PL223280B1 - Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego - Google Patents
Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowegoInfo
- Publication number
- PL223280B1 PL223280B1 PL400078A PL40007812A PL223280B1 PL 223280 B1 PL223280 B1 PL 223280B1 PL 400078 A PL400078 A PL 400078A PL 40007812 A PL40007812 A PL 40007812A PL 223280 B1 PL223280 B1 PL 223280B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- chitosan
- collagen
- solution
- gelatin
- protein
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 29
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 32
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 30
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 30
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 20
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 17
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 17
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 16
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 9
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 43
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N Genipin Chemical compound COC(=O)C1=CO[C@@H](O)[C@@H]2C(CO)=CC[C@H]12 AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 3
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N genipin Natural products COC(=O)C1=COC(O)C2C(CO)=CCC12 AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 2
- 241000721191 Clarias gariepinus Species 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- MLSJBGYKDYSOAE-DCWMUDTNSA-N L-Ascorbic acid-2-glucoside Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)=C1O MLSJBGYKDYSOAE-DCWMUDTNSA-N 0.000 description 2
- 108090000988 Lysostaphin Proteins 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 241000277289 Salmo salar Species 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229940067599 ascorbyl glucoside Drugs 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 210000002826 placenta Anatomy 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229920002201 Oxidized cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 description 1
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012382 advanced drug delivery Methods 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229940107304 oxidized cellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 210000005059 placental tissue Anatomy 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000018528 secretion by tissue Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003700 vitamin C derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego mającego zastosowanie do leczenia ubytków tkanek, zwłaszcza trudno gojących się ran, jak również jako nośnik preparatów leczniczych, kosmetycznych, spożywczych,
Z opisu patentowego PL188278 znany jest sposób wytwarzania opatrunku biologicznego zawierającego wodną dyspersję chitozanu i tkankę łożyska ludzkiego, w którym otrzymaną mieszaninę poddaje się liofilizacji i/lub suszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem. Wykorzystanie homogenatu z łożyska ludzkiego, jako źródła kolagenu, sprawia, że opisany sposób wytwarzania jest kosztowny, a źródło jego pozyskiwania może budzić kontrowersje natury etycznej. Wykorzystanie chitozanu w postaci roztworu koloidalnego, nie pozwala na jego wydajne oddziaływanie z kolagenem i innymi białkami zawartymi w homogenacie łożyska ludzkiego.
Z dokumentacji zgłoszeniowej WO2010043978 znany jest sposób wytwarzania wielowarstwowej struktury do implementacji w miejscu uszkodzonej tkanki polegający na liofilizacji co najmniej jednej mieszaniny usieciowanego kolagenu i glikozaminoglikanów, w tym chitozanu, w celu utworzenia porowatej warstwy i następnie łączeniu tej warstwy z błoną kolagenową. Utworzony materiał jest dodatkowo przepłukiwany w roztworze wodorotlenku sodu w celu usunięcia pozostałości kwasu, w którym rozpuszczano chitozan.
Z dokumentacji zgłoszeniowej US7833790 znany jest sposób wytwarzania materiału opatrunkowego polegający na liofilizacji dyspersji kolagenu ludzkiego i utlenionej celulozy, przy czym wykorzystany kolagen to kolagen rekombinantowy, uzyskany w heterologicznych układach ekspresyjnych.
Pojęciem „rekombinantowy” określono białko, żelatynę i/lub kolagen, jakie otrzymano w heterologicznym układzie ekspresyjnym, m.in. w komórkach bakteryjnych, drożdżowych, systemach ssaczych i owadzich. Otrzymywanie i charakterystyka rekombinantowej żelatyny i kolagenu zostało szczegółowo opisane w pracy przeglądowej D. Olsena w 2003 roku (Olsen D., Yang C., Bodo M., Chang R., Leigh S., Baez J., Carmichael D., Perata M., Hamalainen E-J., Jarvinen M., Polarek J., Recombinant collagen and gelatin for drug delivery. Advanced Drug Delivery Reviews, 2003, 55, 1547-67).
