RU2461575C2 - Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating - Google Patents
Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461575C2 RU2461575C2 RU2010132162/10A RU2010132162A RU2461575C2 RU 2461575 C2 RU2461575 C2 RU 2461575C2 RU 2010132162/10 A RU2010132162/10 A RU 2010132162/10A RU 2010132162 A RU2010132162 A RU 2010132162A RU 2461575 C2 RU2461575 C2 RU 2461575C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- film
- acid
- film coating
- films
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 127
- 239000007888 film coating Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009501 film coating Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229930003451 Vitamin B1 Natural products 0.000 claims abstract description 6
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 claims abstract description 6
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 239000011691 vitamin B1 Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000010374 vitamin B1 Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 42
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 35
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 13
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 79
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 8
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 5
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 3
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical class CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 organic acid salt Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N (2-fluorophenyl)-phenylmethanol Chemical compound C=1C=CC=C(F)C=1C(O)C1=CC=CC=C1 HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 2
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 2
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 2
- 201000004384 Alopecia Diseases 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000223760 Cinnamomum zeylanicum Species 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 1
- 240000004244 Cucurbita moschata Species 0.000 description 1
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 description 1
- 208000001840 Dandruff Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 1
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710137510 Saimiri transformation-associated protein Proteins 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 206010048038 Wound infection Diseases 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000001142 back Anatomy 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- SPIDNDQMASAYBT-UHFFFAOYSA-N diacetyltin Chemical compound C(C)(=O)[Sn]C(C)=O SPIDNDQMASAYBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000385 dialysis solution Substances 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004674 formic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 208000024963 hair loss Diseases 0.000 description 1
- 230000003676 hair loss Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000000865 liniment Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000017066 negative regulation of growth Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000004672 propanoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к химической и биохимической технологии, в частности к способам получения тонких высокоэластичных пленок и пленочных материалов на основе хитозана с расширенными терапевтическими возможностями, и может быть использовано в медицине, фармакологии, биологии, а также в косметической и пищевой промышленности.The group of inventions relates to chemical and biochemical technology, in particular to methods for producing thin highly elastic films and film materials based on chitosan with advanced therapeutic capabilities, and can be used in medicine, pharmacology, biology, as well as in the cosmetic and food industries.
Аминополисахарид хитозан, получаемый из хитина панцирей ракообразных, характеризуется рядом ценных свойств - не токсичен, обладает высокой сорбционной способностью, проявляет антибактериальное и противогрибковое действие, биосовместим с тканями человека, влияет на процессы регенерации поврежденных кожных покровов, биодеградируем естественным метаболическим путем и др.The aminopolysaccharide chitosan, obtained from the chitin of crustacean shells, is characterized by a number of valuable properties - non-toxic, has high sorption ability, exhibits antibacterial and antifungal effects, is biocompatible with human tissues, affects the regeneration of damaged skin, is biodegradable by a natural metabolic route, etc.
Комбинация уникальных свойств хитозана с ценными качествами органических кислот многоцелевого применения (применяемых, например, в косметологии, медицине, фармакологии, пищевой промышленности и др.) может быть использована при создании новых хитозансодержащих материалов различного функционального назначения.The combination of the unique properties of chitosan with the valuable qualities of multi-purpose organic acids (used, for example, in cosmetology, medicine, pharmacology, the food industry, etc.) can be used to create new chitosan-containing materials for various functional purposes.
Пленочные материалы на основе хитозана традиционно формуют по сухому способу из водно-кислотных растворов, в которых полимер находится в солевой форме [Вихорева Г.А., Гальбрайх Л.С. Пленки и волокна на основе хитина и его производных // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение. М.: Наука. 2002. С.254-279]. Наиболее часто для растворения хитозана применяют уксусную кислоту концентрации С=2-10%. Использование уксусной кислоты с С<2% и С>10% экономически не целесообразно, а с С>10% еще и экологически небезопасно. Тонкие пленки из ацетата хитозана характеризуются достаточной (для целей медицины, фармакологии, косметологии и др.) прочностью. Однако недостатком таких пленок является их невысокая эластичность. Например, свежесформованные пленки из ацетата хитозана (с молекулярной массой
Пленки хитозана, полученные из растворов полимера в муравьиной и пропионовой кислот концентрации С=2%, также характеризуются сравнительно высокой прочностью и низкой эластичностью, величина ε=7-17% [Зоткин М.А., Вихорева Г.А., Кечекьян А.С.Термомодификация хитозановых пленок в форме солей с различными кислотами // Высокомолек. соед. 2004. Т.46 Б. №2. С.359-363]. Термообработка данных пленок, а также полученных из растворов хитозана в уксусной кислоте С=2%, при 120°С в течение 3 часов упрочняет пленки, и практически не влияет на эластичность: величина относительного удлинения при разрыве теомообработанных пленок из ацетата, пропионата и формиата хитозана составила ε=5-11%.Chitosan films obtained from polymer solutions in formic and propionic acids with a concentration of C = 2% are also characterized by relatively high strength and low elasticity, ε = 7-17% [Zotkin MA, Vikhoreva GA, Kechekyan A. C. Thermomodification of chitosan films in the form of salts with various acids // Vysokomolek. conn. 2004. V. 46 B. No. 2. S.359-363]. The heat treatment of these films, as well as those obtained from solutions of chitosan in acetic acid, C = 2%, strengthens the films at 120 ° C for 3 hours, and practically does not affect elasticity: the relative elongation at break of the theomized films from chitosan acetate, propionate and formate amounted to ε = 5-11%.
