Композиция для получения гидрогеля - RU2657826C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области медицины, косметологии и фармацевтической промышленности, а именно к кремнийхитозансодержащей композиции с ускоренным гелеобразованием для формирования на ее основе глицерогидрогелей, обладающих способностью быстрого гелирования непосредственно на раневой поверхности и/или на поверхности поврежденной кожи, что позволяет их использовать в качестве изолирующих покрытий на ранах, а также в составе регенерирующих гелей и средств для косметических нужд (для применения в домашних условиях, в клинической практике, в салонах).

В последние годы лечение кожи с использованием гидрогелей приобрело широкое распространение. Ранозаживляющие средства, имеющие гелеобразную консистенцию, легко наносятся и впитываются. Их фармакотерапевтическое действие является пролонгированным и более выраженным. Кроме того, в отличии от мазей, при попадании на кожу или одежду они легко смываются водой, не оставляя никаких следов. При этом гидрогель используют, преимущественно, в качестве матрицы для регулируемого высвобождения лекарственных средств.

Из уровня техники известны различные гелевые композиции на основе хитозана, обладающие широким спектром действия. Среди них известны, например, гели серии «Васна» – хитозановые гели с ионами серебра, с прополисом, с экстрактом календулы или зеленых плодов черного грецкого ореха, или сирени, предназначенные для оказания первой помощи при нарушении целостности кожных покровов и слизистых оболочек, а также для применения в косметологии и дерматовенерологии: для выравнивания цвета кожи при нарушениях пигментации, при куперозе, розацее, псориазе, аллергии, дерматитах и экземах, а также для регенерации после косметологических процедур. Однако в процессе применения данных гелей требуется постоянное их обновление на ране до полного заживления кожи.

Известен ряд ранозаживляющих средств, выпускаемых в виде пластин, бинтов, полосок, раневых покрытий (например, «Коллахит», «ХитоПран», «ГелеПран», «Chito-SAM», «QuikClot», «ChitoFlex»), которые при наложении на рану необходимо прижимать к ране и дополнительно фиксировать, поскольку они не обеспечивают достаточную конгруэнтность и плотность прилегания ко дну раны. Кроме того, большинство из данных средств требует смены каждые 24 часа.

Известно противоожоговое перевязочное гидрогелевое средство «Лиоксазин-Гель» на основе гидроксипропилцеллюлозы с иммобилизованными 2-аллилоксиэтанолом и лидокаином. Однако из-за слабой терапевтической активности требуется ежедневная аппликация данного геля на рану.

Известны также средства, преимущественно выполненные в виде аэрозольной композиции, при нанесении которых на рану создается пленочное покрытие («Лифузоль», «Acutola», «Plastubol», «Nobecutan», «Linquidoplast T»). Однако данные средства лишь механически защищают рану и не стимулируют регенеративные и репарационные процессы.

Известно средство для наружного применения «Полимед» (см. патент РФ на изобретение №2140264), содержащее фенол медицинский, резорцин, борную кислоту, дистиллированную воду, хитозан, диметилсульфоксид, йодистый калий, уксусную кислоту ледяную, глицерин и анестетик. При этом при применении на поверхности пораженной кожи данное средство образует пленку, которая служит защитным покрытием.

Недостатком известного средства является наличие в его составе токсических и канцерогенных веществ, которые могут вызывать аллергические реакции со стороны организма при попадании на кожу и оказывать токсическое действие при попадании в кровь.

