RU2775654C1 - Solid-phase method for obtaining phosphorylated hyaluronic acid for cosmetic purposes - Google Patents
Solid-phase method for obtaining phosphorylated hyaluronic acid for cosmetic purposes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775654C1 RU2775654C1 RU2021133288A RU2021133288A RU2775654C1 RU 2775654 C1 RU2775654 C1 RU 2775654C1 RU 2021133288 A RU2021133288 A RU 2021133288A RU 2021133288 A RU2021133288 A RU 2021133288A RU 2775654 C1 RU2775654 C1 RU 2775654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanochemical
- zone
- hyaluronic acid
- mixture
- phosphorus
- Prior art date
Links
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical class CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims abstract description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- OOSZCNKVJAVHJI-UHFFFAOYSA-N 1-[(4-fluorophenyl)methyl]piperazine Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1CN1CCNCC1 OOSZCNKVJAVHJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229940074545 sodium dihydrogen phosphate dihydrate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 35
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 17
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 31
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 19
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 17
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 17
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 12
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 9
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 9
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 9
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 9
- -1 ascorbyl phosphates Chemical class 0.000 description 8
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 8
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- YRWWOAFMPXPHEJ-OFBPEYICSA-K sodium L-ascorbic acid 2-phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(OP([O-])([O-])=O)=C1[O-] YRWWOAFMPXPHEJ-OFBPEYICSA-K 0.000 description 8
- 229940048058 sodium ascorbyl phosphate Drugs 0.000 description 8
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 6
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 150000003700 vitamin C derivatives Chemical class 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000000996 L-ascorbic acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 230000009759 skin aging Effects 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 4
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 3
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 3
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 3
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 101100361281 Caenorhabditis elegans rpm-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYSA-N N-phosphocreatine Chemical compound OC(=O)CN(C)C(=N)NP(O)(O)=O DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002385 Sodium hyaluronate Polymers 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N benzocaine Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000865 phosphorylative effect Effects 0.000 description 2
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003607 serino group Chemical class [H]N([H])[C@]([H])(C(=O)[*])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229940010747 sodium hyaluronate Drugs 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N sodium;(2s,3s,4s,5r,6r)-6-[(2s,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2-[(2s,3s,4r,5r,6r)-6-[(2r,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2- Chemical compound [Na+].CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- KUQZVISZELWDNZ-UHFFFAOYSA-N 3-aminopropyl dihydrogen phosphate Chemical compound NCCCOP(O)(O)=O KUQZVISZELWDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N D-Glucose 6-phosphate Chemical compound OC1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- VFRROHXSMXFLSN-UHFFFAOYSA-N Glc6P Natural products OP(=O)(O)OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VFRROHXSMXFLSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N Lidocaine Chemical compound CCN(CC)CC(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEPPSLDAMQLTIM-UHFFFAOYSA-N O=P.OP(O)(O)=O Chemical compound O=P.OP(O)(O)=O UEPPSLDAMQLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010033546 Pallor Diseases 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical class P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009569 Phosphoglucomutase Human genes 0.000 description 1
- 102000007982 Phosphoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108010089430 Phosphoproteins Proteins 0.000 description 1
- 206010051246 Photodermatosis Diseases 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 1
- 206010050637 Skin tightness Diseases 0.000 description 1
- 208000031439 Striae Distensae Diseases 0.000 description 1
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001171 adenosinetriphosphoric effect Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- RWHOZGRAXYWRNX-VFUOTHLCSA-N alpha-D-glucose 1,6-bisphosphate Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1O RWHOZGRAXYWRNX-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- HXXFSFRBOHSIMQ-VFUOTHLCSA-N alpha-D-glucose 1-phosphate Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O HXXFSFRBOHSIMQ-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 125000003289 ascorbyl group Chemical group [H]O[C@@]([H])(C([H])([H])O*)[C@@]1([H])OC(=O)C(O*)=C1O* 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229960005274 benzocaine Drugs 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032677 cell aging Effects 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000003246 corticosteroid Substances 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006209 dephosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 229950010772 glucose-1-phosphate Drugs 0.000 description 1
- 230000004121 glycogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000001969 hypertrophic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 229960004194 lidocaine Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003589 local anesthetic agent Substances 0.000 description 1
- 229940078752 magnesium ascorbyl phosphate Drugs 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- OHZZTXYKLXZFSZ-UHFFFAOYSA-I manganese(3+) 5,10,15-tris(1-methylpyridin-1-ium-4-yl)-20-(1-methylpyridin-4-ylidene)porphyrin-22-ide pentachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Mn+3].C1=CN(C)C=CC1=C1C(C=C2)=NC2=C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)C([N-]2)=CC=C2C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)=C(C=C2)N=C2C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)=C2N=C1C=C2 OHZZTXYKLXZFSZ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000008558 metabolic pathway by substance Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 210000000651 myofibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 229940052404 nasal powder Drugs 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000010627 oxidative phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 108091000115 phosphomannomutase Proteins 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 125000002743 phosphorus functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008845 photoaging Effects 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 102220240796 rs553605556 Human genes 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000037394 skin elasticity Effects 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WZWGGYFEOBVNLA-UHFFFAOYSA-N sodium;dihydrate Chemical compound O.O.[Na] WZWGGYFEOBVNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 1
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 1
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- HTJNEBVCZXHBNJ-XCTPRCOBSA-H trimagnesium;(2r)-2-[(1s)-1,2-dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxy-2h-furan-5-one;diphosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O HTJNEBVCZXHBNJ-XCTPRCOBSA-H 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940048102 triphosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical class [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области косметологии, а именно к твердофазному способу получения гиалуроновой кислоты, модифицированной химически связанным с ней фосфором, используемой в качестве основы гидрогелей для инвазивных косметических препаратов, предназначенных для устранения дефектов кожи, регулирования роста коллагена и биопроцессов в дерме.The invention relates to the field of cosmetology, namely to a solid-phase method for producing hyaluronic acid modified with phosphorus chemically bound to it, used as the basis of hydrogels for invasive cosmetic preparations intended to eliminate skin defects, regulate collagen growth and bioprocesses in the dermis.