Z dokumentacji zgłoszeniowej CN101695581 znany jest sposób wytwarzania hemostatycznej gąbki z kolagenu zbliżonego do ludzkiego, w którym rozpuszczony kolagen zbliżony do ludzkiego i rozpuszczony w rozcieńczonym kwasie chitozan miesza się z dodatkiem gliceryny i/lub sorbitolu. Otrzymany roztwór filtruje się, a następnie w próżni pozbawia się piany, po czym zamraża i sieciuje. Usieciowany produkt przemywa się wodą destylowaną, powtórnie liofilizuje, a następnie sterylizuje.
Z opisu patentowego PL198876B1 znany jest sposób przygotowania membran chitozanowych z zastosowaniem ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym. W celu uzyskania membrany chitozanowej, przygotowuje się roztwór chitozanu w kwasie octowym, a następnie wylewa na płaską formę i zalewa roztworem zasady. Uzyskany hydrożel przemywa się wodą i rozpuszczalnikiem organicznym typu aceton, metanol, dioksan. Następnie hydrożel przenosi się do autoklawu, gdzie poddaje się go działaniu ciekłego ditlenku węgla, co pozwala usunąć rozpuszczalne w ciekłym ditlenku węgla rozpuszczalniki organiczne i uzyskać suchą elastyczną membranę chitozanową.
Wytworzone biomateriały wymagają neutralizacji zawartych w nich pozostałości kwasów, co ma na celu zapobieżenie ich rozpuszczalności oraz zwiększenie biokompatybilności. Neutralizacja przebiega w trakcie procesu wypłukiwania roztworu, co powoduje konieczność powtórnego suszenia oraz zmiany w ich trójwymiarowej strukturze, uniemożliwia to wytwarzanie materiałów o wysoce powtarzalnych kształtach. W znanych rozwiązaniach zastosowano kolagen izolowany ze skór zwierzęcych, co stwarza możliwość zanieczyszczenia materiałów infekcyjnymi białkami prionowymi.
Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego polegający na tym, że przygotowuje się roztwór chitozanu w mieszaninie kwasów, który następnie poddaje się zobojętnieniu i separacji, po czym otrzymany strąt przemywa się wodą, miesza się z dodatkami modyfikacyjnymi, takimi jak związki sieciujące, plastyfikatory, związki biologicznie czynne, środki konserwujące, formuje, inkubuje i kondycjonuje w znany sposób, charakteryzuje się według wynalazku tym, że przed dodaniem dodatków modyfikacyjnych roztwór chitozanu nasyca się w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w trakcie procesu homogenizacji, ditlenkiem węgla w postaci gazowej i/lub suchego lodu, aż do rozpuszczenia się chitozanu. Następnie miesza się z dyspersją białek kolagenu i/lub żelatyny.
PL 223 280 B1
Korzystnie stosuje się żelatynę rybią i/lub ssaczą i/lub rekombinantową i/lub kolagen rybi i/lub ssaczy i/lub rekombinantowy.
Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego polegający na tym, że przygotowuje się roztwór chitozanu w mieszaninie kwasów, który następnie poddaje się zobojętnieniu i separacji, po czym otrzymany strąt przemywa się wodą, miesza się z dodatkami modyfikacyjnymi, takimi jak związki sieciujące, plastyfikatory, związki biologicznie czynne, środki konserwujące, formuje i inkubuje, a otrzymany hydrożel suszy się w warunkach ciśnienia atmosferycznego lub poprzez liofilizację, a następnie kondycjonuje w znany sposób, charakteryzuje się według wynalazku tym, że przed dodaniem dodatków modyfikacyjnych roztwór chitozanu nasyca się w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w trakcie procesu homogenizacji, ditlenkiem węgla w postaci gazowej i/lub suchego lodu. Następnie miesza się z dyspersją białek kolagenu i/lub żelatyny, a następnie spienia.
Korzystnie stosuje się żelatynę rybią i/lub ssaczą i/lub rekombinantową i/lub kolagen rybi i/lub ssaczy i/lub rekombinantowy.