Известны водорастворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе, которые могут найти применение как в качестве самостоятельных средств, обладающих транскутанной, противовоспалительной, ранозаживляющей и регенерирующей активностью, так и основы фармацевтических композиций для местного применения (см. патент РФ на изобретение №2382046, патент РФ на изобретение №2255939). Гелеобразование проводят при температуре Т = 80-95°С в присутствии водного раствора HCl (рН = 1.0) и, дополнительно, фторида калия, хлорида кальция, хлорида натрия. Гидрогели на основе кремнийорганических производных полиолов содержат воду и гелеобразующую добавку. В качестве кремнийорганических производных полиолов гидрогели содержат, по крайней мере, одно кремнийорганическое производное, состав которого в избытке полиола соответствует формуле (CH₃)_4-nSi(O–R–OH)_n⋅xHO–R–OH, где R = –CH₂–CH(OH)–CH₂–, –CH₂–СH(СН₃)–, (–CH₂–СН₂–О–)_mCH₂–СН₂–; 0.5 ≤ x ≤ 2.9; n = 2-4; m = 7.7 или 12.0; при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремнийорганические производные полиолов в избытке полиола – 44.95-98.01; гелеобразующая добавка – 0.01-0.50; вода – остальное.

Недостатком известного решения является необходимость проведения процесса гелеобразования при высокой температуре, что требует дополнительных энергетических и экономических затрат.

Известны гидрогели на основе глицеролатов кремния, содержащие хитозан, полученные золь-гель методом (Ларченко Е.Ю., Хонина Т.Г., Шадрина Е.В. и др. Фармакологически активные гидрогели на основе глицеролатов кремния и хитозана // Изв. АН. Сер. химич. 2014. №5. С.1-7; Larchenko E.Yu., Shadrina E.V., Khonina T.G., Chupakhin O.N. New hybrid chitosan-silicone-containing glycerohydrogels // Mendeleev Commun. 2014. Vol.24. P.201-202). Синтез гидрогелей проводят путем взаимодействия предшественника, синтезированного в избытке глицерина (например, тетраглицеролата кремния в трехмольном избытке глицерина) с водно-кислотными (HCl, СН₃СООН) растворами хитозана концентрации 1.5-5.0 мас.% при Т = 80°С. Концентрация хитозана в готовом гидрогеле составляла 0.51-1.86 мас.%. При этом было установлено, что глицеролаты кремния полностью совместимы с хитозаном, фазовое разделение или осаждение при гелеобразовании не наблюдалось. Полученные гидрогели были стабильны при хранении, при диспергировании легко переходили в мазеподобное состояние и хорошо распределялись на коже и слизистой оболочке.

Недостатком известных гидрогелей является необходимость проведения гелеобразования в кислой среде с использованием нефармакопейных органических кислот и при повышенной температуре (Т = 85-90°С), что может приводить к деструкции хитозана и невоспроизводимости фармакологической активности гидрогелей.

Известна композиция для получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля, используемого в качестве гидрофильной мукоадгезивной основы средства для местного лечения красного плоского лишая слизистой оболочки полости рта (см. патент РФ на изобретение №2583945). Глицерогидрогель получают из раствора глицеролатов кремния Si(C₃H₇O₃)₄ в глицерине C₃H₈O₃ и слабокислого водного раствора хитозана [(C₈H₁₃O₅N)_0.18(C₆H₁₁O₄N)_0.82]_n со степенью дезацетилирования 0.82 и молекулярной массой 50-100 кДа, в мольном соотношении исходных веществ: Si(C₃H₇O₃)₄ : C₃H₈O₃ : [(C₈H₁₃O₅N)_0.18(C₆H₁₁O₄N)_0.82] : H₂O = 1.0 : 6.0 : 0.2 : 76.8.

Однако известная композиция выступает лишь в качестве основы для включения лекарственных ингредиентов, и содержит хитозан в малом количестве, не обеспечивающем терапевтического эффекта. Кроме того, процесс получения глицерогидрогеля занимает длительное время.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является композиция для получения гидрогеля (см. патент РФ на изобретение №2617501), включающая гидрохлорид хитозана, органическую кислоту в виде аскорбиновой или молочной кислоты, гелеобразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине при мольном соотношении глицеролат кремния : глицерин 1 : 2 – 1 : 6. При этом исходные компоненты взяты в количестве, мас.%: гидрохлорид хитозана – 1.5-20.0; аскорбиновая кислота – 1.5-10.0 или молочная кислота – 0.5-2.0; раствор глицеролата кремния в глицерине – 10.0-60.0; вода – остальное. В раствор дополнительно может быть добавлена неорганическая соль NaCl или KCl в количестве 0.05-1.5 мас.%.

