RU2709462C1 - Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof - Google Patents

Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2709462C1
RU2709462C1 RU2019107409A RU2019107409A RU2709462C1 RU 2709462 C1 RU2709462 C1 RU 2709462C1 RU 2019107409 A RU2019107409 A RU 2019107409A RU 2019107409 A RU2019107409 A RU 2019107409A RU 2709462 C1 RU2709462 C1 RU 2709462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitosan
solution
particles
wound healing
hours
Prior art date
Application number
RU2019107409A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Васильевна Меньшутина
Дарья Дмитриевна Ловская
Original Assignee
Наталья Васильевна Меньшутина
Дарья Дмитриевна Ловская
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Наталья Васильевна Меньшутина, Дарья Дмитриевна Ловская filed Critical Наталья Васильевна Меньшутина
Priority to RU2019107409A priority Critical patent/RU2709462C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709462C1 publication Critical patent/RU2709462C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716Glucans
    • A61K31/722Chitin, chitosan
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/08Solutions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/04Antihaemorrhagics; Procoagulants; Haemostatic agents; Antifibrinolytic agents

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions refers to medicine, namely to a wound healing and haemostatic agent based on chitosan made of chitosan fibers. Facility has the shape of spherical particles with specific surface area from 200 to 600 m2/g, porosity from 95 to 99 % with combination of mesopores 1–20 nm to 1–2 cm3/g and macropore with size of more than 50 nm to 20–30 cm3/g. What is also presented is a method for preparing said chitosan-based agent.
EFFECT: group of inventions provides creating a highly effective wound healing and haemostatic agent based on chitosan, having biocompatibility with human tissues, absence of cytotoxicity, ease of removal from the wound surface without causing additional damages, possibility of activating active substances from the group of anesthetics, antiseptics and antibiotics.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской промышленности и может быть использовано для изготовления и применения ранозаживляющих и гемостатических средств на основе хитозана.The invention relates to medicine and the medical industry and can be used for the manufacture and use of wound healing and hemostatic agents based on chitosan.

Известно медицинское изделие в виде многослойного материала с хитозановым слоем из нано/ультратонких волокон для воздушной и жидкостной фильтрации и сорбции радионуклидов [RU 2522216, С1, A61K 9/70, 10.07.2014], в котором хитозановый слой выполнен из растительного или из смеси растительного и животного хитозана.A medical device is known in the form of a multilayer material with a chitosan layer of nano / ultrafine fibers for air and liquid filtration and sorption of radionuclides [RU 2522216, C1, A61K 9/70, 07/10/2014], in which the chitosan layer is made from a plant or from a mixture of plant and animal chitosan.

Особенностями этого технического изделия является то, что, смесь растительного и животного хитозана в слое содержит растительный хитозан от 0,1 до 100 мас. % и животный хитозан от 0% до 99,9 мас. %.The features of this technical product is that, a mixture of plant and animal chitosan in the layer contains plant chitosan from 0.1 to 100 wt. % and animal chitosan from 0% to 99.9 wt. %

Недостатком этого технического решения является относительно низкая эффективность применения.The disadvantage of this technical solution is the relatively low efficiency of use.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является медицинское средство с использованием волокон на основе хитозана [RU 2487701, C1, A61K 9/08, A61K 31/722, A61L 15/28, А61Р 7/04, В28В 1/00, 20.07.2013], выполненное из многослойного гемостатического материала, по меньшей мере один слой которого получен способом с включением хитозановых волокон в виде пористой губки, причем, средство формируют в виде послойной структуры, в которой основной слой формируют непосредственно на токопроводящей подложке в качестве гемостатического слоя, он соприкасается, по меньшей мере, с защитным или одним из промежуточных слоев медицинского средства, защитный слой имеет отличную от основного слоя плотность и его формируют после основного слоя поверх основного или одного из промежуточных слоев, которые сформированы последовательно на подложке из нетканого токопроводящего материала нанесением различных полимерных слоев друг на друга, гемостатичность основного слоя обеспечена тем, что он выполнен из нановолокон хитозана методом электроформования, а гидрофобность, или сорбционная способность, или антибактериальная способность промежуточных слоев обеспечена получением их из нетканого материала на основе хитозана, полученного электропрядением или сублимационной сушкой, или методом полива на основу, или лиофильной сушкой соответственно, а защитный слой представляет собой нетканый материал, выполненный из синтетических или натуральных волокон, сформованных электропрядением, либо пленочный материал в виде синтетического полимера, при этом, для слоев медицинского изделия используют волокна хитозана диаметром от 45 до 180 нм.The closest in technical essence to the proposed one is a medical device using fibers based on chitosan [RU 2487701, C1, A61K 9/08, A61K 31/722, A61L 15/28, A61P 7/04, B28B 1/00, 07/20/2013 ], made of a multilayer hemostatic material, at least one layer of which is obtained by the method with the inclusion of chitosan fibers in the form of a porous sponge, moreover, the tool is formed in the form of a layered structure in which the main layer is formed directly on the conductive substrate as a hemostatic layer, it is in contact at least At least, with a protective or one of the intermediate layers of a medical device, the protective layer has a density different from the main layer and it is formed after the main layer on top of the main or one of the intermediate layers, which are formed sequentially on a substrate of non-woven conductive material by applying different polymer layers to each other. on the other hand, the hemostaticity of the main layer is ensured by the fact that it is made of chitosan nanofibers by the method of electroforming, and hydrophobicity, or sorption ability, or antibacterial The general ability of the intermediate layers is ensured by obtaining them from a non-woven material based on chitosan, obtained by electrospinning or freeze-drying, or by pouring onto a base, or by freeze drying, respectively, and the protective layer is a non-woven material made of synthetic or natural fibers formed by electrospinning, or a film material in the form of a synthetic polymer, in this case, chitosan fibers with a diameter of 45 to 180 nm are used for the layers of the medical device.

Недостатком этого технического решения является относительно низкая эффективность применения и относительно высокая сложность.The disadvantage of this technical solution is the relatively low efficiency and relatively high complexity.

Задачей изобретения является создание высокоэффективного ранозаживляющего и гемостатического средства на основе хитозана, обладающего биосовместимостью с тканями человека, отсутствием цитотоксичности, легкостью удаления с поверхности раны, не вызывая дополнительных повреждений, возможностью включения активных веществ из группы анестетиков, антисептиков и антибиотиков.The objective of the invention is the creation of a highly effective wound healing and hemostatic agent based on chitosan, which is biocompatible with human tissues, lack of cytotoxicity, ease of removal from the wound surface, without causing additional damage, the possibility of including active substances from the group of anesthetics, antiseptics and antibiotics.

Требуемый технический результат заключается в повышении эффективности применения в качестве ранозаживляющего и гемостатического средства.The required technical result is to increase the efficiency of use as a wound healing and hemostatic agent.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана, выполненное из волокон хитозан, согласно изобретению, имеет форму сферических частиц с удельной поверхностью от 200 до 600 м2/г, пористостью от 95 до 99% с сочетанием мезопор 1-20 нм до 1-2 см3/г и макропор размером более 50 нм до 20-30 см3/г.The problem is solved, and the desired technical result is achieved in that the wound healing and hemostatic agent based on chitosan made of chitosan fibers, according to the invention, has the form of spherical particles with a specific surface area of 200 to 600 m 2 / g, porosity of 95 to 99 % with a combination of mesopores 1-20 nm to 1-2 cm 3 / g and macropores larger than 50 nm to 20-30 cm 3 / g.