Zastosowanie polimerów, takich jak kolagen, żelatyna lub chitozan pozwala na otrzymywanie materiałów o właściwościach zbliżonych do matrycy pozakomórkowej - miękkiej, wytrzymałej i jednocześnie elastycznej sieci zbudowanej z glikoprotein, zapewniającej stabilność mechaniczną i integralność strukturalną tkanek i narządów ciała. Zaletą tego rodzaju materiałów jest dodatkowo ich wysoka biokompatybilność, czyli niska toksyczność i niska skłonność do wywoływania odczynów alergicznych. Często odgrywają one także bardzo specyficzną rolę w procesie odbudowywania tkanek skóry, m.in. stanowiąc miejsce adhezji komórek. Struktury gąbczaste powstają na ogół w wyniku zawieszenia biopolimeru w rozpuszczalniku, homogenizacji roztworu, a następnie wysuszenia.
Parametrami fizykochemicznymi wytworzonych materiałów można sterować poprzez zmianę stężenia polimerów, tworzenie struktur wielowarstwowych, dobór frakcji polimerów o różnej masie cząsteczkowej, a także dodatek substancji modyfikacyjnych, takich jak związki sieciujące lub plastyfikatory. Obserwowany jest wzrost zainteresowania kolagenem zwierząt zmiennocieplnych. Głównym atutem materiałów wytworzonych na bazie polimerów naturalnych, w tym m.in. kolagenów, żelatyn i chitozanów, jest zdolność do łatwej absorpcji dużej ilości wydzielin tkanki oraz duża powierzchnia przylegania do rany, z zachowaniem wilgotnego mikroklimatu, co stanowi dogodne rusztowanie dla komórek odbudowującej się tkanki skórnej. Poza dodatkową osłoną przed mechanicznym urazem rany, gąbki stanowią również fizyczną barierę zapobiegającą wtórnym zakażeniom bakteryjnym.
Wykorzystanie gazowych kwasowych tlenków niemetali, zwłaszcza ditlenku węgla, do rozpuszczenia chitozanu w wodzie, pozwala skutecznie wyeliminować obecność kwasów w końcowym materiale, niezależnie od tego, czy jest to hydrożel czy gąbka po liofilizacji. Dzięki temu można pominąć etap powtórnego wypłukiwania kwasu z materiału za pomocą roztworów zasady, który prowadzi do częściowej utraty trójwymiarowej struktury takiego materiału, a w przypadku gąbek, zbędna staje się powtórna liofilizacja, w celu uzyskania suchego materiału. Sposób wytwarzania materiałów biopolim erowych według wynalazku pozwala na rezygnację z powtórnego suszenia, co ma miejsce w przypadku dotychczas znanych sposobów wytwarzania materiałów na bazie chitozanu. Materiały wytworzone w sposób według wynalazku cechują się lepszą biokompatybilnością w stosunku do materiałów otrzymywanych znanymi do tej pory sposobami, ze względu na brak pozostałości kwasów w wytworzonym materiale, a sposób przygotowywania dyspersji chitozanu według wynalazku pozwala na otrzymanie materiałów chitozanowo-białkowych o właściwościach nieoczekiwanie różnych od właściwości materiałów otrzymywanych znanymi sposobami.
Prowadzenie procesu rozpuszczania chitozanu poprzez saturację ditlenkiem węgla w warunkach ciśnienia atmosferycznego nie wymaga stosowania tak zaawansowanych technologii jak w przypadku użycia ciekłego CO2, kiedy konieczne jest przeprowadzenie procesu w zaawansowanych technologicznie i trudnych w obsłudze reaktorach chemicznych. Przekłada się to także na zmniejszone zapotrzebowanie na energię. Rezygnacja ze stosowania rozpuszczalników organicznych dodatkowo czyni sposób według wynalazku procesem przyjaznym dla środowiska.