Известно получение пленок хитозана из его растворов в соляной, масляной, валериановой, бензойной и каприловой кислот [Alekseeva M., Fedoseeva Е., Frolov V., Nistratov V., Smirnova L. The strength of chitosan films. The role of molecular weight, the degree of order, the nature ofcontre-ion // Progress on chemistry and application of chitin and its derivatives. Media-Press. Lodz. Poland. 2009. V.XIV. P.65-74]. Получаемые пленки обладают сравнительно высокой прочностью, величина разрывного напряжения (σ) экстремально зависит от длины углеводородного радикала кислоты, используемой в составе растворителя. Однако эластичность пленок - низкая. Например, пленки, полученные из раствора хитозана в соляной кислоте, характеризуются величиной относительного удлинения при разрыве ε=1.2-2.5%. При увеличении углеводородного радикала кислоты, используемой для растворения хитозана, отмечается постепенное вырождение участка вынужденно-эластической деформации на деформационной кривой. Эластичность наблюдалась только у пленок хитозана, полученных из растворов полимера в каприловой кислоте: пленки свободно сворачиваются в плотный рулон и затем без повреждений разворачиваются. Однако количественные данные о величине относительного удлинения при разрыве таких пленок не приведены.It is known to obtain films of chitosan from its solutions in hydrochloric, butyric, valerianic, benzoic and caprylic acids [Alekseeva M., Fedoseeva E., Frolov V., Nistratov V., Smirnova L. The strength of chitosan films. The role of molecular weight, the degree of order, the nature ofcontre-ion // Progress on chemistry and application of chitin and its derivatives. Media Press. Lodz. Poland. 2009. V.XIV. P.65-74]. The resulting films have a relatively high strength, the tensile stress (σ) is extremely dependent on the length of the acid hydrocarbon radical used in the solvent. However, the elasticity of the films is low. For example, films obtained from a solution of chitosan in hydrochloric acid are characterized by a relative elongation at break ε = 1.2-2.5%. With an increase in the hydrocarbon radical of the acid used to dissolve chitosan, gradual degeneration of the area of forced elastic deformation on the deformation curve is noted. Elasticity was observed only in chitosan films obtained from solutions of the polymer in caprylic acid: the films freely rolled into a tight roll and then unfold without damage. However, quantitative data on the relative elongation at break of such films are not given.
Порошковые композиции хитозана с янтарной кислотой применяются в качестве агрохимических препаратов [Гамзазаде А.И. Производные хитина/хитозана контролируемой структуры в качестве потенциально новых биоматериалов // Дис… д. хим. н. Москва. 2005. 363 с.]. Набухание узкодисперсной фракции хитозана в высокополярном растворителе в кислой среде с последующим добавлением янтарной кислоты используют для получения водорастворимых производных хитозана [Патент РФ №2099351]. Коллоидные растворы хитозана в молочной кислоте используются для получения продуктов диетического питания [Евдокимов И.А., Василисин С.В., Алиева Л.Р. и др. Физико-химические характеристики растворов хитозана // Вестник СевКазГТУ. Сер. Продовольствие. 2003. Т.6. №1. http://www.nestu.ru]. Многокомпонентные композиции сложного состава, включающие дополнительно в небольших количествах хитозан (0.5-1.0 мас.%) и лимонную кислоту (0.05-0.5 мас.%), используются для получения бальзама для волос противовоспалительного действия, препятствующего выпадению волос и образованию перхоти [Заявка на изобретение РФ №93032461/14, 21.06.1993], средства для обработки рук [Заявка на изобретение РФ №2006117617/15, 23.05.2006]. Задача получения высокоэластичных пленок и пленочных материалов из таких композиций и коллоидных растворов не ставилась.Powder compositions of chitosan with succinic acid are used as agrochemical preparations [Gamzazade A.I. Derivatives of chitin / chitosan of a controlled structure as potentially new biomaterials // Dis ... d. n Moscow. 2005.336 s.]. The swelling of the finely divided chitosan fraction in a highly polar solvent in an acidic medium followed by the addition of succinic acid is used to obtain water-soluble chitosan derivatives [RF Patent No. 2099351]. Colloidal solutions of chitosan in lactic acid are used to produce dietary foods [Evdokimov I.A., Vasilisin S.V., Alieva L.R. and other Physico-chemical characteristics of chitosan solutions // Bulletin of SevKazGTU. Ser. Food. 2003.V.6. No. 1. http://www.nestu.ru]. Multicomponent compositions of complex composition, which additionally include small amounts of chitosan (0.5-1.0 wt.%) And citric acid (0.05-0.5 wt.%), Are used to obtain an anti-inflammatory hair balm that prevents hair loss and the formation of dandruff [Application for invention RF №93032461 / 14, 06/21/1993], means for processing hands [Application for invention of the Russian Federation No. 2006117617/15, 05.23.2006]. The task of obtaining highly elastic films and film materials from such compositions and colloidal solutions was not posed.
Известно использование хитозана и 1%-ного раствора лимонной кислоты для получения пищевого функционального продукта, включающего хитозан, масложировой фосфолипидный продукт, вкусоароматические добавки, порошок из выжимок тыквы, порошок из семян винограда и порошок из солода бобовых [Заявка на изобретение РФ №2007110612/13, 22.03.2007]. Фосфолипидный продукт получают путем четырехкратного смешивания предварительно нагретых растительных фосфолипидов с органическим растворителем, и перед третьим смешиванием добавляют 1%-ный раствор лимонной кислоты в обводненном ацетоне. Получение высокоэластичных пленок и пленочных материалов из хитозана в задаче не ставилось.It is known to use chitosan and a 1% solution of citric acid to obtain a functional food product, including chitosan, a fat-and-oil phospholipid product, flavoring agents, powder from squeezed squash, powder from grape seeds and powder from bean malt [Application for invention of the Russian Federation No. 2007110612/13 March 22, 2007]. The phospholipid product is obtained by quadrupling the mixing of preheated plant phospholipids with an organic solvent, and before the third mixing a 1% solution of citric acid in flooded acetone is added. The production of highly elastic films and film materials from chitosan was not set in the problem.