Фосфор является одним из важнейших микроэлементом для регулирования процессов метаболизма в коже и подкожных жировых слоях. Фосфор нормализует энергетический обмен и способствует делению клеток, поскольку входит в состав фосфолипидов и фосфопротеинов мембранных структур, а также нуклеиновых кислот, которые принимают участие в процессах роста, деления клеток, хранения и использования генетической информации. Фосфор улучшает обмен веществ и играет в нем ключевую роль. Входя в состав многочисленных органических соединений, он участвует в метаболизме и синтезе белков, углеводов. Соединения фосфора - аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатин-фосфат - аккумуляторы и переносчики энергии, которые обеспечивают протекание энергозависимых процессов во всех клетках, в первую очередь нервных и мышечных. С участием фосфорной кислоты осуществляется гликолиз, гликогенез, обмен жиров. Фосфор входит в структуру ДНК, РНК, обеспечивающих синтез белка. Он участвует в окислительном фосфорилировании, в результате которого образуется АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина, пиридоксина и др.). Фосфор также важен для функционирования мышечной ткани (скелетной и сердечной мышц). Неорганические фосфаты входят в состав буферных систем плазмы и тканевой жидкости. Фосфор участвует во внутриклеточном распаде свободных жирных кислот и последующем использовании энергии, образовавшейся в процессе. Нормализуя, путем изменения концентрации фосфора, метаболические процессы в жировой ткани, возникает возможность воздействовать не только на обмен жиров и углеводов, но и на размер дермальных адипоцитов (ДА). Эти клетки находятся непосредственно под ретикулярным слоем дермы и образуют поверхностный слой подкожно-жировой клетчатки на нижней границе дермы. В нашем случае это та область кожи куда вводится инъекционный гель, содержащий добавки фосфора в той, или иной форме. ДА участвуют в множестве процессов, протекающих к коже: особенность этих клеток - их структурное сходство с фиброластами и исключительно высокая динамика (они очень быстро могут размножаться), а также ощутимо увеличиваться в размерах и, что очень важно, имеют сайт связывания с гиалуроновой кислотой [Зайцева Ю.А. - Фосфор. Его роль в жизни человека, химический состав и норма в крови // Перспективные научные исследования: опыт, проблемы и перспективы развития. - 2019. - С. 23-26; Л.И. Соболева Микроэлементы в программах коррекции эстетических проблем лица и тела. https://www.martinex.ru/articles/use-of-trace-elements-in-meso/]. ДА, формирующие в коже особое депо, активно взаимодействуют с соседними клетками и подвергаются существенным фенотипическим изменениям, которые можно наблюдать как при хроно-, так и при фотостарении кожи. Так, в хронически поврежденной коже происходит уменьшение структур ДА с прогрессивным замещением их объема фиброзной тканью. Предполагается, что в основе этого явления лежит трансформация адипоцитов в миофибробласты при активной роли фосфора. Вовлеченность ДА в старение кожи косвенно подтверждается корреляцией между особенностями гипертрофического рубцевания и проявлением симптомов старения кожи у разных этнических групп. Все эти наблюдения дают основание рассматривать ДА как одну из перспективных мишеней для anti-age программ косметологического ухода за кожей. [I.L. Kruglikov, Ph.Е. Scherer - Skin aging: are adipocytes the next target? // Aging (Albany NY). 2016 Jul; 8(7):1457-69. Кругликов И.Л., Шерер Ф. Старение кожи: адипоциты - новая мишень? Aging 2016; 8(7). 1457-69].Phosphorus is one of the most important trace elements for regulating metabolic processes in the skin and subcutaneous fat layers. Phosphorus normalizes energy metabolism and promotes cell division, since it is part of phospholipids and phosphoproteins of membrane structures, as well as nucleic acids that are involved in the processes of growth, cell division, storage and use of genetic information. Phosphorus improves metabolism and plays a key role in it. Being a part of numerous organic compounds, it is involved in the metabolism and synthesis of proteins and carbohydrates. Phosphorus compounds - adenosine triphosphoric acid (ATP) and creatine phosphate - are accumulators and energy carriers that ensure the flow of energy-dependent processes in all cells, primarily nerve and muscle cells. With the participation of phosphoric acid, glycolysis, glycogenesis, and fat metabolism are carried out. Phosphorus is included in the structure of DNA, RNA, which provide protein synthesis. It is involved in oxidative phosphorylation, which results in the formation of ATP, the phosphorylation of certain vitamins (thiamine, pyridoxine, etc.). Phosphorus is also important for the functioning of muscle tissue (skeletal and cardiac muscles). Inorganic phosphates are part of the buffer systems of plasma and tissue fluid. Phosphorus is involved in the intracellular breakdown of free fatty acids and the subsequent use of the energy generated in the process. Normalizing, by changing the concentration of phosphorus, metabolic processes in adipose tissue, it becomes possible to influence not only the metabolism of fats and carbohydrates, but also the size of dermal adipocytes (DA). These cells are located directly under the reticular layer of the dermis and form a superficial layer of subcutaneous fat at the lower border of the dermis. In our case, this is the area of the skin where an injectable gel containing phosphorus supplements in one form or another is injected. DA are involved in many processes that occur in the skin: the peculiarity of these cells is their structural similarity to fibrolasts and exceptionally high dynamics (they can multiply very quickly), as well as significantly increase in size and, which is very important, have a hyaluronic acid binding site [ Zaitseva Yu.A. - Phosphorus. Its role in human life, chemical composition and norm in the blood // Perspective scientific research: experience, problems and development prospects. - 2019. - S. 23-26; L.I. Soboleva Trace elements in programs for the correction of aesthetic problems of the face and body. https://www.martinex.ru/articles/use-of-trace-elements-in-meso/]. DA, which form a special depot in the skin, actively interact with neighboring cells and undergo significant phenotypic changes, which can be observed both during chrono- and photoaging of the skin. Thus, in chronically damaged skin, there is a decrease in DA structures with a progressive replacement of their volume with fibrous tissue. It is assumed that this phenomenon is based on the transformation of adipocytes into myofibroblasts with the active role of phosphorus. The involvement of DA in skin aging is indirectly confirmed by the correlation between the features of hypertrophic scarring and the manifestation of skin aging symptoms in different ethnic groups. All these observations give grounds to consider DA as one of the promising targets for anti-age skin care programs. [I.L. Kruglikov, Ph.E. Scherer - Skin aging: are adipocytes the next target? // Aging (Albany NY). 2016 Jul; 8(7):1457-69. Kruglikov I.L., Scherer F. Skin aging: adipocytes - a new target? Age 2016; 8(7). 1457-69].
Также было установлено, что важнейшим биохимическим процессом с участием фосфора в клетках кожи и ДА являются реакции фосфорилирования-дефосфорилирования. Многие ферментативные белки могут фосфорилироваться и дефосфорилироваться. Отрицательно заряженные фосфатные группы изменяют конформацию белков и выполняют роль переключателей ферментов из активного состояния в неактивное, и наоборот. Так фермент фосфоглюкомутаза представляет собою обширный класс сериновых ферментов, у которых в активном центре присутствует остаток серина, необходимый для каталитической активности. Гидроксильная группа серина этерифицируется фосфорной кислотой при взаимодействии с кофактром глюкозо-1,6-дифосфатом, при этом энзим становится активным и катализирует превращение глюкозо-1-фосфата в глюкозо-6-фосфат - основное соединение с которого начинается синтез гиалуроновой кислоты в клетке. Фермент пребывает в одной из двух форм - фосфорилированной (активной) и дефосфорилированной (нефосфорилированной, неактивной). Таким образом, от уровня фосфора в клетке зависит эффективность синтеза гиалуроновой кислоты. [Peacock М. Phosphate Metabolism in Health and Disease. Calcif Tissue Int. 2021 Jan; 108(1):3-15].It was also found that the most important biochemical process involving phosphorus in skin cells and DA are phosphorylation-dephosphorylation reactions. Many enzymatic proteins can be phosphorylated and dephosphorylated. Negatively charged phosphate groups change the conformation of proteins and act as enzyme switches from an active state to an inactive state, and vice versa. So the enzyme phosphoglucomutase is a large class of serine enzymes, in which the active center contains a serine residue necessary for catalytic activity. The hydroxyl group of serine is esterified by phosphoric acid when interacting with cofactor glucose-1,6-diphosphate, while the enzyme becomes active and catalyzes the conversion of glucose-1-phosphate to glucose-6-phosphate - the main compound from which the synthesis of hyaluronic acid in the cell begins. The enzyme is in one of two forms - phosphorylated (active) and dephosphorylated (non-phosphorylated, inactive). Thus, the efficiency of synthesis of hyaluronic acid depends on the level of phosphorus in the cell. [Peacock M. Phosphate Metabolism in Health and Disease. Calcif Tissue Int. 2021 Jan; 108(1):3-15].
Известные данные позволяют сделать вывод о роли доставленного в клетку фосфора: регулирование метаболизма веществ, определяющих старение клетки, а также процесса синтеза гиалуроновой кислоты, отвечающей за поддержание нормального уровня жизнеспособности клеток и кожи в целом. Поэтому, вполне реально, организовав доставку фосфора в клетки, активировать процессы оздоровления кожи, что является одной из основных целей создания новых косметических препаратов.Known data allow us to conclude about the role of phosphorus delivered to the cell: regulation of the metabolism of substances that determine cell aging, as well as the synthesis of hyaluronic acid, which is responsible for maintaining a normal level of cell viability and skin in general. Therefore, it is quite realistic, by organizing the delivery of phosphorus to cells, to activate the processes of skin healing, which is one of the main goals of creating new cosmetic preparations.
Известные технические решения решают проблему доставки фосфора с использованием инвазивных препаратов полисахаридов, в частности, гиалуроновой кислоты (далее ГК), содержащих фосфор. Известные способы получения таких препаратов представляют собой:Known technical solutions solve the problem of phosphorus delivery using invasive preparations of polysaccharides, in particular, hyaluronic acid (hereinafter HA) containing phosphorus. Known methods for obtaining such drugs are:
либо смешение компонентов (солей фосфорной кислоты, фосфорсодержащих витаминов, фосфолипидов) с водным гелем ГК,or mixing components (salts of phosphoric acid, phosphorus-containing vitamins, phospholipids) with an aqueous gel of HA,
либо постадийное проведение химической реакции присоединения к ГК органических или неорганических соединений, содержащих фосфор, с последующим получением гидрогеля ГК растворением в воде полученного соединения.or a staged chemical reaction of addition of organic or inorganic compounds containing phosphorus to HA, followed by the production of a HA hydrogel by dissolving the resulting compound in water.
