2255939, С07F 7/04, А61К 47/30, 2005). Silicon glycerates obtained by the interaction of tetraethoxysilane with an excess of glycerol in the presence of a catalyst - tetrabutoxytitanium; glycerohydrogels are formed by the interaction of silicon glycerates with aqueous solutions of electrolytes.
Известные соединения нетоксичны, проявляют высокую пенетрирующую активность, обладают местным антимикробным действием различной степени выраженности и могут быть использованы как в виде самостоятельных средств для местного применения, так и в качестве физиологически активной основы трансдермальных терапевтических систем с возможным широким спектром применения в медицине.Known compounds are non-toxic, exhibit high penetrating activity, have local antimicrobial effects of varying degrees of severity and can be used both as stand-alone agents for topical application and as a physiologically active basis for transdermal therapeutic systems with a wide range of medical applications.
Однако невысокое содержание кремния в составе средства, особенно в гидрогелях, недостаточно для проявления выраженного самостоятельного лечебного эффекта. В то же время можно предположить, что введение метальных групп в молекулярную структуру глицератов кремния положительно скажется как на транскутанной активности соединений, так и на активизации их ранозаживляющего и регенерирующего действия, так как будет приводить к увеличению количественного содержания кремния и, кроме того, замедлять процессы гидролиза и связывания кремния в неактивную дисперсную фазу (при образовании гидрогелей). Введение метильных групп, кроме того, повышает липофильность молекулы, что должно способствовать трансмембранному переносу кремния через липидный бислой клеточных мембран, т.е. повышению транскутанной активности.However, the low silicon content in the composition of the product, especially in hydrogels, is not enough for the manifestation of a pronounced independent therapeutic effect. At the same time, it can be assumed that the introduction of methyl groups into the molecular structure of silicon glycerates will positively affect both the transcutaneous activity of the compounds and the activation of their wound healing and regenerating effects, since it will lead to an increase in the quantitative content of silicon and, in addition, to slow down the processes hydrolysis and binding of silicon into an inactive dispersed phase (with the formation of hydrogels). The introduction of methyl groups, in addition, increases the lipophilicity of the molecule, which should contribute to the transmembrane transfer of silicon through the lipid bilayer of cell membranes, i.e. increase transcutaneous activity.
Наиболее близким решением к заявляемому (прототип) является биологически активное соединение кремния общей формулыThe closest solution to the claimed (prototype) is a biologically active silicon compound of the General formula
в котором А, В, С, D представляют собой радикалы, отличающиеся от -ОН и связанные с атомом Si ковалентными связями; две или три из указанных связей являются связями типа Si-O-C, Si-S-C или Si-N-C, гидролизуемыми in vivo с образованием биологически активных Si-OH связей, особенно при контакте с живыми тканями; связи А и D с атомом Si формулы (б) всегда остаются гидролизуемыми. При этом по крайней мере одно из соединений, образующихся при гидролизе, является соединением, названным стабилизирующим и предотвращающим образование полимеров из гидролизуемых связей (Патент США №6211393, С07F 7/18, A61К 31/695, 2001 г.).in which A, B, C, D are radicals other than —OH and bonded to the Si atom by covalent bonds; two or three of these bonds are bonds of the type Si — O — C, Si — S — C, or Si — N — C, hydrolyzable in vivo to form biologically active Si — OH bonds, especially when in contact with living tissues; the bonds of A and D with the Si atom of formula (b) always remain hydrolyzable. At the same time, at least one of the compounds formed during hydrolysis is a compound called stabilizing and preventing the formation of polymers from hydrolyzable bonds (US Patent No. 6211393, C07F 7/18, A61K 31/695, 2001).
В качестве указанных стабилизаторов, образующихся в результате гидролиза предшественников формулы (а) или (б), могут быть α- и β-гидроксикарбоновые кислоты, глюкорониды, гидроксилированные или фенольные аминокислоты, такие как серин, треонин или тирозин; соединения, содержащие несколько спиртовых или фенольных группировок и, прежде всего, близкие к спиртовым (или фенольным) функциональные группировки; в качестве стабилизаторов могут быть использованы, например, гликоль, катехин и катехоламин, полиэтиленгликоль, многоатомный спирт, такой как глицерин, моносахариды и другие соединения.As these stabilizers resulting from the hydrolysis of the precursors of formula (a) or (b), there may be α- and β-hydroxycarboxylic acids, glucuronides, hydroxylated or phenolic amino acids, such as serine, threonine or tyrosine; compounds containing several alcohol or phenolic groups and, above all, functional groups close to alcohol (or phenolic); as stabilizers, for example, glycol, catechin and catecholamine, polyethylene glycol, polyhydric alcohol such as glycerol, monosaccharides and other compounds can be used.
Известные соединения, а также терапевтические, диетические и косметические композиции на их основе используют в виде капсул для перорального введения, маслянистых гелей, глазной мази, маслянистого крема для массажа (а также в других косметических средствах). Они обладают противовоспалительной, регенеративной, антидегенерационной, нормализующей, антирадикальной и антигликирующей активностью и в целом стимулируют защитные силы организма человека и животных.Known compounds, as well as therapeutic, dietary and cosmetic compositions based on them, are used in the form of capsules for oral administration, oily gels, eye ointment, oily massage cream (as well as in other cosmetics). They have anti-inflammatory, regenerative, anti-degenerative, normalizing, anti-radical and anti-glycation activity and generally stimulate the defenses of the human body and animals.
Однако недостатком известного средства является неустойчивость к гидролитическому расщеплению, которое может приводить к силанольной конденсации с образованием неактивных силоксановых полимеров, что в конечном итоге снижает терапевтическую эффективность средства; кроме того, возможны полимеризационные превращения известного средства, происходящие в том случае, если в качестве заместителей у атома кремния содержатся полиолатные группы; это также может привести к снижению терапевтической эффективности.However, a disadvantage of the known agent is instability to hydrolytic cleavage, which can lead to silanol condensation with the formation of inactive siloxane polymers, which ultimately reduces the therapeutic efficacy of the agent; in addition, polymerization transformations of a known agent are possible, occurring when polyolate groups are present as substituents on the silicon atom; it can also lead to a decrease in therapeutic efficacy.
Известен также способ получения биологически активных соединений кремния, заключающийся в гидролизе предшественника, имеющего указанную выше формулу (а) или (б); при этом гидролиз проводят в растворителе, содержащем малое количество воды, предпочтительно между 0,1 и 5%, и состоящем из спиртов, таких как этиловый спирт, изопропанол или жирный спирт, такой как циклогексанол или октилдодеканол, гликоли, такие как пропиленгликоль, бутиленгликоль, гексиленгликоль или полиэтиленгликоль; или в смешивающихся с водой органических растворителях, таких как этилацетат или ацетон (Патент США №6172250, С07F 7/08, А61К 7/06, 2001 г.).There is also known a method for producing biologically active silicon compounds, which consists in hydrolysis of a precursor having the above formula (a) or (b); the hydrolysis is carried out in a solvent containing a small amount of water, preferably between 0.1 and 5%, and consisting of alcohols such as ethyl alcohol, isopropanol or a fatty alcohol such as cyclohexanol or octyldodecanol, glycols such as propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol or polyethylene glycol; or in water-miscible organic solvents such as ethyl acetate or acetone (US Patent No. 6172250, C07F 7/08, A61K 7/06, 2001).
Биологическая активность соединений кремния, полученных известным способом, обеспечивается их биодоступностью и наблюдается только тогда, когда они образуют в результате гидролиза силоксановые олигомеры низкого молекулярного веса с большим содержанием высокополярных функциональных Si-OH-групп, способных к образованию со стабилизаторами динамических структур со "смешанным" характером связи (водородная, ковалентная).The biological activity of silicon compounds obtained in a known manner is ensured by their bioavailability and is observed only when they form, as a result of hydrolysis, siloxane oligomers of low molecular weight with a high content of highly polar functional Si-OH groups capable of forming “mixed” dynamic structures with stabilizers the nature of the bond (hydrogen, covalent).
Терапевтические композиции с использованием полученных известным способом биологически активных соединений кремния применяются в форме водного геля (например, на основе карбопола), в форме глазных капель, стоматологических приложений (раствор или гель для десен, жевательная резинка, другие средства); косметические композиции - в форме лосьона для волос, крема для кожи лица и прочих средств.Therapeutic compositions using biologically active silicon compounds obtained in a known manner are used in the form of an aqueous gel (for example, based on carbopol), in the form of eye drops, dental applications (solution or gel for gums, chewing gum, other means); cosmetic compositions - in the form of hair lotion, face cream and other products.
В качестве недостатка известного способа можно отметить склонность к полимеризационным превращениям используемых в качестве предшественников соединений формулы (а) или (б) в случае полифункциональных гидроксилсодержащих стабилизаторов, например глицерина, что может привести к снижению терапевтической эффективности средства. Кроме того, создание фармацевтических и косметических композиций с использованием предшественников формулы (а) или (б) предполагает также использование органических растворителей и целого ряда вспомогательных веществ: гелеобразователей, стабилизаторов, эмульгаторов и прочих соединений, что существенно усложняет процесс получения.As a disadvantage of the known method, one can note the tendency to polymerization reactions of the compounds of formula (a) or (b) used as precursors in the case of polyfunctional hydroxyl-containing stabilizers, for example glycerol, which can lead to a decrease in the therapeutic effectiveness of the agent. In addition, the creation of pharmaceutical and cosmetic compositions using the precursors of formula (a) or (b) also involves the use of organic solvents and a number of auxiliary substances: gelling agents, stabilizers, emulsifiers and other compounds, which significantly complicates the process of preparation.
Таким образом, перед авторами настоящего изобретения стояла задача получить новые водорастворимые биологически активные кремнийорганические производные полиолов, а также гидрогели на их основе, обладающие транскутанной и ранозаживляющей активностью, терапевтическая эффективность которых сохраняется на высоком уровне за счет их стабильности к гидролитическому расщеплению и полимеризационным превращениям.Thus, the authors of the present invention had the task to obtain new water-soluble biologically active organosilicon derivatives of polyols, as well as hydrogels based on them, having transcutaneous and wound healing activity, the therapeutic effectiveness of which is maintained at a high level due to their stability to hydrolytic cleavage and polymerization transformations.
При этом соединения должны быть нетоксичны, стабильны при хранении, просты в получении и хорошо воспроизводимы в способе получения при использовании доступного сырья, удобны для практического применения как в виде самостоятельных средств, так и в местных фармацевтических композициях.In this case, the compounds should be non-toxic, stable during storage, easy to obtain and well reproducible in the production method using available raw materials, convenient for practical use both as stand-alone products and in local pharmaceutical compositions.