Известен модифицированный хитозановый продукт и способ его получения, включающий стадию приготовления кислого водного раствора хитозана, удаление нерастворившихся частиц фильтрованием и/или осаждением и сшивки хитозана в присутствии органического растворителя и поверхностно-активного вещества в слабокислых, нейтральных или слабо щелочных, или щелочных условиях, в зависимости от используемого сшивающего агента, при непрерывном диспергировании, предусматривающий проведение перед сшивкой хитозана темплатного синтеза или хелатокмоплексообразование [Заявка на изобретение РФ №2005125946/04, 04.08.2005]. В качестве сшивающего агента используют насыщенные или ненасыщенные карбоновые, дикарбоновые или трикарбоновые кислоты, такие как ацетоксиянтарная, гликоуксусная, глутаровая, диацетилвинная, дигликолевая, итаконовая, коричная, кротоновая, лимонная, малеиновая, малоновая, метакриловая, метилянтарная, пропионовая, пропеновая, салициловая, фталевая, фумаровая, цитраконовая, щавелевая, янтарная, или их ангидриды, или их галоидангидриды, или их дигалоидангидриды, или их альдегиды, или их диальдегиды, или их окси- или оксопроизводные, или их диглицидные эфиры, или их другие производные. Модифицированный хитозановый продукт может быть получен в виде фрактальных хитозановых частиц с характерным размером нанофракталов не менее 1 нм и не более 5000 нм или поперечно сшитого сетчатого полимера с множеством сферических полостей, имеющих размер не менее 1 нм и не более 5000 нм.A modified chitosan product and a method for its preparation are known, which includes the step of preparing an acidic aqueous solution of chitosan, removing insoluble particles by filtration and / or precipitation and crosslinking chitosan in the presence of an organic solvent and a surfactant under slightly acidic, neutral or slightly alkaline, or alkaline conditions, under depending on the crosslinking agent used, with continuous dispersion, involving template synthesis or a chelatokomp before crosslinking of chitosan lexogenesis [Application for invention of the Russian Federation No. 2005125946/04, 08/04/2005]. As a crosslinking agent, saturated or unsaturated carboxylic, dicarboxylic or tricarboxylic acids are used, such as acetoxy succinic, glycoacetic, glutaric, diacetyl tin, diglycolic, itaconic, cinnamon, crotonic, citric, maleic, malonic, methacrylic, propyl, methacrylic, propyl, methacrylic, propyl, methyl fumaric, citraconic, oxalic, succinic, or their anhydrides, or their halides, or their dihalohydrides, or their aldehydes, or their dialdehydes, or their hydroxy or oxo derivatives, or their di glycidic esters, or their other derivatives. The modified chitosan product can be obtained in the form of fractal chitosan particles with a characteristic nanofractal size of not less than 1 nm and not more than 5000 nm or a cross-linked network polymer with many spherical cavities having a size of not less than 1 nm and not more than 5000 nm.
Модифицированный хитозановый продукт может быть использован для получения водорастворимого хитозанового геля со структурой хитозановой массы в виде фрактальных хитозановых частиц или поперечно сшитого сетчатого полимера с множеством сферических полостей путем диспергирования модифицированного хитозанового продукта в воде с последующим добавлением кислоты, разрешенной к употреблению в косметологии, фармакопее или пищевой промышленности, тщательным перемешиванием композиции и выдерживанием в течение не менее 1 мин. В качестве кислоты используют уксусную или лимонную, или муравьиную, или бензойную, или салициловую, или ацетилсалициловую, или гликолевую, или никотиновую, или диоксибензойную, или молочную, или щавелевую кислоты, или их любую смесь.The modified chitosan product can be used to obtain a water-soluble chitosan gel with a chitosan mass structure in the form of fractal chitosan particles or a cross-linked network polymer with many spherical cavities by dispersing the modified chitosan product in water, followed by the addition of an acid that is allowed for use in cosmetology, pharmacopeia or industry, thoroughly mixing the composition and keeping for at least 1 min. The acid used is acetic or citric, or formic, or benzoic, or salicylic, or acetylsalicylic, or glycolic, or nicotinic, or dioxibenzoic, or lactic, or oxalic acid, or any mixture thereof.
Недостатком способа является многостадийность получения готового продукта, его сложная структурная организация и высокая себестоимость. Задача получения модифицированного хитозанового продукта в виде высокоэластичных пленок и пленочных материалов не ставилась.The disadvantage of this method is the multi-stage production of the finished product, its complex structural organization and high cost. The task of obtaining a modified chitosan product in the form of highly elastic films and film materials was not posed.
Наиболее близким к заявленному пленочному покрытию на основе хитозана является повязка для лечения ран в виде пленки, включающая хитозан, полученный из панцирей краба, поливиниловый спирт, глутаровый альдегид и биологически активную добавку [Патент РФ №2219954]. При этом пленка содержит хитозан в виде соли органической кислоты, выбранной из уксусной, янтарной или гликолевой кислоты.Closest to the claimed film coating based on chitosan is a dressing for treating wounds in the form of a film, including chitosan obtained from crab shells, polyvinyl alcohol, glutaraldehyde and a dietary supplement [RF Patent No. 2219954]. The film contains chitosan in the form of a salt of an organic acid selected from acetic, succinic or glycolic acid.
