СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ТОКОФЕРОЛОМ СШИТОЙ СОЛИ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ И БИОАКТИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ Российский патент 2010 года по МПК C08B37/08 A61K31/728 A61K8/60 

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

Не известны способы получения химически модифицированных токоферолом сшитых солей гиалуроновой кислоты, однако известен ряд способов получения химически немодифицированных сшитых солей ГК путем взаимодействия солей ГК с различными сшивающими агентами в органической и (или) 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 [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 [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.

Известен и более простой способ получения немодифицированных сшитых солей ГК, включающий стадию взаимодействия натриевой соли ГК с диглицидиловыми эфирами алкандиолов в кислой водной среде [патент США, US 4886787, опубл. в 1989 г.]. Этот метод 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 токоферолом, 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 был использован токоферол.

Композиции на основе сшитых солей ГК, модифицированных токоферолом, также неизвестны. Однако известны композиции, включающие токоферол или ацетат токоферола и немодифицированную ГК [Заявка РФ №94015249, опубл. в 1996 г.; Заявка РФ №97110015, опубл. в 1999 г.; Заявка РФ №97113248, опубл. в 1999 г.; Заявка РФ №2004118419, опубл. в 2005 г.]. Эти композиции предназначены для использования в качестве косметического средства или лекарственной формы (вместе с лекарством). Недостатком этих композиций является то, что они включают плохо совмещающиеся между собой (либо несовмещающиеся) компоненты, из которых очень сложно приготовить гомогенную высокоэффективную композицию.

Наиболее близкими к данному изобретению являются композиции, включающие токоферол или ацетат токоферола и растительные экстракты и природные полисахариды, в том числе ГК [Патент США, US 6426080, опубл. в 2002 г.]. Эти композиции предназначены для защиты кожи от вредного воздействия свободных радикалов и используются для приготовления различных гелей и косметических кремов, в том числе крема от загара. В описании изобретения не приведены примеры реализации композиции, содержащей ГК, а также отсутствуют данные о стойкости композиции к ее деструкции в присутствии гидроксильных радикалов. Кроме того, способ получения композиции требует добавления вспомагательных компонентов, например ПАВ, растворителей и т.д. способствующих гомогенизации смеси компонентов.

Задачей данного изобретения является создание экологически безопасного принципиально нового способа, позволяющего получать неизвестные ранее сшитые соли ГК, модифицированные токоферолом в одностадийном технологическом режиме в отсутствии 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 токоферолом ГК, способной достаточно долго (больше недели) находиться в организме без существенной деструкции. Кроме того, пролонгировать действие токоферола за счет образования с ним прочной химической связи и дополнительного введения в качестве функциональной добавки различных антиоксидантов, которые очень быстро взаимодействуют с гидроксильными радикалами, ответственными за процессы деструкции. Кроме того, упростить состав композиции и способ смешения ее компонентов - исключить добавление вспомагательных веществ, например ПАВ, растворителей.

Поставленная задача решается тем, что создан универсальный экологически безопасный способ получения сшитой соли гиалуроновой кислоты, модифицированной токоферолом, заключающийся в том, что осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, токоферола вместе с, по крайней мере, одним сшивающим агентом, подвергая исходные реагенты одновременному воздействию давления в 3 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.

Токоферолом является соединение из ряда: α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол, преимущественно α-токоферол.

Сшивающийм агентом является, по крайней мере, один эфир из ряда: диглицидиловый эфир этиленгликоля, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (ДЭГ-1), диглицидиловый эфир триэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиэтиленгликоля, диглицидиловый эфир пропиленгликоля, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола (ДЭБД), 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 5:1.

Мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к токоферолу составляет от 100:1 до 10:1, а мольное соотношение: токоферол 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 токоферолом 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 5:1, а соотношение токоферол 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 1:10 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 токоферолом, 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 токоферолом сшитой соли ГК, полученной вышеизложенным способом, включающая модифицированную сшитую соль ГК и по крайней мере одну функциональную добавку, например, антиоксидант, пищевую, стабилизирующую, модифицирующую, лекарственную при мольном соотношении компонентов: модифицированная сшитая 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, хондроитин-6-сульфат, гепарин, 1-тиоглицерин, 2-меркаптоэтанол, 2-меркаптобензтиазол, тиомочевина, 1-додекантиол, 1,4-димеркаптобутан-2,3-диол, таннин, кофеин, урацил, рутин, кверцетин, дигидрокверцетин, рибоксин, янтарный ангидрид, малеиновый ангидрид, акриламид, никотинамид, мочевина, гуанидин, меламин, глицерин, пентаэритрит, D-глюкоза, лактоза, мальтоза, сахароза, сорбит, маннит, пектин, крахмал, целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, поливиниловый спирт; кислота из ряда: гликолевая, молочная, винная, лимонная, яблочная, линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая, миндальная, коричная, барбитуровая, янтарная, малеиновая, акриловая, салициловая, ацетилсалициловая, никотиновая, циануровая, тиогликолевая, 2,3-димеркаптоянтарная, альгиновая, глюкуроновая, галактуроновая; натриевая соль кислоты из вышеуказанного ряда.

В частности, функциональной добавкой является L-цистеин и/или 2,3-димеркаптоянтарная кислота или L-цистеин и полиакриламид. При этом L-цистеин и 2,3-димеркаптоянтарная кислота обладают выраженными антиоксидантными свойствами.

Композиция может быть получена путем смешения компонентов обычными приемами.

Композиция, в частности, может быть получена также и в условиях получения модифицированной сшитой соли гиалуроновой кислоты, то есть путем дополнительного введения в исходный реакционный состав желаемую функциональную добавку или смесь добавок.

В отличие от известной композиции заявленная композиция содержит модифицированную токоферолом ГК. Кроме того, в новой композиции ГК находится в сшитом состоянии а, модификатор - токоферол химически связан со сшитой солью.

Это позволило получить новый технический результат - расширение ассортимента и областей применения композиции, а также пролонгировать действие токоферола за счет образования с ним прочной химической связи и дополнительного введения в качестве функциональной добавки различных антиоксидантов, которые очень быстро взаимодействуют с гидроксильными радикалами, ответственными за процессы деструкции, то есть значительное увеличение ее эффективности действия по сравнению с композицией на основе немодифицированной ГК. Кроме того, способ получения композиции не требует добавления вспомагательных компонентов, например ПАВ, растворителей.

Количественный характер выхода продуктов зависит от степени взаимодействия глицидиловых групп сшивающих агентов с гидроксильными группами солей ГК и гидроксильной группой токоферола. Поэтому о количественном выходе целевых продуктов судили по данным ИК-Фурье спектрального анализа исходных реагентов и продуктов реакции. Установлено, что в спектрах этих продуктов полностью отсутствуют характеристические полосы глицидиловых групп сшивающих агентов (850-860 и 900-920 см^-1) и присутствуют дополнительные полосы (1090-1120

см^-1), характерные для эфирных групп, появившихся в результате взаимодействия глицидиловых групп сшивающих агентов с гидроксильными группами солей ГК и токоферола. Выход сшитых солей модифицированной ГК определяли по результатам экстракции этиловым спиртом конечных продуктов реакции при 50°С. Выделенные из спиртовых экстрактов продукты взаимодействия ДЭГ-1 и ДЭБД с токоферолом, не вступившие в реакцию с солями ГК, составляли 1-5 мас.% от количества исходных компонентов, что соответстует практически количественному (95-99%-ному) выходу солей модифицированной ГК. Наличие токоферола определяли по характеристическим полосам (1205-1215 и 1570-1580 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 2,3-димеркаптоянтарной кислоты 1700-1720 и 2550-2570 см^-1; для полиакриламида 1410-1420, 1610-1620 и 1655-1665 см^-1. Степень набухания (характеризующая степени сшивки ГК) 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. Контрольная величина полупериода снижения вязкости 2%-ного гидрогеля композиции на основе исходной натриевой соли ГК составляла 10 часов (см. сравнительный пример - 18).