Wynalazek przedstawiony jest bliżej w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I
Otrzymywanie dyspersji białek kolagenu i/lub żelatyny
1. 3 g żelatyny z suma afrykańskiego (Clarias gariepinus) zawieszono w 50 ml wody destylowanej i pozostawiono w temperaturze pokojowej na 2 godz. do spęcznienia, po czym podgrzano do temperatury ok. 50°C w celu jej rozpuszczenia. Otrzymany roztwór żelaty4
PL 223 280 B1 ny schłodzono do temperatury 20°C i dodano do niego 1,5 g kolagenu z suma afrykańskiego (Clarias gariepinus), po czym całość poddano homogenizacji do momentu uzyskania jednorodnego roztworu polimerów białkowych.
2. 4,5 g żelatyny z łososia szlachetnego (Salmo salar) zawieszono w 50 ml wody destylowanej i pozostawiono w temperaturze pokojowej na 2 godz. do spęcznienia, po czym podgrzano do temperatury ok. 50°C w celu jej rozpuszczenia.
3. 6 g kolagenu wyizolowanego z łososia szlachetnego (Salmo salar) zawieszono w 50 ml wody destylowanej schłodzonej do temperatury 12°C i poddano homogenizacji do momentu uzyskania jednorodnego roztworu.
P r z y k ł a d II
3,75 g chitozanu o masie cząsteczkowej 200 kDa i stopniu deacetylacji 80% rozpuszczono w 250 ml 0,5 M roztworu kwasu octowego. Do tak przygotowanego roztworu dodano stopniowo 0,5 M roztworu wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 7,5. Osad odseparowano poprzez wirowanie, a następnie trzykrotnie przemyto wodą destylowaną i ponownie odwirowano. Uzyskany osad zawieszono w wodzie destylowanej w ilości niezbędnej do uzyskania całkowitej masy 250 g, po czym mieszaninę poddano homogenizacji w celu uzyskania jednorodnego roztworu koloidalnego. Następnie tak otrzymany roztwór nasycano gazowym ditlenkiem węgla w czasie 3 godz., w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem mieszadła mechanicznego z końcówką wyposażoną w odpowiedni spiek ceramiczny, przez jaki podawano ditlenek węgla. Do otrzymanego w ten sposób klarownego roztworu chitozanu, kontrolując, by temperatura nie przekroczyła 20°C, dodano 165 mg genipiny w postaci etanolowego roztworu i mieszano przez 10 min., a następnie dodano 50 ml dyspersji kolagenu i żelatyny przygotowanej jak w przykładzie I pkt. 1 i kontynuowano mieszanie przez kolejne 10 min. Otrzymany roztwór przelano do form o wymiarach 6x6 cm i grubości 0,3 cm i kondycjonowano przez 24 godz. w temperaturze 20°C. Otrzymano chitozanowo-białkowy hydrożel w formie membrany.
P r z y k ł a d III
4,5 g chitozanu o masie cząsteczkowej 500 kDa i stopniu deacetylacji 60% rozpuszczono w 250 ml 1,5% wodnego roztworu kwasu solnego. Do tak przygotowanego roztworu dodano stopniowo 0,5 M roztworu wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 7,5. Osad odseparowano poprzez wirowanie, a następnie trzykrotnie przemyto wodą destylowaną i ponownie odwirowano. Uzyskany osad zawieszono w wodzie destylowanej w ilości niezbędnej do uz yskania całkowitej masy 250 g, po czym poddano homogenizacji w celu uzyskania jednorodnego ro ztworu koloidalnego. Otrzymany roztwór nasycano gazowym ditlenkiem węgla w czasie 3 godzin, w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem mieszadła mechanicznego z końcówką wyposażoną w odpowiedni spiek ceramiczny, przez jaki podawano ditlenek węgla, jednocześnie dodając rozdrobniony suchy lód. Następnie do tak otrzymanego roztworu chitozanu dodano kolejno 0,75 g glikolu polietylenowego, 180 mg aldehydu glutarowego w postaci wodnego roztworu oraz 1500 U lizostafyny w postaci 2,5 ml roztworu o aktywności 600 U/ml i kontynuowano mieszanie w czasie 20 min. Następnie dodano 50 ml roztworu żelatyny przygotowanego jak w przykładzie I pkt. 2 i kontynuowano mieszanie przez kolejne 10 minut. Otrzymany roztwór przelano do form o wymiarach 4 cm średnicy i gr ubości 0,3 cm, na spodzie których umieszczono włókninę bawełnianą o gramaturze 200 g/m i kondycjonowano przez 24 godz. w temperaturze 10°C. Otrzymano chitozanowo-białkowy hydrożel w formie membrany, połączony z bawełnianym kompresem, o aktywności przeciwko szczepom gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus).