Недостатком повязки для лечения ран в виде пленки является небольшое содержание хитозана (1-6 мас.%). Основное содержание повязки составляет поливиниловый спирт (60-90 мас.%), который, в отличие от хитозана, не является биологически активным полимером и не проявляет антибактериальные, репаративные и др. свойства. Кроме того, повязка содержит токсичное вещество - глутаровый альдегид, являющийся сшивающим агентом. Вследствие образования неконтролируемых сшивок между глутаровым альдегидом, хитозаном и поливиниловым спиртом такая многокомпонентная пленка обладает низкой эластичностью.The disadvantage of the bandage for the treatment of wounds in the form of a film is a small content of chitosan (1-6 wt.%). The main content of the dressing is polyvinyl alcohol (60-90 wt.%), Which, unlike chitosan, is not a biologically active polymer and does not exhibit antibacterial, reparative, and other properties. In addition, the dressing contains a toxic substance - glutaraldehyde, which is a crosslinking agent. Due to the formation of uncontrolled crosslinking between glutaraldehyde, chitosan and polyvinyl alcohol, such a multicomponent film has low elasticity.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу получения пленочного покрытия на основе хитозана является способ получения раневого покрытия, включающий в себя растворение хитозана и коллагеноподобного белка в органической кислоте, диализ полученного раствора, введение вспомогательных веществ и структурообразователя и лиофильную сушку, при этом в качестве органической кислоты используют полиосновную карбоновую кислоту или смесь полиосновных карбоновых кислот в соотношении указанная кислота: растворяемые вещества от 1:4 до 2:1 по сухому весу, а после диализа в полученную смесь дополнительно вводят низкомолекулярную аминокислоту [Патент РФ №2240830]. Способ предполагает также введение пластификатора (выбранного из группы полиспиртов, например глицерина и/или поливинилового спирта) и вспомогательных веществ, усиливающих антибактериальную защиту (например, хлоргексидин биклюконат, полисепт).The closest solution to the proposed method for producing a film coating based on chitosan is a method for producing a wound cover, which includes dissolving chitosan and a collagen-like protein in organic acid, dialysis of the resulting solution, introducing auxiliary substances and a structurant, and freeze drying, while using organic acid polybasic carboxylic acid or a mixture of polybasic carboxylic acids in the ratio of the specified acid: soluble substances from 1: 4 to 2: 1 s low weight, and after dialysis, the resulting mixture is additionally injected with a low molecular weight amino acid [RF Patent No. 2240830]. The method also involves the introduction of a plasticizer (selected from the group of polyalcohols, for example glycerol and / or polyvinyl alcohol) and auxiliary substances that enhance antibacterial protection (for example, chlorhexidine bicluconate, polysept).
Недостатком способа получения раневого покрытия является многостадийность и длительность процесса, необходимость соблюдения определенного температурного режима при приготовлении растворов компонентов, обязательное наличие стадии диализа раствора при соотношении диализуемого раствора к воде не менее 1:100 в течение менее 16 часов, введение агрессивного сшивающего агента - глутарового альдегида, введение пластификатора и специальных биологически активных веществ, а также замораживание в сублимационной камере и сублимационная сушка. Это приводит к высокой себестоимости раневого покрытия. Кроме того, получаемое раневое покрытие, несмотря на высокие ранозаживляющие свойства, неспособно моделировать поверхность раны, особенно поверхности со сложным рельефом. Это, в свою очередь, снижает лечебный эффект данного раневого покрытия.The disadvantage of the method of obtaining a wound cover is the multi-stage and duration of the process, the need to comply with a certain temperature regime when preparing component solutions, the obligatory presence of a dialysis stage of the solution with a dialysis solution to water ratio of at least 1: 100 for less than 16 hours, the introduction of an aggressive crosslinking agent - glutaraldehyde , the introduction of plasticizer and special biologically active substances, as well as freezing in a freeze-drying chamber and freeze-drying. This leads to the high cost of wound dressing. In addition, the resulting wound coverage, despite its high wound healing properties, is unable to model the surface of the wound, especially surfaces with complex relief. This, in turn, reduces the therapeutic effect of this wound cover.
Технический результат заявляемой группы изобретений заключается в повышении эластичности пленки на основе хитозана при упрощении технологии ее изготовления, а также повышении ее биоцидных свойств.The technical result of the claimed group of inventions is to increase the elasticity of the film based on chitosan while simplifying the technology of its manufacture, as well as increasing its biocidal properties.
Поставленная задача решалась за счет создания эластичного пленочного покрытия на основе хитозана, включающего хитозан в виде соли органической кислоты, при этом согласно техническому решению величина относительного удлинения при разрыве пленочного покрытия составляет не менее 40%, а в качестве органической кислоты используют водный раствор 4-6%-ной лимонной или 2-8%-ной молочной кислоты, при соотношении компонентов, мас.%:The problem was solved by creating an elastic film coating based on chitosan, including chitosan in the form of an organic acid salt, while according to the technical solution, the elongation at break of the film coating is at least 40%, and an aqueous solution of 4-6 is used as the organic acid % citric or 2-8% lactic acid, with a ratio of components, wt.%:
хитозан - 40-80,chitosan - 40-80,
органическая кислота - 2-8,organic acid - 2-8,
вода - остальное.water is the rest.