Поставленная задача решена путем применения новых соединений, а именно водорастворимых кремнийорганических производных полиолов, обладающих транскутанной и ранозаживляющей активностью, состав которых в избытке полиола отвечает формулеThe problem is solved by the use of new compounds, namely water-soluble organosilicon derivatives of polyols with transcutaneous and wound healing activity, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula
(СН3)4-nSi(O-R-ОН)n·х HO-R-OH,(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH,
где R=-СН2-СН(ОН)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-CH2-О-)mСН2-СН2-,where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0,5≤х≤2,9,0.5≤x≤2.9,
n=2-4,n = 2-4,
m=7,7 или 12,0,m = 7.7 or 12.0,
с динамической вязкостью 0,8-29,0 Па·сек (20±0,5°С), полученных взаимодействием (метил)этоксисиланов с полиолами в мольном соотношении 1:(2,2-6,9) при нагревании реакционной массы до 120-130°С, выдержкой при этой температуре не менее 4-х часов при интенсивном перемешивании с последующим удалением образующегося спирта.with a dynamic viscosity of 0.8-29.0 Pa · s (20 ± 0.5 ° C) obtained by the interaction of (methyl) ethoxysilanes with polyols in a molar ratio of 1: (2.2-6.9) when the reaction mass is heated to 120-130 ° C, holding at this temperature for at least 4 hours with vigorous stirring, followed by removal of the resulting alcohol.
При этом водорастворимые кремнийорганические производные полиолов могут быть получены в присутствии катализатора, например тетрабутоксититана, в количестве 0,04-0,06 моль на 1 моль (метил)этоксисилана.In this case, water-soluble organosilicon derivatives of polyols can be obtained in the presence of a catalyst, for example tetrabutoxytitanium, in an amount of 0.04-0.06 mol per 1 mol of (methyl) ethoxysilane.
Поставленная задача также решена путем использования гидрогелей на основе кремнийорганических производных полиолов, содержащих воду и гелеобразующую добавку, которые в качестве кремнийорганических производных полиолов содержат, по крайней мере, одно кремнийорганическое производное, состав которого в избытке полиола соответствует формулеThe problem is also solved by using hydrogels based on organosilicon derivatives of polyols containing water and a gel-forming additive, which as organosilicon derivatives of polyols contain at least one organosilicon derivative, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula
(СН3)4-nSi(O-R-ОН)n·х HO-R-OH,(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH,
где R=-СН2-СН(ОН)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-CH2-О-)mСН2-СН2-,where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0,5≤х≤2,9,0.5≤x≤2.9,
n=2-4,n = 2-4,
m=7,7 или 12,0,m = 7.7 or 12.0,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:in the following ratio of components, wt.%:
кремнийорганические производныеorganosilicon derivatives
В настоящее время в патентной и научно-технической литературе не известны биологически активные водорастворимые кремнийорганические производные полиолов, состав которых в избытке полиола отвечает вышеуказанной формуле, и гидрогели на их основе, обладающие транскутанной и ранозаживляющей активностью, которые были бы получены предлагаемым способом и содержали упомянутые компоненты в заявляемых интервалах.Currently, biologically active water-soluble organosilicon derivatives of polyols, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the above formula, and hydrogels based on them having transcutaneous and wound healing activity that would be obtained by the proposed method and contain the mentioned components are not known in the patent and scientific literature in the claimed intervals.
Кремний является эссенциальным элементом нормального функционирования организма человека. Он присутствует практически во всех органах и тканях, особенно богата кремнием соединительная ткань. Кремний является структурным компонентом в составе мукополисахаридов и их белковых комплексов, образующих остов соединительной ткани и определяющих ее механическую прочность, эластичность и упругость. Кремний обеспечивает рост и упрочнение соединительной ткани как в период эмбрионального развития, так и при заживлении ран; способствует биосинтезу коллагена и образованию костной ткани; играет существенную роль в метаболических процессах; препятствует отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов (М.Г. Воронков, Г.И.Зельчан, Э.Я.Лукевиц. Кремний и жизнь. Биохимия, фармакология и токсикология соединений кремния. Рига: Зинатне, 1978, 586 с.). Содержание кремния в органах и тканях организма при различных заболеваниях может значительно изменяться, и не исключено, что нарушение его обмена может являться причиной целого ряда заболеваний.Silicon is an essential element in the normal functioning of the human body. It is present in almost all organs and tissues, especially connective tissue is rich in silicon. Silicon is a structural component in the composition of mucopolysaccharides and their protein complexes, which form the backbone of the connective tissue and determine its mechanical strength, elasticity and elasticity. Silicon provides the growth and hardening of connective tissue both during embryonic development and during wound healing; promotes collagen biosynthesis and bone formation; plays a significant role in metabolic processes; prevents the deposition of cholesterol on the walls of blood vessels (MG Voronkov, GI Zelchan, E. Ya. Lukevits. Silicon and life. Biochemistry, pharmacology and toxicology of silicon compounds. Riga: Zinatne, 1978, 586 pp.). The silicon content in the organs and tissues of the body for various diseases can vary significantly, and it is possible that a violation of its metabolism can cause a number of diseases.
Таким образом, создание лекарственных препаратов на основе соединений кремния имеет под собой совершенно определенную биохимическую основу и является актуальной задачей.Thus, the creation of drugs based on silicon compounds has a completely defined biochemical basis and is an urgent task.
Заявляемые водорастворимые кремнийорганические производные полиолов (глицерина, 1,2-пропандиола, полиэтиленгликоля), а также гидрогели на их основе обладают транскутанной проводимостью лекарственных средств, ранозаживляющей, противовоспалительной и регенерирующей активностью, нетоксичны и могут быть использованы в медицине и косметологии.The inventive water-soluble organosilicon derivatives of polyols (glycerol, 1,2-propanediol, polyethylene glycol), as well as hydrogels based on them, have transcutaneous drug conductivity, wound healing, anti-inflammatory and regenerative activity, are non-toxic and can be used in medicine and cosmetology.
Жидкие водорастворимые кремнийорганические производные полиолов могут быть использованы как самостоятельные средства, например в виде примочек, компрессов, или в сочетании с активными лекарственными веществами; кроме того, их можно использовать как добавки в различные композиции, в том числе, и для получения комбинированных гидрогелей.Liquid water-soluble organosilicon derivatives of polyols can be used as independent means, for example, in the form of lotions, compresses, or in combination with active medicinal substances; in addition, they can be used as additives in various compositions, including for the preparation of combined hydrogels.
Гидрогели являются удобной формой для местного применения. Их также можно использовать как самостоятельно, так и для создания мягких лекарственных форм. При этом структура геля обеспечивает пролонгированное действие активных лекарственных добавок, а транскутанная активность - их глубокое проникновение в ткани организма.Hydrogels are a convenient form for topical application. They can also be used both independently and to create soft dosage forms. In this case, the gel structure provides a prolonged action of active drug additives, and transcutaneous activity - their deep penetration into the body tissues.
Способ получения заявляемых новых соединений - водорастворимых кремнийорганических производных полиолов (глицерина, 1,2-пропандиола, полиэтиленгликоля), состав которых в избытке полиола отвечает формулеA method of obtaining the claimed new compounds - water-soluble organosilicon derivatives of polyols (glycerol, 1,2-propanediol, polyethylene glycol), the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula
(СН3)4-nSi(O-R-ОН)n·х HO-R-OH,(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH,
где R=-СН2-СН(ОН)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-CH2-О-)mСН2-СН2-,where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0,5≤х≤2,9,0.5≤x≤2.9,
n=2-4,n = 2-4,
m=7,7 или 12,0,m = 7.7 or 12.0,
отличается простотой, экономичностью, основан на использовании недорогого отечественного сырья и может быть осуществлен по реакции алкоголиза в избытке полиола следующим образом:It is simple, economical, based on the use of inexpensive domestic raw materials and can be carried out by the reaction of alcoholysis in excess of polyol as follows:
Способ предусматривает реакцию (метил)этоксисиланов формулы (СН3)4-nSi(ОС2Н5)n, где n=2-4, с полиолами формулы HO-R-OH, где R=-СН2-СН(ОН)-СН2-, -СН2-СН(СН3)-, (-CH2-CH2-O-)mCH2-CH2-, m=7,7 или 12,0, в мольном соотношении 1:(2,2-6,9) при нагревании реакционной массы до 120-130°С, выдержкой при этой температуре не менее 4-х часов при интенсивном перемешивании с последующим удалением образующегося этилового спирта сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. При этом в случае диметилдиэтоксисилана образующийся этиловый спирт удаляется в виде азеотропа, содержащего 81% спирта, что предполагает использование несколько большего количества исходного диметилдиэтоксисилана: так, при х=0,5, избыток полиола (z) составляет 2,2.The method involves the reaction of (methyl) ethoxysilanes of the formula (CH 3 ) 4-n Si (OS 2 H 5 ) n , where n = 2-4, with polyols of the formula HO-R-OH, where R = -CH 2 -CH (OH ) -CH 2 -, -CH 2 -CH (CH 3 ) -, (-CH 2 -CH 2 -O-) m CH 2 -CH 2 -, m = 7.7 or 12.0, in a molar ratio of 1 : (2.2-6.9) when the reaction mass is heated to 120-130 ° C, holding at this temperature for at least 4 hours with vigorous stirring, followed by removal of the resulting ethyl alcohol, first at atmospheric pressure, then under vacuum on a rotary evaporator to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in theoretical th amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mmHg and a temperature of 130 ° C. In the case of dimethyldiethoxysilane, the resulting ethyl alcohol is removed as an azeotrope containing 81% alcohol, which suggests the use of a slightly larger amount of the initial dimethyldiethoxysilane: for example, at x = 0.5, the excess polyol (z) is 2.2.
Полученные продукты представляют собой прозрачные бесцветные (за исключением производных полиэтиленгликоля) жидкости с различной вязкостью, хорошо растворимые в воде и охарактеризованы данными элементного анализа, рефрактометрии, ИКС и вискозиметрии. Динамическую вязкость определяли на вискозиметре ротационного типа Viscotester 6R. Погрешность измерения ±6%.The resulting products are transparent, colorless (with the exception of derivatives of polyethylene glycol) liquids with various viscosities, are readily soluble in water and are characterized by data of elemental analysis, refractometry, IR and viscometry. Dynamic viscosity was determined on a Viscotester 6 R rotational type viscometer. Measurement error ± 6%.
В случае использования катализатора, тетрабутоксититана - Ti(OBu)4, время реакции сокращается в 3-4 раза. При этом полученные продукты, из-за присутствия катализатора, представляют собой жидкости белого цвета, неограниченно смешивающиеся с водой; также охарактеризованы данными элементного анализа, рефрактометрии, ИКС и вискозиметрии.In the case of using a catalyst, tetrabutoxy titanium - Ti (OBu) 4 , the reaction time is reduced by 3-4 times. At the same time, the products obtained, due to the presence of a catalyst, are white liquids that mix indefinitely with water; also characterized by elemental analysis, refractometry, IKS and viscometry.
