RU2548003C1 - Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами - Google Patents
Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548003C1 RU2548003C1 RU2013155973/04A RU2013155973A RU2548003C1 RU 2548003 C1 RU2548003 C1 RU 2548003C1 RU 2013155973/04 A RU2013155973/04 A RU 2013155973/04A RU 2013155973 A RU2013155973 A RU 2013155973A RU 2548003 C1 RU2548003 C1 RU 2548003C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- derivative
- kda
- amino acid
- derivative according
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 26
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 4
- 125000001483 monosaccharide substituent group Chemical group 0.000 claims abstract 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 31
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 23
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 20
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 20
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical group CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 claims description 15
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 claims description 15
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 claims description 15
- 230000010933 acylation Effects 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 8
- 125000005500 uronium group Chemical group 0.000 claims description 4
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 3
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 125000002987 valine group Chemical group [H]N([H])C([H])(C(*)=O)C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 125000005313 fatty acid group Chemical group 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 51
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 35
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 16
- 150000002772 monosaccharides Chemical group 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 9
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- RQFQJYYMBWVMQG-IXDPLRRUSA-N chitotriose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](N)[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@H]1[C@H](N)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)N)[C@@H](CO)O1 RQFQJYYMBWVMQG-IXDPLRRUSA-N 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004080 3-carboxypropanoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C(O[H])=O 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Chemical class 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 3
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 2H-benzotriazol-4-ol Chemical compound OC1=CC=CC2=C1N=NN2 JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 150000004697 chelate complex Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 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 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 0 CC(C*CO1)C1=N Chemical compound CC(C*CO1)C1=N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N Diacetyl Chemical group CC(=O)C(C)=O QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical class [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical class OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury 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
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 230000001760 anti-analgesic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- RFUHYBGHIJSEHB-VGOFMYFVSA-N chembl1241127 Chemical class C1=C(O)C(/C=N/O)=CC=C1C1=CC(O)=CC(O)=C1 RFUHYBGHIJSEHB-VGOFMYFVSA-N 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- SFNALCNOMXIBKG-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol monododecyl ether Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCO SFNALCNOMXIBKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical group 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000000302 molecular modelling Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 1
- HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N octyl beta-D-glucopyranoside Chemical compound CCCCCCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical class OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cosmetics (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производному хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I), где R - остаток жирной или аминокислоты, n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана. Также изобретение относится к вариантам способа его получения. Изобретение позволяет обеспечить производное хитозана с высокой трансдермальной и мембранной проницаемостью, повышенной сорбционной емкостью, растворимое в широком диапазоне pH. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения наноструктурированного олигосахарида хитозана и его производных и может найти применение в медицине, ветеринарии, косметологии, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известен способ получения карбоксилсодержащих производных хитозана, включающий взаимодействие хитозана с карбоксилсодержащим реагентом в твердом виде в условиях воздействия сдвиговых напряжений и давления (RU 2100373 C1, ИНСТИТУТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ РАН, 27.12.1997). В качестве карбоксилсодержащего реагента используют дикарбоновую кислоту или ангидрид дикарбоновой кислоты (янтарный ангидрид) в количестве 0,25-1,5 моль на 1 моль аминогрупп хитозана.
Известен способ получения водорастворимых форм хитозана, включающий приготовление гомогенного раствора хитозана, его выделение путем обработки щелочным агентом до pH среды 6,8-7,5, аморфизацию хитозана в виде его водной суспензии в кавитационных или механических полях со сдвиговым воздействием, взаимодействие аморфизированного хитозана с неорганическими, органическими кислотами или их ангидридами и выделение целевого продукта из растворов в деминерализованной воде методом распылительной или сублимационной сушки (RU 2215749 С2, КОМАРОВ БОРИС АЛЕКСАНДРОВИЧ, 10.11.2003). Способ позволяет получать хитозан, модифицированный остатками янтарной или L-глутаминовой кислоты.
Известен способ получения прозводных хитозана, в т.ч. сукцината хитозана (SU 508212 A3, Л′ОРЕАЛЬ, 25.03.1976).
Известен способ непрерывного получения микрокристаллического хитозана, включающий осаждение хитозана из его водного раствора в органической или неорганической кислоте с использованием водных растворов гидроксидов щелочных металлов (WO 9100298 A1, FIREXTRA OY; INST WLOKIEN СНЕМ, 10.01.1991).
Известен способ получения хитозановой композиции с размером частиц 0,1-150 мкм, включающий получение твердого хитозана, смачивание его водой или водным раствором и затем смешивание с нежирной кислотой или солью кислоты (US 6323189 B1, NUTRICEUTICALS INC Е, 27.11.2001).