Для улучшения процессов углеводного, белкового и жирового обмена пленочное покрытие может включать витамин В1 в количестве не более 0.5 мас.%.To improve the processes of carbohydrate, protein and fat metabolism, the film coating may include vitamin B1 in an amount of not more than 0.5 wt.%.
Также поставленная задача решается тем, что в способе получения пленочного покрытия на основе хитозана, включающем в себя растворение хитозана в органической кислоте с получением формовочного раствора, нанесение полученного формовочного раствора на подложку с последующим выдерживанием раствора на подложке до достижения пленочной структуры, в качестве органической кислоты используют 4-6%-ную лимонную кислоту или 2-8%-ную молочную кислоту, при соотношении компонентов хитозан: органическая кислота 1:2-1:4, мас.%. Дополнительно в формовочный раствор вводят витамин В1 в количестве не более 0.5 мас.%. При приготовлении формовочного раствора используют хитозан с молекулярной массой 80-500 кДа. Для получения пленки толщиной 50-250 мкм формовочный раствор наносят на подложку в объеме 0.2-0.25 мл/см2 подложки.The problem is also solved by the fact that in the method for producing a film coating based on chitosan, which includes dissolving chitosan in an organic acid to obtain a molding solution, applying the resulting molding solution to a substrate, followed by keeping the solution on the substrate until the film structure is achieved, as an organic acid use 4-6% citric acid or 2-8% lactic acid, with a ratio of chitosan: organic acid 1: 2-1: 4, wt.%. Additionally, vitamin B1 is added to the molding solution in an amount of not more than 0.5 wt.%. In the preparation of the molding solution, chitosan with a molecular weight of 80-500 kDa is used. To obtain a film with a thickness of 50-250 μm, the molding solution is applied to the substrate in a volume of 0.2-0.25 ml / cm 2 of the substrate.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Навеску хитозана растворяют в водном растворе лимонной или молочной кислоты фиксированной концентрации. При этом получают формовочный раствор, который переносят на инертную подложку и испаряют растворитель в течение 3-7 суток в зависимости от природы и концентрации кислоты (из диапазона 2-8%) при комнатной температуре (T≅22±2°С) в статических условиях. Затем пленочный образец отделяют от подложки, определяют его толщину, которая может составлять 50-250 мкм, упругопластические характеристики и бактерицидные свойства.The inventive method is as follows. A portion of chitosan is dissolved in an aqueous solution of citric or lactic acid of a fixed concentration. In this case, a molding solution is obtained, which is transferred to an inert substrate and the solvent is evaporated for 3-7 days, depending on the nature and concentration of the acid (from the range of 2-8%) at room temperature (T≅22 ± 2 ° С) under static conditions . Then the film sample is separated from the substrate, determine its thickness, which can be 50-250 microns, elastoplastic characteristics and bactericidal properties.
Использовали образцы хитозана с молекулярной массой
Толщину пленок (d) хитозана измеряли микрометром с ценой деления 10 мкм. Измерения проводили несколько раз на различных участках пленки, затем рассчитывали среднее значение толщины.The thickness of the films (d) of chitosan was measured with a micrometer with a division value of 10 μm. The measurements were carried out several times in different parts of the film, then the average thickness was calculated.
Упругопластические свойства пленок определяли согласно ГОСТу №14236-81 [Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение] на разрывной машине одноосного растяжения Tira Test 28005 с ячейкой нагружения 100 Н. Разрывную нагрузку и удлинение определяли при разрыве. Разрывное напряжение (σ) определяли с учетом площади поперечного сечения образца, взятого на испытания, и выражали в мПа. Относительное удлинение при разрыве (ε) рассчитывали с учетом первоначальной длины пленочного образца, взятого на испытание, и выражали в процентах.The elastoplastic properties of the films were determined according to GOST No. 14236-81 [Polymer films. Tensile test method] on a Tira Test 28005 uniaxial tensile testing machine with a load cell of 100 N. The breaking load and elongation were determined at break. Breaking stress (σ) was determined taking into account the cross-sectional area of the sample taken for testing, and expressed in MPa. The elongation at break (ε) was calculated taking into account the initial length of the film sample taken for testing, and expressed as a percentage.
Бактерицидные свойства пленок изучали на примере грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов раневых инфекций: тест штаммов культур кишечной палочки Esherichia coli и золотистого стафилококка Staphylococus aureus. Микроорганизмы высевали "газонным посевом" на плотную питательную среду АГВ. Пленку хитозана диаметром 4 мм помещали на засеянную газоном бактериальную культуру. Время экспозиции составляло 24 часа. Бактерицидную активность контролировали величиной диаметра зоны ингибирования (D, мм) засеянных газоном культур микроорганизмов в месте размещения испытуемого пленочного образца. Результаты получены усреднением 4-6 параллельных опыта.The bactericidal properties of the films were studied using gram-negative and gram-positive microorganisms of wound infections: a test of strains of Escherichia coli Escherichia coli and Staphylococus aureus Staphylococcus aureus. Microorganisms were sown "lawn sowing" on a dense nutrient medium AGV. A 4 mm diameter chitosan film was placed on a lawn-seeded bacterial culture. The exposure time was 24 hours. Bactericidal activity was controlled by the diameter of the zone of inhibition (D, mm) of microorganism-seeded cultures at the location of the test film sample. The results were obtained by averaging 4-6 parallel experiments.
Применимость заявляемого решения иллюстрируется следующими примерами.The applicability of the proposed solution is illustrated by the following examples.
Группа примеров 1-10. Получение пленок хитозана из растворов полимера в лимонной или молочной кислоте, физико-механические характеристики пленок из цитрата и лактата хитозана.The group of examples 1-10. Obtaining chitosan films from polymer solutions in citric or lactic acid, physicomechanical characteristics of chitosan citrate and lactate films.