Гидрогели на основе, по крайней мере, одного из заявляемых соединений, состав которых отвечает формулеHydrogels based on at least one of the claimed compounds, the composition of which corresponds to the formula
(СН3)4-nSi(O-R-ОН)n·х HO-R-OH,(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH,
где R=-СН2-СН(ОН)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-CH2-О-)mСН2-СН2-,where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0,5≤х≤2,9,0.5≤x≤2.9,
n=2-4,n = 2-4,
m=7,7 или 12,0,m = 7.7 or 12.0,
могут быть получены следующим образом. К полученным кремнийорганическим производным полиолов в избытке полиола при температуре 85-90°С и перемешивании добавляют водный раствор, содержащий гелеобразующую добавку - соль-электролит, например NaCl, NaF, в количестве 0,01-0,50% от общей массы. Перемешивание и нагревание проводят до получения однородного геля различной консистенции в зависимости от состава (содержание кремнийорганических производных полиолов в избытке полиола при этом составляет 44,95-98,01% от общей массы геля), прозрачного или полупрозрачного, от белого цвета до бесцветного, без запаха, устойчивого при хранении. Продукты охарактеризованы данными элементного анализа, рефрактометрии, ИКС.can be obtained as follows. To the obtained organosilicon derivative of polyols in an excess of polyol at a temperature of 85-90 ° C and stirring, add an aqueous solution containing a gelling additive - salt-electrolyte, for example NaCl, NaF, in an amount of 0.01-0.50% of the total mass. Mixing and heating is carried out until a homogeneous gel of different consistency is obtained depending on the composition (the content of organosilicon derivatives of polyols in excess of the polyol in this case is 44.95-98.01% of the total mass of the gel), transparent or translucent, from white to colorless, without odor resistant during storage. Products are characterized by data of elemental analysis, refractometry, IKS.
Химизм образования кремнийорганических производных полиолов включает ускоряемую катализатором, например тетрабутоксититаном, равновесную реакцию алкоголиза (алкил)алкоксисиланов полиолами с удалением образующегося летучего спирта до образования продуктов, состав которых в избытке полиола отвечает формулеThe chemistry of the formation of organosilicon derivatives of polyols includes accelerated by a catalyst, for example tetrabutoxy titanium, the equilibrium reaction of alcoholysis of (alkyl) alkoxysilanes with polyols to remove the resulting volatile alcohol to form products, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula
(СН3)4-nSi(O-R-ОН)n·х HO-R-OH,(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH,
где R=-СН2-СН(ОН)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-CH2-О-)mСН2-СН2-,where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0,5≤х≤2,9,0.5≤x≤2.9,
n=2-4,n = 2-4,
m=7,7 или 12,0.m = 7.7 or 12.0.
Избыток полиола в реакции способствует ее протеканию, препятствует образованию циклических и полимерных продуктов, придает необходимую консистенцию продукту, пригодную для практического использования.Excess polyol in the reaction promotes its course, prevents the formation of cyclic and polymer products, gives the necessary consistency to the product, suitable for practical use.
При получении гидрогелей избыток полиола замедляет процессы гидролиза кремнийорганических производных полиолов (вследствие их комплексообразования с полиолами) и последующую конденсацию образующихся силанолов в неактивные силоксановые полимеры.Upon receipt of hydrogels, an excess of polyol slows down the hydrolysis of organosilicon derivatives of polyols (due to their complexation with polyols) and the subsequent condensation of the resulting silanols into inactive siloxane polymers.
В случае гидрогелей избыток полиола также играет роль умягчителя (пластификатора), придавая гелю мягкую консистенцию и хорошую смазывающую способность.In the case of hydrogels, an excess of polyol also plays the role of a softener (plasticizer), giving the gel a soft consistency and good lubricity.
В случае тетра- и трифункциональных кремнийорганических производных полиолов при взаимодействии с водными растворами происходит ускоряемый различными добавками, например солями-электролитами, гидролиз связей Si-O-C с образованием силанольных группировок Si-OH и их последующая конденсация в дисилоксановые Si-O-Si группировки, выполняющие роль сшивок в дисперсной фазе.In the case of tetra- and trifunctional organosilicon derivatives of polyols when interacting with aqueous solutions, hydrolysis of Si-OC bonds is accelerated by various additives, for example, electrolyte salts, to form silanol groups of Si-OH and their subsequent condensation to disiloxane Si-O-Si groups performing the role of crosslinking in the dispersed phase.
Образующиеся частицы дисперсной фазы соединяются между собой в рыхлую пространственную сетку, которая содержит в своих ячейках дисперсионную среду, при этом система теряет текучесть, и образуется гель. Дисперсионная среда представляет собой водный раствор полиолов, содержащий активные кремнийорганические производные полиолов, в том числе, частично гидролизованные и олигомерные, содержащие Si-OH группы, что, по мнению авторов, и обеспечивает ранозаживляющую и транскутанную активность заявляемого средства (в случае гидрогеля).The resulting particles of the dispersed phase are interconnected into a loose spatial network that contains a dispersion medium in its cells, while the system loses fluidity and a gel forms. The dispersion medium is an aqueous solution of polyols containing active organosilicon derivatives of polyols, including partially hydrolyzed and oligomeric ones containing Si-OH groups, which, according to the authors, provides wound healing and transcutaneous activity of the claimed agent (in the case of a hydrogel).
Стабилизации образующегося геля способствует комплексообразование по связям Si-O-Si, Si-O-C, С-О-Н, Н-О-Н с образованием сольватокомплексов.Stabilization of the resulting gel is facilitated by complexation of the bonds Si-O-Si, Si-O-C, С-О-Н, Н-О-Н with the formation of solvate complexes.
В случае совместного использования дифункциональных и тетра- или трифункциональных кремнийорганических производных полиолов образуются комбинированные гидрогели.In the case of the combined use of difunctional and tetra- or trifunctional organosilicon derivatives of polyols, combined hydrogels are formed.
Исследования, проведенные авторами, позволили определить оптимальный состав заявляемого средства по содержанию полиола HO-R-OH в формуле (CH3)4-nSi(O-R-OH)n·х HO-R-OH, где 0,5≤х≤2,9, а также по содержанию воды в гидрогелях, что определяется устойчивостью и наиболее приемлемой консистенцией заявляемого средства для практического использования как в виде самостоятельного средства, так и основы местных фармацевтических композиций.Studies conducted by the authors, allowed to determine the optimal composition of the claimed funds for the content of the polyol HO-R-OH in the formula (CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n · x HO-R-OH, where 0.5≤x≤ 2.9, as well as the water content in hydrogels, which is determined by the stability and the most acceptable consistency of the claimed agent for practical use both as an independent agent and as a basis for local pharmaceutical compositions.
Содержание электролита менее 0,01 мас.% оказывает слабое гелеобразующее действие, а более 0,50% уже не способствует гелеобразованию, но может привести к ухудшению физико-химических свойств и/или неблагоприятному воздействию на кожу и организм в целом.An electrolyte content of less than 0.01 wt.% Has a weak gelling effect, and more than 0.50% no longer contributes to gelation, but can lead to a deterioration in physicochemical properties and / or adverse effects on the skin and the body as a whole.
Нижеследующие примеры характеризуют способ получения кремнийорганических производных полиолов (примеры 1-9) и гидрогелей на их основе (примеры 10-16), а также определение их острой токсичности, изучение ранозаживляющей и транскутанной активности (на примере экспериментальных животных).The following examples characterize the method of obtaining organosilicon derivatives of polyols (examples 1-9) and hydrogels based on them (examples 10-16), as well as the determination of their acute toxicity, the study of wound healing and transcutaneous activity (for example, experimental animals).
Пример 1. Синтез тетракис(2,3-диоксипропокси)силана в 2,9-мольном избытке глицерина без катализатора (1.1) и в присутствии катализатора (1.2)Example 1. Synthesis of tetrakis (2,3-dioxipropoxy) silane in a 2.9-molar excess of glycerol without catalyst (1.1) and in the presence of a catalyst (1.2)
Синтезы кремнийорганических производных полиолов по примерам 1-9 проводят в одногорлой круглодонной колбе объемом 150 мл, снабженной трехрогой насадкой, механической мешалкой, обратным водяным холодильником и капельной воронкой.The syntheses of organosilicon derivatives of the polyols according to examples 1-9 are carried out in a one-neck round-bottomed flask with a volume of 150 ml, equipped with a three-horned nozzle, a mechanical stirrer, a reflux water cooler and a dropping funnel.
1.1. К 48,29 г (0,524 моль) глицерина при перемешивании по каплям добавляют 15,83 г (0,076 моль) тетраэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 12 ч при температуре 120°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 49,49 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость с динамической вязкостью 28,8 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4790, растворимую в воде, спирте, не растворимую в хлороформе и эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле Si(С3Н7O3)4·2,9 С3Н8О3.1.1. To 48.29 g (0.524 mol) of glycerol, 15.83 g (0.076 mol) of tetraethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 12 hours at a temperature of 120 ° C, after which the ethyl alcohol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 49.49 g (99%). The product is a clear, colorless, viscous liquid with a dynamic viscosity of 28.8 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4790, soluble in water, alcohol, insoluble in chloroform and ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 · 2.9 C 3 H 8 O 3 .
Найдено, %: С 37,28; Н 8,15; Si 4,21. C20,7 H51,2 O20,7 Si.Found,%: C 37.28; H 8.15; Si 4.21. C 20.7 H 51.2 O 20.7 Si.
Вычислено, %: С 37,70; Н 7,83; Si 4,26.Calculated,%: C 37.70; H 7.83; Si 4.26.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3358 (ОН); 2937, 2884 (С-Н); 1111 (С-O в С-О-Н втор.); 1047 (С-O в С-О-Н перв.); 1023 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3358 (OH); 2937, 2884 (C-H); 1111 (С-О in С-О-Н sec.); 1047 (С-О in С-О-Н first); 1023 (Si-OC).
1.2. К 48,13 г (0,523 моль) глицерина при перемешивании по каплям добавляют 15,18 г (0,073 моль) тетраэтоксисилана и 0,99 г (0,003 моль) тетрабутоксититана (0,04 моль/1 моль тетраэтоксисилана). Реакционную массу перемешивают в течение 4 ч при температуре 120°С, после чего удаляют образующиеся этиловый и бутиловый спирты сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спиртов) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 49,52 г (99%). Продукт представляет собой полупрозрачную бесцветную вязкую жидкость с динамической вязкостью 29,0 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4793, неограниченно смешивающуюся с водой и спиртом, не растворимую в хлороформе и эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле Si(С3Н7O3)4·2,9 С3Н8О3.1.2. To 48.13 g (0.523 mol) of glycerol, 15.18 g (0.073 mol) of tetraethoxysilane and 0.99 g (0.003 mol) of tetrabutoxy titanium (0.04 mol / 1 mol of tetraethoxysilane) are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 4 hours at a temperature of 120 ° C, after which the ethyl and butyl alcohols formed are removed, first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohols) at a residual pressure of 2- 5 mmHg and a temperature of 130 ° C. Yield 49.52 g (99%). The product is a translucent, colorless, viscous liquid with a dynamic viscosity of 29.0 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1,4793, miscible unlimitedly with water and alcohol, insoluble in chloroform and ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 · 2.9 C 3 H 8 O 3 .