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами:

Получение модифицированных сшитых солей ГК

Пример 1. 160,0 мг (4·10^-4 моля) порошкообразной натриевой соли ГК, 17,2 мг (4·10^-5 моля) α-токоферола 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 200,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 5 мл/г. Из спиртового экстракта конечного продукта выделено 4 мг продуктов взаимодействия α-токоферола и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 150 часов.

Пример 2. 160,0 мг (4·10^-4 моля) порошкообразной натриевой соли ГК, 17,2 мг (4·10^-5 моля) а-токоферола и 17,0 мг (8·10^-5 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 сек. Далее снимают давление, вынимают наковальни из-под пресса. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 190,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 4 мл/г. Из спиртового экстракта конечного продукта выделено 4 мг продуктов взаимодействия α-токоферола и ДЭБД. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 155 часов.

Пример 3. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него α-токоферола берут в количестве 1,7 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 175 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 190,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 4 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 196,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 4 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 189,0 мг (97,0%), степень набухания в воде достигает 5 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 187,0 мг (96,0%), степень набухания в воде достигает 5 мл/г.

Пример 8. Выполнен аналогично примеру 2, однако в отличие от него угол поворота нижней наковальни составляет 350 градусов а время воздействия - 1,4 мин. Выход модифицированной сшитой соли ГК составляет 192,0 мг (99,0%), степень набухания в воде достигает 7 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 199,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 4 мл/г.

Пример 10. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него α-токоферол взят в количестве 1,7 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 164,0 мг (100%), степень набухания в воде достигает 11 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 186,0 мг (98,0%), степень набухания в воде достигает 5 мл/г.

Пример 12. Выполнен аналогично примеру 10, однако в отличие от него проведен без α-токоферола. Выход сшитой натриевой соли ГК составляет 162,0 мг (100%), степень набухания в воде достигает 14 мл/г. Затем к полученной сшитой соли ГК добавляют α-токоферол и ДЭГ-1 в количестве, как указано в примере 1, и далее проводят синтез аналогично примеру 1. Выход модифицированной сшитой натриевой соли ГК составляет 200,0 мг (97,0%), степень набухания в воде достигает 6 мл/г. Из спиртового экстракта конечного продукта выделено 6 мг продуктов взаимодействия α-токоферола и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 148 часов.

Пример 13. Смесь 400,0 г (1 моль) натриевой соли ГК, 43,0 г (0,1 моля) α-токоферола 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 501 г (95,0%), степень набухания в воде достигает 5 мл/г. Из спиртового экстракта конечного продукта выделено 26 г продуктов взаимодействия α-токоферола и ДЭГ-1. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 140 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 242 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную α-токоферолом, и L-цистеин. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 160 часов.

Пример 15. Выполнен аналогично примеру 1, однако в отличие от него в исходную реакционную смесь добавлено 0,7 мг (4·10^-6 моля) 2,3-димеркаптоянтарной кислоты. Выход 205 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную α-токоферолом, и 2,3-димеркаптоянтарную кислоту. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 165 часов.

Пример 16. Выполнен аналогично примеру 14, однако в отличие от него в исходную реакционную смесь добавлено 7,2 мг (4·10^-5 моля) 2,3-димеркаптоянтарной кислоты. Выход 249 мг (100%) композиции, содержащей сшитую натриевую соль ГК, модифицированную α- токоферолом, L-цистеин и 2,3-димеркаптоянтарную кислоту. Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 190 часов.