Одним из вариантов известного технического решения получения гелей ГК смесовым методом, содержащих добавки фосфорсодержащих соединений является способ получения смеси сшитой мочевиной ГК с фосфатом аскорбила натрия - натриевой солью аскорбиновой кислоты, с 2 фосфатными группами, в сухом виде, перемешиванием. Смесь может использоваться и в сухом виде, для снятия воспаления на коже, и в виде водного раствора. Сшитая ГК в этом случае может действовать не только как переносчик для фосфата аскорбила натрия, как самого активного ингредиента, но и потенциально повышать противовоспалительную деятельность при действии в комбинации [A. Fallacara, L. Busato, M. Pozzoli, et al. - In vitro characterization of physico-chemical properties, cytotoxicity, bioactivity of urea-crosslinked hyaluronic acid and sodium ascorbyl phosphate nasal powder formulation // Int J Pharm, 2019 Mar 10; 558:341-350].One of the variants of the well-known technical solution for obtaining HA gels by a mixed method containing additives of phosphorus-containing compounds is a method for obtaining a mixture of cross-linked HA urea with sodium ascorbyl phosphate - the sodium salt of ascorbic acid, with 2 phosphate groups, in dry form, mixing. The mixture can be used both in dry form, to relieve inflammation on the skin, and in the form of an aqueous solution. Cross-linked HA in this case can act not only as a carrier for sodium ascorbyl phosphate as the most active ingredient, but also potentially increase anti-inflammatory activity when acting in combination [A. Fallacara, L. Busato, M. Pozzoli, et al. - In vitro characterization of physico-chemical properties, cytotoxicity, bioactivity of urea-crosslinked hyaluronic acid and sodium ascorbyl phosphate nasal powder formulation // Int J Pharm, 2019 Mar 10; 558:341-350].
Известно техническое решение - способ получения инъекционной композиции смесовым методом на основе модифицированной ГК, а именно:A technical solution is known - a method for producing an injection composition by a mixed method based on a modified HA, namely:
- смешением водного геля химически сшитой ГК с помощью сшивающего агента 1,4-бутандиол диглицидилового эфира со степенью сшивки от 0.1 до 15% молекул, с гелем несшитой или в меньшей степени сшитой ГК с меньшей молекулярной массой; с добавками локального анестетика, отобранного из группы амида и сложного эфира, типа лидокаина или бензокаина с концентрацией от 0.1 до 30 мг/мл; и с водорастворимым производным аскорбиновой кислоты из группы аскорбилфосфатов (натрий аскорбилфосфат, или магний аскорбилфосфат, или их смесь) с концентрацией 0,001-0,01 мг/мл в композиции ГК;- mixing an aqueous gel of chemically crosslinked HA using a crosslinking agent 1,4-butanediol diglycidyl ether with a degree of crosslinking from 0.1 to 15% of the molecules, with a gel of non-crosslinked or less crosslinked HA with a lower molecular weight; with the addition of a local anesthetic selected from the group of amide and ester, such as lidocaine or benzocaine with a concentration of 0.1 to 30 mg/ml; and with a water-soluble derivative of ascorbic acid from the group of ascorbyl phosphates (sodium ascorbyl phosphate, or magnesium ascorbyl phosphate, or a mixture thereof) with a concentration of 0.001-0.01 mg/ml in the HA composition;
- последующей стерилизацией смеси в автоклаве.- subsequent sterilization of the mixture in an autoclave.
Полученная композиция содержит связанный фосфор в производном аскорбиновой кислоты и используется для подкожных инъекций для устранения дефектов кожи, морщин воспалений [Европатент ЕР 2670447 В9, МПК A61L 27/14, A61L 31/04, A61K 47/42, A61K 47/22, опубл. 27.12.2017].The resulting composition contains bound phosphorus in an ascorbic acid derivative and is used for subcutaneous injections to eliminate skin defects, inflammation wrinkles [EP 2670447 B9, IPC A61L 27/14, A61L 31/04, A61K 47/42, A61K 47/22, publ. December 27, 2017].
Известное техническое решение получения фосфорсодержащей композиции на базе ГК методом смешения - способ получения инъектируемой водной фармацевтической композиции на базе водного геля ГК с молекулярной массой 1,0-2,5 МДа в концентрации в геле 1,0-1,5 мас.%, содержащей 2-20 мг/мл кортикостероида - дексаметазона и фосфатов натрия Na2HPO4*7H2O и NaH2PO4*4H2O, предварительным растворением дексаметазона фосфатов в воде, медленным, в течение 10-12 час добавлением к раствору гиалуроната натрия, смешением до состояния геля при комнатной температуре при соотношении фосфатов 5 мг/мл геля [патент США US 11020485 МПК A61K 45/06; A61K 9/08; A61K 47/36; A61K 47/02, опубл. 01.06.2021].A well-known technical solution for obtaining a phosphorus-containing composition based on HA by mixing is a method for producing an injectable aqueous pharmaceutical composition based on an aqueous HA gel with a molecular weight of 1.0-2.5 MDa at a concentration in the gel of 1.0-1.5 wt.%, containing 2-20 mg / ml of corticosteroid - dexamethasone and sodium phosphates Na 2 HPO 4 * 7H 2 O and NaH 2 PO 4 * 4H 2 O, preliminary dissolution of dexamethasone phosphates in water, slow, within 10-12 hours, adding to sodium hyaluronate solution , mixing to a gel state at room temperature at a ratio of phosphates of 5 mg/ml gel [US patent US 11020485 IPC A61K 45/06; A61K09/08; A61K 47/36; A61K 47/02, publ. 06/01/2021].
Общим недостатком способа получения инвазивных фосфорсодержащих композиций на базе ГК является низкая устойчивость к расслоению, высокая вероятность осаждения добавок, а также низкая биодоступность фосфора в таких системах - доступность ГК в клетку на порядок выше, в этих условиях влияние оставшихся в растворе добавок малоэффективно.A common disadvantage of the method for obtaining invasive phosphorus-containing compositions based on HA is the low resistance to delamination, the high probability of precipitation of additives, as well as the low bioavailability of phosphorus in such systems - the availability of HA in the cell is an order of magnitude higher, under these conditions, the effect of the additives remaining in the solution is ineffective.
Известные технические решения фосфорилирования полисахаридов, в том числе ГК, химическим присоединением фосфорных групп, в той или иной форме и типе связи, основаны на использовании фосфорилирующих агентов, или на способности ГК при действии сшивающих агентов связываться с фосфорными соединениями различной природы. Ранее были исследованы способы получения фосфорилированных производных полисахаридов, синтезированных в системах ортофосфорная кислота-трибутилфосфат-оксид фосфора(V) и ортофосфорная кислота-мочевина и их свойства [Юркштович Т.Л. и др. Микрогели на основе фосфатов полисахаридов, получение, свойства и применение в качестве носителей биологически активных веществ. Свиридовские чтения: сб.ст. Вып. 13. - Минск: Изд. центр БГУ, 2017. - С. 336-356. https://elib.bsu.by/handle/123456789/194663].Known technical solutions for phosphorylation of polysaccharides, including HA, by chemical addition of phosphorus groups, in one form or another and type of bond, are based on the use of phosphorylating agents, or on the ability of HA to bind to phosphorus compounds of various nature under the action of crosslinking agents. Previously, methods for obtaining phosphorylated derivatives of polysaccharides synthesized in the systems orthophosphoric acid-tributyl phosphate-phosphorus(V) oxide and orthophosphoric acid-urea and their properties were studied [Yurkshtovich T.L. and other Microgels based on polysaccharide phosphates, obtaining, properties and application as carriers of biologically active substances. Sviridovsky readings: collection of articles. Issue. 13. - Minsk: Ed. center of BSU, 2017. - S. 336-356. https://elib.bsu.by/handle/123456789/194663].
