СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТОЙ СШИТОЙ СОЛИ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ И БИОАКТИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ Российский патент 2010 года по МПК C08B37/00 

Изобретение относится к природным полимерам из класса полисахаридов, а именно к принципиально новому способу получения химически модифицированной аскорбиновой кислотой сшитой соли гиалуроновой кислоты. Изобретение относится также к биоактивной композиции на основе сшитых солей модифицированной гиалуроновой кислоты и может найти применение в различных областях медицины, в косметике, например, в эстетической дерматологии и пластической хирургии.

Неизвестны способы получения сшитых солей гиалуроновой кислоты, химически модифицированной аскорбиновой кислотой.

Известен ряд способов получения химически немодифицированных сшитых солей ГК путем взаимодействия солей ГК с различными сшивающими агентами в органической и (или) водной среде. Так, например, известен способ получения сшитых солей ГК, включающий предварительную стадию частичного деацетилирования солей ГК и последующего сшивания с помощью альдегидов и изоцианатов в водной среде [патент США, US 7125860, опубл. в 2006 г.]. В другом известном способе соли ГК предварительно подвергают взаимодействию с хлорангидридом коричной кислоты в среде диметилформамида и последующую стадию сшивания осуществляют под действием УФ-облучения [патент США, US 5462976, опубл. в 1995 г.]. Недостатками этих способов являются двухстадийность химических процессов, высокая токсичность органических реагентов и растворителей, трудоемкая очистка конечных продуктов.

Известны способы получения сшитых солей ГК в одной химической стадии, например, включающий взаимодействие солей ГК с аминопроизводными бискарбодиимида и осаждение продуктов реакции с помощью этанола [патент США, US 6013679, опубл. в 2000 г., патент США, US 6537979, опубл. в 2003 г.], или способ получения сшитых солей ГК, включающий взаимодействие натриевой соли ГК с хлоридами железа, алюминия и хрома в водной среде [патент США, US 5532221, опубл. в 1996 г.], или способ получения сшитых солей ГК, включающий взаимодействие натриевой соли ГК с дивинилсульфоном в щелочной среде [патент США, US 4582865, опубл. в 1986 г.]. Недостатками вышеперечисленных одностадийных способов являются высокая токсичность сшивающих и прочих агентов, увеличение объемов реакционной системы и производственных помещений, а также большой расход воды.

Известны способы получения сшитых солей ГК с использованием малотоксичных сшивающих агентов. К таким агентам относятся диглицидиловые эфиры алкандиолов, которые в результате взаимодействия с гидроксильными или карбоксильными группами ГК превращаются в нетоксичные продукты реакции. Например, известен способ получения сшитых солей ГК, включающий взаимодействие натриевой соли ГК с диглицидиловыми эфирами алкандиолов в сильно щелочной или кислой среде с последующим выделением и очисткой целевых продуктов [патент США, US 4716154, опубл. в 1987 г.; патент США, US 4716224, опубл. в 1987 г.; патент США, US 4963666, опубл. в 1990 г.]. Этот метод имеет следующие недостатки: применение большого избытка реагентов, сложные приемы очистки и выделения целевых продуктов (диализ, отмывание избыточных реагентов и др.), многостадийность процесса, увеличение объемов реакционной системы и производственных помещений, большой расход энергии и воды.

Наиболее близким к способам получения сшитых солей ГК является способ, включающий стадию взаимодействия натриевой соли ГК с диглицидиловыми эфирами алкандиолов в кислой водной среде [патент США, US 4886787, опубл. в 1989 г.]. Этот метод не требует сложных приемов очистки и выделения целевых продуктов, однако имеет следующие недостатки: применение большого избытка сшивающих агентов, увеличение объемов реакционной системы и производственных помещений, большой расход воды, а также необходимость установки громоздких и дорогостоящих очистных сооружений, что связано с большими энерго-, материало- и трудозатратами. Кроме того, отсутствуют сведения о получении других сшитых солей ГК, кроме натриевой. Следует особо отметить, что в связи с тем, что взаимодействие исходных реагентов осуществляют в водной среде, данный метод не позволяет использовать в качестве исходных реагентов водонерастворимые соли ГК.