Известен способ получения хитозановых гранул с размером 2-20 пм (WO 0187988 A1, PROCTER & GAMBLE, 22.11.2001), включающий получение водного раствора хитозана, который дополнительно содержит органические или неорганические кислоты и/или их соли, частичную нейтрализацию указанного водного раствора добавлением нейтрализующего агента при сдвиговом перемешивании с дальнейшим образованием гелеподобной суспензии дискретных частиц микрокристаллического хитозана.
Общим недостатком описанных способов является то, что получение хитозановых гранул с размером в нанодиапазоне затруднено, поскольку в отсутствие поверхностно-активных веществ диспергирование кислых растворов приводит к малому процентному выходу гранул.
Из уровня техники известны композиции на основе хитозана для ухода за кожей в виде геля (RU 2085187 C1, ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОРПОРАЦИЯ МДТ, 27.07.1997), крема для защиты кожи (RU 2120272 C1, ТОВАРИЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ′′БИОКОСМЕТИЧЕСКАЯ ФАБРИКА′′, 20.10.1998), а также средство для лечения инфицированных ран и ожогов (RU 2140264 C1, ТИХООКЕАНСКИЙ ИНСТИТУТ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН, 27.10.1999), лекарственное средство, обладающее противовоспалительным и болеутоляющим действием (RU 2154488 C1, МЫНКИНА ГАЛИНА ИВАНОВНА, 20.08.2000).
Основным недостатком перечисленных композиций является то, что все они обладают сравнительно невысокой проникающей способностью из-за большого размера хитозановых гранул и, следовательно, низкой эффективностью.
Наиболее близким техническим решением является способ получения модифицированного хитозанового продукта, имеющего pH-нейтральную реакцию промывочных вод и пластичную структуру осадка, представляющего собой продукты хитозана, находящиеся в виде фрактальных хитозановых частиц с размером нанофракталов не менее 1 нм и не более 5000 нм, и поперечно-сшитых сетчатых полимеров с множеством сферических полостей, имеющих размер не менее 1 нм и не более 50 нм (RU 2313538 C2, МАЙЕР БОРИС ОЛЕГОВИЧ, 04.08.2005).
Известный способ включает приготовление кислого водного раствора хитозана, удаление нерастворившихся частиц фильтрованием и/или осаждением, проведение сшивки хитозана в присутствии гидрофильного органического растворителя и поверхностно-активного вещества в слабокислых, нейтральных или слабощелочных условиях в зависимости от используемого сшивающего агента при непрерывном диспергировании. При этом:
- или кислый водный раствор хитозана первоначально перемешивают в присутствии поверхностно-активного вещества, гидрофильного органического растворителя, хелатокомплексообразующего вещества и сшивающего агента, полученную реакционную смесь выдерживают при температуре не ниже комнатной такое время, чтобы обеспечить проведение хелатокомплексообразования с участием хитозана в качестве лиганда, затем реакционную смесь при диспергировании обрабатывают щелочным агентом, добавляемым по частям или по каплям при таком же диспергировании;
- или кислый водный раствор хитозана первоначально перемешивают в присутствии поверхностно-активного вещества, гидрофильного органического растворителя и хелатокомплексообразующего вещества, полученную реакционную смесь выдерживают при температуре не ниже комнатной такое время, чтобы обеспечить проведение хелатокомплексообразования с участием хитозана в качестве лиганда, затем реакционную смесь при диспергировании обрабатывают щелочным агентом, добавляемым по частям или по каплям, а затем при продолжающемся диспергировании добавляют сшивающий агент.
Поверхностно-активное вещество добавляют в реакционную смесь в концентрации выше критической концентрации мицеллообразования, а хелатокомплексообразующее вещество вводят с пониженной концентрацией, такой, что образующиеся в реакционной смеси агломераты хитозана содержат не более 10 об.% нанофракталов и состоят из поперечно-сшитого сетчатого хитозанового полимера.
В качестве сшивающего агента используют насыщенные или ненасыщенные карбоновые, дикарбоновые или трикарбоновые кислоты, такие как ацетоксиянтарную, гликоуксусную, глутаровую, диацетилвинную, дигликолевую, итаконовую, коричную, кротоновую, лимонную, малеиновую, малоновую, метакриловую, метилянтарную, пропионовую, пропеновую, салициловую, фталевую, фумаровую, цитраконовую, щавелевую, янтарную, или их ангидриды, или их галоидангидриды, или их дигалоидангидриды, или их альдегиды, или их диальдегиды, или их окси- или оксо-производные, или их диглицидные эфиры, или их другие производные, используют также бисимидаты или бисмалеиды.