Известен способ получения гидрогеля фосфата полисахарида - декстрана с молекулярной массой 40-1000 кДа, при котором осуществляют этерификацию исходного декстрана фосфорилирующей смесью, включающей ортофосфорную кислоту и оксид фосфора (V) в присутствии триалкилфосфата, в среде неполярного органического растворителя с низкой температурой кипения, выбранного из углеводородов и их производных, при температуре 30-70°С, продукт этерификации промывают водным раствором этилового спирта, сушат, затем обрабатывают 0,005-0,5 М водным раствором карбоната, гидрокарбоната или гидроксида натрия или их смесью до значения рН 3,0-8,0, высаждают в этиловом спирте и сушат при температуре 20-50°С. Гидрогель используют для приготовления лекарств и косметики [Патент Беларуси BY 15136, МПК С08В 37/02, А61Р 35/00, опубл. 30.12.2011].A known method for producing a hydrogel of polysaccharide phosphate - dextran with a molecular weight of 40-1000 kDa, in which the initial dextran is esterified with a phosphorylating mixture, including orthophosphoric acid and phosphorus (V) oxide in the presence of trialkyl phosphate, in a non-polar organic solvent medium with a low boiling point, selected from hydrocarbons and their derivatives, at a temperature of 30-70 ° C, the esterification product is washed with an aqueous solution of ethyl alcohol, dried, then treated with a 0.005-0.5 M aqueous solution of carbonate, bicarbonate or sodium hydroxide or a mixture thereof to a pH value of 3.0-8 0, precipitated in ethanol and dried at a temperature of 20-50°C. The hydrogel is used for the preparation of medicines and cosmetics [Patent of Belarus BY 15136, IPC SW 37/02, A61P 35/00, publ. December 30, 2011].
Известно техническое решение, относящееся к способу получения фосфорилированной модифицированной ГК для создания косметических гелей, включающий реакцию гиалуроната натрия в растворе с кислотным производным фосфора (V) из группы пятиокись фосфора, галид (пентахлорид) фосфорной(V) кислоты, оксигалид фосфорной(V) кислоты, ангидрид фосфорной(V) кислоты в условиях сшивки с образованием химической сложно-эфирной связи с фосфатом [патент США US 5783691 МПК С07Р 5/04, опубл. 21.07.1998].A technical solution is known relating to a method for producing phosphorylated modified HA for creating cosmetic gels, including the reaction of sodium hyaluronate in solution with an acid derivative of phosphorus (V) from the group of phosphorus pentoxide, halide (pentachloride) of phosphoric (V) acid, oxyhalide of phosphoric (V) acid , anhydride of phosphoric(V) acid under conditions of cross-linking with the formation of a chemical ester bond with phosphate [US patent US 5783691 IPC SW 5/04, publ. July 21, 1998].
Известно техническое решение, относящееся к способу получения впрыскиваемого кожного наполнителя-филлера, композиция которого состоит из сшитой глицидиловым эфиром пентаэритрита или 1,4-бутандиол диглицидиловым эфиром ГК и ковалентно конъюгированой с ГК производной витамина С аскорбил 3-аминопропил фосфата или аскорбил фосфата натрия, при степени конъюгирования 3-40 молекулярных процентов. Способ изготовления включает следующие этапы: подготовка (очистка, взвешивание) гиалуроновой кислоты; проведение химической реакции сшивающего агента, с производной витамина С; добавления прореагировавших сшивающего агента и производной витамина С в гиалуроновую кислоту для получения композиции, включающей поперечно сшитую гиалуроновую кислоту, ковалентно конъюгированную с производной витамина С; гомогенизации; и нейтрализации композиции сшитой гиалуроновой кислоты для получения впрыскиваемого геля. Филлер при введении в кожу пациента высвобождает аскорбиновую кислоту в его тело, по меньшей мере, на протяжении примерно 1 месяца и, самое большее, на протяжении примерно 20 месяцев; используется для устранения обезвоживания кожи, недостатка эластичности кожи, шероховатости кожи, недостатка натянутости кожи, бледности кожи, растяжки кожи и кожных морщин [Патент РФ RU 2624239 МПК A61K 8/67, Опубл. 03.07.2017].A technical solution is known related to a method for producing an injectable dermal filler-filler, the composition of which consists of cross-linked glycidyl ether of pentaerythritol or 1,4-butanediol diglycidyl ether of HA and covalently conjugated with HA derivative of vitamin C ascorbyl 3-aminopropyl phosphate or sodium ascorbyl phosphate, with degree of conjugation 3-40 molecular percent. The manufacturing method includes the following steps: preparation (purification, weighing) of hyaluronic acid; carrying out a chemical reaction of a crosslinking agent with a derivative of vitamin C; adding a reacted cross-linking agent and a vitamin C derivative to hyaluronic acid to obtain a composition comprising a cross-linked hyaluronic acid covalently conjugated to a vitamin C derivative; homogenization; and neutralizing the crosslinked hyaluronic acid composition to obtain an injectable gel. The filler, when injected into the patient's skin, releases ascorbic acid into the patient's body for at least about 1 month and at most for about 20 months; used to eliminate skin dehydration, lack of skin elasticity, skin roughness, lack of skin tightness, skin pallor, skin stretch marks and skin wrinkles [RF Patent RU 2624239 IPC A61K 8/67, Publ. 07/03/2017].
Известен способ получения аналогичной композиции кожного наполнителя, содержащую производное витамина С, ковалентно конъюгированное с компонентом ГК при степени конъюгирования по меньшей мере 3 мол.%, где компонент ГК представляет собой гиалуроновую кислоту, сшитую сшивающим агентом - диглицидиловым эфиром 1,4-бутандиола или глицидным эфиром пентаэритрита (Star-ПЭГ-эпоксид), причем гиалуроновая кислота имеет среднюю молекулярную массу менее 1,0 МДа и где производное витамина С выбрано из группы, состоящей из L-аскорбил-3-аминопропилфосфата и аскорбилфосфата натрия, причем указанная композиция является по существу оптически прозрачной и характеризуется значением модуля упругости G', составляющим по меньшей мере 25 Па и не более 200 Па. Способ включает предварительную гидратацию низкомолекулярной ГК с добавлением L-аскорбил-3-аминопропилфосфата и аскорбилфосфата натрия и с раствором 1 мас.% NaOH; подготовку раствора сшивающего агента с добавлением 10% NaOH раствора до рН>12; слияние растворов ГК с производными аскорбиновой кислоты и сшивающего агента, перемешивание, нейтрализацию раствором HCl до рН 7,4 и фасовку. [Патент РФ RU 2626513 МПК A61K 8/04, Опубл. 28.07.2017].A known method of obtaining a similar composition of dermal filler containing a derivative of vitamin C, covalently conjugated with the HA component at a degree of conjugation of at least 3 mol.%, where the HA component is hyaluronic acid crosslinked with a crosslinking agent - 1,4-butanediol diglycidyl ether or glycidine pentaerythritol ester (Star-PEG-epoxide), and hyaluronic acid has an average molecular weight of less than 1.0 MDa and where the vitamin C derivative is selected from the group consisting of L-ascorbyl-3-aminopropyl phosphate and sodium ascorbyl phosphate, and the specified composition is essentially optically transparent and is characterized by the value of the modulus of elasticity G', constituting at least 25 Pa and not more than 200 Pa. The method includes preliminary hydration of low molecular weight HA with the addition of L-ascorbyl-3-aminopropyl phosphate and sodium ascorbyl phosphate and with a solution of 1 wt.% NaOH; preparing a solution of a cross-linking agent with the addition of a 10% NaOH solution to pH>12; fusion of HA solutions with derivatives of ascorbic acid and cross-linking agent, mixing, neutralization with HCl solution to pH 7.4 and packaging. [RF Patent RU 2626513 IPC A61K 8/04, Publ. 07/28/2017].
Аналогичный способ используется в известном техническом решении для получения впрыскиваемого кожного наполнителя на базе ГК с молекулярным весом 300-2500 кДа, конъюгированной с производным аскорбиновой кислоты - аскорбил-3-аминопропил фосфатом и/или аскорбил фосфатом натрия, в ходе реакции сшивания ГК 1,4-бутандиол диглицидиловым эфиром, причем степень конъюгирования 5-40 молекулярных процентов [патент РФ RU 2740454 МПК А61К 8/67, А61К 8/73, A61Q 19/00, 19/08, C08J 3/075, опубл. 14.01.2021].A similar method is used in a well-known technical solution to obtain an injectable dermal filler based on HA with a molecular weight of 300-2500 kDa, conjugated with an ascorbic acid derivative - ascorbyl-3-aminopropyl phosphate and / or sodium ascorbyl phosphate, during the crosslinking reaction of HA 1,4 -butanediol diglycidyl ether, and the degree of conjugation 5-40 molecular percent [RF patent RU 2740454 IPC A61K 8/67, A61K 8/73, A61Q 19/00, 19/08, C08J 3/075, publ. 01/14/2021].