Предложенное средство характеризуется удельной площадью поверхности в диапазоне от 200 до 600 м2/г. Эта характеристика определяет сорбционную емкость конечного материала - чем она выше, тем больше сорбционная емкость. При этом, при значении удельной площадью поверхности меньше 200 м2/г не будет обеспечиваться повышение эффективности применения получаемого материала и он не будет отличаться от существующих аналогов, а материал с поверхностью больше 600 м2/г будет обладать неудовлетворительными для использования механическими характеристиками, что не позволит использовать его по назначению.The proposed tool is characterized by a specific surface area in the range from 200 to 600 m 2 / g. This characteristic determines the sorption capacity of the final material - the higher it is, the greater the sorption capacity. At the same time, with a specific surface area of less than 200 m 2 / g, there will be no increase in the efficiency of application of the resulting material and it will not differ from existing analogues, and a material with a surface of more than 600 m 2 / g will have poor mechanical characteristics for use, which will not allow it to be used for its intended purpose.

Кроме того, предложенное средство характеризуется пористостью в диапазоне от 95 до 99%. Эта характеристика также определяет сорбционную емкость конечного материала, но при значении меньше 95% не будет обеспечиваться повышение эффективности применения получаемого материала и он не будет отличаться от существующих аналогов, а получение материала с пористостью больше 99% не представляется возможным.In addition, the proposed tool is characterized by porosity in the range from 95 to 99%. This characteristic also determines the sorption capacity of the final material, but with a value of less than 95%, an increase in the efficiency of application of the resulting material will not be provided and it will not differ from existing analogues, and it is not possible to obtain a material with porosity of more than 99%.

Дополнительно отметим, что в предложенное средство характеризуется сочетанием мезопор 1-20 нм до 1-2 см3/г (наличие в материале мезопор в указанном диапазоне определяет кинетику сорбции жидких компонентов крови, что определяется возникающим капиллярным эффектом, а указанный удельный объем таких пор позволяет получать материал высокой эффективности). При меньших значениях указанных диапазонов и при их превышении резко снижается эффективность применения средства.Additionally, we note that in the proposed tool is characterized by a combination of mesopores 1-20 nm to 1-2 cm 3 / g (the presence of mesopores in the material in the specified range determines the kinetics of sorption of liquid blood components, which is determined by the emerging capillary effect, and the specified specific volume of such pores allows receive high performance material). At lower values of these ranges and when they are exceeded, the effectiveness of the use of the agent sharply decreases.

Указанные выше мезопоры используются в сочетании с макропорами размером более 50 нм до 20-30 см3/г. Наличие в материале макропор позволяет значительно повысить эффективность материала по сорбции клеточных компонентов крови. При меньших значениях указанного диапазона и при его превышении резко снижается эффективность применения средства.The above mesopores are used in combination with macropores larger than 50 nm to 20-30 cm 3 / g. The presence of macropores in the material can significantly increase the efficiency of the material in the sorption of cellular components of the blood. At lower values of the specified range and when it is exceeded, the effectiveness of the use of the agent sharply decreases.

Известен также способ получения медицинских средств из волокон хитозана.There is also a known method for producing medical products from chitosan fibers.

В частности, известен способ [RU 2009112743, С08В 37/08, 20.10.2010], согласно которому растворяют хитозан в водных растворах уксусной или другой органической кислоты с соотношением, которое обеспечивает течение раствора как ньютоновское.In particular, a method is known [RU 2009112743, C08B 37/08, 10/20/2010], according to which chitosan is dissolved in aqueous solutions of acetic or other organic acid with a ratio that ensures the flow of the solution as Newtonian.

Недостатком способа является относительно узкая область применения.The disadvantage of this method is the relatively narrow scope.

Известен также способ [RU 2408746, опубл. 10.01.2011, МПК D01F 8/00, D01F 8/02, D01F 8/04, A61L 17/00, A61L 15/32, D01F 4/00], в котором получают раствор хитозана в уксусной кислоте, для чего хитозан предварительно подвергают набуханию в воде и затем при перемешивании добавляют концентрированную уксусную кислоту.There is also known a method [RU 2408746, publ. 01/10/2011, IPC D01F 8/00, D01F 8/02, D01F 8/04, A61L 17/00, A61L 15/32, D01F 4/00], in which a solution of chitosan in acetic acid is obtained, for which chitosan is previously subjected swelling in water and then concentrated acetic acid is added with stirring.

Недостатком этого технического решения также является относительно узкая область применения.The disadvantage of this technical solution is also a relatively narrow scope.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения гемостатического материала из водно-кислотного раствора [RU 2487701, C1, A61K 9/08, A61K 31/722, A61L 15/28, А61Р 7/04, В28В 1/00, 20.07.2013], включающий электрохимическую обработку раствора хитозана в электрическом поле с токопроводящей подложкой из раствора для получения материала в виде пористой губки, состоящего из биополимера - хитозана, пластификатора и общего растворителя, причем, водно-кислотный раствор представляет собой полиэлектролитный комплекс хитозана и водорастворимого полимера, и обеспечивают при формовании методом сублимационной сушки или методом полива на основу или лиофильной сушкой соответственно получение материала в виде пористой губки, собранного на подложке, за счет применения вязкотекучего раствора, состоящего из следующих компонентов в соотношении от общего количества раствора, мас. %: сухой хитозан со степенью деацетилирования - не менее 80% - 4-8 по сухому веществу, водный раствор полимера или смеси полимеров: 1-10 по сухому веществу, водный раствор органической кислоты или смесь органических кислот в концентрации 50-80% - остальное, и имеющего характеристики раствора: вязкость от 1,4 Па⋅с до 3,0 Па⋅с, электропроводность от 1,4 мСм/см до 2,45 мСм/см и поверхностное натяжение от 31 мН/м до 36 мН/м.Closest to the technical nature of the proposed is a method for producing hemostatic material from an aqueous acidic solution [RU 2487701, C1, A61K 9/08, A61K 31/722, A61L 15/28, A61P 7/04, B28B 1/00, 20.07. 2013], including the electrochemical treatment of a chitosan solution in an electric field with a conductive substrate from a solution to obtain a porous sponge material consisting of a biopolymer - chitosan, a plasticizer and a common solvent, moreover, the aqueous acid solution is a polyelectrolyte complex of chitosan and a water-soluble polymer, and provide during molding by freeze-drying or by pouring onto a base or by freeze drying, respectively, to obtain a material in the form of a porous sponge collected on a substrate through the use of a viscous fluid solution consisting of the following components in the ratio of the total amount of solution, wt. %: dry chitosan with a degree of deacetylation of at least 80% - 4-8 on dry matter, an aqueous solution of a polymer or a mixture of polymers: 1-10 on a dry matter basis, an aqueous solution of an organic acid or a mixture of organic acids in a concentration of 50-80% - the rest , and having a solution characteristic: viscosity from 1.4 Pa⋅s to 3.0 Pa⋅s, electrical conductivity from 1.4 mS / cm to 2.45 mS / cm and surface tension from 31 mN / m to 36 mN / m .