Пример 17. 5,39 г (0,01 моля) сшитой натриевой соли ГК, модифицированной α-токоферолом, полученной по примеру 13, 1,21 г (0,01 моля) L-цистеина и 67 мг (0,001 моля) полиакриламида гомогенизируют в мельнице при 50°С в течение 10 мин. Выход композиции составляет 6,667 г (100%). Величина полупериода снижения вязкости гидрогеля конечного продукта составляет 130 часов.

Пример 18 - Сравнительный пример. Аналогично примеру 17, но вместо модифицированной сшитой соли ГК в композицию вводят 4,0 г (0,01 моля) натриевой соли ГК и 0,43 г (0,001 моля) α-токоферола. Выход композиции составляет 5,707 г (100%). Контрольная величина полупериода снижения вязкости 2%-ного гидрогеля этой композиции составляла 10 часов.

Приведенные примеры убедительно показывают, что создан универсальный экологически безопасный способ, позволяющий получать целый ряд новых сшитых солей ГК, модифицированной токоферолом, 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. Также создана новая биоактивная композиция на основе новой модифицированной сшитой соли ГК, полученной вышеизложенным способом, включающая модифицированную сшитую 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 13-19 раз по сравнению с контрольной величиной полупериода снижения вязкости 2%-ного гидрогеля композиции на основе исходной соли ГК.

Изобретение относится к синтетической полимерной химии, а именно к способу получения сшитых солей модифицированной токоферолом гиалуроновой кислоты (ГК), заключающемуся в том, что осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, токоферола 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, а также к биоактивной композиции на ее основе. Способ позволяет получать модифицированные токоферолом сшитые соли ГК в одностадийном режиме в отсутствии жидкой среды, с получением целевых продуктов с количественным выходом. 2 н. и 23 з.п. ф-лы.

1. Способ получения сшитой соли гиалуроновой кислоты, модифицированной токоферолом, заключающийся в том, что осуществляют химическое взаимодействие соли гиалуроновой кислоты, токоферола 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 токоферолом является соединение из ряда: α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что токоферолом является α-токоферол.

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 эфир триэтиленгликоля, 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 к сшивающему агенту или к сумме сшивающих агентов составляет от 50:1 до 5:1.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение: соль гиалуроновой кислоты к токоферолу составляет от 100:1 до 10:1.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение:
токоферол 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.13, 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 токоферолом 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 5:1, а соотношение токоферола 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 1:10 и от 1:10 до 1:2 соответственно.

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

21. Биоактивная композиция на основе модифицированной сшитой соли гиалуроновой кислоты, полученной по пп.1-20, включающая модифицированную сшитую соль гиалуроновой кислоты и по крайней мере одну 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.

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, хондроитин-6-сульфат, гепарин, 1-тиоглицерин, 2-меркаптоэтанол, 2-меркаптобензтиазол, тиомочевина, 1-додекантиол, 1,4-димеркаптобутан-2,3-диол, таннин, кофеин, урацил, кверцетин, дигидрокверцетин, рибоксин, янтарный ангидрид, малеиновый ангидрид, акриламид, никотинамид, мочевина, гуанидин, меламин, глицерин, пентаэритрит, D-глюкоза, лактоза, мальтоза, сахароза, сорбит, маннит, пектин, крахмал, целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, поливиниловый спирт; кислота из ряда: гликолевая, молочная, винная, лимонная, яблочная, линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая, стеариновая, миндальная, коричная, барбитуровая, янтарная, малеиновая, акриловая, салициловая, ацетилсалициловая, никотиновая, циануровая, тиогликолевая, 2,3-димеркаптоянтарная, альгиновая, глюкуроновая, галактуроновая; натриевая соль кислоты из вышеуказанного ряда.

23. Композиция по п.22, отличающаяся тем, что функциональной добавкой является смесь L-цистеина и полиакриламида.

24. Композиция по п.21, отличающаяся тем, что она получена в условиях получения модифицированной сшитой соли гиалуроновой кислоты.

25. Композиция по п.24, отличающаяся тем, что функциональной добавкой является L-цистеин и/или 2,3-димеркаптоянтарная кислота.