В качестве гидрофильного органического растворителя используют: спирты, кетоны, альдегиды, ароматические углеводороды, эфиры, галогенпроизводные предельных углеводородов, предпочтительно этанол, метанол, изопропанол, ацетон, ацетонитрил, диоксан или их любую смесь в концентрации не менее 1,0 об.% по отношению к объему реакционной смеси.
В качестве поверхностно-активного вещества используют неионные или цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества, или октилглюкозид, или тритон Х-к, где к=45, 114, 100, 102, 165, 305, или ионидет 340, или твин 20, или твин 40, или твин 60, или твин 80, или луброл РХ, или луброл WX, или любую их смесь, или фторсодержащее поверхностно-активное вещество.
В качестве хелатокомплескообразователей используют ионы или соединения щелочных металлов или щелочно-земельных металлов, или переходных металлов, или благородных металлов, кислоты - салициловую, нитрилотриуксусную, этилендиаминтетрауксусную, диэтилентриаминпентауксусную, диамид дитиощавелевой кислоты, транс-1,2-диаминоциклогексантетрауксусную, триэтилентетраамингексауксусную; соли многовалентных кислот; карбонаты, сульфаты, фосфаты или соли щавелевой кислоты кальция или магния; салициловый альдегид, салицилальдоксим.
В зависимости от концентрационных соотношений хелатокомплесксообразователя и поверхностно-активного вещества получают либо модифицированный хитозановый продукт в виде фрактальных хитозановых частиц с размером нанофракталов не менее 1 нм и не более 5000 нм, либо в виде поперечно-сшитого сетчатого полимера с множеством сферических полостей, имеющих размер не менее 1 нм и не более 50 нм.
Основным недостатком указанного способа является то, что полученные хитозановые продукты имеют наименее упорядоченную (аморфизованную) структуру, поскольку сшивка приводит к нарушению регулярности молекулярной структуры и ограничению подвижности структурных элементов хитозана. Также наблюдается и уменьшение сорбционной способности из-за снижения содержания аминогрупп, вероятно, это связано с участием их в образовании азометиновых связей, сшивок, а также уменьшением доступности аминогрупп в сшитом полимере.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последнее время значительный интерес проявляется к наноструктурированным полимерам. В силу большой удельной поверхности наночастицы проявляют отличные от обычных полимеров свойства и существенное увеличение характерных им. Это открывает большие возможности использования их в различных отраслях науки и техники, в частности при создании лекарственных средств. Такие структуры имеют большое сродство к мембране клетки, а малые размеры позволяют легко проникать в ядро клетки.
Наночастицы, в основном, представляют интерес в качестве вектора для доставки биологически активного материала в клетку. Наночастицы на основе производных хитозана отвечают требованиям, предъявляемым к таким системам. Благодаря высокой плотности заряда на поверхности они активно взаимодействуют с мембраной клеток. Частицы биосовместимы с живыми тканями организма, т.к. не вызывают аллергических реакций и отторжения, постепенно биодеградируют под действием ферментов на аминосахара, которые полностью усваиваются в живом организме. Они нетоксичны и легко выводятся из организма, не вызывая конкурентных побочных реакций. Эффективность действия большинства биологически активных веществ часто ограничивается из-за невозможности подойти к органу-мишени (месту терапевтического действия) с сохранением их изначальных свойств. Применение наночастиц на основе хитозана в качестве подложки для биологически активных веществ должно обеспечить их целевую доставку, снизить применяемую дозу, пролонгировать эффективность действия и обеспечить возможность использования для орального или назального введения как наиболее удобных путей для введения в живой организм. Известно, что введение гидрофобных групп в молекулу хитозана приводит к увеличению стабильности коллоидных систем, полученных на их основе.
Задачей настоящего изобретения является получение нового наноструктурированного производного олигосахарида хитозана с высокой трансдермальной и мембранной проницаемостью, повышенной сорбционной емкостью, содержащего гидрофобный и гидрофильный лиганд, а также растворимого в широком диапазоне pH, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток жирной или аминокислоты,
n составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана.
Задача решается получением наноструктурированного олигосахарида хитозана, модифицированного остатками жирной кислоты и ангидридом янтарной кислоты, имеющего рабочую область (растворимого в широком диапазоне pH) pH от около 2 до около 9, предпочтительно от около 4 до около 9, более предпочтительно от около 6 до около 9, наиболее предпочтительно от около 7 до около 8, например около 7.4, где хитозан представлен сферической структурой с размером частиц от около 1 нм до около 2000 нм, предпочтительно от около 1 нм до около 1500 нм, более предпочтительно от около 1 нм до около 900 нм, еще более предпочтительно от около 1 нм до около 400 нм, наиболее предпочтительно от около 1 нм до около 100 нм.