Пример 1. Навеску 2 г хитозана с
Сформированный пленочный образец подвергают одноосному растяжению на разрывной машине. Величина относительного удлинения при разрыве составила ε=48% при разрывном напряжении σ=9.7 мПа.The formed film sample is subjected to uniaxial tension on a tensile testing machine. The elongation at break was ε = 48% at a breaking stress of σ = 9.7 MPa.
Пример 2 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в использовании образца хитозана с
Пример 3 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в использовании образца хитозана с
Соотношение компонентов в пленке, мас.%: хитозан - 75, органическая кислота - 6, вода - остальное. Характеристики: толщина пленки из цитрата хитозана d=60 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=70%, разрывное напряжение σ=0.2 мПа.The ratio of components in the film, wt.%: Chitosan - 75, organic acid - 6, water - the rest. Characteristics: film thickness from chitosan citrate d = 60 μm, relative elongation at break ε = 70%, tensile stress σ = 0.2 MPa.
Пример 4 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в дополнительном введении в формовочный раствор витамина В1 в количестве не более 0.5 мас.% от массы формовочного раствора (пример 1). Соотношение компонентов, мас.%: хитозан - 80, органическая кислота - 4, витамин В1-0.5, вода - остальное. Характеристики: толщина пленки из цитрата хитозана d=50 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=42%, разрывное напряжение σ=3.0 мПа.Example 4 was carried out analogously to example 1. The difference was the additional introduction of Vitamin B1 into the molding solution in an amount of not more than 0.5 wt.% By weight of the molding solution (Example 1). The ratio of components, wt.%: Chitosan - 80, organic acid - 4, vitamin B1-0.5, water - the rest. Characteristics: film thickness from chitosan citrate d = 50 μm, elongation at break ε = 42%, tensile stress σ = 3.0 MPa.
Пример 5 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в использовании 2%-ного водного раствора молочной кислоты. Соотношение компонентов в пленке составило, мас.%: хитозан - 80, органическая кислота - 2, вода - остальное. Толщина пленки из лактата хитозана составила d=95±5 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=47.5%, разрывное напряжение σ=9.1 мПа.Example 5 was performed analogously to example 1. The difference was in the use of a 2% aqueous solution of lactic acid. The ratio of components in the film was, wt.%: Chitosan - 80, organic acid - 2, water - the rest. The thickness of the chitosan lactate film was d = 95 ± 5 μm, the elongation at break ε = 47.5%, the breaking stress σ = 9.1 MPa.
Пример 6 выполнен аналогично примеру 5. Отличие состояло в использовании образца хитозана с
Пример 7 выполнен аналогично примеру 5. Отличие состояло в использовании 4%-ного водного раствора молочной кислоты. Соотношение компонентов в пленке, мас.%: хитозан - 50, органическая кислота - 4, вода - остальное. Толщина пленки из лактата хитозана составила d=190±10 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=180%, разрывное напряжение σ=3.6 мПа.Example 7 was performed analogously to example 5. The difference was the use of a 4% aqueous solution of lactic acid. The ratio of components in the film, wt.%: Chitosan - 50, organic acid - 4, water - the rest. The thickness of the chitosan lactate film was d = 190 ± 10 μm, the elongation at break ε = 180%, the breaking stress σ = 3.6 MPa.
Пример 8 выполнен аналогично примеру 7. Отличие состояло в использовании образца хитозана с
Пример 9 выполнен аналогично примеру 7. Отличие состояло в использовании образца хитозана с
Пример 10 выполнен аналогично примеру 8. Отличие состояло в использовании 8%-ного водного раствора молочной кислоты. Соотношение компонентов в пленке, мас.%: хитозан - 40, органическая кислота - 8, вода - остальное. Толщина пленки из лактата хитозана составила d=220±20 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=300%, разрывное напряжение σ=0.8 мПа.Example 10 is carried out analogously to example 8. The difference was the use of an 8% aqueous solution of lactic acid. The ratio of components in the film, wt.%: Chitosan - 40, organic acid - 8, water - the rest. The thickness of the chitosan lactate film was d = 220 ± 20 μm, the elongation at break ε = 300%, the breaking stress σ = 0.8 MPa.
При помещении пленочного покрытия, полученного по примерам 1-10, на поверхность со сложным рельефом (например, на выпуклые участки фронтальной или дорсальной сторон тела человека, дистальную часть верхней конечности, подошвенной или тыльной поверхностей стопы и т.п.) происходит моделирование профиля поверхности за счет эластичных свойств пленки.When the film coating obtained according to examples 1-10 is placed on a surface with a complex relief (for example, on convex parts of the frontal or dorsal sides of the human body, the distal part of the upper limb, plantar or dorsum of the foot, etc.), the surface profile due to the elastic properties of the film.
Примеры 11, 12 (альтернативные примеры выполнения пленочного покрытия). Получение пленок хитозана из растворов полимера в уксусной или янтарной кислоте, физико-механические характеристики пленок из ацетата и сукцината хитозана.Examples 11, 12 (alternative examples of the film coating). Obtaining chitosan films from polymer solutions in acetic or succinic acid, physicomechanical characteristics of chitosan acetate and succinate films.