Найдено, %: С 37,22; Н 8,13; Si 4,19. C20,7 H51,2 O20,7 Si.Found,%: C 37.22; H, 8.13; Si 4.19. C 20.7 H 51.2 O 20.7 Si.
Вычислено, %: С 37,70; Н 7,83; Si 4,26.Calculated,%: C 37.70; H 7.83; Si 4.26.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3359 (ОН); 2938, 2883 (С-Н); 1110 (С-O в С-О-Н втор.); 1047 (С-O в С-О-Н перв.); 1025 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3359 (OH); 2938, 2883 (C-H); 1110 (С-О in С-О-Н sec.); 1047 (С-О in С-О-Н first); 1025 (Si-OC).
Пример 2. Синтез тетракис(2-оксипропокси)силана в 2,9-мольном избытке 1,2-пропандиола без катализатораExample 2. Synthesis of tetrakis (2-hydroxypropoxy) silane in a 2.9 molar excess of 1,2-propanediol without catalyst
К 43,42 г (0,573 моль) 1,2-пропандиола при перемешивании по каплям добавляют 17,23 г (0,083 моль) тетраэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 12 ч при температуре 120°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 44,95 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с динамической вязкостью 3,5 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4423, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле Si(С3Н7O3)4·2,9 С3Н8О3.To 43.42 g (0.573 mol) of 1,2-propanediol, 17.23 g (0.083 mol) of tetraethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 12 hours at a temperature of 120 ° C, after which the ethyl alcohol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 44.95 g (99%). The product is a clear, colorless liquid with a dynamic viscosity of 3.5 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4423, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 · 2.9 C 3 H 8 O 3 .
Найдено, %: С 44,52; Н 9,70; Si 5,08. C20,7 H51,2 O13,8 Si.Found,%: C 44.52; H, 9.70; Si 5.08. C 20.7 H 51.2 O 13.8 Si.
Вычислено, %: С 45,28; Н 9,40; Si 5,12.Calculated,%: C 45.28; H, 9.40; Si 5.12.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (ОН); 2971, 2932, 2879 (С-Н); 1139, 1083 (С-O в С-O-Н втор.); 1046, 991 (С-O в С-O-Н перв.); 1025 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2971, 2932, 2879 (C-H); 1139, 1083 (C-O in C-O-H sec.); 1046, 991 (C-O in C-O-H first); 1025 (Si-OC).
Пример 3. Синтез тетракис(ω-оксиполиэтиленокси)силана в 0,5-мольном избытке полиэтиленгликоля (ПЭГ-600) без катализатораExample 3. Synthesis of tetrakis (ω-hydroxypolyethyleneoxy) silane in a 0.5 molar excess of polyethylene glycol (PEG-600) without catalyst
К 98,11 г (0,166 моль) ПЭГ-600 при перемешивании по каплям добавляют 7,69 г (0,037 моль) тетраэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 98,01 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с динамической вязкостью 6,0 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4688, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле Si(O[CH2CH2O]13H)4·0,5НО[СН2СН2O]13Н.To 98.11 g (0.166 mol) of PEG-600, 7.69 g (0.037 mol) of tetraethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum rotary evaporation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 98.01 g (99%). The product is a clear, colorless liquid with a dynamic viscosity of 6.0 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4688, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula Si (O [CH 2 CH 2 O] 13 H) 4 · 0.5NO [CH 2 CH 2 O] 13 N.
Найдено, %: С 51,98; Н 9,12; Si 0,97. С117Н239O63Si.Found,%: C 51.98; H, 9.12; Si 0.97. C 117 H 239 O 63 Si.
Вычислено, %: С 52,39; Н 8,98; Si 1,05.Calculated,%: C 52.39; H 8.98; Si 1.05.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3337 (ОН); 2870 (С-Н); 1107 (С-O-С); 1023 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3337 (OH); 2870 (C-H); 1107 (C-O-C); 1023 (Si-OC).
Пример 4. Синтез метилтрис(2,3-диоксипропокси)силана в 0,5-мольном избытке глицерина без катализатораExample 4. Synthesis of methyltris (2,3-dioxipropoxy) silane in a 0.5 molar excess of glycerol without catalyst
К 78,00 г (0,847 моль) глицерина при перемешивании по каплям добавляют 43,15 г (0,242 моль) метилтриэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 86,92 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость с динамической вязкостью 25,0 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4773, растворимую в воде, спирте, не растворимую в хлороформе и эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле.To 78.00 g (0.847 mol) of glycerol, 43.15 g (0.242 mol) of methyltriethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 86.92 g (99%). The product is a clear, colorless, viscous liquid with a dynamic viscosity of 25.0 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4773, soluble in water, alcohol, insoluble in chloroform and ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula.
Найдено, %: С 37,90; Н 8,05; Si 7,85. С11,5Н28O10,5Si.Found,%: C 37.90; H, 8.05; Si 7.85. C 11.5 H 28 O 10.5 Si.
Вычислено, %: С 38,11; Н 7,79; Si 8,11.Calculated,%: C 38.11; H 7.79; Si 8.11.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (ОН); 2937, 2884 (С-Н); 1270 (Si-C); 1111 (C-O в С-O-Н втор.); 1047 (C-O в С-О-Н перв.); 1024 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2937, 2884 (C-H); 1270 (Si-C); 1111 (CO in C-O-H sec.); 1047 (CO in C-O-H first); 1024 (Si-OC).
Пример 5. Синтез метилтрис(2-оксипропокси)силана в 0,5-мольном избытке 1,2-пропандиола без катализатораExample 5. Synthesis of methyltris (2-hydroxypropoxy) silane in a 0.5 molar excess of 1,2-propanediol without catalyst
К 74,57 г (0,980 моль) 1,2-пропандиола при перемешивании по каплям добавляют 49,93 г (0,280 моль) метилтриэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 84,89 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с динамической вязкостью 5,3 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4500, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле СН3Si(С3Н7O2)3·0,5С3Н8O2.To 74.57 g (0.980 mol) of 1,2-propanediol, 49.93 g (0.280 mol) of methyltriethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 84.89 g (99%). The product is a clear, colorless liquid with a dynamic viscosity of 5.3 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4500, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula CH 3 Si (C 3 H 7 O 2 ) 3 · 0.5C 3 H 8 O 2 .
Найдено, %: С 45,13; Н 9,53; Si 9,02. С11,5H28О7Si.Found,%: C 45.13; H, 9.53; Si 9.02. C 11.5 H 28 O 7 Si.
Вычислено, %: С 45,08; Н 9,21; Si 9,17.Calculated,%: C 45.08; H, 9.21; Si 9.17.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3370 (ОН); 2972, 2932, 2877 (С-Н); 1267 (Si-C); 1084 (C-О в С-О-Н втор.); 1043, 990 (C-O в С-О-Н перв.); 1023 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3370 (OH); 2972, 2932, 2877 (C-H); 1267 (Si-C); 1084 (C-O in C-O-H sec.); 1043, 990 (CO in C-O-H first); 1023 (Si-OC).
Пример 6. Синтез метилтрис(ω-оксиполиэтиленокси)силана в 0,5-мольном избытке полиэтиленгликоля (ПЭГ-400) без катализатораExample 6. Synthesis of methyltris (ω-hydroxypolyethyleneoxy) silane in a 0.5 molar excess of polyethylene glycol (PEG-400) without catalyst
К 93,80 г (0,235 моль) ПЭГ-400 при перемешивании по каплям добавляяют 11,95 г (0,067 моль) метилтриэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 96,37 г (99%). Продукт представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета с динамической вязкостью 3,9 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4643, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире. Состав полученного продукта отвечает формуле СН3Si(O[СН2СН2O]8,7Н)3·0,5НО[СН2СН2O]8,7Н.To 93.80 g (0.235 mol) of PEG-400, 11.95 g (0.067 mol) of methyltriethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum rotary evaporation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 96.37 g (99%). The product is a clear liquid of light yellow color with a dynamic viscosity of 3.9 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4643, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether. The composition of the obtained product corresponds to the formula CH 3 Si (O [CH 2 CH 2 O] 8.7 N) 3 · 0.5NO [CH 2 CH 2 O] 8.7 N.
Найдено, %: С 50,99; Н 9,25; Si 2,14. С61,9H128,8O34Si.Found,%: C 50.99; H, 9.25; Si 2.14. C 61.9 H 128.8 O 34 Si.
Вычислено, %: С 51,47; Н 8,99; Si 1,94.Calculated,%: C 51.47; H 8.99; Si 1.94.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3350 (ОН); 2873 (С-Н); 1272 (Si-C); 1111 (C-O-C); 1023 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3350 (OH); 2873 (C-H); 1272 (Si-C); 1111 (COC); 1023 (Si-OC).
Пример 7. Синтез диметилди(2,3-диоксипропокси)силана в 1-мольном избытке глицерина без катализатора (7.1) и в присутствии катализатора (7.2)Example 7. Synthesis of dimethyldi (2,3-dioxipropoxy) silane in a 1-molar excess of glycerol without catalyst (7.1) and in the presence of a catalyst (7.2)
7.1. К 83,16 г (0,903 моль) глицерина при перемешивании по каплям добавляют 50,56 г (0,341 моль) диметилдиэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся азеотроп этилового спирта и диметилдиэтоксисилана сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость с динамической вязкостью 18,0 Па·сек (20±0,5°С), растворимую в воде, спирте, не растворимую в хлороформе и эфире, nD 20 1,4705. Состав полученного продукта отвечает формуле (СН3)2Si(С3Н7O3)2·С3Н8O3.7.1. To 83.16 g (0.903 mol) of glycerol, 50.56 g (0.341 mol) of dimethyldiethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the azeotrope of ethyl alcohol and dimethyldiethoxysilane formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2 -5 mmHg and a temperature of 130 ° C. Yield 100.00 g (100%). The product is a clear, colorless, viscous liquid with a dynamic viscosity of 18.0 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), soluble in water, alcohol, insoluble in chloroform and ether, n D 20 1.4705. The composition of the obtained product corresponds to the formula (CH 3 ) 2 Si (C 3 H 7 O 3 ) 2 · C 3 H 8 O 3 .