Задача решается также получением наноструктурированного олигосахарида хитозана, модифицированного аминокислотой и ангидридом янтарной кислоты, имеющего рабочую область (растворимого в широком диапазоне pH) pH от около 2 до около 9, предпочтительно от около 4 до около 9, более предпочтительно от около 6 до около 9, наиболее предпочтительно от около 7 до около 8, например около 7.4, где хитозан представлен сферической структурой с размером частиц от около 1 нм до около 2000 нм, предпочтительно от около 1 нм до около 1500 нм, более предпочтительно от около 1 нм до около 900 нм, еще более предпочтительно от около 1 нм до около 400 нм, наиболее предпочтительно от около 1 нм до около 100 нм.
Для получения амфифильного производного хитозана, имеющего содержание гидрофильного лиганда от около 12% до около 25%, предпочтительно от около 15% до около 25%, более предпочтительно от около 18% до около 25%, наиболее предпочтительно от около 20% до около 25%, и содержание гидрофобного лиганда от около 30% до около 60%, предпочтительно от около 35% до около 55%, более предпочтительно от около 40% до около 50%, наиболее предпочтительно от около 4 5% до около 50%, используют исходный хитозан с молекулярной массой (ММ) от около 5 кДа до около 100 кДа, предпочтительно от около 7 кДа до около 80 кДа, более предпочтительно от около 10 кДа до около 60 кДа, наиболее предпочтительно от около 30 кДа до около 50 кДа, например около 23 кДа.
В качестве гидрофильного лиганда могут быть использованы различные химические соединения с определенным набором свойств и их производные.
Примерами жирных кислот являются каприловая, каприновая (декановая), пальмитиновая (насыщенные жирные кислоты) и олеиновая (ненасыщенная жирная кислота).
Для придания заданных свойств к полисахариду последовательно присоединяют два лиганда: остаток жирной или аминокислоты для обеспечения несущих свойств и сродства связывания с мембраной живой клетки, и остаток янтарной кислоты для обеспечения растворимости в более широком диапазоне pH, в том числе при физиологических значениях (pH около 7.4).
Таким образом, настоящее изобретение касается производного хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток жирной или аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана.
Указанный остаток жирной кислоты представляет собой остаток каприловой кислоты.
Указанный остаток аминокислоты представляет собой остаток валина.
Указанное производное наноструктурировано.
Указанное производное имеет трансдермальную и/или мембранную проницаемость.
Указанное производное имеет повышенную сорбционную емкость.
Указанное производное растворимо при pH от около 2 до около 9, предпочтительно от около 4 до около 9, более предпочтительно от около 6 до около 9, наиболее предпочтительно от около 7 до около 8.
Указанное производное растворимо при pH около 7.4.
Указанное производное имеет сферическую структуру с размером частиц от около 1 нм до около 2000 нм, предпочтительно от около 1 нм до около 1500 нм, более предпочтительно от около 1 нм до около 900 нм, еще более предпочтительно от около 1 нм до около 400 нм, наиболее предпочтительно от около 1 нм до около 100 нм.
Указанное производное имеет содержание гидрофильного лиганда предпочтительно от около 15% до около 25%, более предпочтительно от около 18% до около 25%, наиболее предпочтительно от около 20% до около 25%.
Указанное производное имеет содержание гидрофобного лиганда предпочтительно от около 35% до около 55%, более предпочтительно от около 40% до около 50%, наиболее предпочтительно от около 45% до около 50%.
Исходный хитозан указанного производного имеет молекулярную массу от около 5 кДа до около 100 кДа, предпочтительно от около 7 кДа до около 80 кДа, более предпочтительно от около 10 кДа до около 60 кДа, наиболее предпочтительно от около 30 кДа до около 50 кДа.
Исходный хитозан указанного производного имеет молекулярную массу около 23 кДа.
Исходный хитозан указанного производного имеет степень деацетилирования 85±2%.
Таким образом, настоящее изобретение касается способа получения производного хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток жирной кислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, который включает:
- взаимодействие жирной кислоты с N-гидроксисукцинимидом с получением N-оксисукцинимидного эфира жирной кислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты.