Пример 11 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в использовании 2%-ного водного раствора уксусной кислоты. Соотношение компонентов в пленке, мас.%: хитозан - 80, органическая кислота - 2, вода - остальное. Толщина пленки из ацетата хитозана составила d=55±5 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=1.4%, разрывное напряжение σ=53.4 мПа.Example 11 was carried out analogously to example 1. The difference was in the use of a 2% aqueous solution of acetic acid. The ratio of components in the film, wt.%: Chitosan - 80, organic acid - 2, water - the rest. The thickness of the film from chitosan acetate was d = 55 ± 5 μm, the elongation at break ε = 1.4%, the breaking stress σ = 53.4 MPa.
Пример 12 выполнен аналогично примеру 1. Отличие состояло в использовании 1.5%-ного водного раствора янтарной кислоты. Соотношение компонентов в пленке, мас.%: хитозан - 80, органическая кислота - 1,5, вода - остальное. Толщина пленки из сукцината хитозана составила d=65±5 мкм, величина относительного удлинения при разрыве ε=3.7%, разрывное напряжение σ=37.6 мПа.Example 12 was carried out analogously to example 1. The difference was in the use of a 1.5% aqueous solution of succinic acid. The ratio of components in the film, wt.%: Chitosan - 80, organic acid - 1.5, water - the rest. The thickness of the chitosan succinate film was d = 65 ± 5 μm, the elongation at break ε = 3.7%, the tensile stress σ = 37.6 MPa.
Из анализа примеров 1-12 следует, что пленки хитозана, полученные из растворов полимера в лимонной или молочной кислоте, характеризуются высоким параметром эластичности. При этом величина относительного удлинения при разрыве пленок из цитрата и лактата хитозана в 20-50 и 120-335 раз соответственно выше по сравнению с пленками из сукцината и ацетата хитозана, т.е. полученными из растворов полимера в янтарной или уксусной кислоте.From the analysis of examples 1-12 it follows that the chitosan films obtained from polymer solutions in citric or lactic acid are characterized by a high elasticity parameter. In this case, the elongation at break of the films of chitosan citrate and lactate is 20–50 and 120–335 times higher, respectively, compared to films of chitosan succinate and chitosan acetate, i.e. obtained from solutions of the polymer in succinic or acetic acid.
Из анализа примеров 1-10 вытекают следующие оптимальные параметры получения эластичного пленочного покрытия на основе хитозана, включающее хитозан в виде соли органической кислоты, в качестве которой используют водные растворы лимонной или молочной кислоты:From the analysis of examples 1-10, the following optimal parameters follow for obtaining an elastic film coating based on chitosan, including chitosan in the form of an organic acid salt, which is used as an aqueous solution of citric or lactic acid:
- концентрация лимонной кислоты С=4-6 мас.% (вне зависимости от
- концентрация молочной кислоты С=2-8 мас.% (в независимости от
Пример 13. Бактерицидные свойства пленок из цитрата, лактата, ацетата и сукцината хитозана (таблица).Example 13. Bactericidal properties of films of citrate, lactate, acetate and chitosan succinate (table).
ция раствора хитозана СХТЗ, мас.%Concentra-
tion chitosan solution HTZ C, wt.%
Из таблицы видно, что пленки из цитрата и лактата хитозана (настоящее изобретение), а также ацетата и сукцината хитозана (сравнительный анализ) проявляют биоцидные свойства в отношении роста культур микроорганизмов Esherichia coli и Staphylococus aureus. Наибольшим бактерицидным действием обладают пленки из лактата и цитрата хитозана независимо от молекулярной массы полимера.The table shows that films of chitosan citrate and chitosan lactate (the present invention), as well as chitosan acetate and succinate (comparative analysis) exhibit biocidal properties in relation to the growth of cultures of microorganisms Esherichia coli and Staphylococus aureus. The films with chitosan lactate and chitosan citrate have the greatest bactericidal action, regardless of the molecular weight of the polymer.
Предлагаемый способ позволяет получать высокоэластичные пленки из цитрата и лактата хитозана с достаточной прочностью для использования в медицинской практике, фармакологии, косметологии, пищевой промышленности и др., прост в исполнении, экологически чист и экономически целесообразен. В результате применения заявляемого способа получают нетоксичные, высокоэластичные пленочные покрытия на основе хитозана, способные легко моделировать поверхность со сложным рельефом, обладающие бактерицидным действием.The proposed method allows to obtain highly elastic films of citrate and chitosan lactate with sufficient strength for use in medical practice, pharmacology, cosmetology, food industry, etc., is simple to execute, environmentally friendly and economically feasible. As a result of the application of the proposed method receive non-toxic, highly elastic film coatings based on chitosan, capable of easily simulating a surface with a complex relief, having a bactericidal effect.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132162/10A RU2461575C2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132162/10A RU2461575C2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010132162A RU2010132162A (en) | 2012-02-10 |
| RU2461575C2 true RU2461575C2 (en) | 2012-09-20 |
Family
ID=45853139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132162/10A RU2461575C2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461575C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582220C1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Wound dressing based on chitosan |
| RU2585576C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing biodegradable polymer coating with controlled output of drug for minimally invasive surgery |
| RU2682598C2 (en) * | 2017-06-20 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Food material film material based on chitosan and method for production thereof |
| RU2694956C1 (en) * | 2018-10-10 | 2019-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Майкопский государственный технологический университет" | Film-forming composition for food purpose |
| RU2711920C1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Epithelial cell cultivation additive |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116162181B (en) * | 2021-11-24 | 2024-04-12 | 珠海市自然之旅生物技术有限公司 | Chitosan-tricarboxylic acid derivative and preparation method and application thereof |