Однако известная композиция не обеспечивает быстрое получение гидрогеля, процесс его формирования занимает более 1 часа. Кроме того, пониженная кислотность гидрогеля за счет использования аскорбиновой или молочной кислоты, может оказывать раздражающее действие на кожные покровы, вызывать аллергические реакции и приводить к микроожогам.

Проблемой изобретения является разработка состава биосовместимой кремнийхитозансодержащей композиции для формирования на ее основе гидрогеля, характеризующейся ускоренным гелеобразованием (в течение 1-25 мин), обладающей способностью быстрого гелирования при контакте с раневой поверхностью (с глубоким и/или поверхностным нарушением целостности кожного покрова), с образованием изолирующего глицерогидрогелевого покрытия, позволяющего предотвратить дальнейшую контаминацию и инфицирование раны.

Техническим результатом является уменьшение времени гелеобразования без использования катализаторов и образования побочных продуктов, отрицательно влияющих на компоненты гелеобразующей смеси и на ткани человека, при сохранении высокой биологической активности гидрогеля и его биосовместимости с тканями человека.

Кроме того, дополнительным техническим результатом является упрощение процесса гелеобразования, не требующего нагрев композиции, что сохраняет полезные свойства всех используемых компонентов.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция для получения гидрогеля, содержащая водорастворимый хитозан, органическую кислоту, гелеообразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине и воду, согласно предлагаемому решению, в качестве органической кислоты содержит аминокапроновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хитозан – 1.0-3.4;

аминокапроновая кислота – 1.0-3.4;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50;

вода – остальное.

При этом раствор глицеролата кремния в глицерине содержит глицеролат кремния и глицерин, взятые в мольном соотношении от 1:1 до 1:3, соответственно.

В одном из частных вариантов осуществления изобретения, композиция может содержать неорганическую соль в виде NaCl в количестве 0.9-1.1 мас.% или органическую соль в виде глюконата кальция C₁₂H₂₂CaO₁₄ в количестве 0.1-1.0 мас.%.

В другом частном варианте композиция может содержать поливиниловый спирт в количестве 1.0-3.0 мас.%.

Сочетание свойств компонентов, входящих в состав заявляемой композиции, обеспечивает быстрое получение гидрогеля в течение 1-25 мин. При этом получаемый гидрогель характеризуется биосовместимостью и высокой биологической активностью при физиологическом значении рН (рН = 5-6) за счет использования водорастворимого хитозана в качестве биоактивного структурообразующего реагента, фармакопейной (имеющей фармакопейную статью) органической кислоты – аминокапроновой кислоты и физиологически-активного гелеобразователя – раствора глицеролата кремния в глицерине Si(С₃Н₇О₃)₄⋅nC₃H₈O₃.

В настоящее время в патентной и научно-технической литературе не известна биосовместимая кремнийхитозансодержащая композиция, содержащая предложенную совокупность компонентов в определенных заявляемых пределах их содержания, характеризующаяся ускоренным гелеобразованием (в течение 1-25 мин) и обладающая способностью быстрого гелирования на раневой поверхности и/или на поверхности поврежденной кожи с образованием изолирующего глицерогидрогелевого покрытия.