P r z y k ł a d IV
Do roztworu chitozanu sporządzonego i nasyconego ditlenkiem węgla jak w przykładzie III dodano kolejno 0,66 g glicerolu, 99 mg genipiny w postaci wodnego roztworu oraz 2250 U lizostafyny w postaci 3,75 ml roztworu o aktywności 600 U/ml po czym roztwór mieszano przez 20 min. Następnie do roztworu dodano 50 ml dyspersji kolagenu i żelatyny przygotowanej jak w przykładzie I pkt. 1, i kontynuowano mieszanie przez kolejne 10 min., cały czas kontrolując, aby temperatura nie przekroczyła 20°C, a następnie spieniano przez kolejne 10 min. Otrzymany roztwór przelano do form o wymiarach 12 cm na 12 cm i grubości 0,3 cm i kondycjonowano przez 24 godz. w temperaturze 20°C. Otrzymany chitozanowo-białkowy hydrożel w formie membrany zamrożono w temperaturze -20°C w czasie 24 godz., po czym poddano liofilizacji. Po liofilizacji otrzymany materiał biopolimerowy kondycjonowano w temperaturze pokojowej i wilgotności powietrza 90% przez 3 godz. Otrzymano chitoPL 223 280 B1 zanowo-białkowy biomateriał w formie gąbki o aktywności przeciwko szczepom gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus).
P r z y k ł a d V g chitozanu o masie cząsteczkowej 200 kDa i stopniu deacetylacji 80% rozpuszczono w 2500 ml 1,5% wodnego roztworu kwasu solnego. Do tak przygotowanego roztworu dodano stopniowo 0,5 M roztworu wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 7,5. Osad odseparowano poprzez wirowanie, a następnie trzykrotnie przemyto wodą destyl owaną i ponownie odwirowano. Uzyskany osad zawieszono w wodzie destylowanej w ilości niezbędnej do uzyskania całkowitej masy 2500 g, po czym poddano homogenizacji w celu uzyskania jednorodnego roztworu koloidalnego. Otrzymaną zawiesinę umieszczono w reaktorze o objętości 4 dm i nasycano ditlenkiem węgla wprowadzanego do reaktora, mieszaninę mieszano w czasie 2 godz. w temperaturze 10°C. Następnie do 250 g tak przygotowanego roztworu chitozanu dodano kolejno 2,1 g glikolu polietylenowego, 52,5 mg genipiny w postaci etanolowego roztworu oraz 300 mg glukozydu askorbylu w postaci wodnego roztworu i kontynuowano mieszanie w czasie 20 min., a następnie dodano 50 ml dyspersji kolagenu otrzymanej jak w przykładzie I pkt. 3 i kontynuowano mieszanie przez kolejne 10 minut, cały czas kontrolując, aby temperatura nie przekroczyła 10°C. Otrzymany roztwór przelano do form o wymiarach 4 cm średnicy i grubości 0,3 cm i kondycjonowano przez 24 godz. w temperaturze 10°C. Otrzymany chitozanowo-białkowy hydrożel w formie membrany zamrożono w temperaturze -20°C w czasie 24 godz., a następnie poddano liofilizacji. Po liofilizacji formy kondycjonowano w temp. pokojowej i wilgotności 90% przez 3 godz., a materiały zapakowano szczelnie w woreczki polietylenowe. Otrzymano chitozanowo-białkowy biomateriał w formie gąbki o zwiększonych właściwościach przeciwutleniających dzięki zawartości glukozydu askorbylu - stabilnej pochodnej witaminy C.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego polegający na tym, że przygotowuje się roztwór chitozanu w mieszaninie kwasów, który następnie poddaje się zobojętnieniu i separacji, po czym otrzymany strąt przemywa się wodą, miesza się z dodatkami modyfikacyjnymi, takimi jak związki sieciujące, plastyfikatory, związki biologicznie czynne, środki konserwujące, formuje, inkubuje i kondycjonuje w znany sposób, znamienny tym, że przed dodaniem dodatków modyfikacyjnych roztwór chitozanu nasyca się w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w trakcie procesu homogenizacji, ditlenkiem węgla w postaci gazowej i/lub suchego lodu, aż do ro zpuszczenia się chitozanu, a następnie miesza się z dyspersją białek kolagenu i/lub żelatyny.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się żelatynę rybią i/lub ssaczą i/lub rekombinantową i/lub kolagen rybi i/lub ssaczy i/lub rekombinantowy.