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность и относительно узкая область применения, не позволяющая получать высокоэффективное ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively high complexity and relatively narrow scope, which does not allow to obtain a highly effective wound healing and hemostatic agent based on chitosan.

Задача, которая решается в изобретении, состоит в разработке способа, являющимся относительно простым по отношению к известным, обладающим более широкой областью применения и позволяющим получать высокоэффективное ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана. Это позволяет расширить арсенал технических средств как для лечения ран и кровотечений, так и способов их получения.The problem that is solved in the invention is to develop a method that is relatively simple in relation to the known, having a wider field of application and allowing to obtain a highly effective wound healing and hemostatic agent based on chitosan. This allows you to expand the arsenal of technical means for the treatment of wounds and bleeding, as well as methods for their preparation.

Требуемый технический результат относительно способа заключается в расширении технических средств, используемых для получения ранозаживляющих и гемостатических средств на основе хитозана с одновременным упрощением способа и расширением области его применения путем обеспечения получения высокоэффективных ранозаживляющих и гемостатических средств.The required technical result with respect to the method is to expand the technical means used to obtain wound healing and hemostatic agents based on chitosan while simplifying the method and expanding its scope by providing highly effective wound healing and hemostatic agents.

1. Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в способе, заключающемся в том, что, навеску сухого высокомолекулярного хитозана растворяют в 0,1-0,2 М растворе уксусной кислоты при постоянном перемешивании до получения однородного раствора хитозана в уксусной кислоте, готовят раствор сшивающего агента в виде концентрированного раствора щелочи, вводят в виде капель раствор хитозана в уксусной кислоте в концентрированный раствор щелочи и сформировавшиеся в результате этого частицы выдерживают в концентрированном растворе щелочи 24 часа, после чего их многократно промывают дистиллированной водой до рН среды, равной 7-8, и заменяют воду на растворитель в несколько стадий, на каждой из которых частицы помещают в смесь «вода-спирт» и выдерживаются в течение 3-4 часов и последовательно на каждой следующей стадии концентрацию спирта в смеси увеличивают с шагом 30-60-90-100% масс, причем последний шаг повторяется дважды, и окончательно проводят сверхкритическую сушку в течение 6 часов при температуре 40°С, давлении в интервале от 120 до 140 атм и расходе диоксида углерода 0.2 кг/ч.1. The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in the method consisting in the fact that, a weighed portion of dry high molecular weight chitosan is dissolved in a 0.1-0.2 M solution of acetic acid with constant stirring until a uniform solution of chitosan is obtained in acetic acid, a solution of a crosslinking agent is prepared in the form of a concentrated alkali solution, a solution of chitosan in acetic acid is introduced in the form of drops into a concentrated alkali solution, and the resulting particles are incubated centered alkali solution for 24 hours, after which they are repeatedly washed with distilled water to a pH of 7-8, and water is replaced by a solvent in several stages, at each of which the particles are placed in a water-alcohol mixture and kept for 3- 4 hours and successively at each subsequent stage, the concentration of alcohol in the mixture is increased in increments of 30-60-90-100% by weight, the last step being repeated twice, and finally supercritical drying is carried out for 6 hours at a temperature of 40 ° C, pressure in the range from 120 to 140 atm and flow carbon dioxide, 0.2 kg / h.

Использование диапазона 0,1-0,2 М относительно раствора уксусной кислоты оказалось оптимальным, поскольку при значениях ниже 0,1 М резко увеличивается необходимое время получения однородного раствора хитозана в уксусной кислоте, а при превышении указанного диапазона выше 0,2 М резко ухудшается качество раствора, в частности, его однородности.The use of the range 0.1-0.2 M relative to the solution of acetic acid turned out to be optimal, since at values below 0.1 M the required time for obtaining a homogeneous solution of chitosan in acetic acid sharply increases, and if the specified range is exceeded above 0.2 M, the quality sharply worsens solution, in particular, its homogeneity.

Промывка дистиллированной водой до рН среды в диапазоне 7-8, обеспечивает эффективное проведение следующей операции. Указанный диапазон необходим, чтобы рН конечного материала при попадании на раневую поверхность был близок к нейтральному. Кроме того, отличное от указанных значений рН вызывает изменение конечных структурных характеристик материала. Достижение меньших рН является излишним, а превышение указанного диапазона рН, с одной стороны, нежелательно ввиду применения конечного материала в качестве медицинского изделия, а с другой стороны это вызывает ухудшения структурных характеристик материала.Rinsing with distilled water to a pH in the range of 7-8, ensures the effective conduct of the next operation. The specified range is necessary so that the pH of the final material upon contact with the wound surface is close to neutral. In addition, different from the indicated pH values causes a change in the final structural characteristics of the material. Achieving lower pH is unnecessary, and exceeding the specified pH range, on the one hand, is undesirable due to the use of the final material as a medical device, and on the other hand, this causes a deterioration in the structural characteristics of the material.

Применение пошаговой замены растворителя (с шагом 30-60-90-100% масс) позволяет значительно снизить усадку материала и сохранить высокие значения его удельной поверхности и пористости.The use of step-by-step solvent replacement (in increments of 30-60-90-100% by mass) can significantly reduce the shrinkage of the material and maintain high values of its specific surface and porosity.

Последний шаг повторяют дважды, и окончательно проводят сверхкритическую сушку в течение 6 часов при температуре 40°С, давлении в интервале от 120 до 140 атм и расходе диоксида углерода 0.2 кг/ч.The last step is repeated twice, and finally supercritical drying is carried out for 6 hours at a temperature of 40 ° C, a pressure in the range from 120 to 140 atm and a flow rate of carbon dioxide of 0.2 kg / h.

Важно отметить, что использование сверхкритической сушки позволяет сохранить исходную внутреннюю структуру частиц без каких-либо изменений. Это связано с тем, что в ходе указанного процесса в пористых частицах не возникает границы раздела фаз, как при использовании тепловой сушки, не формируются кристаллы, как при использовании сублимационной сушки, а происходит диффузионное замещение растворителя внутри частиц на диоксид углерода в сверхкритическом состоянии.It is important to note that the use of supercritical drying allows preserving the initial internal structure of particles without any changes. This is due to the fact that during the indicated process in the porous particles there is no phase boundary, as when using thermal drying, no crystals are formed, as when using freeze-drying, but diffusion substitution of the solvent inside the particles by carbon dioxide in the supercritical state occurs.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, для приготовления концентрированного раствора щелочи используют NaOH - 4,0-5,0 М раствор.In addition, the required technical result is achieved by the fact that, for the preparation of a concentrated alkali solution, NaOH - 4.0-5.0 M solution is used.