Таким образом, настоящее изобретение касается способа получения производного хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, который включает:
- взаимодействие аминокислоты с HBTU (N,N,N′,N′-тетраметил-О-(1Н-бензотриазол-1-ил)урониум гексафлюорофосфат) с получением N-оксисукцинимидного эфира аминокислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
ФИГ.1 (1-2) Компонентный состав образцов, используемых в экспериментальных испытаниях.
ФИГ.2 (3-4) Компонентный состав образцов, используемых в экспериментальных испытаниях.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В представленных примерах используется фракция олигосахарида хитозана со средней ММ около 23 кДа и степенью деацетилирования 85±2% (произв. Sigma Co.).
Способ получения производного хитозана включает следующие стадии:
1. Взаимодействие жирной кислоты с N-гидроксисукцинимидом в присутствии N,N′-дициклогексилкарбодиимида с получением N-оксисукцинимидного эфира жирной кислоты.
N-Оксисукцинимид растворяли в 10,5 мл сухого этилацетата, добавляли раствор КДИ (N,N′-дициклогексилкарбодиимид) в 6,3 мл этилацетата и жирную кислоту. Раствор перемешивали при КТ (комнатной температуре) в течение 15 ч. Образовавшуюся мочевину отделяли фильтрованием, этилацетат упаривали на роторном испарителе, при этом получали N-оксисукцинимидный эфир жирной кислоты в виде масла, которое хранили в холодильнике.
2. Ацилирование (25/100 МО (молекулярных остатков)) хитозана N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты.
Хитозан растворяли в 1,05 мл 0,1% уксусной кислоты с добавлением 0,1 мл 0,5% уксусной кислоты и 2 мл метанола. К раствору приливали раствор N-оксисукцинимидного эфира жирной кислоты в 0,53 мл метанола. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. Метанол упаривали на роторном испарителе. Продукт высушивали на воздухе.
3. Карбоксиацилирование (30/100) янтарным ангидридом хитозана, ацилированного (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты.
Хитозан, ацилированный (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты, растворяли в 1 мл 0,1% уксусной кислоте с добавлением 4 мл метанола. К раствору добавляли янтарный ангидрид. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. При осаждении ацетоном наблюдали почти мгновенное выпадение рыжеватого осадка. Продукт отделяли на центрифуге. Сушили на воздухе.
Альтернативно, при использовании в качестве гидрофобного лиганда аминокислоты способ включает следующие стадии:
1. Получение N-оксисукцинимидного эфира аминокислоты взаимодействием аминокислоты с HBTU (N,N,N′,N′-tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate - N,N,N′,N′-тетраметил-О-(1Н-бензотриазол-1-ил)урониум гексафлюорофосфат)
Взаимодействие с HOBt (hydroxybenzotriazole)
N-Оксисукцинимид растворяли в 10,5 мл сухого этилацетата, добавляли раствор КДИ в 6,3 мл этилацетата и аминокислоту. Раствор перемешивали при КТ в течение 15 ч. Образовавшуюся мочевину отделяли фильтрованием, этилацетат упаривали на роторном испарителе, при этом получали N-оксисукцинимидный эфир аминокислоты в виде масла, которое хранили в холодильнике.
2. Ацилирование (25/100 МО) хитозана N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты
Хитозан растворяли в 1,05 мл 0,1% уксусной кислоты с добавлением 0,1 мл 0,5% уксусной кислоты и 2 мл метанола. К раствору приливали раствор N-оксисукцинимидного эфира аминокислоты в 0,53 мл метанола. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. Метанол упаривали на роторном испарителе. Продукт высушивали на воздухе.
3. Карбоксиацилирование (30/100) янтарным ангидридом хитозана, ацилированного (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты.
Хитозан, ацилированный (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты, растворяли в 3 мл 0,1% уксусной кислоте с добавлением 4 мл метанола. К раствору добавляли янтарный ангидрид. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. При осаждении ацетоном наблюдали почти мгновенное выпадение белого осадка.
Удаление Fmoc-защитной группы осуществляют стандартными методами в стандартных условиях (Т=40 минут в растворе ДМФА: пиперидин 1:1 на водяной бане при 40°C); продукт промывают ацетоном и лиофильно высушивают.
| Таблица 1 | |||
| Состав хитозановых матриц | |||
| Шифр | Содержание остатков жирной кислоты на 100 моносахаридных остатков | Содержание янтарной кислоты на 100 моносахаридных остатков | |
| R1 | 25 | 30 | |
| R2 | 12 | 30 | |
| R3 | 25 | 60 | |
Для оценки матриц использовали прибор динамического светорассеяния 90Plus S/N, Brookhaven Instruments Corporation, США.