Найдено, %: С 39,33; Н 8,52; Si 8,34. C11H28O9SiFound,%: C 39.33; H 8.52; Si 8.34. C 11 H 28 O 9 Si
Вычислено, %: С 39,75; Н 8,49; Si 8,45.Calculated,%: C 39.75; H 8.49; Si 8.45.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (O-H); 2934, 2880, 1409 (С-Н); 1260 (Si-C); 1111 (С-O в С-O-Н втор.); 1047 (С-O в С-О-Н перв.); 1025 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2934, 2880, 1409 (C-H); 1260 (Si-C); 1111 (C-O to C-O-H sec.); 1047 (С-О in С-О-Н first); 1025 (Si-OC).
7.2. К 74,47 г (0,809 моль) глицерина при перемешивании по каплям добавляют 41,52 г (0,280 моль) диметилдиэтоксисилана и 5,72 г (0,017 моль) тетрабутоксититана (0,06 моль/1 моль диметилдиэтоксисилана). Реакционную массу перемешивают в течение 5 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующиеся этиловый спирт (в виде азеотропа с диметилдиэтоксисиланом) и бутиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спиртов) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой вязкую жидкость белого цвета, неограниченно смешивающуюся с водой и спиртом, не растворимую в хлороформе и эфире с динамической вязкостью 18,2 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4716. Состав полученного продукта отвечает формуле (CH3)2Si(C3H7O3)2·С3Н8О3.7.2. To 74.47 g (0.809 mol) of glycerol, 41.52 g (0.280 mol) of dimethyldiethoxysilane and 5.72 g (0.017 mol) of tetrabutoxytitanium (0.06 mol / 1 mol of dimethyldiethoxysilane) are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 5 hours at a temperature of 130 ° C, after which the resulting ethyl alcohol (in the form of an azeotrope with dimethyldiethoxysilane) and butyl alcohol are removed first at atmospheric pressure and then under vacuum on a rotary evaporator to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in theoretical the amount of alcohols) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 100.00 g (100%). The product is a viscous white liquid, unlimitedly miscible with water and alcohol, insoluble in chloroform and ether with a dynamic viscosity of 18.2 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4716. The composition of the obtained product corresponds to the formula (CH 3 ) 2 Si (C 3 H 7 O 3 ) 2 · C 3 H 8 O 3 .
Найдено, %: С 39,68; Н 8,99; Si 8,38. C11H28O9Si.Found,%: C 39.68; H 8.99; Si 8.38. C 11 H 28 O 9 Si.
Вычислено, %: С 39,75; Н 8,49; Si 8,45.Calculated,%: C 39.75; H 8.49; Si 8.45.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (ОН); 2934, 2880, 1409 (С-Н); 1260 (Si-C); 1111 (C-O в С-O-Н втор.); 1040, 994 (С-O в С-O-Н перв.); 1026 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2934, 2880, 1409 (C-H); 1260 (Si-C); 1111 (CO in C-O-H sec.); 1040, 994 (C-O in C-O-H first); 1026 (Si-OC).
Пример 8. Синтез диметилди(2-оксипропокси)силана в 1-мольном избытке 1,2-пропандиола без катализатораExample 8. Synthesis of dimethyldi (2-hydroxypropoxy) silane in a 1 mol excess of 1,2-propanediol without catalyst
К 80,26 г (1,055 моль) 1,2-пропандиола при перемешивании по каплям добавляют 59,22 г (0,399 моль) диметилдиэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире с динамической вязкостью 0,8 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4334. Состав полученного продукта отвечает формуле (СН3)2Si(С3Н7O2)2·С3Н8О2.To 80.26 g (1.055 mol) of 1,2-propanediol, 59.22 g (0.399 mol) of dimethyldiethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 100.00 g (100%). The product is a clear, colorless liquid, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether with a dynamic viscosity of 0.8 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1,4334. The composition of the obtained product corresponds to the formula (CH 3 ) 2 Si (C 3 H 7 O 2 ) 2 · C 3 H 8 O 2 .
Найдено, %: С 46,28; Н 9,96; Si 9,75. C11H28O6Si.Found,%: C 46.28; H 9.96; Si 9.75. C 11 H 28 O 6 Si.
Вычислено, %: С 46,45; Н 9,92; Si 9,88.Calculated,%: C 46.45; H 9.92; Si 9.88.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (O-H); 2931, 2876, 1458, 1408 (С-Н); 1259 (Si-C); 1141 (С-O в С-O-Н втор.); 1043 (С-O в С-O-Н перв.); 1047 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2931, 2876, 1458, 1408 (C-H); 1259 (Si-C); 1141 (C-O to C-O-H sec.); 1043 (C-O to C-O-H first); 1047 (Si-OC).
Пример 9. Синтез диметилди(ω-оксиполиэтиленокси)силана в 0,5-мольном избытке полиэтиленгликоля (ПЭГ-400) без катализатораExample 9. Synthesis of dimethyldi (ω-hydroxypolyethyleneoxy) silane in a 0.5 molar excess of polyethylene glycol (PEG-400) without catalyst
К 94,68 г (0,237 моль) ПЭГ-400 при перемешивании по каплям добавляют 16,01 г (0,108 моль) диметилдиэтоксисилана. Реакционную массу перемешивают в течение 15 ч при температуре 130°С, после чего удаляют образующийся этиловый спирт сначала при атмосферном давлении, затем при вакуумировании на роторном испарителе до постоянного веса реакционной массы (что соответствует убыли теоретического количества спирта) при остаточном давлении 2-5 мм рт.ст. и температуре 130°С. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, растворимую в воде, спирте, хлороформе, не растворимую в эфире с динамической вязкостью 2,8 Па·сек (20±0,5°С), nD 20 1,4605. Состав полученного продукта отвечает формуле (CH3)2Si(O[CH2CH2O]8,7H)2·0,5 НО[СН2СН2O]8,7Н.To 94.68 g (0.237 mol) of PEG-400, 16.01 g (0.108 mol) of dimethyldiethoxysilane are added dropwise with stirring. The reaction mass is stirred for 15 hours at a temperature of 130 ° C, after which the ethanol formed is removed first at atmospheric pressure, then by vacuum evacuation to a constant weight of the reaction mass (which corresponds to a decrease in the theoretical amount of alcohol) at a residual pressure of 2-5 mm Hg and a temperature of 130 ° C. Yield 100.00 g (100%). The product is a clear liquid of light yellow color, soluble in water, alcohol, chloroform, insoluble in ether with a dynamic viscosity of 2.8 Pa · sec (20 ± 0.5 ° C), n D 20 1.4605. The composition of the obtained product corresponds to the formula (CH 3 ) 2 Si (O [CH 2 CH 2 O] 8.7 H) 2 · 0.5 HO [CH 2 CH 2 O] 8.7 N.
Найдено, %: С 51,99; Н 9,19; Si 2,62. C45,5H96O24,3Si.Found,%: C 51.99; H, 9.19; Si 2.62. C 45.5 H 96 O 24.3 Si.
Вычислено, %: С 51,75; Н 9,16; Si 2,66.Calculated,%: C 51.75; H, 9.16; Si 2.66.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3336 (O-H); 2870, 1455 (С-Н); 1255 (Si-C); 1107 (C-O); 1047 (C-O в С-О-Н перв.); 952 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3336 (OH); 2870, 1455 (C-H); 1255 (Si-C); 1107 (CO); 1047 (CO in C-O-H first); 952 (Si-OC).
Пример 10. Синтез гидрогеля на основе тетракис(2,3-диоксипропокси)силанаExample 10. The synthesis of a hydrogel based on tetrakis (2,3-dioxipropoxy) silane
К 49,49 г (0,075 моль) продукта, полученного по примеру 1.1, при перемешивании приливают порционно 50,51 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,46 г (0,008 моль) хлорида натрия (0,46% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный бесцветный гель, nD 20 1,4015. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле Si(С3Н7O3)4·2,9 С3Н8О3·37Н2O.To 49.49 g (0.075 mol) of the product obtained according to example 1.1, 50.51 g of a sodium chloride solution containing 0.46 g (0.008 mol) of sodium chloride (0.46% of the total mass) is added portionwise with stirring. Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a translucent colorless gel, n D 20 1,4015. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 · 2.9 C 3 H 8 O 3 · 37 H 2 O.
Найдено, %: С 18,71; Н 13,79; Si 2,03. C20,7H125,2O57,7Si.Found,%: C 18.71; H 13.79; Si 2.03. C 20.7 H 125.2 O 57.7 Si.
Вычислено, %: С 18,75; Н 13,41; Si 2,11.Calculated,%: C 18.75; H 13.41; Si 2.11.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3390 (ОН); 2944, 2888 (С-Н); 1111 (C-O в С-О-Н втор.); 1641 (Н-O-Н); 1046, 992 (C-O в С-О-Н перв.); 1024 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3390 (OH); 2944, 2888 (C-H); 1111 (CO in C-O-H sec.); 1641 (H-O-H); 1046, 992 (CO in C-O-H first); 1024 (Si-OC).
Пример 11. Синтез гидрогеля на основе тетракис(2-оксипропокси)силанаExample 11. The synthesis of a hydrogel based on tetrakis (2-hydroxypropoxy) silane
К 44,95 г (0,082 моль) продукта, полученного по примеру 2, при перемешивании приливают порционно 55,05 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,50 г (0,009 моль) хлорида натрия (0,50% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный бесцветный гель, nD 20 1,3917. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле Si(C3H7O2)4·2,9C3H8O2·37Н2O.To 44.95 g (0.082 mol) of the product obtained according to example 2, 55.05 g of a sodium chloride solution containing 0.50 g (0.009 mol) of sodium chloride (0.50% of the total mass) is added portionwise with stirring. Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a translucent colorless gel, n D 20 1.3917. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 2 ) 4 · 2,9C 3 H 8 O 2 · 37H 2 O.
Найдено, %: С 20,05; Н 10,49; Si 2,29. C20,7H125,2O50,8Si.Found,%: C 20.05; H 10.49; Si 2.29. C 20.7 H 125.2 O 50.8 Si.
Вычислено, %: С 20,45; Н 10,38; Si 2,31.Calculated,%: C 20.45; H 10.38; Si 2.31.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3340 (ОН); 2976, 2936, 2884 (С-Н); 1136, 1079 (С-O в С-O-Н втор.); 1643 (Н-O-Н); 1044, 990 (С-O в С-O-Н перв.); 1025 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3340 (OH); 2976, 2936, 2884 (C-H); 1136, 1079 (C — O in C — O — H sec.); 1643 (H-O-H); 1044, 990 (C-O in C-O-H first); 1025 (Si-OC).