Наличие в макромолекулах водорастворимого хитозана (C₆H₉O₄NН₂)_n протонированных аминогрупп придает полимеру растворимость в воде и проявление свойств, присущих катионному полиэлектролиту – одному из немногих в природе (Sahariah P., Gaware V.S., Lieder R., Jónsdóttir S., Hjálmarsdóttir M.Á., Sigurjonsson O.E., Másson M. The effect of substituent, degree of acetylation and positioning of the cationic charge on the antibacterial activity of quaternary chitosan derivatives // Mar. Drugs. 2014. Vol.12. No.8. Р.4635-4658; Smith A.A.A., Kryger M.B.L., Wohl B.M., Ruiz-Sanchis P., Zuwala K., Tolstrupc M., Zelikin A.N. Macromolecular (pro)drugs in antiviral research // Polym. Chem. 2014. Vol.5. No.22. P.6407-6425). Использование водорастворимого хитозана, содержащего протонированные аминогруппы, обеспечивает поливалентное действие этого полимера, т.е. совокупное проявление антимикробной, противовоспалительной, ранозаживляющей и т.п. биологической активности. Водорастворимая форма хитозана определяет высокую агрессию по связыванию микроорганизмов путем агглютинации, что создает высокий бактериостатический эффект. Взаимодействие кислотных остатков клеточных элементов крови с аминогруппами хитозана объясняет выраженные коагуляционные и гемостатические свойства полимера. Благодаря положительному заряду макроцепи при физиологическом значении рН (рН = 5-6) водорастворимый хитозан проявляет также высокие биоадгезивные свойства (Киржанова Е.А., Хуторянский В.В., Балабушевич Н.Г., Харенко А.В., Демина Н.Б. // Фармацевтич. технология и нанотехнологии. 2014. Т.8. №3. С.66-80). Хитозан активизирует синтезирующую функцию фибробластов, что приводит к росту коллагеновых волокон и обеспечивает ускорение процессов регенерации эпителия (Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение./Под ред. Скрябина К.Г., Вихоревой Г.А., Варламова В.П. М.: Наука. 2002. С. 327-338).

Аминокапроновая кислота H₂N(CH₂)₅СООН по химическому строению близка L-α-аминокапроновой кислоте (CH₃)₂СНCH₂СН(NH₂)СООН (L-лейцину) – природной незаменимой α-аминокислоте, входящей в состав природных белков. Так же как и хитозан, аминокапроновая кислота содержит аминогруппу, способную протонироваться в физиологическом диапазоне рН (рК₁ = 4.43, рК₂ = 10.43). Оказывает специфическое кровоостанавливающее действие, блокируя активаторы плазминогена и частично угнетая действие плазмина. Имеет фармакопейную статью ФС.2.1.0001.15. Применение аминокапроновой кислоты в составе заявляемой композиции для получения гидрогеля дает эффект уменьшения времени гелеобразования и способствует высокой биосовместимости и высокой биологической активности получаемого гидрогеля.

Глицеролаты кремния Si(С₃Н₇О₃)₄⋅nC₃H₈O₃ являются физиологически-активными веществами, нетоксичны, хорошо растворяются в воде. При растворении Si(С₃Н₇О₃)₄∙nC₃H₈O₃ в водной среде происходит гидролиз связей Si–O–C с образованием силанольных группировок Si–OH и их последующая конденсация в дисилоксановые Si–O–Si группировки с формированием кремнийорганической матрицы в результате протекания золь-гель синтеза (см. патент РФ на изобретение №2382046, патент РФ на изобретение №2255939). Кремнийорганическая матрица в составе заявляемого гидрогеля обеспечивает его антибактериальную, транскутанную и ранозаживляющую активность.

Хлорид натрия ФС.2.2.0014.15, растворим в воде. Натрий относится к макроэлементам. Ионы натрия (Na⁺) составляют ~90% всех макроэлементов межклеточных жидкостей организма; обеспечивают электролитное и кислотно-основное равновесия (рН), водный обмен; участвуют в поддерживании постоянного осмотического давления в клетках, в создании необходимой буферности крови.

Глюконат кальция ФС.2.1.0019.15, растворим в воде. Кальций является жизненно необходимым для человека элементом; регулирует процессы роста и деятельности клеток всех видов тканей; способствует нормальному функционированию клеточных мембран, регулирует ферментную активность; оказывает противовоспалительное действие; поддерживает кислотно–щелочное равновесие в организме.

Использование фармакопейной органической кислоты и гелеускоряющих добавок (неорганических/органических солей) способствует усилению биологической активности гидрогеля за счет синергетических эффектов.