Недостатком известных технических решений является сложность технологического процесса получения фосфорилированных производных ГК - многостадийность, использование агрессивных химических реактивов, необходимость предварительного синтеза реагентов, как в случае с использованием фосфорпроизводных аскорбиновой кислоты, полученные продукты зачастую нуждаются в дополнительной обработке.The disadvantage of the known technical solutions is the complexity of the technological process for obtaining phosphorylated derivatives of HA - multi-stage, the use of aggressive chemicals, the need for preliminary synthesis of reagents, as in the case of using phosphorus derivatives of ascorbic acid, the resulting products often need additional processing.
Автором настоящего изобретения ранее уже был использован механохимический способ получения модифицированной солями аскорбиновой кислоты сшитой соли ГК, применимый к получению фосфорсодержащих производных ГК, принятый за прототип. Известный способ основан на сшивке в ходе химического взаимодействия в твердой фазе смеси соли ГК молекулярной массой 1500-2500 кДа с магниевой солью фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты в присутствии сшивающего агента при одновременном воздействии давления в пределах от 5 до 1000 МПа и деформации сдвига в механохимическом реакторе (наковальни Бриджмена или аппарат шнекового типа) при температуре от 20 до 50°С. Способ прототип включает следующие стадии:The author of the present invention has previously used a mechanochemical method for producing a cross-linked salt of HA modified with salts of ascorbic acid, applicable to the preparation of phosphorus-containing derivatives of HA, taken as a prototype. The known method is based on cross-linking in the course of chemical interaction in the solid phase of a mixture of a HA salt with a molecular weight of 1500-2500 kDa with a magnesium salt of ascorbic acid phosphate ester in the presence of a cross-linking agent with simultaneous exposure to pressure ranging from 5 to 1000 MPa and shear deformation in a mechanochemical reactor ( Bridgman anvils or screw-type apparatus) at a temperature of 20 to 50°C. The prototype method includes the following steps:
- подготовку (взвешивание) исходных реагентов в виде сухих порошков при соотношении соли ГК: к сшивающему агенту (например, диглицидиловому эфиру 1,4-бутандиола) от 50:1 до 2,5:1, к соли аскорбиновой кислоты от 100:1 до 5:1, выбирая пропорцию соли аскорбиновой кислоты к сшивающему агенту от 1:10 до 1:2;- preparation (weighing) of initial reagents in the form of dry powders at a ratio of HA salt: to a crosslinking agent (for example, diglycidyl ether of 1,4-butanediol) from 50:1 to 2.5:1, to an ascorbic acid salt from 100:1 to 5:1, choosing the proportion of the salt of ascorbic acid to the cross-linking agent from 1:10 to 1:2;
- предварительную гомогенизацию соединенных порошков реагентов в смесителе типа мельницы при температуре от 20 до 50°С до получения однородной порошкообразной смеси;- preliminary homogenization of the combined powders of the reagents in a mill-type mixer at a temperature of from 20 to 50°C until a homogeneous powder mixture is obtained;
- обработку гомогенизированной смеси исходных реагентов одновременному воздействию давления в пределах от 5 до 1000 МПа и деформации сдвига в механохимическом реакторе (наковальне Бриджмена) при температуре от 20 до 50°С.- treatment of a homogenized mixture of initial reagents under simultaneous pressure in the range from 5 to 1000 MPa and shear deformation in a mechanochemical reactor (Bridgman anvil) at a temperature of 20 to 50°C.
В смесь перед обработкой в механохимическом реакторе может быть введена функциональная добавка - например, антиоксидант, пищевая, стабилизирующая, модифицирующая, лекарственная при мольном соотношении компонентов: модифицированная соль ГК к функциональной добавке в пределах от 100:1 до 1:1.Before processing in a mechanochemical reactor, a functional additive can be introduced into the mixture - for example, an antioxidant, food, stabilizing, modifying, medicinal at a molar ratio of components: modified HA salt to a functional additive ranging from 100:1 to 1:1.
Известное техническое решение позволило создать универсальный экологически безопасный способ, предусматривающий получение сшитых солей гиалуроновой кислоты, химически модифицированной фосфорными солями аскорбиновой кислоты в отсутствии жидкой среды [Патент РФ RU 2382050 С1, МПК С08В 37/00, опубл. 20.02.2010].The well-known technical solution made it possible to create a universal environmentally friendly method involving the production of cross-linked salts of hyaluronic acid chemically modified with phosphorus salts of ascorbic acid in the absence of a liquid medium [RF Patent RU 2382050 C1, IPC SW 37/00, publ. February 20, 2010].
Вышеприведенные известные технические решения не имеют универсальной функциональности в использовании: способ получения фосфорилированных сшитых солей высокомолекулярной ГК достаточно сложен, многостадийный, требует предварительного синтеза солей фосфорных солей аскорбиновой кислоты, в некоторых случаях - отдельной реакции этих солей с сшивающим агентом, а также нескольких видов оборудования для проведения технологического процесса. Получаемые фосфорилированные соли ГК имеют дополнительные химические остатки сшивающих агентов и аскорбиновой кислоты, что не способствует высокой биодоступности фосфора по отношению к клеткам структур кожи.The above known technical solutions do not have universal functionality in use: the method of obtaining phosphorylated cross-linked salts of high-molecular-weight HA is rather complicated, multi-stage, requires preliminary synthesis of salts of phosphoric salts of ascorbic acid, in some cases - a separate reaction of these salts with a cross-linking agent, as well as several types of equipment for carrying out the technological process. The resulting phosphorylated HA salts have additional chemical residues of crosslinking agents and ascorbic acid, which does not contribute to the high bioavailability of phosphorus in relation to the cells of skin structures.
Задачей заявленного изобретения является разработка одностадийного способа получения устойчивых при хранении сухих твердофазных фосфорилированных производных низкомолекулярной ГК, используемых в дальнейшем либо в качестве самостоятельного препарата, либо в качестве водорастворимой добавки для приготовления более сложных гидрогелевых систем с повышенной биодоступностью микроэлемента фосфора, используемых для медицинских и косметологических целей, химически стабильного и сохраняющего устойчивость эффекта во времени, с минимальным количеством неконтролируемых примесей, проникающих в ткани организма.The objective of the claimed invention is the development of a one-stage method for obtaining storage-stable dry solid-phase phosphorylated derivatives of low molecular weight HA, which are subsequently used either as an independent drug or as a water-soluble additive for the preparation of more complex hydrogel systems with increased bioavailability of the trace element phosphorus used for medical and cosmetic purposes. , chemically stable and stable effect over time, with a minimum amount of uncontrolled impurities penetrating the tissues of the body.
В ходе экспериментов по поиску условий синтеза фосфорилированных модификаций ГК авторами изобретения был выбран механохимический способ реакции их синтеза. При этом неожиданно было найдено, что использование исходной низкомолекулярной ГК с молекулярно-весовым распределением 20-60 кДа, соли фосфорной кислоты дигидрофосфата натрия дигидрата NaH2PO4⋅2H2O и проведение реакции в относительно «мягких» по температуре и давлении условиях, позволяет провести механохимический синтез эфира ГК с остатком фосфорной кислоты в дигидрофосфате натрия, получив фосфорилированную ГК. При этом механохимический синтез можно провести в одну стадию.In the course of experiments to search for conditions for the synthesis of phosphorylated modifications of HA, the authors of the invention chose a mechanochemical method for the reaction of their synthesis. At the same time, it was unexpectedly found that the use of the initial low molecular weight HA with a molecular weight distribution of 20–60 kDa, a salt of phosphoric acid, sodium dihydrophosphate, dihydrate NaH 2 PO 4 ⋅ 2H 2 O, and carrying out the reaction under relatively “soft” temperature and pressure conditions, allows carry out the mechanochemical synthesis of a HA ester with a phosphoric acid residue in sodium dihydrophosphate, obtaining phosphorylated HA. In this case, mechanochemical synthesis can be carried out in one stage.