Указанные пределы по концентрации позволяют получать наиболее эффективное сочетание между конечной площадью поверхностью и пористостью материала. При использовании раствора с меньшими значениями и с большими указанного диапазона дают существенно худшие результаты.These concentration limits allow you to get the most effective combination between the final surface area and the porosity of the material. When using a solution with lower values and with large specified range give significantly worse results.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве растворителя используют изопропиловый спирт.In addition, the desired technical result is achieved in that, as a solvent, isopropyl alcohol is used.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана в форме сферических частиц;in FIG. 1 - wound healing and hemostatic agent based on chitosan in the form of spherical particles;

на фиг. 2 - снимки сканирующей электронной микроскопии;in FIG. 2 - images of scanning electron microscopy;

на фиг. 3 - сферические частицы для прямого нанесения на раневую поверхность;in FIG. 3 - spherical particles for direct application to the wound surface;

на фиг. 4 - сферические частицы для использования в составе аппликатора по принципу «заполненный шприц»;in FIG. 4 - spherical particles for use in the composition of the applicator on the principle of "filled syringe";

на фиг. 5 - функциональная схема установки, реализующий предложенный способ.in FIG. 5 is a functional diagram of the installation that implements the proposed method.

Установка, реализующая предложенный способ (фиг. 5), содержит:Installation that implements the proposed method (Fig. 5), contains:

1 - первую приемную емкость с перемешивающим устройством;1 - the first receiving tank with a mixing device;

2 - перистальтический насос;2 - peristaltic pump;

3 - форсунку;3 - nozzle;

4 - вторую приемная емкость с перемешивающим устройством;4 - the second receiving tank with a mixing device;

5 - воздушный фильтр;5 - air filter;

6 - компрессор;6 - compressor;

7 - расходомер вихревой;7 - vortex flowmeter;

8 - контроллер;8 - controller;

9 - третью приемная емкость с перемешивающим устройством.9 - the third receiving tank with a mixing device.

Реализуется предложенный способ получения ранозаживляющего и гемостатического средства на основе хитозана и его применение следующим образом.Implemented the proposed method for producing wound healing and hemostatic agents based on chitosan and its use as follows.

Основная стадия процесса получения ранозаживляющего и гемостатического средства на основе хитозана в форме частиц - приготовление исходного раствора с последующим гелированием при помощи сшивающего агента. Гелеобразование может быть вызвано как химическими факторами, так и физическими (температура, рН среды). После формирования геля необходимо провести замену исходного растворителя, который находится внутри пористой структуры геля на соответствующий растворитель, который должен растворяться в среде сверхкритического флюида. Как правило, это различные спирты (этиловый, изопропиловый). Заключительный шаг - сушка в среде сверхкритического флюида (в большинстве случаев это диоксид углерода).The main step in the process of obtaining a wound healing and hemostatic agent based on chitosan in the form of particles is the preparation of the initial solution followed by gelation using a crosslinking agent. Gelation can be caused by both chemical and physical factors (temperature, pH of the medium). After the gel is formed, it is necessary to replace the initial solvent, which is located inside the porous structure of the gel, with the corresponding solvent, which must be dissolved in a supercritical fluid. As a rule, these are various alcohols (ethyl, isopropyl). The final step is drying in a supercritical fluid (in most cases, it is carbon dioxide).

Для получения частиц аэрогеля на основе хитозана используется капельный способ. Суть способа заключается в введении исходного раствора по каплям в раствор, содержащий сшивающий агент. После попадания капель в раствор, начинается процесс гелеобразования. После формирования частиц геля, необходимо выдержать образовавшиеся частицы в растворе со сшивающим агентом в течение 24 ч для того, чтобы все химические реакции прошли до конца и не осталось не прореагировавших групп. Затем проводится пошаговая замена исходного растворителя на соответствующий спирт. Заключительным этапом является процесс сверхкритической сушки. К преимуществам предложенного способа можно отнести отсутствие дополнительных стадий, таких как отделение от масла, поскольку, как правило, для получения частиц используется масляно-эмульсионный способ.To obtain chitosan-based airgel particles, a drip method is used. The essence of the method is to introduce the initial solution dropwise into a solution containing a crosslinking agent. After dropping drops into the solution, the gelation process begins. After the formation of the gel particles, it is necessary to keep the formed particles in solution with a crosslinking agent for 24 hours so that all chemical reactions go to the end and there are no unreacted groups. Then, a step-by-step replacement of the initial solvent with the corresponding alcohol is carried out. The final step is the process of supercritical drying. The advantages of the proposed method include the absence of additional stages, such as separation from oil, since, as a rule, an oil-emulsion method is used to obtain particles.

Возможно проводить процесс получения частиц геля с использованием распылительных форсунок различного типа. Данный процесс аналогичен капельному методу получения частиц, только в данном случае, вместо капающего устройства может быть использована форсунка того или иного типа. Преимуществом использование различных пневматических форсунок является возможность перехода на полупромышленный и промышленный уровни для получения частиц аэрогеля в большом объеме.It is possible to carry out the process of producing gel particles using spray nozzles of various types. This process is similar to the drip method of producing particles, only in this case, instead of a dripping device, a nozzle of one type or another can be used. The advantage of using various pneumatic nozzles is the ability to switch to semi-industrial and industrial levels to obtain large volumes of airgel particles.

Процесс получения частиц геля при использовании капельного метода состоит из двух этапов: формирование капель исходного раствора с использованием различных способов диспергирования и гелеобразование, которое происходит, когда капли попадают в жидкость, содержащую растворенный сшивающий агент. Гелеобразование происходит за счет того, что сшивающий агент диффундирует в капли и происходит полимерная сшивка. Размер формируемых частиц геля, в первую очередь, зависит от способа диспергирования и его параметров. Кроме того, значительное влияние могут оказывать концентрации исходного раствора и сшивающего агента.The process of obtaining gel particles using the drip method consists of two stages: the formation of droplets of the initial solution using various dispersion methods and gelation, which occurs when the droplets enter the liquid containing the dissolved cross-linking agent. Gelation occurs due to the fact that the crosslinking agent diffuses into droplets and polymer crosslinking occurs. The size of the formed particles of the gel, primarily depends on the dispersion method and its parameters. In addition, the concentration of the stock solution and the crosslinking agent can have a significant effect.

Получение частиц геля на основе хитозана с использованием данного метода включает в себя следующие стадии: приготовление исходных растворов (раствор хитозана в кислоте и раствор щелочи); диспергирование раствора хитозана в раствор с щелочью для формирования частиц геля, промывка частиц от щелочи дистиллированной водой, пошаговая замена водного растворителя на изопропиловый спирт, сверхкритическая сушка.Obtaining gel particles based on chitosan using this method includes the following stages: preparation of initial solutions (solution of chitosan in acid and alkali solution); dispersing a solution of chitosan into a solution with alkali to form gel particles, washing particles from alkali with distilled water, step-by-step replacement of an aqueous solvent with isopropyl alcohol, supercritical drying.

Основные стадии процесса с использованием поршневого насоса и прокапывании раствора хитозана через иглу.The main stages of the process using a piston pump and digging a solution of chitosan through a needle.