Поливиниловый спирт является вспомогательным веществом в технологии изготовления различных лекарственных форм: таблеток, суспензий, мазей, пленок.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлено фото кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля, полученного по примеру № 7 (по истечении 3 мин); на Фиг. 2 – процесс формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля на поверхности дермальной ткани, полученного по примеру № 8; на Фиг. 3 – фото изолирующего глицерогидрогелевого покрытия на поверхности дермальной ткани на основе глицерогидрогеля по примеру № 8 (по истечении 2.5 мин).

Согласно предлагаемому решению, композиция для получения гидрогеля содержит водорастворимый хитозан, аминокапроновую кислоту, гелеобразователь, в качестве которого используют раствор глицеролата кремния в глицерине, взятый при мольном соотношении глицеролат кремния : глицерин 1 : 1 – 1 : 3, и воду. При этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: хитозан – 1.0-3.4; аминокапроновая кислота – 1.0-3.4; раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50; вода – остальное.

Дополнительно композиция может содержать гелеускоряющие вещества, в качестве которых используют хлорид натрия или глюконат кальция, а также пленкообразующий модификатор, в качестве которого используют поливиниловый спирт.

Способ получения гидрогеля с использованием заявляемой композиции осуществляют следующим образом.

Готовят водный раствор (рН = 5-6) водорастворимого хитозана концентрации 1.0-3.4 мас.% в аминокапроновой кислоте концентрации 1.0-3.4 мас.%. В полученный раствор вводят гелеобразователь − раствор глицеролата кремния в глицерине (Si(С₃Н₇О₃)₄⋅(1-3)C₃H₈O₃) в количестве 16.7-50 мас.% для протекания золь-гель синтеза.

При необходимости в раствор хитозана дополнительно вводят неорганическую (хлорид натрия NaCl) или органическую соль (глюконат кальция C₁₂H₂₂CaO₁₄) в концентрации 0.1-1.0 мас.% и/или поливиниловый спирт в концентрации 1.0-3.0 мас.%.

Смешение компонентов композиции проводят в смесителе, снабженном механическим гомогенизатором, согласно рецептуре. При этом процесс гелеобразования могут проводить при комнатной температуре (Т = 18-25°С) в специальных формах, например, тубах, флаконах, шприцах или непосредственно на коже (Т = ~36.6±0.1°С), или, например, на подложках в термошкафу (Т = 37±0.1°С).

Экспериментально установлено, что в результате взаимодействия компонентов – водорастворимого хитозана, аминокапроновой кислоты, воды, глицеролата кремния, глицерина и, при необходимости, NaCl (C₁₂H₂₂CaO₁₄) и поливинилового спирта − образуется монолитный гидрогель. Продукт стабилен во времени, фазовое разделение отсутствует. Глицерин в составе гидрогеля выполняет роль пластификатора и влагоудерживающего компонента, препятствует синерезису.

Использование биоактивных глицеролатов кремния позволяет проводить золь-гель синтез в мягких условиях (температура 18-37°С) без использования катализатора, без образования при гидролизе и конденсации побочных продуктов, отрицательно влияющих на компоненты гелеобразующей смеси и на ткани человека.

Изобретение подтверждается примерами конкретного выполнения, приведенными ниже (см. примеры №1-12, таблицу).

В качестве исходных компонентов в примерах использовали образцы водорастворимого хитозана с молекулярной массой 15-50 кДа и степенью деацетилирования 80 ± 10 мольн.%, аминокапроновую кислоту квалификации х.ч., растворы глицеролата кремния в глицерине (Si(C₃H₇O₃)₄⋅(1-3)C₃H₈O₃), неорганическую (NaCl) или органическую соли (C₁₂H₂₂CaO₁₄) квалификации х.ч., поливиниловый спирт со степенью гидролиза 85-99%.