| CN114605713A (en) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 中山大学 | A kind of chitosan film with room temperature phosphorescence and its preparation method and application |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1654309A1 (en) * | 1989-05-22 | 1991-06-07 | Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета | Method of preparation of chitozane films |
| RU2219954C2 (en) * | 2001-10-04 | 2003-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Витта" | Wound healing bandage |
| RU2240830C1 (en) * | 2003-12-26 | 2004-11-27 | ФГУП Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов | Wound coating and method for its preparing |
| RU2005125946A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-27 | Борис Олегович Майер (RU) | CHITOZANE PRODUCT, METHOD FOR ITS PREPARATION, METHOD FOR PRODUCING CHITOZANE PRODUCTS AND BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOSITION ON THE BASIS |
| RU2315599C2 (en) * | 2005-07-20 | 2008-01-27 | Государственное общеобразовательное учреждение Высшего профессионального образования "Самарский государственный медицинский университет" | Method for preparing medicinal membrane |
-
2010
- 2010-08-02 RU RU2010132162/10A patent/RU2461575C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1654309A1 (en) * | 1989-05-22 | 1991-06-07 | Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета | Method of preparation of chitozane films |
| RU2219954C2 (en) * | 2001-10-04 | 2003-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Витта" | Wound healing bandage |
| RU2240830C1 (en) * | 2003-12-26 | 2004-11-27 | ФГУП Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов | Wound coating and method for its preparing |
| RU2315599C2 (en) * | 2005-07-20 | 2008-01-27 | Государственное общеобразовательное учреждение Высшего профессионального образования "Самарский государственный медицинский университет" | Method for preparing medicinal membrane |
| RU2005125946A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-27 | Борис Олегович Майер (RU) | CHITOZANE PRODUCT, METHOD FOR ITS PREPARATION, METHOD FOR PRODUCING CHITOZANE PRODUCTS AND BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOSITION ON THE BASIS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Khan T.A. et all. Mechanical, Bioadhesive Streight and Biological Evaluations of Chitosan films for Wound Dressing// J. pharm. pharmaceutical sciences. - 2000, v.3, №3, p.303-311. Маслова Г.В. и др. Упаковочные биодеградируемые материалы и защитные покрытия на основе хитозана для рыбной продукции// Рыбпром. 2010, №2, с.48-52. Строкова Н.Г. и др. Развитие технологии получения хитина/хитозана и его практического использования во ВНИРО// Рыбпром, 2010, №2, с.13-16. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение/ Под ред. Скрябина К.Г. и др. - М.: Наука, 2002, с.254-325. Илларионова Е.Л. и др. Волокнистые, пленочные и пористые материалы на основе хитозана// Химические волокна. - 1995, №6, с.18-22. Монаков Ю.Б. и др. Пленочное покрытие на основе хитозана для временной защиты ожоговых и гнойных ран// Здравоохранение Башкортостана. Спец, вып.: научно-практический журнал. - 2004, №6, с.164-165. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582220C1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Wound dressing based on chitosan |
| RU2585576C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing biodegradable polymer coating with controlled output of drug for minimally invasive surgery |
| RU2682598C2 (en) * | 2017-06-20 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Food material film material based on chitosan and method for production thereof |
| RU2694956C1 (en) * | 2018-10-10 | 2019-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Майкопский государственный технологический университет" | Film-forming composition for food purpose |
| RU2711920C1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Epithelial cell cultivation additive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010132162A (en) | 2012-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2461575C2 (en) | Method for forming chitosan film coating and chitosan film coating | |
| US5217707A (en) | Pharmaceutical composition and process for the preparation thereof | |
| EP3153185B1 (en) | Composition containing glucosylglycerol for promoting the regeneration of injured body tissue | |
| Karami et al. | Chitosan-based emulgel and xerogel film containing Thymus pubescens essential oil as a potential wound dressing | |
| CA2850908A1 (en) | Aqueous antimicrobial composition containing coniferous resin acids | |
| EP4009987A1 (en) | Liquid dressing compositions and their uses | |
| DE102021200975B4 (en) | Biologically-based wound closure preparation | |
| CN112972310A (en) | Composition with antibacterial and repairing effects and preparation method thereof | |
| CN107205375A (en) | Kill microorganism oil-in-water type dispersion liquid | |
| WO2024139662A1 (en) | Composite antibacterial hydrogel dressing, preparation method therefor, and use thereof | |
| FR3020948A1 (en) | ANTIMICROBIAL COMPOSITION | |
| Shi et al. | A biguanide chitosan-based hydrogel adhesive accelerates the healing of bacterial-infected wounds | |
| CN117815440B (en) | A repairing, anti-inflammatory and moisturizing composition containing recombinant collagen and its application | |
| RU2739112C1 (en) | Preparation for treating and preventing subclinical mastitis in cows | |
| KR20200031404A (en) | Feminine Cleanser Composition With Phyto-Chitosan, Method for Preparing the Same and Feminine Cleanser Comprising the Same | |
| WO2022053220A1 (en) | Wound closure preparation containing an active substance | |
| KR102224224B1 (en) | Edible sheet | |
| CN111084902B (en) | Liquid dressing and preparation method thereof | |
| CN109568645A (en) | A kind of composite growth factor promotees to repair gel and the preparation method and application thereof | |
| RU2517065C1 (en) | Wound-healing drug | |
| Lasopha et al. | Development of Bacterial Cellulose Herbal Wound Dressing | |
| DE102020101110A1 (en) | Antifungal activities of hydrogels based on polysaccharides | |
| RU2305544C1 (en) | Biocidal gel | |
| CN113730641A (en) | Slow-release antibacterial dressing and preparation method thereof | |
| RU2647458C1 (en) | Wound-healing, anti-inflammatory ointment on the basis of tea fungus (medusomyces gisevii lindau) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140803 |