Не известны сшитые соли ГК, химически модифицированные аскорбиновой кислотой или ее производными и способы их получения, однако известен способ получения сшитых солей ГК, модифицированных антиоксидантами путем их химической прививки [Патент РФ №2174985, опубл. в 2001 г.]. При этом реакцию сшивания и прививки проводят с применением органических растворителей (гексан, толуол, метиленхлорид, N-метилпирролидон, ацетон и очень токсичный метанол). В качестве антиоксидантов применяют пространственно затрудненные фенолы (замещенные 3,5-ди-трет-бутилфенолы). Недостатками этого способа являются: многостадийность и большая продолжительность процесса (более суток), использование больших количеств токсичных органических растворителей и сложность очистки конечных продуктов. Кроме того, в качестве антиоксидантов не были использованы аскорбиновая кислота и ее производные.

Наиболее близкой по составу к заявляемой композиции на основе химически модифицированной аскорбиновой кислотой и/или ее производными сшитой соли ГК является композиция, включающая ГК, аскорбиновую кислоту (витамин С) или смесь аскорбиновой кислоты и ее натриевой соли, а также цистеин [Патент США US 4711780, опубл. в 1987 г.]. Эта композиция в виде водных растворов или гелей применяется в качестве антибактериального средства для лечения инфицированных кожных покровов. Предполагаемый механизм действия композиции заключается в блокировании токсинов, ингибировании коллагиназы (фермент, ускоряющий распад коллагена) и промотировании регенерации эпителиальных клеток поверхности кожи. Недостатками этой композиции являются: малая стабильность ГК, которая деструктируется в организме в течение суток, отсутствие у несшитой и немодифицированной ГК функций пролонгатора и поставщика лекарственных средств в организме.

Задачей данного изобретения является создание экологически безопасного принципиально нового способа, позволяющего получать неизвестные ранее сшитые соли ГК, модифицированные аскорбиновой кислотой, в одностадийном технологическом режиме в отсутствие жидкой среды, без больших энерго-, трудо- и водозатрат, при этом получать целевые продукты с высоким выходом, а также использовать в качестве исходных реагентов самые разнообразные, в том числе водонерастворимые соли ГК.

Задачей является также создание широкого ассортимента для различных областей применения, композиций на основе более устойчивой сшитой ГК и одновременно модифицированной ГК, способной достаточно долго (больше месяца) находиться в организме без существенной деструкции и пролонгировать действие аскорбиновой кислоты за счет образования с ней прочной химической связи и дополнительного введения в качестве функциональной добавки различных антиоксидантов, которые очень быстро взаимодействуют с гидроксильными радикалами, ответственными за процессы деструкции.

Поставленная задача решается тем, что создан универсальный экологически безопасный способ получения способ получения сшитой соли гиалуроновой кислоты, модифицированной аскорбиновой кислотой и/или ее солями, заключающийся в том, что осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, аскорбиновой кислоты и/или по крайней мере одной соли аскорбиновой кислоты вместе с по крайней мере одним сшивающим агентом, подвергая исходные реагенты одновременному воздействию давления в пределах от 5 до 1000 МПа и деформации сдвига в механохимическом реакторе при температуре от 20 до 50°С.

В качестве соли гиалуроновой кислоты можно использовать соль, выбранную из ряда: тетраалкиламмониевая, литиевая, натриевая, калиевая, кальциевая, магниевая, бариевая, цинковая, алюминиевая, медная, золотая или смешанная соль гиалуроновой кислоты из вышеуказанного ряда, или гидросоль гиалуроновой кислоты.

В частности, солью гиалуроновой кислоты является натриевая соль.

Соль аскорбиновой кислоты может быть выбрана из ряда: соль щелочного металла аскорбиновой кислоты, соль щелочноземельного металла аскорбиновой кислоты, натриевая соль фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты, магниевая соль фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты, кальциевая соль фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты.

В частности, солью аскорбиновой кислоты является магниевая соль фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты.

Сшивающим агентом является по крайней мере один эфир из ряда: диглицидиловый эфир этиленгликоля, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля, диглицидиловый эфир триэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиэтиленгликоля, диглицидиловый эфир пропиленгликоля, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола, диглицидиловый эфир 1,6-гександиола.

Мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты или суммы ее солей к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов составляет от 50:1 до 2,5:1.

Мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к аскорбиновой кислоте или к сумме аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей, или к сумме ее солей составляет от 100:1 до 5:1, а мольное соотношение: аскорбиновая кислота или сумма аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей или сумма ее солей к сшивающему агенту, или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 1:10 до 1:2.

Продолжительность воздействия давления и деформации сдвига, в частности, находится в пределах от 0,1 до 10 минут.

В качестве механохимического реактора можно использовать, в частности, наковальни Бриджмена или аппарат шнекового типа.

В случае осуществления процесса, где механохимическим реактором являются наковальни Бриджмена, реакционную смесь подвергают деформации сдвига путем изменения угла поворота нижней наковальни, в частности, в пределах от 50 до 350 градусов. При этом для лучшей реализации способа предпочтительно исходные реагенты предварительно гомогенизировать в смесителе при температуре от 20 до 50°С до получения однородной порошкообразной смеси. В данном случае можно использовать в качестве смесителя мельницу или смеситель шнекового типа, например двухшнековый экструдер.

В частности, механохимическим реактором является аппарат шнекового типа, например, выбранный из ряда: двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением шнеков, двухшнековый экструдер с противоположно направленным вращением шнеков, двухшнековый экструдер с набором кулачков различного типа, например транспортные, запирающие, перетирающие.

Способ может быть реализован, в частности, поэтапно, например - сначала осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты вместе со сшивающим агентом, после чего полученную сшитую соль гиалуроновой кислоты подвергают взаимодействию с аскорбиновой кислотой и/или ее солями вместе с дополнительно введенным в реакционную смесь сшивающим агентом. При этом мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 50:1 до 10:1, а соотношение аскорбиновой кислоты или суммы аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей или суммы ее солей к полученной сшитой соли гиалуроновой кислоты, в расчете на исходное количество гиалуроновой кислоты, и к дополнительно введенным в реакционную смесь по крайней мере одним сшивающим агентом или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 1:100 до 1:5 и от 1:10 до 1:2 соответственно.

В частности, в реакционную смесь дополнительно можно вводить, по крайней мере одну функциональную добавку, например антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную.

Решение поставленной задачи стало возможным благодаря тому, что процесс взаимодействия исходных реагентов осуществляют в отличие от известных способов получения сшитых солей ГК (патент США, US 4886787) и химически модифицированной соли ГК путем прививки (патент РФ №2174985) не в растворе, а путем взаимодействия исходных реагентов в твердом порошкообразном состоянии при одновременном воздействии давления и деформации сдвига. Это позволило достигнуть нового технического результата, заключающегося в создании универсального экологически безопасного способа, позволяющего получать целый ряд сшитых солей ГК, модифицированной аскорбиновой кислотой, в одностадийном технологическом режиме в отсутствии жидкой среды, с получением целевых продуктов с высоким выходом. Способ не требует больших энерго-, трудо- и водозатрат, позволяет использовать в качестве исходных реагентов самые разнообразные, в том числе водонерастворимые соли ГК.

Задача решается также тем, что создана биоактивная композиция на основе модифицированной соли ГК, полученной вышеизложенным способом, включающая модифицированную соль ГК и по крайней мере одну функциональную добавку например антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную при мольном соотношении компонентов: модифицированная соль ГК к функциональной добавке в пределах от 100:1 до 1:1.

В качестве функциональной добавки, в зависимости от желаемого результата и предназначения, можно использовать соединение из ряда: L-цистеин, D-цистеин, D,L-цистеин, цистин, метионин, глицин, L-глутамин, L-пролин, 3-гидроксипролин, 4-гидроксипролин, гепарин, 1-тиоглицерин, 2-меркаптоэтанол, 2-меркаптобензтиазол, тиомочевина, 1-додекантиол, рутин, кверцетин, дигидрокверцетин, рибоксин, янтарный ангидрид, малеиновый ангидрид, акриламид, никотинамид, мочевина, гуанидин, меламин, D-глюкоза, сахароза, сорбит, маннит, пектин, крахмал, целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, поливиниловый спирт; кислота из ряда: гликолевая, молочная, винная, лимонная, яблочная, линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая, миндальная, барбитуровая, янтарная, малеиновая, акриловая, салициловая, ацетилсалициловая, никотиновая, циануровая, тиогликолевая, 2,3-димеркаптоянтарная, глюкуроновая, галактуроновая; натриевая соль кислоты из вышеуказанного ряда.