1. Приготовление раствора хитозана. Навеску сухого хитозана (высокомолекулярного) растворяют в 0,1-0,2 М. Указанные пределы обеспечивают наибольшую растворимость используемого при получении материала хитозана в растворе уксусной кислоты при постоянном перемешивании, до получения однородного раствора. Концентрация раствора варьируется от 0,5 до 3 масс %. Указанные пределы по концентрации задают конечную пористость материала от 95 до 99%. Использование концентрации меньше 0,5 масс % не позволяет получить стабильный материал, а концентрации больше 3 масс %, с одной стороны, значительно снижет конечную пористость, а, с другой стороны, усложняет технологию получения частиц в связи со значительным увеличением вязкости раствора.1. Preparation of a solution of chitosan. A portion of dry chitosan (high molecular weight) is dissolved in 0.1-0.2 M. The indicated limits provide the greatest solubility of the chitosan used in the preparation of the material in a solution of acetic acid with constant stirring, until a homogeneous solution is obtained. The concentration of the solution varies from 0.5 to 3 mass%. The indicated concentration limits specify the final porosity of the material from 95 to 99%. The use of a concentration of less than 0.5 mass% does not allow to obtain a stable material, and a concentration of more than 3 mass%, on the one hand, significantly reduces the final porosity, and, on the other hand, complicates the technology of producing particles due to a significant increase in the viscosity of the solution.

2. Готовят раствор сшивающего агента, который представляет собой концентрированный раствор щелочи. Как правило, это NaOH, но можно и другие щелочи. Для NaOH - это 4,0-5,0 М раствор. Указанные пределы по концентрации позволяют получать наиболее эффективное сочетание между конечной площадью поверхностью и пористостью материала.2. Prepare a solution of a crosslinking agent, which is a concentrated alkali solution. As a rule, this is NaOH, but other alkalis are also possible. For NaOH, this is a 4.0-5.0 M solution. These concentration limits allow you to get the most effective combination between the final surface area and the porosity of the material.

3. С использованием поршневого насоса прокапывают раствор хитозана через иглу при постоянном перемешивании в раствор щелочи. Расход подбирается в зависимости от вязкости раствора хитозана.3. Using a piston pump, a chitosan solution is instilled through a needle with constant stirring into an alkali solution. The flow rate is selected depending on the viscosity of the chitosan solution.

4. Сформировавшиеся частицы выдерживают в растворе щелочи 24 часа, чтобы прошли необходимые химические реакции.4. The formed particles are kept in an alkali solution for 24 hours to pass the necessary chemical reactions.

5. Далее частицы многократно промывают дистиллированной водой, пока рН среды не достигнет показателя 7-8.5. Next, the particles are repeatedly washed with distilled water until the pH of the medium reaches a value of 7-8.

6. Замена воды на соответствующий растворитель (в данном случае использовался изопропиловый спирт) проводится в несколько стадий. На каждой из них частицы помещаются в смесь «вода-спирт» и выдерживаются в течение 3-4 ч. На каждой следующей стадии концентрацию спирта в смеси увеличивают с шагом 30-60-90-100% масс. Применение пошаговой замены растворителя позволяет значительно снизить усадку материала и сохранить высокие значения его удельной поверхности и пористости. Причем, последний шаг повторяется дважды.6. Replacing water with an appropriate solvent (in this case, isopropyl alcohol was used) is carried out in several stages. On each of them, the particles are placed in a water-alcohol mixture and aged for 3-4 hours. At each subsequent stage, the alcohol concentration in the mixture is increased in increments of 30-60-90-100% by weight. The use of step-by-step solvent replacement can significantly reduce the shrinkage of the material and maintain high values of its specific surface and porosity. Moreover, the last step is repeated twice.

7. Заключительная стадия процесса - сверхкритическая сушка, которая проводится при температуре 40°С, давлении в пределах от 120 до 140 атм (при меньших давлениях время сушки существенно увеличивается, а при больших не возникает положительных эффектов, но увеличиваются энергетические потери), и расходе диоксида углерода 0.2 кг/ч. Время сушки 6 часов. Важно отметить, что только использование сверхкритической сушки позволяет сохранить исходную внутреннюю структуру частиц без каких-либо изменений. Это связано с тем, что в ходе указанного процесса в пористых частицах не возникает границы раздела фаз, как при использовании тепловой сушки, не формируются кристаллы, как при использовании сублимационной сушки, а происходит диффузионное замещение растворителя внутри частиц на диоксид углерода в сверхкритическом состоянии.7. The final stage of the process is supercritical drying, which is carried out at a temperature of 40 ° C, a pressure in the range from 120 to 140 atm (at lower pressures, the drying time increases significantly, and at high pressures, there are no positive effects, but energy losses increase), and consumption carbon dioxide 0.2 kg / h. Drying time 6 hours. It is important to note that only the use of supercritical drying allows preserving the initial internal structure of particles without any changes. This is due to the fact that during the indicated process in the porous particles there is no phase boundary, as when using thermal drying, no crystals are formed, as when using freeze-drying, but diffusion substitution of the solvent inside the particles by carbon dioxide in the supercritical state occurs.

Если раствор хитозана распыляется через форсунку в раствор щелочи, то такое распыление позволяет получать частицы с узким распределением по размеру.If a chitosan solution is sprayed through an nozzle into an alkali solution, such a spray allows particles to be obtained with a narrow size distribution.

Основные стадии процесса с распылением через форсунку.The main stages of the process with spraying through the nozzle.

1. Приготовление раствора хитозана. Навеску сухого хитозана (высокомолекулярного) растворяют в 0,1-0,2 М растворе уксусной кислоты при постоянном перемешивании, до получения однородного раствора.1. Preparation of a solution of chitosan. A portion of dry chitosan (high molecular weight) is dissolved in a 0.1-0.2 M solution of acetic acid with constant stirring, until a homogeneous solution is obtained.

2. Готовят раствор сшивающего агента, который представляет собой концентрированный раствор щелочи (как правило, это NaOH, но можно и другие). Для NaOH - это 4,0-5,0 М раствор.2. A solution of a crosslinking agent is prepared, which is a concentrated alkali solution (usually it is NaOH, but others are possible). For NaOH, this is a 4.0-5.0 M solution.

3. С использованием распылительной форсунки начинается подача раствора хитозана в раствор щелочи. Расход жидкости в ходе каждого эксперимента подбирается так, чтобы получить стабильный факел распыла, что обеспечивает равномерное формирование капель в растворе.3. Using a spray nozzle, the chitosan solution begins to flow into the alkali solution. The fluid flow rate during each experiment is selected so as to obtain a stable spray pattern, which ensures uniform formation of droplets in the solution.

4. Сформировавшиеся частицы выдерживают в растворе щелочи 24 часа, чтобы прошли необходимые химические реакции.4. The formed particles are kept in an alkali solution for 24 hours to pass the necessary chemical reactions.

5. Далее частицы многократно промывают дистиллированной водой, пока рН среды не достигнет показателя 7-8.5. Next, the particles are repeatedly washed with distilled water until the pH of the medium reaches a value of 7-8.