Пример 12. Синтез гидрогеля на основе тетракис(ω-оксиполиэтиленокси)силанаExample 12. The synthesis of a hydrogel based on tetrakis (ω-hydroxypolyethyleneoxy) silane
К 98,01 г (0,0365 моль) продукта, полученного по примеру 3, при перемешивании приливают порционно 1,99 г раствора фторида натрия, содержащего 0,01 г (0,0002 моль) фторида натрия (0,01% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой прозрачный бесцветный гель, nD 20 1,4673. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле Si(O[CH2CH2O]13H)4·0,5НО[СН2СН2O]13Н·3Н2O.1.99 g of sodium fluoride solution containing 0.01 g (0.0002 mol) of sodium fluoride (0.01% of the total) is poured portionwise to 98.01 g (0.0365 mol) of the product obtained according to example 3 masses). Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a clear, colorless gel, n D 20 1,4673. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula Si (O [CH 2 CH 2 O] 13 H) 4 · 0.5NO [CH 2 CH 2 O] 13 N · 3H 2 O.
Найдено, %: С 51,04; Н 9,15; Si 0,94. С117Н245O66Si.Found,%: C 51.04; H, 9.15; Si 0.94. C 117 H 245 O 66 Si.
Вычислено, %: С 51,36; Н 9,03; Si 1,03.Calculated,%: C 51.36; H 9.03; Si 1.03.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3340 (ОН); 2871 (С-Н); 1643 (Н-O-Н); 1111 (С-O-С); 1024 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3340 (OH); 2871 (C-H); 1643 (H-O-H); 1111 (C-O-C); 1024 (Si-OC).
Пример 13. Синтез гидрогеля на основе метилтрис(2,3-диоксипропокси)силанаExample 13. The synthesis of a hydrogel based on methyltris (2,3-dioxipropoxy) silane
К 86,92 г (0,240 моль) продукта, полученного по примеру 4, при перемешивании приливают порционно 13,08 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,12 г (0,002 моль) хлорида натрия (0,12% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный бесцветный гель, nD 20 1,4554. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле CH3Si(C3H7O3)3·0,5 С3Н8О3·3Н2O.To 86.92 g (0.240 mol) of the product obtained according to example 4, 13.08 g of sodium chloride solution containing 0.12 g (0.002 mol) of sodium chloride (0.12% of the total mass) is added portionwise with stirring. Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a translucent colorless gel, n D 20 1,4554. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula CH 3 Si (C 3 H 7 O 3 ) 3 · 0.5 C 3 H 8 O 3 · 3H 2 O.
Найдено, %: С 33,04; Н 8,55; Si 6,42. C11,5H34O13,5Si.Found,%: C 33.04; H 8.55; Si 6.42. C 11.5 H 34 O 13.5 Si.
Вычислено, %: С 33,17; Н 8,23; Si 6,74.Calculated,%: C 33.17; H, 8.23; Si 6.74.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (ОН); 2937, 2883 (С-Н); 1273 (Si-C); 1643 (Н-O-Н); 1109 (С-O в С-O-Н втор.); 1040, 994 (С-O в С-O-Н перв.); 1024 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2937, 2883 (C-H); 1273 (Si-C); 1643 (H-O-H); 1109 (C-O to C-O-H sec.); 1040, 994 (C-O in C-O-H first); 1024 (Si-OC).
Пример 14. Синтез гидрогеля на основе метилтрис(2-оксипропокси)силанаExample 14. The synthesis of a hydrogel based on methyltris (2-hydroxypropoxy) silane
К 84,89 г (0,277 моль) продукта, полученного по примеру 5, при перемешивании приливают порционно 15,11 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,14 г (0,002 моль) хлорида натрия (0,14% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный бесцветный гель, nD 20 1,4287. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле СН3Si(С3Н7O2)3·0,5C3H8O2·3Н2О.To 84.89 g (0.277 mol) of the product obtained according to example 5, 15.11 g of sodium chloride solution containing 0.14 g (0.002 mol) of sodium chloride (0.14% of the total mass) is added portionwise with stirring. Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a translucent colorless gel, n D 20 1,4287. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula CH 3 Si (C 3 H 7 O 2 ) 3 · 0.5C 3 H 8 O 2 · 3H 2 O.
Найдено, %: С 38,46; Н 9,67; Si 7,56. C11,5H34O10Si.Found,%: C 38.46; H, 9.67; Si 7.56. C 11.5 H 34 O 10 Si.
Вычислено, %: С 38,32; Н 9,51; Si 7,79.Calculated,%: C 38.32; H, 9.51; Si 7.79.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3368 (ОН); 2971, 2932, 2878 (С-Н); 1643 (Н-O-Н); 1273 (Si-C); 1084 (C-O в С-O-Н втор.); 1043, 991 (С-O в С-O-Н перв.); 1023 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3368 (OH); 2971, 2932, 2878 (C-H); 1643 (H-O-H); 1273 (Si-C); 1084 (CO in C-O-H sec.); 1043, 991 (C-O in C-O-H first); 1023 (Si-OC).
Пример 15. Синтез гидрогеля на основе метилтрис(ω-оксиполиэтиленокси)-силанаExample 15. The synthesis of a hydrogel based on methyltris (ω-hydroxypolyethyleneoxy) -silane
К 96,37 г (0,067 моль) продукта, полученного по примеру 6, при перемешивании приливают порционно 3,63 г раствора фторида натрия, содержащего 0,02 г (0,0005 моль) фторида натрия (0,02% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный гель светло-желтого цвета, nD 20 1,4628. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле СН3Si(O[СН2СН2O]8,7Н)3·0,5НО[СН2СН2O]8,7Н·3Н2O.3.63 g of sodium fluoride solution containing 0.02 g (0.0005 mol) of sodium fluoride (0.02% of the total mass) is added portionwise to 96.37 g (0.067 mol) of the product obtained according to example 6 with stirring. . Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a light yellow translucent gel, n D 20 1.4628. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula CH 3 Si (O [CH 2 CH 2 O] 8.7 N) 3 · 0.5NO [CH 2 CH 2 O] 8.7 N · 3H 2 O.
Найдено, %: С 49,49; Н 9,32; Si 1,57. C61,9H134,8O37Si.Found,%: C 49.49; H, 9.32; Si 1.57. C 61.9 H 134.8 O 37 Si.
Вычислено, %: С 49,61; Н 9,07; Si 1,87.Calculated,%: C 49.61; H 9.07; Si 1.87.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3350 (ОН); 2872 (С-Н); 1644 (Н-O-Н); 1273 (Si-C); 1111 (С-O-С); 1024 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3350 (OH); 2872 (C-H); 1644 (H-O-H); 1273 (Si-C); 1111 (C-O-C); 1024 (Si-OC).
Пример 16. Синтез комбинированного гидрогеля на основе тетракис(2,3-диоксипропокси)силана и диметилди(2,3-диоксипропокси)силанаExample 16. The synthesis of a combined hydrogel based on tetrakis (2,3-dioxipropoxy) silane and dimethyldi (2,3-dioxipropoxy) silane
К смеси, состоящей из 44,405 г (0,067 моль) продукта, полученного по примеру 1, и 11,19 г (0,0335 моль) продукта, полученного по примеру 7, при перемешивании приливают порционно 44,405 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,40 г (0,007 моль) хлорида натрия (0,4% от общей массы). Гелеобразование проводят при нагревании (85-90°С) и перемешивании. Выход продукта 100,00 г (100%). Продукт представляет собой полупрозрачный бесцветный гель, nD 20 1,4094. Гель не растворим в обычных органических растворителях, не полностью растворим в воде. Состав продукта соответствует формуле Si(C3H7O3)4·0,5(CH3)2Si(C3H7O3)2·3,4 С3Н8O3·37Н2O.To a mixture consisting of 44.405 g (0.067 mol) of the product obtained according to Example 1 and 11.19 g (0.0335 mol) of the product obtained according to Example 7, 44.405 g sodium chloride solution containing 0.40 is added portionwise with stirring. g (0.007 mol) of sodium chloride (0.4% of the total mass). Gelation is carried out by heating (85-90 ° C) and stirring. Yield 100.00 g (100%). The product is a translucent colorless gel, n D 20 1.4094. The gel is not soluble in ordinary organic solvents, not completely soluble in water. The composition of the product corresponds to the formula Si (C 3 H 7 O 3 ) 4 · 0.5 (CH 3 ) 2 Si (C 3 H 7 O 3 ) 2 · 3.4 C 3 H 8 O 3 · 37H 2 O.
Найдено, %: С 21,13; Н 9,61; Si 2,59. C26,2H139,2O62,2Si.Found,%: C 21.13; H, 9.61; Si 2.59. C 26.2 H 139.2 O 62.2 Si.
Вычислено, %: С 21,09; Н 9,40; Si 2,82.Calculated,%: C 21.09; H, 9.40; Si 2.82.
ИК-спектр, νmax, см-1: 3400 (ОН); 2943, 2887 (С-Н); 1641 (Н-O-Н); 1264 (Si-C); 1110 (C-O в С-O-Н втор.); 1045, 993 (С-O в С-O-Н перв.); 1027 (Si-O-C).IR spectrum, ν max , cm -1 : 3400 (OH); 2943, 2887 (C-H); 1641 (H-O-H); 1264 (Si-C); 1110 (CO in C-O-H sec.); 1045, 993 (C-O in C-O-H first); 1027 (Si-OC).
Определение острой токсичностиAcute toxicity determination
Испытания проведены в Уральской государственной медицинской академии.Tests conducted at the Ural State Medical Academy.
Исследование острой токсичности заявляемых средств, кремнийорганических производных полиолов (примеры 1-9) и гидрогелей на их основе (примеры 10-16), проведено согласно Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (М.: ЗАО "ИИА (Премидиум)", 2000, 398 с.) на белых крысах подтипа линии Vistar обоего пола массой 180-230 г. Экспериментальные животные содержались в виварии при температуре 18-20°С в условиях естественного светового цикла на стандартной диете при свободном доступе к пище и воде.A study of the acute toxicity of the claimed drugs, organosilicon derivatives of polyols (examples 1-9) and hydrogels based on them (examples 10-16), was carried out according to the Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances (M .: CJSC IIA (Premium) , 2000, 398 pp.) On white rats of a subtype of the Vistar line of both sexes weighing 180-230 g. Experimental animals were kept in a vivarium at a temperature of 18-20 ° C in a natural light cycle on a standard diet with free access to food and water.
Исследуемые вещества вводили в желудок через зонд и внутрибрюшинно однократно в форме жидких субстанций (для кремнийорганических производных полиолов) или в виде 50%-ных водных суспензий (в случае гидрогелей).The test substances were introduced into the stomach through a tube and intraperitoneally once in the form of liquid substances (for organosilicon derivatives of polyols) or in the form of 50% aqueous suspensions (in the case of hydrogels).