- 3. Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego polegający na tym, że przygotowuje się roztwór chitozanu w mieszaninie kwasów, który następnie poddaje się zobojętnieniu i separacji, po czym otrzymany strąt przemywa się wodą, miesza się z dodatkami modyfikacyjnymi, takimi jak związki sieciujące, plastyfikatory, związki biologicznie czynne, środki konserwujące, formuje i inkubuje, a otrzymany hydrożel suszy się w warunkach ciśnienia atmosferycznego lub poprzez liofilizację, a następnie kondycjonuje w znany sposób, znamienny tym, że przed dodaniem dodatków modyfikacyjnych roztwór chitozanu nasyca się w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w trakcie procesu homogenizacji, ditlenkiem węgla w postaci gazowej i/lub suchego lodu, następnie miesza się z dyspersją białek kolagenu i/lub żelatyny, a następnie spienia.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się żelatynę rybią i/lub ssaczą i/lub rekombinantową i/lub kolagen rybi i/lub ssaczy i/lub rekombinantowy.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL400078A PL223280B1 (pl) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego |
| ES13820587T ES2913107T3 (es) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | Método para obtener la solución acuosa de quitosano, composición de quitosano, aerosol de quitosano, método para producir membrana de hidrogel de quitosano y método para producir material biopolimérico de quitosano-proteína |
| EP13820587.7A EP2920240B1 (en) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | The method of obtaining the aqueous solution of chitosan, chitosan composition, chitosan aerosol, the method of producing the chitosan hydrogel membrane and the method of producing chitosan-protein biopolymer material |
| HRP20220638TT HRP20220638T1 (hr) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | Postupak dobivanja vodene otopine hitozana, sastav hitozana, aerosol hitozana, postupak proizvodnje hidrogel membrane hitozana i postupak proizvodnje biopolimernog materijala hitozan-protein |
| PT138205877T PT2920240T (pt) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | Método de obtenção de uma solução aquosa de quitosano, composição de quitosano, aerossol de quitosano, método de produção de uma membrana de hidrogel à base de quitosano e método de produção de um material biopolimérico do tipo quitosano-proteína |
| LTEPPCT/PL2013/000085T LT2920240T (lt) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | Chitozano vandeninio tirpalo, chitozano kompozicijos, chitozano aerozolio gamybos būdas, chitozano hidrogelio membranos gamybos būdas ir chitozano ir baltymo biopolimerės medžiagos gamybos būdas |
| DK13820587.7T DK2920240T3 (da) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | Fremgangsmåde til fremstilling af en vandig opløsning af chitosan, chitosansammensætning, chitosanaerosol, fremgangsmåde til fremstilling af en chitosanhydrogelmembran og fremgangsmåde til fremstilling af et chitosan-protein-biopolymermateriale |
| PCT/PL2013/000085 WO2014014370A2 (en) | 2012-07-20 | 2013-06-26 | The method of obtaining the aqueous solution of chitosan, chitosan composition, chitosan aerosol, the method of producing the chitosan hydrogel membrane and the method of producing chitosan-protein biopolymer material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL400078A PL223280B1 (pl) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL400078A1 PL400078A1 (pl) | 2014-02-03 |