Для определения размера (диаметра) частиц использовали автоматическую функцию 90Plus/BI-MAS, а для определения зета-потенциала (суммарного заряда на поверхности частицы) - ZetaPlus и 90Plus.
Измерения проводили при pH раствора 5.0 и t=25°C
Размер (диаметр) частиц определяли для образцов R2 и R3 (см. выше) в соответствии с Фиг.1(1-2) и 2(3-4) соответственно. Построение модели полученных частиц.
С начала исследований для получения частиц использовали хитозан молекулярной массы около 25 кДа. Подсчитали, что количество моносахаридных звеньев в молекуле такого веса составляет около 156. Используя программы пространственного молекулярного моделирования, измерили, что длина в пространстве хитозанового полимера такой длины составит около 70 нм.
Соответственно, для образца R2 с экспериментальным диаметром частиц в 458 нм по формуле l=2pr, где l - длина окружности, а r - радиус сферы наночастицы, получается l=1438 нм. Таким образом, длина окружности этих сферических наночастиц, в среднем, равна 1438 нм. Сферическая частица используемого здесь полимерного хитозана в 25 кДа с такой окружностью может существовать и представляет собой сферу с окружностью, формируемую, в среднем, 21 полимерной цепью хитозана.
Мы не подвергаем сомнению, что матрицы R2 формируют именно сферу или близко аппроксимируемый сферой многоугольник. Сферическая форма является энергетически низкой формой существования в растворе, а каких-либо структурных особенностей матриц R2, сильно меняющих энергетические предпочтения в формировании ими сферы в растворе, нет.
Для R2, пересчитывая полученные на 100 моносахаридов данные ЯМР (Фиг.1 (1-2)) на исследуемый полимер 156 моносахаридов, получаем, что каждая из такой 21 полимерной цепи окружности наночастицы содержит 18 цепей жирной каприловой кислоты, обращенных внутрь наночастицы, и 45 сукцинильных цепей, обращенных в раствор.
Аналогично провели расчеты для наночастиц образца R3. Частицы из хитозана ММ 25 кДа и экспериментально полученного радиуса в 314 нм также могут существовать. При этом для этого образца, длина окружности наночастицы-сферы составляет 986 нм, и она формируется 14 хитозановыми полимерами указанной ММ. На один хитозановый полимер (в 156 моносахаридов) образца R3 приходится около 38 каприловых остатков и 90 сукцинильных.
Результаты измерений зета-потенциала (на примере образца R3) показали, что сукцинильные цепи, как и предполагалось, выходят на внешнюю поверхность частицы, внося свой вклад отрицательного заряда в суммарный поверхностный заряд и обеспечивая растворимость частиц при физиологических pH 7.4. По проведенным итерациям получили результаты по поверхностному заряду частиц как -7, -5, -6, -1 мВ. Поверхностный заряд наночастиц хитозана, не модифицированного янтарной кислотой, находится в диапазоне от +25 до +54 мВ [11] или от +22 до +28 мВ (в настоящем исследовании приведено ниже). Все приведенные зета-потенциалы были измерены для растворов наночастиц рН 5.0-5.5.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
Получение N-оксисукцинимидного эфира, каприловой кислоты
N-Оксисукцинимид (367 мг, 3,18 ммоль) растворяли в 10,5 мл сухого этилацетата, добавляли раствор КДИ (639 мг, 3,18 ммоль) в 6,3 мл этилацетата и каприловую кислоту (458 мг, 3,18 ммоль). Раствор перемешивали при КТ в течение 15 ч. Образовавшуюся мочевину отделяли фильтрованием, этилацетат упаривали на роторном испарителе, при этом получали N-оксисукцинимидный эфир каприловой кислоты в виде масла, которое хранили в холодильнике.
Ацилирование (25/100 МО) хитозана N-оксисукцинимидным эфиром каприловой кислоты
Хитозан (23 мг, 1 ммоль) растворяли в 1,05 мл 0,1% уксусной кислоты с добавлением 0,1 мл 0,5% уксусной кислоты и 2 мл метанола. К раствору приливали раствор N-оксисукцинимидного эфира каприловой кислоты (7,3, мг, 30 ммоль) в 0,53 мл метанола. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. Метанол упаривали на роторном испарителе. Продукт высушивали на воздухе.
Карбоксиацилирование (30/100) янтарным ангидридом хитозана, ацилированного (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром каприловой кислоты
Хитозан, ацилированный (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром каприловой кислоты (29,7 мг, 0,7 ммоль), растворяли в 1 мл 0,1% уксусной кислоте с добавлением 4 мл метанола. К раствору добавляли янтарный ангидрид (3,7 мг, 36,9 ммоль). Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. При осаждении ацетоном наблюдали почти мгновенное выпадение рыжеватого осадка. Продукт отделяли на центрифуге. Сушили на воздухе.