После введения исследуемых веществ ежечасно наблюдали за поведением животных в течение первых суток, а в последующие 13 дней - ежедневно. В процессе эксперимента регистрировали в зависимости от дозы общую двигательную активность животных, нервно-мышечную возбудимость, рефлексы (болевой, роговичный), вегетативные реакции (саливация, диурез, дефекация).After the administration of the test substances, the animals were monitored hourly for the first day, and daily for the next 13 days. In the course of the experiment, the total motor activity of animals, neuromuscular excitability, reflexes (pain, corneal), autonomic reactions (salivation, diuresis, defecation) were recorded depending on the dose.
Установлено, что исследуемые продукты не проявляют токсических свойств: определить ЛД50 не удалось в случае гидрогелей, полученных по примерам 10-16 - все опытные животные оставались живыми. Достоверно значимых отклонений в поведении животных обнаружено не было.It was established that the studied products did not exhibit toxic properties: it was not possible to determine the LD 50 in the case of hydrogels obtained according to examples 10-16 — all experimental animals remained alive. Significantly significant deviations in the behavior of animals were not found.
Для кремнийорганических производных полиолов значения ЛД50 (внутрижелудочно) составляли более 6000 мг/кг.For organosilicon derivatives of polyols, the LD 50 values (intragastrically) were more than 6000 mg / kg.
Таким образом, испытуемые вещества, кремнийорганические производные полиолов в избытке полиола и гидрогели на их основе (согласно ГОСТ 12.1.007-76), относятся к малотоксичным соединениям (IV класс опасности).Thus, the tested substances, organosilicon derivatives of polyols in excess of polyol and hydrogels based on them (according to GOST 12.1.007-76), are classified as low toxic compounds (hazard class IV).
Исследование транскутанной активностиThe study of transcutaneous activity
Сущность метода заключается в измерении степени диффузии исследуемого препарата, в том числе, в присутствии транскутанных проводников, через естественные биологические мембраны из интактной кожи (in vitro).The essence of the method is to measure the degree of diffusion of the studied drug, including in the presence of transcutaneous conductors, through natural biological membranes from intact skin (in vitro).
В качестве лекарственного препарата, диффундирующего через кожу, использовали диклофенак натрия, при этом исходная концентрация препарата в изотоническом растворе составляла 1%.Sodium diclofenac was used as a drug diffusing through the skin, while the initial concentration of the drug in isotonic solution was 1%.
В качестве исследуемых транскутанных проводников были выбраны кремнийорганические производные (в том числе, гель) различной функциональности (n=2-4), полученные с использованием различных полиолов (глицерина, 1,2-пропандиола, полиэтиленгликоля-400) (таблица 1).Organosilicon derivatives (including gel) of various functionality (n = 2-4) obtained using various polyols (glycerol, 1,2-propanediol, polyethylene glycol-400) (Table 1) were selected as the studied transcutaneous conductors.
Исследование проницаемости диклофенака натрия на примере кожи крыс подтипа линии Vistar в присутствии добавок различных транскутанных проводниковTable 1
A study of the permeability of sodium diclofenac on the example of the skin of rats of the Vistar strain subtype in the presence of additives of various transcutaneous conductors
Исследуемые в качестве транскутанных проводников соединения использовали в концентрации 10% в изотоническом растворе. Сравнение проводили с известным транскутанным проводником, диметилсульфоксидом (ДМСО), в той же концентрации.The compounds studied as transcutaneous conductors were used at a concentration of 10% in an isotonic solution. The comparison was carried out with a known transcutaneous conductor, dimethyl sulfoxide (DMSO), in the same concentration.
Опыты проводили, используя в качестве биологической мембраны изолированную кожу крыс-самцов подтипа линии Vistar, снятую с передней стенки живота под общим эфирным наркозом. Лоскуты кожи освобождали от подкожной жировой клетчатки, промывали изотоническим раствором, после чего проверяли с помощью лупы на целостность поверхностной части эпидермиса. Подготовленную таким образом кожу прочно закрепляли в качестве мембраны в специально сконструированых диффузионных камерах, состоящих из двух ячеек объемом ~7 мл. В одну из ячеек заливали испытуемый раствор, в другую - изотонический.The experiments were carried out using isolated skin of male rats of the Vistar strain subtype taken from the anterior abdominal wall under general ether anesthesia as a biological membrane. Skin flaps were freed from subcutaneous fat, washed with isotonic solution, and then checked with a magnifier for the integrity of the surface of the epidermis. Thus prepared skin was firmly fixed as a membrane in specially designed diffusion chambers consisting of two cells with a volume of ~ 7 ml. The test solution was poured into one of the cells, and isotonic into the other.
Все опыты в каждой серии (по 7 опытов в 7 диффузионных камерах) проводили параллельно при одинаковой температуре (37±2°С) и времени выдержки (20 часов). Серии повторяли до удовлетворительной сходимости результатов (3-5 серий).All experiments in each series (7 experiments in 7 diffusion chambers) were carried out in parallel at the same temperature (37 ± 2 ° C) and holding time (20 hours). The series were repeated until satisfactory convergence of the results (3-5 series).
Концентрацию прошедшего через кожу диклофенака натрия определяли методом УФ-спектроскопии на спектрофотометре фирмы Shimadzu: UV-2401 PC. Калибровку проводили по полосе поглощения 275 нм. Из калибровочного графика определяли молярную концентрацию диклофенака натрия, прошедшего через всю толщу кожи, затем вычисляли его массу, зная объемы растворов в соответствующих ячейках. Степень чрескожной проницаемости оценивали в % к исходной массе диклофенака натрия.The concentration of sodium diclofenac passing through the skin was determined by UV spectroscopy on a Shimadzu spectrophotometer: UV-2401 PC. Calibration was carried out over an absorption band of 275 nm. From the calibration graph, the molar concentration of sodium diclofenac, which passed through the entire thickness of the skin, was determined, then its mass was calculated, knowing the volume of solutions in the corresponding cells. The degree of percutaneous permeability was evaluated in% of the initial mass of diclofenac sodium.
Как следует из таблицы, все исследуемые средства проявляют свойства транскутанных проводников и превосходят по активности препарат сравнения - ДМСО. При этом наиболее активной является субстанция дифункционального кремнийорганического производного глицерина (группа 6). Несколько менее активно, чем ДМСО, кремнийорганическое производное полиэтиленгликоля (группа 5).As follows from the table, all the studied agents show the properties of transcutaneous conductors and are superior in activity to the comparison drug - DMSO. The most active substance is the difunctional organosilicon derivative of glycerol (group 6). Slightly less active than DMSO, an organosilicon derivative of polyethylene glycol (group 5).
Изучение ранозаживляющего действияWound healing study
Исследование проводили на примере процесса заживления моделированного ожога белых крыс подтипа линии Vistar массой 180-230 г. Крысы были разделены на 6 групп по 10 особей в каждой. Всем крысам были нанесены термические ожоги II-III степени на кожу боковой области размером 20×60 мм, что соответствовало 4% всей площади кожи животного. У крыс опытных групп область ожога обрабатывали заявляемыми средствами, крысы 6-ой (контрольной) группы лечения не получали (таблица 2).The study was conducted on the example of the healing process of a simulated burn of white rats of the Vistar strain subtype weighing 180-230 g. Rats were divided into 6 groups of 10 animals each. All rats were inflicted thermal burns of the II-III degree on the skin of the lateral region with a size of 20 × 60 mm, which corresponded to 4% of the total skin area of the animal. In rats of experimental groups, the burn area was treated with the claimed means, rats of the 6th (control) group of treatment were not received (table 2).
В качестве исследуемых средств также были выбраны кремнийорганические производные различной функциональности (n=2-4), полученные с использованием различных полиолов (глицерина, 1,2-пропандиола, полиэтиленгликоля-400), и гидрогели на их основе (в том числе, комбинированный). Смазывание проводили ежедневно в течение 18-22 дней по 0,5 г - до полного заживления ран во всех группах.Organosilicon derivatives of various functionality (n = 2-4) obtained using various polyols (glycerol, 1,2-propanediol, polyethylene glycol-400), and hydrogels based on them (including combined) were also chosen as the studied agents. . Lubrication was carried out daily for 18-22 days at 0.5 g - until complete healing of the wounds in all groups.
В таблице 2 приведены сроки ранозаживления по стадиям: 1 - образование грануляционной ткани, 2 - отторжение грануляций; 3 - активная эпителизация с образованием рубца.Table 2 shows the stages of wound healing in stages: 1 - the formation of granulation tissue, 2 - rejection of granulations; 3 - active epithelization with the formation of a scar.
Сроки ранозаживления термических ожогов опытных и контрольной групп крыс подтипа линии Vistar при использовании заявляемых средствtable 2
The terms of wound healing of thermal burns of experimental and control groups of rats of the Vistar strain subtype when using the inventive means
ность лечения*, %Effective
treatment duration * ,%
Как видно из таблицы, полное заживление ран в контрольной группе наблюдалось ~ на 21-е сутки. Наиболее заметное сокращение сроков заживления имело место в группах 1 и 2 (кремнийорганические производные пропандиола и глицерина соответственно), а также в группе 5 (комбинированный гидрогель); при этом значимых изменений в сроках заживления ран в этих группах не наблюдалось. В целом, все исследованные средства проявляют выраженную ранозаживляющую активность по сравнению с контролем по срокам заживления: эффективность лечения составляет 23,8-33,3%.As can be seen from the table, complete healing of wounds in the control group was observed ~ on the 21st day. The most noticeable reduction in healing time took place in groups 1 and 2 (organosilicon derivatives of propanediol and glycerol, respectively), as well as in group 5 (combined hydrogel); however, significant changes in the timing of wound healing in these groups were not observed. In general, all the studied agents exhibit pronounced wound healing activity compared with the control in terms of healing: the effectiveness of treatment is 23.8-33.3%.
До нанесения ожогов и на 14-й день лечения исследовали поведенческие реакции животных («открытое поле»). После курса лечения у животных проводили общие и биохимические анализы крови, а также морфологические исследования висцеральных органов и структуры кожи.Before applying the burns and on the 14th day of treatment, the animal's behavioral reactions (“open field”) were investigated. After a course of treatment, animals underwent general and biochemical blood tests, as well as morphological studies of visceral organs and skin structures.
Гистологические препараты готовили после фиксации тканей (сердца, легких, печени, почек, надпочечников, селезенки, кожи) 10%-ным раствором формалина и заливали парафином. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином по Ван-Гизону. Исследуемые органы - без проявлений структурных изменений.Histological preparations were prepared after fixing tissues (heart, lungs, liver, kidneys, adrenal glands, spleen, skin) with 10% formalin solution and embedded in paraffin. Histological sections were stained with hematoxylin and eosin according to Van Gieson. The organs under investigation are without manifestations of structural changes.