Пример № 1. Для приготовления гидрогеля (из расчета получения 100 г кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля) в смеситель помещают 1.7 г аминокапроновой кислоты, 79.9 г дистиллированной воды, 1.7 г порошка водорастворимого хитозана и непрерывно перемешивают в течение 1-1.5 часов при Т = 20±2°С (обычная температура в помещении, нет необходимости ни нагревать, ни охлаждать). Полученную концентрированную систему фильтруют через тканевый фильтр, вводят 16.7 г раствора глицеролата кремния в глицерине (трехмольный избыток), гомогенизируют механическим перемешиванием, разливают в необходимую упаковку (формы, тубы, флаконы, шприцы и т.п.) и оставляют в статических условиях для гелеобразования и получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 25 мин.

Пример № 2. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 1.5;

хитозан – 1.5;

вода – 63.7;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 11 мин.

Пример № 3. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 1.0;

хитозан – 1.0;

вода – 48.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 6 мин.

Пример № 4. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 3, однако в композицию дополнительно вводят NaCl, содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 1.0;

хитозан – 1.0;

вода – 47.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0;

NaCl – 1.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 4 мин.

Пример № 5. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 3.4;

хитозан – 3.4;

вода – 76.5;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 15 мин.

Пример № 6. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 3.0;

хитозан – 3.0;

вода – 60.7;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 8 мин.

Пример № 7. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля аналогичны примеру № 1, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 2.0;

хитозан – 2.0;

вода – 46.0;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 50.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля составляет 3 мин. Пример кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля приведен на Фиг. 1.

Пример № 8. Все этапы получения и состав кремнийхитозансодержащей композиции аналогичны примеру № 4, однако гелеобразование проводят непосредственно на поверхности дермальной ткани при ~36.6±0.1°С (Фиг. 2), либо на подложках и т.п. в термошкафу при 37±0.1°С и получают кремнийхитозансодержащее изолирующее глицерогидрогелевое покрытие (Фиг. 3).

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2.5 мин.

Пример № 9. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 8, однако в композицию дополнительно вводят глюконат кальция и поливиниловый спирт, содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 2.8;

хитозан – 2.8;

вода – 70.2;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 22.2;

глюконат кальция – 0.9;

поливиниловый спирт – 1.1.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 4 мин.

Пример № 10. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 2.3;

хитозан – 2.3;

вода – 60.3;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 33.3;

глюконат кальция – 0.7;

поливиниловый спирт – 1.1.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2 мин.

Пример № 11. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 2.0;

хитозан – 2.0;

вода – 54.6;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 39.2;

глюконат кальция – 0.2;

поливиниловый спирт – 2.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 2 мин.

Пример № 12. Все этапы получения кремнийхитозансодержащего глицерогеля аналогичны примеру № 9, однако содержание исходных реагентов составляет (г):

аминокапроновая кислота – 1.4;

хитозан – 1.4;

вода – 53.1;

раствор глицеролата кремния в глицерине – 41.0;

глюконат кальция – 0.1;

поливиниловый спирт – 3.0.

Время формирования кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в форме покрытия составляет 1 мин.

Как видно из примеров, гелеобразование заявленной композиции может проходить как в объеме, так и в тонком слое (менее 7-8 мм) с формированием изолирующего кремнийхитозансодержащего глицерогидрогелевого покрытия.

Использование композиции в указанных соотношениях позволило достичь время гелеобразования, не превышающее 25 мин.

Для композиции, включающей водорастворимый хитозан, аминокапроновую кислоту, раствор глицеролата кремния в глицерине и воду, повышение содержания аминокапроновой кислоты и хитозана при одинаковом содержании гелеобразователя снижает время гелеобразования с 6-25 мин до 3-15 мин (см. примеры №1 и №5, №2 и №6, №3 и №7).

Использование добавок в виде хлорида натрия или глюконата кальция позволило еще больше ускорить процесс гелеобразования. Например, добавка NaCl снижает время гелеобразования с 6 мин до 4 мин (см. примеры №3 и 4). При этом формирование кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля состава по примеру №4 на поверхности дермальной ткани снизило время гелеобразования до 2.5 мин (см. пример №8).

Композиция, содержащая добавки в виде сочетания глюконата кальция с поливиниловым спиртом, обеспечила формирование кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля в виде тонкого покрытия в течение 1-5 мин (см. примеры №9-12).