В частности, функциональной добавкой является L-цистеин и возможно глицин или, в частности, дигидрокверцетин. При этом L-цистеин и дигидрокверцетин обладают выраженными антиоксидантными свойствами.

Композиция может быть получена путем смешения компонентов обычными приемами.

Композиция, в частности, может быть получена в условиях получения модифицированной соли гиалуроновой кислоты, то есть путем дополнительного введения в реакционную смесь желаемую функциональную добавку или смесь добавок.

В отличие от известной композиции в новой композиции ГК находится в сшитом состоянии и, кроме того, модификатор - аскорбиновая кислота (и/или ее производные) химически связан со сшитой солью.

Это позволило получить новый технический результат - расширение ассортимента и областей применения, а также значительное увеличение эффективности действия композиции.

Количественный характер выхода продуктов взаимодействия глицидиловых групп сшивающих агентов с гидроксильными группами солей ГК, аскорбиновой кислоты и солей аскорбиновой кислоты доказан с помощью ИК-Фурье спектрального анализа исходных реагентов и продуктов реакции. Установлено, что в спектрах этих продуктов полностью отсутствуют характеристические полосы глицидиловых групп сшивающих агентов (750-950 см^-1) и присутствуют дополнительные полосы (1050-1150 см^-1), характерные для эфирных групп, появившихся в результате взаимодействия глицидиловых групп сшивающих агентов с гидроксильными группами солей ГК, аскорбиновой кислоты и солей аскорбиновой кислоты. Выход солей модифицированной ГК определяли по результатам экстракции водой конечных продуктов реакции при 40°С. Выделенные из водных экстрактов продукты взаимодействия ДЭГ-1 и ДЭБД с аскорбиновой кислотой и ее производными, не вступившие в реакцию с солями ГК, составляли 1-5 мас.% от количества исходных компонентов, что соответстует 95-99%-ному выходу солей модифицированной ГК. Наличие аскорбиновой кислоты и ее производных определяли по характеристическим полосам (1610-1630 и 1720-1750 см ^-1) в ИК-спектрах конечных продуктов. Наличие функциональных добавок в биоактивных композициях определяли по следующим характеристическим полосам в ИК-спектрах: для L-цистеина 1580-1590, 1600-1610 и 3000-3020 см^-1; для глицина 1570-1580, 1630-1640 и 3050-3100 см^-1; для дигидрокверцетина 1630-1640 и 3430-3450 см^-1. Степень набухания определяли по стандартной методике [Практикум по высокомолекулярным соединениям. - М.: Химия, 1985, с.111.]. Стойкость к деструкции в присутствии гидроксильных радикалов оценивалась по величине полупериода снижения вязкости гидрогелей конечных продуктов, как описано Wong et al. в Inorganic Biochemistry, В. 14, Р. 127 (1981) и в патенте РФ №2174985. Величина полупериода снижения вязкости 2%-ного гидрогеля исходной натриевой соли ГК составляла 1 час.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Получение модифицированных сшитых солей ГК

Пример 1. 160,0 мг (4·10^-4 моля) порошкообразной натриевой соли ГК, 7,0 мг (4·10^-5 моля) аскорбиновой кислоты и 27,0 мг (8·10^-5 моля) диглицидилового эфира диэтиленгликоля (ДЭГ-1) гомогенизируют в мельнице при 20°С в течение 10-15 мин. Затем однородную порошкообразную смесь помещают на нижнюю наковальню Бриджмена (диаметр рабочей поверхности =3 см), накрывают верхней наковальней, наковальни ставят под пресс и подвергают давлению 700 МПа при 20°С, при угле поворота нижней наковальни 250° в течение 1 мин. Далее снимают давление, вынимают наковальни из-под пресса. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 192,0 мг (99,0%), степень набухания в воде достигает 8 мл/г. Из водного экстракта конечного продукта выделено 2 мг продуктов взаимодействия аскорбиновой кислоты и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 8 часов.