Экспериментально было установлено, что указанные фосфорсодержащие соединения ГК образуются при определенных условиях обработки сухой смеси дигидрофосфата натрия дигидрата с ГК с молекулярной массой от 20 до 60 кДа в механохимическом реакторе - двухшнековом экструдере при последовательном прохождении смеси через три зоны цилиндра реактора с обрабатывающими шнеками при угле деформации суммарного сдвига обрабатывающих кулачков 180°.It was experimentally established that these phosphorus-containing HA compounds are formed under certain conditions for processing a dry mixture of sodium dihydrogen phosphate dihydrate with HA with a molecular weight of 20 to 60 kDa in a mechanochemical reactor - a twin-screw extruder with the mixture sequentially passing through three zones of the reactor cylinder with processing screws at a deformation angle total shift of the processing cams 180°.
Техническим результатом изобретения является твердофазный способ получения фосфорилированной ГК. Способ включает обработку смеси сухих порошков ГК и дигидрофосфата натрия дигидрата в механохимическом реакторе типа двухшнекового экструдера с зоной питания и двумя реакционными зонами при соотношении длин зон соответственно, %: 20:40:40 с последовательным в одном цикле непрерывным проведением операций:The technical result of the invention is a solid-phase method for producing phosphorylated HA. The method includes processing a mixture of dry powders of HA and sodium dihydrogen phosphate dihydrate in a mechanochemical reactor of the twin-screw extruder type with a feed zone and two reaction zones at a ratio of zone lengths, respectively, %: 20:40:40 with sequential continuous operations in one cycle:
- загрузку сухого порошка низкомолекулярной гиалуроновой кислоты с молекулярной массой 20-60 кДа и сухого порошка дигидрофосфата натрия дигидрата, при соотношении по массе 1:0,015-0,030 соответственно, в зону питания механохимического реактора и гомогенизацией перемешиванием в этой зоне в течение 2-3 минут при 5-10°С;- loading dry powder of low molecular weight hyaluronic acid with a molecular weight of 20-60 kDa and dry powder of sodium dihydrogen phosphate dihydrate, at a ratio by weight of 1: 0.015-0.030, respectively, into the feed zone of the mechanochemical reactor and homogenization by stirring in this zone for 2-3 minutes at 5-10°C;
- дальнейшее последовательное автоматическое перемещение гомогенизированной смеси во вторую и третью зоны механохимической обработки, где механохимическая обработка проводится с одновременным воздействием давления в пределах 200-300 МПа и деформации сдвига на кулачковых механизмах с углом сдвига суммарно 180° в течение 1-2 минут в токе азота при температуре во второй механохимической зоне 70-80°С, в третьей механохимической зоне 5-7°С.- further sequential automatic movement of the homogenized mixture to the second and third zones of mechanochemical treatment, where mechanochemical treatment is carried out with simultaneous pressure in the range of 200-300 MPa and shear deformation on cam mechanisms with a total shear angle of 180° for 1-2 minutes in a nitrogen stream at a temperature in the second mechanochemical zone 70-80°C, in the third mechanochemical zone 5-7°C.
Далее отделяют полученный порошок фосфорилированной ГК.Next, the resulting powder of phosphorylated HA is separated.
Согласно заявленному способу для синтеза используется гиалуроновая кислота, полученная методом бактериального синтеза с молекулярной массой 20-60 кДа.According to the claimed method, hyaluronic acid obtained by bacterial synthesis with a molecular weight of 20-60 kDa is used for synthesis.
Согласно заявленному способу для синтеза используется дигидрофосфат натрия дигидрат (синоним - натрий фосфорнокислый 1-замещенный 2-водный) с содержанием основного вещества ≥98%, чда, например, по ГОСТ 245-76.According to the claimed method, sodium dihydrogen phosphate dihydrate (synonym - sodium phosphate 1-substituted 2-water) with a basic substance content of ≥98% is used for synthesis, for example, according to GOST 245-76.
Результатом реализации способа является получение фосфорилированной ГК в виде ее эфира с остатком фосфорной кислоты в дигидрофосфате натрия (фиг. 1а) общей формулы R-O-PO-(OH)2, где R - остаток полисахарида - ГК. Предположительная структура образующегося эфира приведена на фиг. 1б).The result of the implementation of the method is to obtain phosphorylated HA in the form of its ester with a phosphoric acid residue in sodium dihydrogen phosphate (Fig. 1a) of the general formula RO-PO-(OH) 2 , where R is the remainder of the polysaccharide - HA. The proposed structure of the resulting ether is shown in Fig. 1b).
Выход модифицированных сшитых солей ГК определяли по результатам экстракции водным или спиртовым раствором конечных продуктов реакции при 50°С. Наличие эфиров ГК с фосфатами определяли по характеристическим полосам в ИК-спектрах, по полосам и их расшифровкам, отнесенным к эфирам фосфорилированных производных полисахаридов, приведенных в известных ранних исследованиях [смотри, например, Н.К. Юркштович, Н.В. Голуб и др. Исследование кинетики процесса фосфорилирования регенерированной целлюлозы …- Журн. Белорусского гос. ун-та. Химия. 2017. №1. С. 16; Н.К. Юркштович, Н.В. Голуб и др. Влияние состава этерифицирующей смеси на кислотные свойства фосфорилированных полисахаридов - Журнал физической химии, том 93 №9 2019 с. 1401-1409; Т.Л. Юркштович, Н.В. Голуб, Н.К Юркштович, и др.. Микрогели на основе фосфатов полисахаридов: получение, свойства и применение в качестве носителей биологически активных веществ. - Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 13. - Минск: Изд. центр БГУ, 2017. с. 336-356].The yield of modified cross-linked HA salts was determined from the results of extraction with an aqueous or alcoholic solution of the final reaction products at 50°C. The presence of HA esters with phosphates was determined by the characteristic bands in the IR spectra, by the bands and their interpretations assigned to the esters of phosphorylated polysaccharide derivatives, given in well-known early studies [see, for example, N.K. Yurkshtovich, N.V. Golub et al. Study of the kinetics of the process of phosphorylation of regenerated cellulose ... - Zhurn. Belarusian state. university Chemistry. 2017. No. 1. S. 16; N.K. Yurkshtovich, N.V. Golub et al. Effect of the composition of an esterifying mixture on the acid properties of phosphorylated polysaccharides - Journal of Physical Chemistry, vol. 93, no. 9, 2019 p. 1401-1409; T.L. Yurkshtovich, N.V. Golub, N.K. Yurkshtovich, et al. Microgels based on polysaccharide phosphates: preparation, properties and application as carriers of biologically active substances. - Sviridovsky readings: Sat. Art. Issue. 13. - Minsk: Ed. center of BSU, 2017. p. 336-356].
В ИК-спектре фосфорнокислых соединений появляются полосы поглощения в области 955-1055 см-1 (симметричные и асимметричные валентные колебания групп С-Р-О), полосы поглощения при 1220 см-1 (валентные колебания группы Р=O) и 760 см-1 (валентные колебания связи -Р-О-Р-), которые свидетельствуют о присутствии в составе продукта фосфатов и полифосфатов В спектрах всех экстрактов проявляется сложная полоса с νmax 1000 см-1, принадлежащая деформационному колебанию группы P-O-R. Интенсивная полоса поглощения при 1715 см-1 в ИК-спектрах, отнесена к системе: остаток ортофосфорной кислоты-гидроксильных групп ГК, обусловлена асимметричными валентными колебаниями связей С=O групп. Колебание фосфорильной группы Р=O, имеющей νmax при 1275 см-1, не проявляется в виде индивидуальной полосы. Однако поглощение в этой области в экстрактах существенно больше, чем в спектрах чистых фосфатов. [Атлас инфракрасных спектров фосфатов. Ортофосфаты. - М.: Наука, 1981. - 247 с.].In the IR spectrum of phosphate compounds, absorption bands appear in the region of 955-1055 cm-1 (symmetric and asymmetric stretching vibrations of C-P-O groups), absorption bands at 1220 cm-1 (stretching vibrations of the P=O group) and 760 cm- 1 (stretching vibrations of the -Р-О-Р- bond), which indicate the presence of phosphates and polyphosphates in the composition of the product. In the spectra of all extracts, a complex band with ν max 1000 cm-1, belonging to the bending vibration of the POR group, appears. The intense absorption band at 1715 cm-1 in the IR spectra, assigned to the system: the residue of orthophosphoric acid-hydroxyl groups of HA, is due to asymmetric stretching vibrations of the C=O groups bonds. The vibration of the P=O phosphoryl group, which has ν max at 1275 cm-1, does not appear as an individual band. However, the absorption in this region in extracts is much higher than in the spectra of pure phosphates. [Atlas of infrared spectra of phosphates. Orthophosphates. - M.: Nauka, 1981. - 247 p.].