При использовании композиции в соотношении компонентов, взятых в большем или меньшем количествах заявленных интервалов, технический результат изобретения не достигался.

Была проведена оценка биосовместимости и цитотоксичности гидрогеля, полученного из заявляемой композиции. При этом использовали кремнийхитозансодержащей глицерогидрогель, полученный по примерам № 3, № 4, № 12. Гидрогель диспергировали в бидистиллированной воде в разведении 1:10 – 1:15, помещали в стерильную чашку Петри, заливали ростовой средой DMEM с добавлением 10% эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота и вносили суспензию клеток дермальных фибробластов в концентрации не меньше 10⁶ кл./мл. Культивирование осуществляли в СО₂-инкубаторе в атмосфере 5% СО₂ при Т = 37°С. Жизнеспособность клеток оценивали на флуоресцентном микроскопе «МикМед-2» (Россия), окрашивание проводили акридиновым оранжевым и этидиумом бромидом. Наблюдение за адгезией и пролиферацией клеток проводили на сканирующем электронном микроскопе Tescan MIRA LMU (Чехия).

Образование полноценного монослоя клеток наблюдалось в сроки от 5 до 7 дней, что свидетельствует об отсутствии цитотоксичности и высокой биосовместимости кремнийхитозансодержащего глицерогидрогеля с дермальными клетками, что позволяет дать положительные рекомендации к его применению в медицине, фармакологии, косметологии и других областях.

Анализ примеров показывает, что отличительной особенностью кремнийхитозансодержащей композиции является ее ускоренное гелеобразование, вплоть до моментального (1-2 мин) гелирования непосредственно на раневой поверхности и/или поверхности поврежденной кожи с образованием надежного биосовместимого кремнийхитозансодержащего изолирующего глицерогидрогелевого покрытия, исключающего дальнейшую контаминацию и инфицирование раны, а также способствующего активации процессов регенерации.

Возможность гелеобразования кремнийхитозансодержащей композиции непосредственно на дермальной ткани (с глубоким и/или поверхностным нарушением целостности кожного покрова) позволит врачам в условиях клиники и пациентам в домашних условиях быстро и надежно «закрывать» раны любой этиологии, формы и происхождения без необходимости фиксировать гелевый тампон, а также проведения традиционной перевязки.

Средство на основе предлагаемой композиции может применяться как раневое покрытие с антибактериальным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием, способное в кратчайшие сроки формировать защитный гелевый слой непосредственно на раневой поверхности, что обеспечит конгруэнтное покрытие поверхности раневого ложа. Гелирование раны позволит предотвратить проникновение болезнетворных бактерий, обеспечить достаточный газо- и парообмен, а также длительное увлажнение формирующегося эпителия, что важно для преодоления патологического рубцевания раны.

Кроме того, предлагаемое изобретение позволит косметологам в условиях салонов красоты и центров эстетической медицины, а потребителям – дома, обеспечить новый подход к восстановлению кожи после процедур чистки и пилинга кожи, аппаратного лифтинга и других косметических процедур.

Реферат

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и представляет собой композицию для получения ранозаживляющего гидрогеля, включающую водорастворимый хитозан, органическую кислоту, гелеообразователь в виде раствора глицеролата кремния в глицерине и воду, отличающуюся тем, что в качестве органической кислоты содержит аминокапроновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хитозан – 1.0-3.4; аминокапроновая кислота – 1.0-3.4; раствор глицеролата кремния в глицерине – 16.7-50; вода – остальное, при этом раствор глицеролата кремния в глицерине содержит глицеролат кремния и глицерин, взятые в мольном соотношении от 1:1 до 1:3 соответственно. Изобретение позволяет уменьшить время гелеобразования без использования катализаторов и образования побочных продуктов, отрицательно влияющих на компоненты гелеобразующей смеси и на ткани человека, при сохранении высокой биологической активности гидрогеля и его биосовместимости с тканями человека. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 12 пр.

Формула