Пример 2. 160,0 мг (4·10^-4 моля) порошкообразной натриевой соли ГК, 22,0 мг (8·10^-5 моля) магниевой соли фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты и 34,0 мг

(1,6·10^-4 моля) диглицидилового эфира 1,4-бутандиола (ДЭБД) гомогенизируют в мельнице при 50°С в течение 10-15 мин. Затем однородную порошкообразную смесь помещают на нижнюю наковальню Бриджмена (диаметр рабочей поверхности =3 см), накрывают верхней наковальней, наковальни ставят под пресс и подвергают давлению 1000 МПа при 20°С, при угле поворота нижней наковальни 200° в течение 50 с. Далее снимают давление, вынимают наковальни из-под пресса. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 212,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 7 мл/г. Из водного экстракта конечного продукта выделено 4 мг продуктов взаимодействия магниевой соли фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты и ДЭБД. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 10 часов.

Пример 3. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него аскорбиновую кислоту берут в количестве 0,7 мг (4·10^-6 моля), а ДЭГ-1 берут в количестве 13,5 мг (4·10^-5 моля). Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 174 мг (100%), степень набухания в воде достигает 3 мл/г.

Пример 4. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята смешанная натриевая-кальциевая соль при мольном соотношении натрий:кальций =2:1. Выход модифицированной сшитой смешанной соли ГК составляет 212,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 7 мл/г.

Пример 5. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята смешанная натриевая-алюминиевая соль при мольном соотношении натрий:алюминий =3:1. Выход модифицированной сшитой смешанной соли ГК составляет 188,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 7 мл/г.

Пример 6. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята смешанная натриевая-цинковая соль при мольном соотношении натрий:цинк=2:1. Выход модифицированной сшитой смешанной соли ГК составляет 216,0 мг (97,0%), степень набухания в воде достигает 7 мл/г.

Пример 7. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята смешанная натриевая-медная соль при мольном соотношении натрий:медь =2:1. Выход модифицированной сшитой смешанной соли ГК составляет 214,0 мг (96,0%), степень набухания в воде достигает 6 мл/г.

Пример 8. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо магниевой соли фосфорнокислого эфира аскорбиновой кислоты взята натриевая соль аскорбиновой кислоты. Угол поворота нижней наковальни составляет 350 градусов, а время воздействия - 1,4 мин. Выход модифицированной сшитой соли ГК составляет 207,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 6 мл/г.

Пример 9. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята смешанная натриевая-золотая соль при мольном соотношении натрий:золото =3:1. Угол поворота нижней наковальни составляет 50 градусов, а время воздействия - 0,1 мин. Выход модифицированной сшитой смешанной соли ГК составляет 251,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 6 мл/г.

Пример 10. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него аскорбиновая кислота взята в количестве 0,7 мг (4·10^-6 моля), а ДЭГ-1 взят в количестве 2,7 мг (8·10^-6 моля). Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 163,0 мг (100%), степень набухания в воде достигает 10 мл/г.

Пример 11. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него вместо натриевой соли ГК взята гидронатриевая соль при мольном соотношении натрий: водород=1:1. Выход модифицированной сшитой гидросоли ГК составляет 208,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 5 мл/г.

Пример 12. Выполнен аналогично примеру 10, однако в отличие от него проведен без аскорбиновой кислоты. Выход сшитой натриевой соли ГК составляет 162,0 мг (100%), степень набухания в воде достигает 12 мл/г. Затем к полученной сшитой соли ГК добавляют аскорбиновую кислоту и ДЭГ-1 в количестве, как указано в примере 1, и далее прповодят синтез аналогично примеру 1. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 194,0 мг (99,0%), степень набухания в воде достигает 7 мл/г. Из водного экстракта конечного продукта выделено 2 мг продуктов взаимодействия аскорбиновой кислоты и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 9 часов.

Пример 13. Смесь 400,0 г (1 моль) порошкообразной натриевой соли ГК, 55 г (0,2 моля) аскорбиновой кислоты и 84 г (0,4 моля) (ДЭБД) подвергают одновременному воздействию давления и деформации сдвига при 50°С и давлении 5 МПа в двухшнековом экструдере с однонаправленным вращением шнеков в течение 10 мин. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 512 г (95,0%), степень набухания в воде достигает 8 мл/г. Из водного экстракта конечного продукта выделено 27 г продуктов взаимодействия аскорбиновой кислоты и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 7 часов.