Использование продукта, полученного согласно заявленному изобретению, предусматривает применение его водного 1,5-2,0 мас.% раствора либо в качестве самостоятельного инвазивного препарата для кожи, либо в качестве добавки к водным гелям высокомолекулярной (с молекулярной массой 1800-2500 кДа) ГК.The use of the product obtained according to the claimed invention involves the use of its aqueous 1.5-2.0 wt.% solution either as an independent invasive preparation for the skin, or as an additive to aqueous gels of high molecular weight (with a molecular weight of 1800-2500 kDa) HA .
Фиг. 1. Предположительная структурная формула фосфорилированного производного ГК.Fig. 1. Suggested structural formula of a phosphorylated HA derivative.
А) Структурные формулы дигидрофосфата натрия (I) и звена ГК.A) Structural formulas of sodium dihydrogen phosphate (I) and the HA unit.
Б) Предположительная структурная формула образовавшегося эфира ГК с остатком дигидрофосфата натрияB) The proposed structural formula of the resulting HA ester with a residue of sodium dihydrogen phosphate
Заявленное изобретение иллюстрируют следующие примеры.The claimed invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
5,0 г порошкообразной натриевой соли ГК с молекулярной массой с распределением 20-60 кДа и 0,075 г сухого порошка дигидрофосфата (V) натрия дигидрата NaH2PO4⋅2H2O, чда, соотношение 1:0,015 по массе соответственно, подают в зону питания двухшнекового экструдера, где смесь гомогенизируют перемешиванием в токе азота в этой зоне в течение 2-3 минут при 5-10°С. Далее смесь захватывают транспортирующие элементы и перемещают ее по длине цилиндра при вращении. Соотношение зон по длине цилиндра с обрабатывающими шнеками: первая зона питания, где происходит гомогенизация смеси -20% от общей длины, вторая зона механохимической обработки - 40% и третья зона механохимической обработки -40%. Во второй и третьей зоне механохимической обработки смесь подвергается деформации сдвига, благодаря смесительным элементам, состоящим из кулачков, набранных по пять штук с углом поворота между кулачками 45°, 90°, 45° (обратный) в сумме 180°. Размещение элементов под разными углами способствует образованию запоров в движении смеси и вследствие этого его лучшему перемешиванию и большим физическим воздействиям. Процесс проводят при автоматической загрузке смеси в зоны механохимической обработки в токе азота, скорость подачи реакционной смеси поддерживалась при скорости вращения шнеков в пределах 20-100 об*мин-1; нагрузка, определяемая по величине тока привода шнеков экструдера в пределах 5-10 А, соответствует давлению 200 МПа. Температура в первой зоне 5-10°С, во второй 70°С, в третьей зоне 5°С. Продолжительность процесса в целом 4 минуты. Выход продукта- сухого порошка белого цвета составляет 4,95 г (98,9%). Содержание фосфора (расчетное) в смеси 0,016 г (до 0,35% мас.) В ИК-спектре экстракта продукта реакции отчетливо наблюдаются полосы 955-1055 см-1 (симметричные и асимметричные валентные колебания групп С-Р-О), полосы поглощения при 1220 см-1 (валентные колебания группы Р=O), сложная полоса с νmax 1000 см-1, принадлежащая деформационному колебанию группы P-O-R, гипохромный сдвиг полос 1050 см-1 до 1040 см-1 (С-О-валентные колебания карбинола), 946 см-1 до 938 см-1 (внеплоскостные колебания О-Н связи) и ослабление полосы 1616 см-1 (С=O валентные колебания карбоксилата), что свидетельствует о наличии химической связи Р и ГК.5.0 g of powdered sodium salt of HA with a molecular weight with a distribution of 20-60 kDa and 0.075 g of dry powder of sodium dihydrophosphate (V) dihydrate NaH 2 PO 4 ⋅2H 2 O, analytical grade, ratio 1:0.015 by weight, respectively, are fed into the zone power twin screw extruder, where the mixture is homogenized by stirring in a stream of nitrogen in this zone for 2-3 minutes at 5-10°C. Next, the mixture is captured by the conveying elements and moved along the length of the cylinder during rotation. The ratio of zones along the length of the cylinder with processing screws: the first zone of feeding, where the mixture is homogenized - 20% of the total length, the second zone of mechanochemical processing - 40% and the third zone of mechanochemical processing - 40%. In the second and third zones of mechanochemical treatment, the mixture is subjected to shear deformation, thanks to the mixing elements, consisting of cams, typed in five pieces with an angle of rotation between the cams of 45°, 90°, 45° (reverse) in total 180°. The placement of elements at different angles contributes to the formation of constipation in the movement of the mixture and, as a result, its better mixing and greater physical impact. The process is carried out with automatic loading of the mixture into the zones of mechanochemical treatment in a stream of nitrogen, the feed rate of the reaction mixture was maintained at a screw rotation speed in the range of 20-100 rpm-1; the load determined by the value of the extruder screw drive current in the range of 5-10 A corresponds to a pressure of 200 MPa. The temperature in the first zone is 5-10°C, in the second 70°C, in the third zone 5°C. The duration of the process as a whole is 4 minutes. The yield of the product, a white dry powder, is 4.95 g (98.9%). The content of phosphorus (calculated) in a mixture of 0.016 g (up to 0.35% wt.) In the IR spectrum of the extract of the reaction product, bands 955-1055 cm-1 (symmetric and asymmetric stretching vibrations of С-Р-О groups) are clearly observed, absorption bands at 1220 cm-1 (stretching vibrations of the P=O group), a complex band with ν max 1000 cm-1 belonging to the bending vibration of the POR group, a hypochromic shift of the bands from 1050 cm-1 to 1040 cm-1 (C-O stretching vibrations of carbinol ), 946 cm-1 to 938 cm-1 (out-of-plane vibrations of the O-H bond) and a weakening of the band at 1616 cm-1 (C=O stretching vibrations of the carboxylate), which indicates the presence of a chemical bond between Р and HA.