6. Замена воды на соответствующий растворитель (в данной работе использовался изопропиловый спирт) проводится в несколько стадий. На каждой из них частицы помещаются в смесь «вода-спирт» и выдерживаются в течение 3-4 ч. На каждой следующей стадии концентрацию спирта в смеси увеличивают с шагом 30-60-90-100% масс, причем последний шаг повторяется дважды.6. Replacing water with an appropriate solvent (isopropyl alcohol was used in this work) is carried out in several stages. On each of them, the particles are placed in a water-alcohol mixture and aged for 3-4 hours. At each subsequent stage, the alcohol concentration in the mixture is increased in increments of 30-60-90-100% by mass, with the last step being repeated twice.

7. Заключительная стадия процесса - сверхкритическая сушка, которая проводится при температуре 40°С, давлении в пределах от 120 до 140 атм, расходе диоксида углерода 0.2 кг/ч. Время сушки 6 часов.7. The final stage of the process is supercritical drying, which is carried out at a temperature of 40 ° C, a pressure in the range from 120 to 140 atm, a flow rate of carbon dioxide of 0.2 kg / h. Drying time 6 hours.

При использовании установки (фиг. 5) предложенный способ реализуется следующим образом.When using the installation (Fig. 5), the proposed method is implemented as follows.

Раствор хитозана в уксусной кислоте готовится в первой приемной емкости 1 путем длительного перемешивания до полного растворения. Для приготовления раствора сшивающего агента (концентрированный раствор NaOH) необходимое количество воды и сухого NaOH смешиваются в отдельной емкости и полученный раствор загружается в приемную емкостьA solution of chitosan in acetic acid is prepared in the first receiving tank 1 by prolonged mixing until complete dissolution. To prepare a solution of a crosslinking agent (concentrated NaOH solution), the required amount of water and dry NaOH are mixed in a separate container and the resulting solution is loaded into a receiving tank

4. После загрузки раствора на емкость устанавливается крышка, с встроенной пневматической форсункой 3. К форсунке подсоединяются линии подачи раствора хитозана из приемной емкости 1 и воздуха из системы воздухоподготовки. Подача раствора хитозана из приемной емкости 1 в форсунку осуществляется с помощью перистальтического насоса 2. Система воздухоподготовки состоит из воздушного фильтра 5, компрессора 6, с помощью датчика давления, вихревого расходомера 7 и контроллера 8 осуществляется индикация, регулирование и контроль создаваемого избыточного давления и расхода воздуха. Для начала процесса распыления включается подача воздуха на форсунку и устанавливается необходимый расход. Затем включается перистальтический насос 2 для подачи исходного раствора хитозана в форсунку. Расход жидкости в ходе каждого эксперимента подбирается так, чтобы получить стабильный факел распыла.4. After loading the solution, a lid is installed on the container with an integrated pneumatic nozzle 3. The chitosan solution supply lines from the receiving tank 1 and air from the air conditioning system are connected to the nozzle. The chitosan solution is supplied from the receiving tank 1 to the nozzle using a peristaltic pump 2. The air treatment system consists of an air filter 5, a compressor 6, and an indication, regulation and control of the generated excess pressure and air flow are carried out using a pressure sensor, a vortex flow meter 7 and a controller 8. . To start the spraying process, the air supply to the nozzle is turned on and the required flow rate is set. Then, the peristaltic pump 2 is turned on to supply the initial chitosan solution to the nozzle. The fluid flow rate during each experiment is selected so as to obtain a stable spray pattern.

При попадании капель в раствор, происходит гелеобразование и формирование частиц геля. Для предотвращения агломерации получаемых частиц во второй приемной емкости 4 организовано перемешивание с использованием лопастной мешалки. После выработки всего раствора хитозана смесь частиц в растворе щелочи переносится из второй приемной емкости 4 в третью приемную емкость 10. Смесь при медленном перемешивании выдерживается в ней в течение 24 ч, чтобы протекающие химические реакции прошли в полном объеме.When droplets enter the solution, gelation and the formation of gel particles occur. To prevent agglomeration of the resulting particles in the second receiving tank 4, mixing using a paddle mixer is organized. After the entire solution of chitosan has been developed, the mixture of particles in the alkali solution is transferred from the second receiving tank 4 to the third receiving tank 10. The mixture is kept in it for 24 hours with slow stirring, so that the chemical reactions that take place are complete.

Далее частицы отмывают водой, проводят пошаговую замену растворителя и сушат в среде сверхкритического диоксида углерода.Then the particles are washed with water, a step-by-step replacement of the solvent is carried out, and dried in supercritical carbon dioxide.

Результаты азотной порометрии частиц аэрогеля на основе хитозана:The results of nitrogen porometry of chitosan-based airgel particles:

- площадь удельной поверхности (определенная методом BET): 200-600 м2/г;- specific surface area (determined by the BET method): 200-600 m 2 / g;

- средний диаметр мезопор (определенный методом BJH): 1-20 нм;- the average diameter of the mesopores (determined by the BJH method): 1-20 nm;

- объем мезопор (определенный методом BJH): 1-2 см3/г.- volume of mesopores (determined by the BJH method): 1-2 cm 3 / g.

Результаты определения пористости путем пересчета результатов гелиевой пикнометрии и плотности частиц: 95-99%.The results of determining porosity by recalculating the results of helium pycnometry and particle density: 95-99%.

Результат определения объема макропор: 20-30 см3/г.The result of determining the volume of macropores: 20-30 cm 3 / year

Результаты определения сорбционной емкости (по воде): 25 г/г.The results of the determination of sorption capacity (water): 25 g / g

Результаты определения сорбционной емкости (по крови): 20 г/г.The results of the determination of sorption capacity (blood): 20 g / g.

Отличительной особенностью предложенного способа и реализующего его установки является то, что, для минимизации времени процесса и уменьшения усадки геля, обеспечивается совмещение процессов гелеобразования, замены растворителя и сушки таким образом, чтобы вышеперечисленные процессы проходили в устройстве высокого давления, что позволит сразу перейти к процессу сверхкритической сушки.A distinctive feature of the proposed method and the installation that implements it is that, to minimize the process time and reduce gel shrinkage, a combination of gel formation, solvent replacement and drying is ensured so that the above processes take place in a high-pressure device, which will allow you to go directly to the supercritical process drying.

Стадия замены растворителя является очень затратной с точки зрения времени, поскольку принципиально важно провести замену в несколько шагов, чтобы минимизировать усадку образцов. Но данная стадия необходима так как вода, которая часто используется в роли растворителя на стадии гелеобразования, и диоксид углерода ограниченно смешиваются друг с другом. Стадия замены растворителя также может быть проведена под давлением в среде диоксида углерода, что позволит реализовать совмещение всех основных стадий процесса получения аэрогелей в одной установке. Это позволяет сократить время процесса не менее, чем в 5 раз по сравнению с известными способами и обеспечить ресурсо- и энергосбережение, снизить капитальные затраты на создание производственных линий.The solvent replacement step is very time-consuming, since it is of fundamental importance to carry out the replacement in a few steps to minimize shrinkage of the samples. But this stage is necessary because water, which is often used as a solvent in the gelation stage, and carbon dioxide are mixed with each other to a limited extent. The step of replacing the solvent can also be carried out under pressure in a carbon dioxide medium, which will allow combining all the main stages of the process of obtaining airgels in one installation. This allows you to reduce the process time by at least 5 times in comparison with the known methods and to ensure resource and energy saving, reduce capital costs for the creation of production lines.