ПРИМЕР 2
Получение N-оксисукцинимидного эфира Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина
N-Оксисукцинимид (367 мг, 3,18 ммоль) растворяли в 10,5 мл сухого этилацетата, добавляли раствор КДИ (639 мг, 3,18 ммоль) в 6,3 мл этилацетата и Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валин (690 мг, 3,18 ммоль). Раствор перемешивали при КТ в течение 15 ч. Образовавшуюся мочевину отделяли фильтрованием, этилацетат упаривали на роторном испарителе, при этом получали N-оксисукцинимидный эфир Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина в виде масла, которое хранили в холодильнике.
Ацилирование (25/100 МО) хитозана N-оксисукцинимидным эфиром Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина
Хитозан (23 мг, 1 ммоль) растворяли в 1,05 мл 0,1% уксусной кислоты с добавлением 0,1 мл 0,5% уксусной кислоты и 2 мл метанола. К раствору приливали раствор N-оксисукцинимидного эфира Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина (9,48, мг, 30 ммоль) в 0,53 мл метанола. Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. Метанол упаривали на роторном испарителе. Продукт высушивали на воздухе.
Карбоксиацилирование (30/100) янтарным ангидридом хитозана, ацилированного (25/100 МО) N-оксисукцинимидным эфиром Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина
Хитозан, ацилированный (25/100 МО) N-оксисукцинимидным Nα-трет-бутоксикарбонил-L-валина (20,7 мг, 0,7 ммоль), растворяли в 3 мл 0,1% уксусной кислоте с добавлением 4 мл метанола. К раствору добавляли янтарный ангидрид (3,7 мг, 36,9 ммоль). Раствор перемешивали при КТ в течение 12 часов. При осаждении ацетоном наблюдали почти мгновенное выпадение белого осадка. Продукт отделяли на центрифуге. Сушили на воздухе.
Claims (16)
1. Производное хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток жирной или аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана.
где
R - остаток жирной или аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана.
2. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанный остаток жирной кислоты представляет собой остаток каприловой кислоты.
3. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанный остаток аминокислоты представляет собой остаток валина.
4. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное наноструктурировано.
5. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное имеет трансдермальную и/или мембранную проницаемость.
6. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное имеет повышенную сорбционную емкость.
7. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное растворимо при pH от около 2 до около 9, предпочтительно от около 4 до около 9, более предпочтительно от около 6 до около 9, наиболее предпочтительно от около 7 до около 8.
8. Производное хитозана по п.7, отличающееся тем, что указанное производное растворимо при pH около 7.4.
9. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное имеет сферическую структуру с размером частиц от около 1 нм до около 2000 нм, предпочтительно от около 1 нм до около 1500 нм, более предпочтительно от около 1 нм до около 900 нм, еще более предпочтительно от около 1 нм до около 400 нм, наиболее предпочтительно от около 1 нм до около 100 нм.
10. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное имеет содержание гидрофильного лиганда предпочтительно от около 15% до около 25%, более предпочтительно от около 18% до около 25%, наиболее предпочтительно от около 20% до около 25%.
11. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что указанное производное имеет содержание гидрофобного лиганда предпочтительно от около 35% до около 55%, более предпочтительно от около 4 0% до около 50%, наиболее предпочтительно от около 45% до около 50%.
12. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что исходный хитозан указанного производного имеет молекулярную массу от около 5 кДа до около 100 кДа, предпочтительно от около 7 кДа до около 80 кДа, более предпочтительно от около 10 кДа до около 60 кДа, наиболее предпочтительно от около 30 кДа до около 50 кДа.
13. Производное хитозана по п.12, отличающееся тем, что исходный хитозан указанного производного имеет молекулярную массу около 23 кДа.
14. Производное хитозана по п.1, отличающееся тем, что исходный хитозан указанного производного имеет степень деацетилирования 85±2%.
15. Способ получения производного хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток жирной кислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, включающий:
- взаимодействие жирной кислоты с N-гидроксисукцинимидом с получением N-оксисукцинимидного эфира жирной кислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты.
где
R - остаток жирной кислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, включающий:
- взаимодействие жирной кислоты с N-гидроксисукцинимидом с получением N-оксисукцинимидного эфира жирной кислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром жирной кислоты.
16. Способ получения производного хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I)
где
R - остаток аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, включающий:
- взаимодействие аминокислоты с HBTU (N,N,N′,N′-тетраметил-О-(1Н-бензотриазол-1-ил)урониум гексафлюорофосфат) с получением N-оксисукцинимидного эфира аминокислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты.