Пример 2Example 2
Аналогично примеру 1 5,0 г порошкообразной натриевой соли ГК с молекулярной массой с распределением 20-60 кДа и 0,10 г сухого порошка дигидрофосфата (V) натрия дигидрата NaH2PO4⋅2H2O, чда, соотношение 1:0,02 по массе соответственно, подают в зону питания двухшнекового экструдера, где смесь гомогенизируют перемешиванием в токе азота в этой зоне в течение 2-3 минут при 5-10°С. Далее смесь захватывают транспортирующие элементы и перемещают ее по длине цилиндра при вращении. Соотношение зон по длине цилиндра с обрабатывающими шнеками: первая зона питания, где происходит гомогенизация смеси -20% от общей длины, вторая зона механохимической обработки - 40% и третья зона механохимической обработки -40%. Во второй и третьей зоне механохимической обработки смесь подвергается деформации сдвига, благодаря смесительным элементам, состоящим из кулачков, набранных по пять штук с углом поворота между кулачками 45°, 90°, 45° (обратный) в сумме 180°. Процесс проводят при автоматической загрузке смеси в зоны механохимической обработки в токе азота, скорость подачи реакционной смеси поддерживалась при скорости вращения шнеков в пределах 20-100 об*мин-1; нагрузка, определяемая по величине тока привода шнеков экструдера в пределах 8-10 А, соответствует давлению 250 МПа. Температура в первой зоне 5-10°С, во второй 75°С, в третьей зоне 6°С. Продолжительность процесса в целом 4 минуты. Выход продукта - сухого порошка белого цвета составляет 4,93 г (98,8%). Содержание фосфора в смеси 0,02 г (до 0,45 мас.%). В ИК-спектре экстракта продукта реакции отчетливо наблюдаются полосы 955-1055 см-1 (валентные колебания групп С-Р-О), полосы поглощения при 1220 см-1 (валентные колебания группы Р=O), сложная полоса с νmax 1000 см-1, принадлежащая деформационному колебанию группы P-O-R, гипохромный сдвиг полос 1050 см-1 до 1038 см-1 (С-О-валентные колебания карбинола), 946 см-1 до 935 см-1 (внеплоскостные колебания О-Н связи) и ослабление полосы 1616 см-1 что свидетельствует о наличии химической связи Р и ГК.Analogously to example 1, 5.0 g of powdered sodium salt of HA with a molecular weight with a distribution of 20-60 kDa and 0.10 g of dry powder of sodium dihydrophosphate (V) dihydrate NaH 2 PO 4 ⋅2H 2 O, analytical grade, ratio 1:0.02 by weight, respectively, served in the feed zone of the twin-screw extruder, where the mixture is homogenized by stirring in a stream of nitrogen in this zone for 2-3 minutes at 5-10°C. Next, the mixture is captured by the conveying elements and moved along the length of the cylinder during rotation. The ratio of zones along the length of the cylinder with processing screws: the first zone of feeding, where the mixture is homogenized - 20% of the total length, the second zone of mechanochemical processing - 40% and the third zone of mechanochemical processing - 40%. In the second and third zones of mechanochemical treatment, the mixture is subjected to shear deformation, thanks to the mixing elements, consisting of cams, typed in five pieces with an angle of rotation between the cams of 45°, 90°, 45° (reverse) in total 180°. The process is carried out with automatic loading of the mixture into the zones of mechanochemical treatment in a stream of nitrogen, the feed rate of the reaction mixture was maintained at a screw rotation speed in the range of 20-100 rpm-1; load, determined by the value of the extruder screw drive current within 8-10 A, corresponds to a pressure of 250 MPa. The temperature in the first zone is 5-10°C, in the second 75°C, in the
Пример 3Example 3
Аналогично примеру 1 5,0 г порошкообразной натриевой соли ГК с молекулярной массой с распределением 20-60 кДа и 0,150 г порошка дигидрофосфата (V) натрия дигидрата NaH2PO4⋅2H2O, чда, соотношение 1:0,030 по массе соответственно, подают в зону питания двухшнекового экструдера, где смесь гомогенизируют перемешиванием в токе азота в этой зоне в течение 2 минут при 5-8°С. Далее смесь обрабатывается аналогично примеру 1 во второй и третьей зонах. Процесс проводят при автоматической загрузке смеси в зоны механохимической обработки в токе азота, скорость подачи реакционной смеси поддерживалась при скорости вращения шнеков в пределах 20-80 об*мин-1; нагрузка, определяемая по величине тока привода шнеков экструдера в пределах 7-12 А, соответствует давлению 300 МПа. Температура в первой зоне 5-10°С, во второй 80°С, в третьей зоне 7°С. Продолжительность процесса в целом 4 минуты. Выход продукта - сухого порошка белого цвета с оттенком составляет 4,95 г (95,7%). В ИК-спектре отмечены изменения характерных полос, аналогично примеру 1, но ослабление полосы 1616 см-1 выражено более отчетливо. Это свидетельствует о наличии химической связи Р и ГК. Содержание фосфора в продукте 0,03 г (до 0,60 мас.%).Analogously to example 1, 5.0 g of powdered sodium salt of HA with a molecular weight with a distribution of 20-60 kDa and 0.150 g of powder of dihydrogen phosphate (V) sodium dihydrate NaH 2 PO 4 ⋅2H 2 O, pure, the ratio of 1:0.030 by weight, respectively, is served in the feed zone of the twin screw extruder, where the mixture is homogenized by stirring in a stream of nitrogen in this zone for 2 minutes at 5-8°C. Next, the mixture is processed analogously to example 1 in the second and third zones. The process is carried out with automatic loading of the mixture into the zones of mechanochemical treatment in a stream of nitrogen, the feed rate of the reaction mixture was maintained at a screw rotation speed in the range of 20-80 rpm; load, determined by the value of the extruder screw drive current within 7-12 A, corresponds to a pressure of 300 MPa. The temperature in the first zone is 5-10°C, in the second 80°C, in the third zone 7°C. The duration of the process as a whole is 4 minutes. The yield of the product - dry powder of white color with a shade is 4.95 g (95.7%). In the IR spectrum, changes in the characteristic bands are noted, similarly to example 1, but the weakening of the band at 1616 cm -1 is more pronounced. This indicates the presence of a chemical bond between P and HA. The content of phosphorus in the product is 0.03 g (up to 0.60 wt.%).
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775654C1 true RU2775654C1 (en) | 2022-07-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116131A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Novozymes Biopolymer A/S | A dried and agglomerated hyaluronic acid product |
| RU2366665C1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-09-10 | Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН | Method for preparation of cured hyaluronic acid salts |
| RU2382050C1 (en) * | 2008-06-05 | 2010-02-20 | Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН | Method for preparing modified ascorbic acid of cross-linked hyaluronic acid salt and based bioactive composition |
| RU2445978C1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-03-27 | Автономная некоммерческая организация "Международный научно-исследовательский центр инновационных технологий МАРТИНЕКС" | Method for preparing boron-containing hyaluronic acid |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116131A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Novozymes Biopolymer A/S | A dried and agglomerated hyaluronic acid product |
| RU2366665C1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-09-10 | Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН | Method for preparation of cured hyaluronic acid salts |
| RU2382050C1 (en) * | 2008-06-05 | 2010-02-20 | Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН | Method for preparing modified ascorbic acid of cross-linked hyaluronic acid salt and based bioactive composition |
| RU2445978C1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-03-27 | Автономная некоммерческая организация "Международный научно-исследовательский центр инновационных технологий МАРТИНЕКС" | Method for preparing boron-containing hyaluronic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI94767B (en) | For non-therapeutic use, complete and partial esters of hyaluronic acid are intended | |
| US5827937A (en) | Polysaccharide gel composition | |
| JP5429642B2 (en) | Injectable polymer / lipid blends for local drug delivery | |
| JP2002521503A (en) | Biocompatible polymer, method for preparing the same and composition containing the same | |
| JP2020189870A (en) | Composition and kit for treating joints | |
| Khvostov et al. | Application of natural polysaccharides in pharmaceutics | |
| Montanari et al. | Halting hyaluronidase activity with hyaluronan-based nanohydrogels: Development of versatile injectable formulations | |
| CN116284495A (en) | All-trans retinoic acid low-molecular hyaluronate derivative and preparation method and application thereof | |
| IL205968A (en) | Mixed butyric- formic esters of acid polysaccharides, their preparation and skin cosmetics containing them | |
| US20160067275A1 (en) | Co-crosslinked phosphated native and/or functionalized polysaccharide-based hydogel | |
| EP3574022B1 (en) | Hyaluronic acid cross-linked with natural or semi-synthetic crosslinking agents | |
| RU2775654C1 (en) | Solid-phase method for obtaining phosphorylated hyaluronic acid for cosmetic purposes | |
| CN115073769B (en) | Tissue regeneration promoting active oxygen response supermolecular hydrogel and preparation method thereof | |
| Gamarra et al. | Comblike ionic complexes of hyaluronic acid and alkanoylcholine surfactants as a platform for drug delivery systems | |
| KR102577433B1 (en) | A production method of hyaluronic acid bead for cosmetic use | |
| CN1439629A (en) | Laevo potassium aspartate material and preparation therefrom and preparing method thereof | |
| WO2004016275A1 (en) | Separate type medical material | |
| JPH0273019A (en) | Synthesized drug containing polycyclic aromatic compound | |
| CN110950976A (en) | A kind of glucosamine hyaluronate and application | |
| JP4224998B2 (en) | Hyaluronic acid production promoter | |
| RU2745124C1 (en) | Bioactive composition based on a crosslinked hyaluronic acid salt containing resveratrol and a method of its preparation | |
| CN1223352C (en) | Liposome ointment containing heparin kind medicine and its preparation method | |
| RU2642612C2 (en) | Complexes based on chondroitin for cutaneous absorption | |
| Quinn et al. | Sustainable green biomaterials in biomimetic drug delivery | |
| RU2376011C1 (en) | Agent for care of peripheral joints and backbone area |