Полученное ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана обладает следующими характеристиками, отличающими его по эффективности применения относительно аналогичных средств.The obtained wound healing and hemostatic agent based on chitosan has the following characteristics that distinguish it in terms of its effectiveness with respect to similar drugs.

Удельная площадь поверхности достигает 600 м2/г (выше чем у аналогов), что положительно сказывается как на кинетике адсорбции компонентов крови, так и на предельных значениях сорбционной емкости, пористость частиц аэрогеля на основе хитозана достигает 99%, что значительно увеличивает сорбционную емкость материала по компонентам крови, сорбционная емкость материала по крови достигает 20 г/г, полученное средство обладает сложной внутренней структурой, которая представляет собой сочетание мезопор, размером 1-20 нм (до 1-2 см3/г), и макропор, размером более 50 нм (до 20-30 см3/г). Благодаря этому происходит интенсивная сорбция крупных компонентов крови (эритроцитов, лейкоцитов) макропорами и сорбция жидкости мезопорами.The specific surface area reaches 600 m 2 / g (higher than that of analogues), which positively affects both the kinetics of adsorption of blood components and the limiting values of sorption capacity, the porosity of chitosan-based airgel particles reaches 99%, which significantly increases the sorption capacity of the material by blood components, the sorption capacity of the material by blood reaches 20 g / g, the resulting product has a complex internal structure, which is a combination of mesopores, size 1-20 nm (up to 1-2 cm 3 / g), and macropores, size rum more than 50 nm (up to 20-30 cm 3 / g). Due to this, intense sorption of large blood components (erythrocytes, leukocytes) by macropores and sorption of the fluid by mesopores occur.

Кроме того, средство получено без использования химической сшивки и, по своей сути, процесс получения геля хитозана заключается в осаждении его из раствора. При этом полимерные цепочки хитозана сохраняют свой изначальный избыточный заряд, что положительно сказывается на адгезии крупных компонентов крови на внутреннюю поверхность материала. Кроме того, присутствие указанного заряда ускоряет наступление гемостатического эффекта.In addition, the tool was obtained without the use of chemical crosslinking and, in essence, the process of producing chitosan gel consists in precipitating it from a solution. In this case, the polymer chains of chitosan retain their initial excess charge, which positively affects the adhesion of large blood components to the inner surface of the material. In addition, the presence of this charge accelerates the onset of a hemostatic effect.

Предлагаемый способ получения средства позволяет получать частицы сферической формы, близкой к идеальной. Коэффициент формы (отношение фактического диаметра к эквивалентному) равен 1,5-2. Указанное свойство позволяет получать наименьшую порозность слоя частиц, помещаемых в рану, что, в свою очередь, увеличивает эффективность действия медицинского средства.The proposed method of obtaining funds allows to obtain particles of a spherical shape, close to ideal. The shape factor (the ratio of the actual diameter to equivalent) is 1.5-2. The specified property allows to obtain the lowest porosity of the layer of particles placed in the wound, which, in turn, increases the effectiveness of the action of the medical device.

В частицы сферической формы (в поры) могут быть внедрены различные активные вещества, например, для ускорения остановки кровотечения, антимикробного действия и обезболивающего действия.Various active substances can be incorporated into spherical particles (in the pores), for example, to accelerate the stop of bleeding, antimicrobial action and analgesic effect.

Предлагаемое средство обладает высокой биосовместимостью и биоразлагаемостью. В течение 24 часов после размещения в ране начинается естественный процесс биодеградации хитозана. Практически отсутствуют аллергические реакции при применении.The proposed tool has high biocompatibility and biodegradability. Within 24 hours after placement in the wound, the natural process of biodegradation of chitosan begins. There are practically no allergic reactions during use.

Частицы на основе хитозана действуют по принципу сорбции и не вызывают термические ожоги и иные нежелательные воздействия. Они могут быть использованы и самостоятельно и в составе аппликатора по принципу «заполненный шприц». Они обеспечивают полное «закрытие» раны, в том числе, и для массивных венозных и артериальных кровотечений, не вызывая образование тромбов, и оказывают гемостатический эффект при отрицательных температурах. Частицы устойчивы к радиационному воздействию.Chitosan-based particles act on the principle of sorption and do not cause thermal burns and other undesirable effects. They can be used both independently and as part of the applicator on the principle of “filled syringe”. They provide complete "closure" of the wound, including for massive venous and arterial bleeding, without causing blood clots, and have a hemostatic effect at low temperatures. Particles are resistant to radiation.

Таким образом, в изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эффективности применения в качестве ранозаживляющего и гемостатического средства и в расширении технических средств, используемых для получения ранозаживляющих и гемостатических средств на основе хитозана с одновременным упрощением способа и расширением области его применения путем обеспечения получения высокоэффективных ранозаживляющих и гемостатических средств.Thus, the invention achieves the required technical result, which consists in increasing the efficiency of use as a wound healing and hemostatic agent and in expanding the technical means used to produce wound healing and hemostatic agents based on chitosan while simplifying the method and expanding its scope by providing highly effective wound healing and hemostatic agents.

Claims (4)

1. Ранозаживляющее и гемостатическое средство на основе хитозана, выполненное из волокон хитозана, отличающееся тем, что имеет форму сферических частиц с удельной поверхностью от 200 до 600 м2/г, пористостью от 95 до 99% с сочетанием мезопор 1-20 нм до 1-2 см3/г и макропор размером более 50 нм до 20-30 см3/г.1. A wound healing and hemostatic agent based on chitosan made of chitosan fibers, characterized in that it has the form of spherical particles with a specific surface of 200 to 600 m 2 / g, porosity of 95 to 99% with a combination of mesopores of 1-20 nm to 1 -2 cm 3 / g and macropores larger than 50 nm to 20-30 cm 3 / g. 2. Способ получения ранозаживляющего и гемостатического средства на основе хитозана по п. 1, заключающийся в том, что навеску сухого высокомолекулярного хитозана растворяют в 0,1-0,2 М растворе уксусной кислоты при постоянном перемешивании до получения однородного раствора хитозана в уксусной кислоте, готовят раствор сшивающего агента в виде концентрированного раствора щелочи, вводят в виде капель раствор хитозана в уксусной кислоте в концентрированный раствор щелочи и сформировавшиеся в результате этого частицы выдерживают в концентрированном растворе щелочи 24 часа, после чего их многократно промывают дистиллированной водой до рН среды, равной 7-8, и заменяют воду на растворитель в несколько стадий, на каждой из которых частицы помещаются в смесь «вода-спирт» и выдерживаются в течение 3-4 часов, и последовательно на каждой следующей стадии концентрацию спирта в смеси увеличивают с шагом 30-60-90-100% мас., причем последний шаг повторяется дважды, и окончательно проводят сверхкритическую сушку в течение 6 часов при температуре 40°С, давлении в интервале от 120 до 140 атм и расходе диоксида углерода 0.2 кг/ч.2. A method of producing a wound healing and hemostatic agent based on chitosan according to claim 1, which consists in the fact that a sample of dry high molecular weight chitosan is dissolved in a 0.1-0.2 M solution of acetic acid with constant stirring until a homogeneous solution of chitosan in acetic acid is obtained, a solution of a crosslinking agent is prepared in the form of a concentrated alkali solution, a solution of chitosan in acetic acid is introduced in the form of drops into a concentrated alkali solution, and the particles formed as a result of this are kept in a concentrate solution of alkali for 24 hours, after which they are repeatedly washed with distilled water to a pH of 7-8, and water is replaced by a solvent in several stages, at each of which the particles are placed in a water-alcohol mixture and kept for 3- 4 hours, and successively at each subsequent stage, the concentration of alcohol in the mixture is increased in increments of 30-60-90-100% by weight, the last step being repeated twice, and finally supercritical drying is carried out for 6 hours at a temperature of 40 ° C, pressure in interval from 120 to 140 atm and flow rate of wilds carbon soda 0.2 kg / h. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для приготовления концентрированного раствора щелочи используют NaOH - 4,0-5,0 М раствор.3. The method according to p. 2, characterized in that for the preparation of a concentrated alkali solution using NaOH - 4.0-5.0 M solution. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют изопропиловый спирт.4. The method according to p. 2, characterized in that the solvent used isopropyl alcohol.
RU2019107409A 2019-03-15 2019-03-15 Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof RU2709462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107409A RU2709462C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107409A RU2709462C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709462C1 true RU2709462C1 (en) 2019-12-18