где
R - остаток аминокислоты,
n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана,
m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, включающий:
- взаимодействие аминокислоты с HBTU (N,N,N′,N′-тетраметил-О-(1Н-бензотриазол-1-ил)урониум гексафлюорофосфат) с получением N-оксисукцинимидного эфира аминокислоты;
- ацилирование хитозана полученным N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты;
- карбоксиацилирование янтарным ангидридом хитозана, ацилированного N-оксисукцинимидным эфиром аминокислоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013155973/04A RU2548003C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013155973/04A RU2548003C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2548003C1 true RU2548003C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013155973/04A RU2548003C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2548003C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2158270C2 (ru) * | 1994-12-22 | 2000-10-27 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | N-цианометилированные хитозаны, продукты их гидролиза, способ их получения и применение |
| WO2001087988A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | The Procter & Gamble Company | Process for preparing chitosan particles |
| RU2313538C2 (ru) * | 2005-08-04 | 2007-12-27 | Борис Олегович Майер | Хитозановый продукт, способ его получения (варианты) |
-
2013
- 2013-12-17 RU RU2013155973/04A patent/RU2548003C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2158270C2 (ru) * | 1994-12-22 | 2000-10-27 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | N-цианометилированные хитозаны, продукты их гидролиза, способ их получения и применение |
| WO2001087988A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | The Procter & Gamble Company | Process for preparing chitosan particles |
| RU2313538C2 (ru) * | 2005-08-04 | 2007-12-27 | Борис Олегович Майер | Хитозановый продукт, способ его получения (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lei et al. | Polydopamine-coated mesoporous silica nanoparticles for multi-responsive drug delivery and combined chemo-photothermal therapy | |
| Kalsoom Khan et al. | Carrageenan based bionanocomposites as drug delivery tool with special emphasis on the influence of ferromagnetic nanoparticles | |
| ES2693236T3 (es) | Método para la producción de hidrogeles | |
| Kamari et al. | Preparation and characterization of ibuprofen/modified chitosan/TiO2 hybrid composite as a controlled drug-delivery system | |
| JP6759335B2 (ja) | カルボキシメチルキトサンスポンジ配合物 | |
| JP7288108B2 (ja) | 低エンドトキシンのキトサンの製造方法 | |
| Radulescu et al. | Antimicrobial chitosan based formulations with impact on different biomedical applications | |
| ES2667271T3 (es) | Proceso para producir un quitosano bajo en endotoxinas | |
| KR20080056210A (ko) | 키토산 및 헤파린 나노입자 | |
| CN104013968A (zh) | 一种叶酸修饰胆固醇疏水改性海藻酸钠自组装纳米粒及其制备方法和应用 | |
| Vasiliu et al. | Chitosan-based polyelectrolyte complex hydrogels for biomedical applications | |
| JP7339378B2 (ja) | 低エンドトキシンのキトサンの製造方法 | |
| Porcu et al. | Engineered polymeric microspheres obtained by multi-step method as potential systems for transarterial embolization and intraoperative imaging of HCC: Preliminary evaluation | |
| Aljabali et al. | Nanocelluloses as a novel vehicle for controlled drug delivery | |
| Hou et al. | Chitosan-based thermosensitive injectable hydrogel with hemostatic and antibacterial activity for preventing breast cancer postoperative recurrence and metastasis via chemo-photothermal therapy | |
| CN108452317A (zh) | 一种基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法 | |
| Sharma et al. | Chitosan based architectures as biomedical carriers | |
| CN109432451A (zh) | 一种肾脏清除的超小双靶向双模态磁共振造影剂的制备方法 | |
| RU2548003C1 (ru) | Способ получения производного хитозана, обладающего амфифильными свойствами | |
| Xing et al. | Chitosan and its derivatives as chemical drug delivery carriers | |
| Deb et al. | Utilizing Silk Sericin as a Biomaterial for Drug Encapsulation in a Hydrogel Matrix with Polycaprolactone: Formulation and Evaluation of Antibacterial Activity | |
| Wang et al. | Self-assembled photothermal conversion shell coating on the surface of CA/SP for photothermal bacteriostasis and rapid wound healing | |
| Pallerla et al. | Fabrication of nano clay intercalated polymeric microbeads for controlled release of curcumin | |
| Razzaghi et al. | Exopolysaccharides in drug delivery systems | |
| RU2586697C1 (ru) | Способ получения пленок на основе хитозана с использованием ионных сшивающих реагентов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161218 |