Способ получения гранул брушита в матрице хитозана Российский патент 2020 года по МПК A61K9/16 A61L27/46 A61P19/08 

Описание патента на изобретение RU2725767C1

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского регенеративного назначения, которые могут быть использованы при создании бифазных композитов на основе брушита и полимерной органической матрицы, при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии.

Известен способ получения гранул брушита в матрице хитозана с последующим образованием гранул гидроксилапатита в матрице хитозана (Davidenkoa N., Carrodeguasa G.R., Penichea С. Chitosan/apatite composite beads prepared by in situ generation of apatite or Si-apatite nanocrystals. // Acta Biomaterialia. 2010. V. 6. P. 466-476.) Согласно данному способу, первым этапом получения гранул является осаждение кристаллов брушита в растворе хитозана. Затем полученный раствор по каплям диспергируют в раствор NaOH-СН3ОН. После промывки гранулы хитозана, содержащие брушит, обрабатывают смесью Na3PO4 и Na5P3O10 для образования гранул гидроксилаптита в матрице хитозана.

Данный способ имеет ряд недостатков: высокая трудоемкость процесса, применение токсичного метанола, отсутствие информации о концентрациях применяемых реагентов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления хитозановых бус, содержащих гидроксилапатит (Погорелов М.В., Гусак Е.В., Бабич И.М., Калинкевич О.В., Калинкевич А.Н., Самохвалов И.И., Данильченко С.Н., Скляр A.M. Сорбция ионов металлов материалами на основе хитозана. // Ж. Клинических и экспериментальных исследований. 2014. Т. 2, №1. С. 88-99.). Хитозановые бусы, содержащие гидроксилапатит, получали добавлением в раствор хитозана 1М раствора хлорида кальция и 1 М раствора дигидрофосфата кальция (соотношение Са/Р 1,67). Полученные бусы выдерживали в 5% растворе щелочи 24 ч. Промывали водой, лиофильно высушивали.

К недостаткам данного способа следует отнести долгое время выдерживания бус в щелочном растворе, отсутствие информации о соотношении объемов раствора хитозана и прекурсоров гидроксилапатита, отсутствие информации о растворителе хитозана и его концентрации.

Технической задачей заявляемого решения является: разработка способа получения гранул брушита в матрице хитозана.

Техническим результатом заявляемого решения является получения гранул брушита в матрице хитозана, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ получения гранул брушита в матрице хитозана, заключающийся в том, что смешивают порошок брушита с 2 масс-% раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении: 1 грамм брушита с 7,5 мл раствора хитозана до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1-2 мм в 5% раствор NaOH при температуре T1=20-28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора и сушат при температуре T2=25-27°С на воздухе в течение не менее 5 часов.

Пример 1

Смешивают порошок брушита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении 0,2 г порошка к 1,5 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 4 минут через каппиляр диаметром 1 мм в 5% раствор NaOH объемом 100 мл при температуре Т1=20°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре T2=25°С на воздухе в течение не менее 5 часов.

Пример 2

Смешивают порошок брушита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении 0,4 г порошка к 3,0 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 8 минут через каппиляр диаметром 1,5 мм в 5% раствор NaOH объемом 100 мл при температуре T1=24°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре T2=26°С на воздухе в течение не менее 5.5 часов.

Пример 3

Смешивают порошок брушита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении 0,8 г порошка к 6,0 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 16 минут через каппиляр диаметром 2 мм в 5% раствор NaOH объемом 100 мл при температуре Т1=28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре T2=28°С на воздухе в течение не менее 6 часов.

Для определения оптимального содержания хитозана в 0,5% уксусной кислоте изучали зависимость значений динамической вязкости от содержания масс % хитозана.

В таблице 1 представлены результаты определения оптимального содержания хитозана в 0,5% уксусной кислоте, масс. % и соответствующие этому содержанию значения динамической вязкости.

Исходя из данных табл.1, наибольшие значения динамической вязкости соответствуют содержанию хитозана в 0,5% уксусной кислоте - 2% масс %, дальнейшее увеличение содержания хитозана в 0,5% уксусной кислоте не приводит к увеличению динамической вязкости.

Кроме этого были проведены расчеты удельной поверхности получаемых гранул по уравнению Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ), которое является одним из наиболее распространенных и общепринятых в настоящее время. Измерение удельной поверхности и пористости образцов производился по методу БЭТ (SБЭT-N2) на анализатора Gemini 2365 по адсорбции стандартного газа азота при 77.4 К. Диапазон измерения удельной поверхности от 0.5 до 999 м2/г. Предел допускаемой относительной погрешности измерений удельной поверхности в режиме многократного измерения не более 5%.