Family

ID=69006665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019107409A RU2709462C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709462C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743425C1 (en) * 2020-03-27 2021-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕМОТЕКС" Hemostatic agent based on chitosan aerogel
RU2801351C1 (en) * 2022-05-18 2023-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Pharmaceutical composition based on protein aerogels for use as intranasal sprays and a method of its production

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091636A2 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Biopolymer fibre, composition of a forming solution for producing same, method for preparing a forming solution, fabric for biomedical use, method for modifying same, biological dressing and method for treating wounds
DE202011108805U1 (en) * 2011-09-02 2012-09-03 BLüCHER GMBH wound dressing
RU2487701C2 (en) * 2011-07-26 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" Solution for preparing chitosan material, method for preparing haemostatic material of this solution (versions) and medical device with using chitosan fibres

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091636A2 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Biopolymer fibre, composition of a forming solution for producing same, method for preparing a forming solution, fabric for biomedical use, method for modifying same, biological dressing and method for treating wounds
RU2487701C2 (en) * 2011-07-26 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" Solution for preparing chitosan material, method for preparing haemostatic material of this solution (versions) and medical device with using chitosan fibres
DE202011108805U1 (en) * 2011-09-02 2012-09-03 BLüCHER GMBH wound dressing

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAYAKUMAR R. et al. Biomaterials based on chitin and chitosan in wound dressing applications // Biotechnology advances. - 2011. - Т. 29. - No. 3. - С. 322-337. *
ПРОКОПЧУК Н.Р. и др. Особенности свойств формовочного раствора и нановолокон из биополимера хитозана // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. - 2015. - No. 4 (177) *
ПРОКОПЧУК Н.Р. и др. Особенности свойств формовочного раствора и нановолокон из биополимера хитозана // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. - 2015. - No. 4 (177). JAYAKUMAR R. et al. Biomaterials based on chitin and chitosan in wound dressing applications // Biotechnology advances. - 2011. - Т. 29. - No. 3. - С. 322-337. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743425C1 (en) * 2020-03-27 2021-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕМОТЕКС" Hemostatic agent based on chitosan aerogel
RU2801351C1 (en) * 2022-05-18 2023-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Pharmaceutical composition based on protein aerogels for use as intranasal sprays and a method of its production
RU2806364C1 (en) * 2023-04-21 2023-10-31 Владимир Николаевич Быков Method of obtaining hemostatic agent based on chitosan
RU2807862C1 (en) * 2023-04-21 2023-11-21 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственный центр "Фармзащита" Федерального медико-биологического агентства России Hemostatic agent based on chitosan

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Surface roughness of silk fibroin/alginate microspheres for rapid hemostasis in vitro and in vivo
Wu et al. Combination of the silver–ethylene interaction and 3D printing to develop antibacterial superporous hydrogels for wound management
Zhang et al. Layered nanofiber sponge with an improved capacity for promoting blood coagulation and wound healing
CN105268015B (en) A kind of antibiotic property hydrogel composite material and preparation method thereof
RU2468129C2 (en) Biopolymeric fibre, composition of forming solution for its obtaining, method of forming solution preparation, linen of biomedical purpose, biological bandage and method of wound treatment
Ahn et al. Microfluidic spinning of fibrous alginate carrier having highly enhanced drug loading capability and delayed release profile
US9822243B2 (en) Freeze-dried composition
Yang et al. Fabricating poly (vinyl alcohol)/gelatin composite sponges with high absorbency and water-triggered expansion for noncompressible hemorrhage and wound healing
Wu et al. Nanofibrous asymmetric membranes self-organized from chemically heterogeneous electrospun mats for skin tissue engineering
RU2487701C2 (en) Solution for preparing chitosan material, method for preparing haemostatic material of this solution (versions) and medical device with using chitosan fibres
WO1999001166A1 (en) A method for preparing a non-fibrous porous material
JP2010254688A5 (en)
Baniasadi et al. 3D printing and properties of cellulose nanofibrils-reinforced quince seed mucilage bio-inks
Li et al. Polyvinyl alcohol/sodium alginate composite sponge with 3D ordered/disordered porous structure for rapidly controlling noncompressible hemorrhage
Liu et al. Bioactive wound dressing based on decellularized tendon and GelMA with incorporation of PDA-loaded asiaticoside nanoparticles for scarless wound healing
WO2015103988A1 (en) Medical dressing hydrogel composite fabric, and preparation method therefor and uses thereof
Long et al. Microfibrillated cellulose-enhanced carboxymethyl chitosan/oxidized starch sponge for chronic diabetic wound repair
Zhang et al. Preparation and evaluation of chitosan/polyvinylpyrrolidone/zein composite hemostatic sponges
JP7113194B2 (en) Method for manufacturing polymer membrane
Chen et al. A quaternized chitosan and carboxylated cellulose nanofiber-based sponge with a microchannel structure for rapid hemostasis and wound healing
Li et al. Continuous production of uniform chitosan beads as hemostatic dressings by a facile flow injection method
RU2709462C1 (en) Wound healing and haemostatic agent based on chitosan and a method for production thereof
Wang et al. Fabrication of microspheres containing coagulation factors by reverse microemulsion method for rapid hemostasis and wound healing
Yang et al. Preparation of methacrylated hyaluronate/methacrylated collagen sponges with rapid shape recovery and orderly channel for fast blood absorption as hemostatic dressing
Li et al. Construction of porous structure-based carboxymethyl chitosan/sodium alginate/tea polyphenols for wound dressing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210316