| PL223280B1 true PL223280B1 (pl) | 2016-10-31 |
Family
ID=50023063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL400078A PL223280B1 (pl) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Sposób wytwarzania chitozanowo-białkowego materiału biopolimerowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL223280B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4285737A1 (en) | 2022-06-05 | 2023-12-06 | Chitone sp. z o.o. | Chitosan composition using as a stabilising and preserving agent for food products, method for obtaining the composition, use of the composition asa preserving and stabilising agent for the protection of food products |
-
2012
- 2012-07-20 PL PL400078A patent/PL223280B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4285737A1 (en) | 2022-06-05 | 2023-12-06 | Chitone sp. z o.o. | Chitosan composition using as a stabilising and preserving agent for food products, method for obtaining the composition, use of the composition asa preserving and stabilising agent for the protection of food products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL400078A1 (pl) | 2014-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cao et al. | Aquaculture derived hybrid skin patches for wound healing | |
| US10421777B2 (en) | Process for extraction of fish collagen and formulations of 3D matrices of collagen for biomedical and therapeutic applications thereof | |
| EP2803371B1 (en) | Collagen structure, and method for producing collagen structure | |
| Cui et al. | A chitosan-based self-healing hydrogel for accelerating infected wound healing | |
| ES2913107T3 (es) | Método para obtener la solución acuosa de quitosano, composición de quitosano, aerosol de quitosano, método para producir membrana de hidrogel de quitosano y método para producir material biopolimérico de quitosano-proteína | |
| Huang et al. | MXene-NH2/chitosan hemostatic sponges for rapid wound healing | |
| US20130164311A1 (en) | Composition, preparation, and use of dense chitosan membrane materials | |
| US12390559B2 (en) | Hydrogel medium for the storage and preservation of tissue | |
| EP2793908A1 (en) | Composition, preparation, and use of dense chitosan membrane materials | |
| CN112121032B (zh) | 一种皮肤护理用水凝胶贴及其制备方法 | |
| Veiga et al. | Expanding the boundaries of silk sericin biomaterials in biomedical applications | |
| CN101695581A (zh) | 一种规模制备类人胶原蛋白止血海绵的方法 | |
| CN101249275A (zh) | 一种可隔离海水的创面敷料及其制备方法 | |
| CN115361977B (zh) | 动物组织来源的生物材料的制备方法、由其制备的动物组织来源的生物材料和使用该生物材料的3d打印方法 | |
| CN110917386A (zh) | 干细胞海绵支架及制备方法和应用 | |
| CN103223193B (zh) | 高强度丝素骨修复支架材料的制备方法 | |
| TWI526488B (zh) | 化學交聯組成物、含其之生物醫學材料以及其用途 | |
| Du et al. | Biodegradable quaternized silk fibroin sponge with highly uniform pore structure for traumatic hemostasis and anti-infection | |
| Azam et al. | Application of Chitosan-Based Polysaccharide Biomaterials in Tissue Engineering: Chitosan-Based Polysaccharide Biomaterials | |
| WO2017107996A1 (zh) | 一种具有结构记忆特性的细胞生长支架 | |
| WO2015119491A1 (es) | Proceso de obtencion de un compuesto de aspersion celular de fibroblastos y queratinocitos humanos en solucion y su uso como agente regenerativo de lesiones cutáneas | |
| GB2622584A (en) | Wound healing compositions | |
| CN108553689A (zh) | 一种具有纳米纤维微结构的丝素多孔微球及其制备方法 | |
| JP2008110207A (ja) | 生体注入材、及び美容・医療用バルク材 | |
| RU2568919C1 (ru) | Способ получения биосовместимого биодеградируемого пористого композиционного материала |