Получение композиции на основе модифицированной сшитой соли ГК

Пример 14. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него в исходную реакционную смесь добавлено 48 мг (4·10^-4 моля) L-цистеина. Выход 264 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную магниевой солью фосфорного эфира аскорбиновой кислоты, и L-цистеин. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 57 часов.

Пример 15. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него в исходную реакционную смесь добавлено 1,2 мг (4·10^-6 моля) дигидрокверцетина. Выход 195 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную аскорбиновой кислотой, и дигидрокверцетин. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 17 часов.

Пример 16. Выполнен аналогично примеру 14, однако в отличие от него в исходную реакционную смесь добавлено 30 мг (4·10^-4 моля) глицина.

Выход 294 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную магниевой солью фосфорного эфира аскорбиновой кислоты, L-цистеин и глицин. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 60 часов.

Пример 17. 5,39 г (0,01 моля) сшитой натриевой соли ГК, модифицированной аскорбиновой кислотой, полученной по примеру 13, и 1,21 г (0,01 моля) L-цистеина гомогенизируют в мельнице при 50°С в течение 10 мин. Выход композиции составляет 6,6 г (100%). Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 50 часов.

Приведенные примеры убедительно показывают, что создан универсальный экологически безопасный способ, позволяющий получать целый ряд сшитых солей ГК, модифицированной аскорбиновой кислотой, водностадийном технологическом режиме в отсутствии жидкой среды, с получением целевых продуктов с высоким выходом. Способ не требует больших энерго-, трудо- и водозатрат, позволяет использовать в качестве исходных реагентов самые разнообразные, в том числе водонерастворимые соли ГК. Также создана новая биоактивная композиция на основе модифицированной соли ГК, полученной вышеизложенным способом, включающая модифицированную соль ГК и, по крайней мере, одну функциональную добавку, например антиоксидант. Достигнуто значительное увеличение эффективности действия композиции, в частности, стойкость к деструкции в присутствии гидроксильных радикалов увеличена в 7-60 раз.

Изобретение относится к природным полимерам из класса полисахаридов. Способ получения предусматривает химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, аскорбиновой кислоты и/или соли аскорбиновой кислоты вместе с сшивающим агентом. Исходные реагенты подвергают одновременному воздействию 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. Изобретение позволило создать универсальный экологически безопасный способ, предусматривающий получение сшитых солей гиалуроновой кислоты, химически модифицированной аскорбиновой кислотой и/или ее солями, в одностадийном технологическом режиме в отсутствии жидкой среды. Биоактивная композиция включает модифицированную соль гиалуроновой кислоты и функциональную добавку, например, антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную при мольном соотношении компонентов: модифицированная соль гиалуроновой кислоты к функциональной добавке в пределах от 100:1 до 1:1. Изобретение позволяет расширить ассортимент, повысить стойкость композиции к деструкции в присутствии гидроксильных радикалов и соответственно значительно увеличить эффективность действия композиции. 2 н. и 23 з.п. ф-лы.