В исследовании "открытое поле" оценивали вертикальную и горизонтальную активность животных по следующим показателям: время ухода с круга, количество пройденных квадратов, число вставаний, умываний и заглядываний в норы. Наибольшее снижение активности по всем показателям наблюдалось в контрольной группе. Некоторое снижение активности было отмечено у крыс 3-й и 4-й групп - в случае гидрогелей.In the open-field study, the vertical and horizontal activity of animals was evaluated by the following indicators: time of leaving the circle, the number of squares traveled, the number of rising, washing and peeping in holes. The greatest decrease in activity in all indicators was observed in the control group. A slight decrease in activity was observed in rats of the 3rd and 4th groups - in the case of hydrogels.
В общем и биохимическом анализах крови достоверных изменений после лечения выявлено не было; показатели животных в исследуемых группах не отличались от показателей интактных животных.In general and biochemical blood tests, there were no significant changes after treatment; indicators of animals in the studied groups did not differ from indicators of intact animals.
При оценке морфологической структуры кожи были выявлены некоторые морфофункциональные проявления. Из анализа гистограмм участка ожога кожи контрольных крыс следует, что в области ожога определяется некроз эпидермиса с перифокальной гранулоцитарной реакцией; капилляры и венулы сосочкового и подсосочкового слоев расширены с явлениями капилляростаза; в перифокальной области в сосочковом слое - пролиферация клеток фибробластного ряда; в толще дермы и гиподермы определяются периваскулярные лимфоидные инфильтраты, локализованные очагово.When assessing the morphological structure of the skin, several morphological and functional manifestations were revealed. From the analysis of histograms of the skin burn site of the control rats, it follows that in the area of the burn, epidermal necrosis with a perifocal granulocytic reaction is determined; capillaries and venules of the papillary and papillary layers are dilated with the phenomena of capillary stasis; in the perifocal region in the papillary layer - proliferation of fibroblast cells; perivascular lymphoid infiltrates localized focal in the thickness of the dermis and hypodermis are determined.
Наиболее благоприятные результаты наблюдались у крыс 1, 2 и 5-й групп, причем в этих случаях в большей степени проявилось формирование перифокального лимфо-лейкоцитарного вала, и уменьшились деструкция и некроз эпидермиса.The most favorable results were observed in rats of groups 1, 2, and 5, and in these cases the formation of a perifocal lymphocytic leukocyte shaft was manifested to a greater extent, and the destruction and necrosis of the epidermis decreased.
Особо следует отметить, что во всех случаях в результате лечения отсутствовали воспаление и гнойный экссудат, при этом наблюдалось формирование значительно более эластичного послеожогового рубца и заметное появление шерстистого покрова.It should be especially noted that in all cases, as a result of treatment, there was no inflammation and purulent exudate, while the formation of a much more elastic post-burn scar and a noticeable appearance of a woolly coat were observed.
На фиг.1 и 2 приведены фотографии ожоговой поверхности соответственно для крысы контрольной и опытной группы (5-й) после лечения - на 21-е сутки. Видно образование шерстистого покрова на ожоговой поверхности опытной крысы и менее выраженного послеожогового рубца.Figures 1 and 2 show photographs of the burn surface, respectively, for rats in the control and experimental groups (5th) after treatment on the 21st day. The formation of woolly coat on the burn surface of the experimental rat and a less pronounced post-burn scar is visible.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что водорастворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе являются физиологически активными соединениями, проявляют транскутанное и ранозаживляющее действие, оказывают существенное влияние на морфофункциональное состояние кожи и могут быть рекомендованы как в качестве самостоятельных средств, так и в качестве мазевых основ различных фармацевтических композиций ранозаживляющего, противовоспалительного, регенерирующего и транскутанного действия.Thus, the conducted studies indicate that water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on them are physiologically active compounds, exhibit a transcutaneous and wound healing effect, have a significant effect on the morphological and functional state of the skin, and can be recommended both as stand-alone products and in as ointment bases of various pharmaceutical compositions of wound healing, anti-inflammatory, regenerating and transcutaneous de Corollary.
Claims (3)
(CH3)4-nSi(O-R-OH)n·x HO-R-OH,
где R=-CH2-CH(OH)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-СН2-О-)mCH2-СН2-,
0,5≤x≤2,9,
n=2-4,
m=7,7 или 12,0,
с динамической вязкостью 0,8-29,0 Па·с (20±0,5°С), полученные взаимодействием (метил)этоксисиланов с полиолами в мольном соотношении 1:(2,2-6,9) при нагревании реакционной массы до 120-130°С, выдержкой при этой температуре не менее 4-х ч при интенсивном перемешивании с последующим удалением образующегося спирта.1. Water-soluble organosilicon derivatives of polyols with transcutaneous and wound healing activity, the composition of which in excess of the polyol corresponds to the formula
(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n x HO-R-OH,
where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0.5≤x≤2.9,
n = 2-4,
m = 7.7 or 12.0,
with a dynamic viscosity of 0.8-29.0 Pa · s (20 ± 0.5 ° C) obtained by the interaction of (methyl) ethoxysilanes with polyols in a molar ratio of 1: (2.2-6.9) when the reaction mass is heated to 120-130 ° C, holding at this temperature for at least 4 hours with vigorous stirring, followed by removal of the resulting alcohol.
(CH3)4-nSi(O-R-OH)n·x HO-R-OH,
где R=-CH2-CH(OH)-CH2-, -CH2-СH(СН3)-, (-CH2-СН2-О-)mCH2-СН2-,
0,5≤x≤2,9,
n=2-4,
m=7,7 или 12,0,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
(CH 3 ) 4-n Si (OR-OH) n x HO-R-OH,
where R = —CH 2 —CH (OH) —CH 2 -, —CH 2 —CH (CH 3 ) -, (—CH 2 —CH 2 —O—) m CH 2 —CH 2 -,
0.5≤x≤2.9,
n = 2-4,
m = 7.7 or 12.0,
in the following ratio of components, wt.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008133273/04A RU2382046C1 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008133273/04A RU2382046C1 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2382046C1 true RU2382046C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008133273/04A RU2382046C1 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2382046C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470640C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-12-27 | Учреждение Российской академии наук Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения РАН | Agent for treating inflammatory oral diseases and method of treating inflammatory oral diseases |
| RU2601312C1 (en) * | 2015-11-24 | 2016-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Уральский Научно-Исследовательский Институт Дерматовенерологии И Иммунопатологии" Министерства Здравоохранения Российской Федерации (Фгбу "Урниидвии" Минздрава России) | Silicon-boron-containing glycerohydrogel with wound-healing, regenerative and antimicrobial activity |
| RU2657826C1 (en) * | 2017-07-14 | 2018-06-15 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Composition for producing hydrogel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172250B1 (en) * | 1994-09-30 | 2001-01-09 | Exsymol S.A.M. | Preparation process of biologically active silicon compounds in a concentrated form |
| US6211393B1 (en) * | 1994-09-30 | 2001-04-03 | Exsymol S.A.M. | Compounds with biologically active silicon and applications |
| RU2255939C2 (en) * | 2003-08-07 | 2005-07-10 | Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Silicon glycerates eliciting transcutaneous conductivity of medicinal agents and glycerohydrogels based on thereof |
-
2008
- 2008-08-13 RU RU2008133273/04A patent/RU2382046C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172250B1 (en) * | 1994-09-30 | 2001-01-09 | Exsymol S.A.M. | Preparation process of biologically active silicon compounds in a concentrated form |
| US6211393B1 (en) * | 1994-09-30 | 2001-04-03 | Exsymol S.A.M. | Compounds with biologically active silicon and applications |
| RU2255939C2 (en) * | 2003-08-07 | 2005-07-10 | Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Silicon glycerates eliciting transcutaneous conductivity of medicinal agents and glycerohydrogels based on thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470640C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-12-27 | Учреждение Российской академии наук Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения РАН | Agent for treating inflammatory oral diseases and method of treating inflammatory oral diseases |
| RU2601312C1 (en) * | 2015-11-24 | 2016-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Уральский Научно-Исследовательский Институт Дерматовенерологии И Иммунопатологии" Министерства Здравоохранения Российской Федерации (Фгбу "Урниидвии" Минздрава России) | Silicon-boron-containing glycerohydrogel with wound-healing, regenerative and antimicrobial activity |
| RU2657826C1 (en) * | 2017-07-14 | 2018-06-15 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Composition for producing hydrogel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4194116B2 (en) | Process for the preparation of silicon compounds having biological activity in concentrated form | |
| AU2023203354A1 (en) | Methods and compositions for treating conditions associated with an abnormal inflammatory responses | |
| CN103857412A (en) | Emulsified hydrogel composition and a production method therefor | |
| CN106955277A (en) | A kind of transdermal drug delivery system of alcohol liposome containing hyaluronic acid and preparation method and application | |
| RU2382046C1 (en) | Water-soluble organosilicon derivatives of polyols and hydrogels based on said derivatives | |
| JP4194115B2 (en) | Compound containing silicon having biological activity and use thereof | |
| CN113797155A (en) | A kind of insoluble transdermal microneedle patch and preparation method and application thereof | |
| CN108653745B (en) | Hyaluronic acid prodrug, preparation method thereof and application thereof in transdermal drug delivery | |
| CN113679631A (en) | Tranexamic acid liposome cosmetic containing hyaluronic acid and preparation method thereof | |
| RU2470640C1 (en) | Agent for treating inflammatory oral diseases and method of treating inflammatory oral diseases | |
| KR101175193B1 (en) | Composition for skin disease comprising ceramide-hyaluronic composite | |
| CN109528693B (en) | Rapamycin cataplasm and preparation method thereof | |
| Larchenko et al. | Pharmacologically active hydrogels derived from silicon glycerolates and chitosan | |
| CN108670945A (en) | A kind of nanogel preparation and preparation method thereof with double slow releasing functions | |
| RU2322448C2 (en) | Solvate complexes of silicon and titanium glycerates manifesting transcutan activity and hydrogels based thereon | |
| Khonina et al. | Synthesis, toxicity, and percutaneous activity of silicon glycerolates and related hydrogels | |
| JP7523473B2 (en) | Biocompatible material and method for producing biocompatible material | |
| RU2458929C1 (en) | Silicon-titanium-containing polyol derivatives and hydrogels based thereon | |
| JP5081270B2 (en) | Lipolysis accelerator and slimming skin cosmetic containing the same | |
| AU2015345943B2 (en) | Substituted aromatic compounds and pharmaceutical compositions for tissue self-repair and regeneration | |
| KR20110058493A (en) | Emulsion composition having excellent moisturizing property and preparation method thereof | |
| JP4914859B2 (en) | Slimming food composition | |
| CN107669638B (en) | A kind of PEG-PCL-PEG triblock copolymer modified madecassoside liposome and its application | |
| CN111793030A (en) | Absorption enhancer and preparation method and application thereof | |
| CN110522723A (en) | A kind of Metformin hydrochloride percutaneous drug administration preparation and preparation method thereof |