В таблице 2 представлены результаты измерений удельной поверхности, полученных гранул при заданных размерах и распределение по размерам.

Кроме того, был проведен отжиг гранул при температурах 200°С, 400°С, 600°С, 800°С. Результаты проведения отжига представлены в таблице 3.

Исходя из данных табл. 3, что все гранулы сохраняют сферическую форму

Таким образом, заявляемый способ позволяет получить гранулы на основе брушита в матрице хитозана с диаметром 1-2 мм, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С.

Похожие патенты RU2725767C1

название год авторы номер документа
Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана 2019
  • Голованова Ольга Александровна
  • Фадеева Татьяна Владиславовна
RU2725768C1
Способ получения гранул Mg-гидроксилапатит-хитозан 2021
  • Голованова Ольга Александровна
RU2790908C1
БИОСОВМЕСТИМОЕ БИОДЕГРАДИРУЕМОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВОЛОКНО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Добровольская Ирина Петровна
  • Попрядухин Павел Васильевич
  • Юдин Владимир Евгеньевич
  • Дресвянина Елена Николаевна
  • Корыткова Элеонора Николаевна
  • Масленникова Татьяна Петровна
RU2509091C1
ГЕМОСТАТИЧЕСКИЙ ПОРОШОК 2020
  • Керевер, Абрахам Рейнир
  • Феликс Ланао, Роза Пилар
  • Опстен, Йост
  • Бендер, Йоханнес Каспар Матиас Элизабет
RU2820476C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ СШИТОГО ХИТОЗАНА 2015
  • Пестов Александр Викторович
  • Братская Светлана Юрьевна
RU2590982C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА 2022
  • Никифорова Татьяна Евгеньевна
  • Телегин Феликс Юрьевич
RU2791811C1
Композиционный материал для заполнения костных дефектов, содержащий альгинат-хитозановый полиэлектролитный комплекс 2020
  • Голованова Ольга Александровна
  • Цыганова Анна Анатольевна
RU2765546C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ СОРБЕНТОВ, СЕЛЕКТИВНЫХ К РАДИОНУКЛИДАМ ЦЕЗИЯ 2015
  • Земскова Лариса Алексеевна
  • Егорин Андрей Михайлович
  • Сергиенко Валентин Иванович
RU2618705C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ КАРБОНАТГИДРОКСИЛАПАТИТА В МАТРИЦЕ ЖЕЛАТИНА 2014
  • Измайлов Ринат Рашидович
  • Голованова Ольга Александровна
RU2552756C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 2021
  • Никифорова Татьяна Евгеньевна
  • Фуфаева Виктория Александровна
RU2760265C1

Реферат патента 2020 года Способ получения гранул брушита в матрице хитозана

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к созданию материала биомедицинского регенеративного назначения, который может быть использован при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Предложен способ получения гранул брушита в матрице хитозана, в соответствии с которым смешивают до однородной массы порошок брушита с 2 масс.% раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении 1 г брушита с 7,5 мл раствора хитозана, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1-2 мм в 5% раствор NaOH при температуре T1=20÷28°С, полученные гранулы декантируют от щелочного раствора и сушат при температуре Т2=25÷27°С на воздухе в течение не менее 5 ч. Изобретение обеспечивает получение гранул брушита в матрице хитозана, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С. 3 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 725 767 C1

Способ получения гранул брушита в матрице хитозана, заключающийся в том, что смешивают порошок брушита с 2 масс.% раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении: 1 г брушита с 7,5 мл раствора хитозана до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1-2 мм в 5% раствор NaOH при температуре T1=20÷28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора и сушат при температуре Т2=25÷27°С на воздухе в течение не менее 5 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2725767C1

ПОРИСТЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ 2007
  • Баринов Сергей Миронович
  • Смирнов Валерий Вячеславович
  • Федотов Александр Юрьевич
  • Комлев Владимир Сергеевич
  • Фадеева Инна Вилоровна
  • Сергеева Наталья Сергеевна
  • Свиридова Ирина Константиновна
  • Кирсанова Валентина Александровна
  • Ахмедова Сурая Абдулла Кызы
RU2376019C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ КАРБОНАТГИДРОКСИЛАПАТИТА В МАТРИЦЕ ЖЕЛАТИНА 2014
  • Измайлов Ринат Рашидович
  • Голованова Ольга Александровна
RU2552756C1
CN 103656740 A, 26.03.2014
Beatriz De la Riva et al
Local controlled release of VEGF and PDGF from a combined brushite-chitosan system enhances bone regeneration / Journal of Controlled Release, 2009, V.143, N.1, pp.45-52.

RU 2 725 767 C1

Авторы

Голованова Ольга Александровна

Фадеева Татьяна Владиславовна

Даты

2020-07-06Публикация

2019-11-07Подача