1. Способ получения сшитой соли гиалуроновой кислоты, модифицированной аскорбиновой кислотой и/или ее солями, заключающийся в том, что осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, аскорбиновой кислоты и/или по крайней мере одной соли аскорбиновой кислоты вместе с по крайней мере одним сшивающим агентом, подвергая исходные реагенты одновременному воздействию давления в пределах от 5 до 1000 МПа и деформации сдвига в механохимическом реакторе при температуре от 20 до 50°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что солью гиалуроновой кислоты является соль из ряда: тетраалкиламмониевая, литиевая, натриевая, калиевая, кальциевая, магниевая, бариевая, цинковая, алюминиевая, медная, золотая или смешанная соль гиалуроновой кислоты из вышеуказанного ряда или гидросоль гиалуроновой кислоты.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что солью гиалуроновой кислоты является натриевая соль.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соль аскорбиновой кислоты выбрана из ряда: соль щелочного металла аскорбиновой кислоты, соль щелочноземельного металла аскорбиновой кислоты, натриевая соль фосфорно-кислого эфира аскорбиновой кислоты, магниевая соль фосфорно-кислого эфира аскорбиновой кислоты, кальциевая соль фосфорно-кислого эфира аскорбиновой кислоты.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что солью аскорбиновой кислоты является магниевая соль фосфорно-кислого эфира аскорбиновой кислоты.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что сшивающим агентом является по крайней мере один эфир из ряда: диглицидиловый эфир этиленгликоля, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля, диглицидиловый эфиртриэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиэтиленгликоля, диглицидиловый эфир пропиленгликоля, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола, диглицидиловый эфир 1,6-гександиола.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты или суммы ее солей к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов составляет от 50:1 до 2,5:1.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к аскорбиновой кислоте или к сумме аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей или к сумме ее солей составляет от 100:1 до 5:1.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение:
аскорбиновая кислота или сумма аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей или сумма ее солей к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 1:10 до 1:2.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность воздействия давления и деформации сдвига составляет от 0,1 до 10 мин.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что механохимическим реактором являются наковальни Бриджмена или аппарат шнекового типа.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что механохимическим реактором являются наковальни Бриджмена, при этом деформацию сдвига осуществляют путем изменения угла поворота нижней наковальни.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что угол поворота наковальни Бриджмена находится в пределах от 50 до 350°.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что исходные реагенты предварительно гомогенизируют в смесителе при температуре от 20 до 50°С до получения однородной порошкообразной смеси.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что смесителем является мельница или смеситель шнекового типа, например, двухшнековый экструдер.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что механохимическим реактором является аппарат шнекового типа.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что аппарат выбран из ряда:
двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением шнеков, двухшнековый экструдер с противоположно направленным вращением шнеков, двухшнековый экструдер с набором кулачков различного типа, например, транспортные, запирающие, перетирающие.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что сначала осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты вместе со сшивающим агентом, после чего полученную сшитую соль гиалуроновой кислоты подвергают взаимодействию с аскорбиновой кислотой и/или ее солями вместе с дополнительно введенным в реакционную смесь сшивающим агентом.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 50:1 до 10:1, а соотношение аскорбиновой кислоты или суммы аскорбиновой кислоты и по крайней мере одной из ее солей или суммы ее солей к полученной сшитой соли гиалуроновой кислоты, в расчете на исходное количество гиалуроновой кислоты, и к дополнительно введенным в реакционную смесь по крайней мере одним сшивающим агентом или к сумме сшивающих агентов находится в пределах от 1:100 до 1:5 и от 1:10 до 1:2 соответственно.

20. Способ по любому из предыдующих пунктов, отличающийся тем, что в реакционную смесь дополнительно вводят по крайней мере одну функциональную добавку, например, антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную.

21. Биоактивная композиция на основе модифицированной соли ГК, полученной по пп.1-20, включающая модифицированную соль ГК и по крайней мере одну функциональную добавку например, антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную при мольном соотношении компонентов: модифицированная соль ГК к функциональной добавке в пределах от 100:1 до 1:1.

22. Композиция по п.21, отличающаяся тем, что функциональной добавкой является соединение из ряда: L-цистеин, D-цистеин, D,L-цистеин, цистин, метионин, глицин, L-глутамин, L-пролин, 3-гидроксипролин, 4-гидроксипролин, гепарин, 1-тиоглицерин, 2-меркаптоэтанол, 2-меркаптобензтиазол, тиомочевина, 1-додекантиол, рутин, кверцетин, дигидрокверцетин, рибоксин, янтарный ангидрид, малеиновый ангидрид, акриламид, никотинамид, мочевина, гуанидин, меламин, D-глюкоза, сахароза, сорбит, маннит, пектин, крахмал, целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, поливиниловый спирт; кислота из ряда: гликолевая, молочная, винная, лимонная, яблочная, линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая, миндальная, барбитуровая, янтарная, малеиновая, акриловая, салициловая, ацетилсалициловая, никотиновая, циануровая, тиогликолевая, 2,3-димеркаптоянтарная, глюкуроновая, галактуроновая; натриевая соль кислоты из вышеуказанного ряда.

23. Композиция по п.22, отличающаяся тем, что функциональной добавкой является L-цистеин и возможно глицин.

24. Композиция по п.22, отличающаяся тем, что функциональной добавкой является дигидрокверцетин.

25. Композиция по одному из пп.21-24, отличающаяся тем, что она получена в условиях получения модифицированной соли гиалуроновой кислоты.