Способ получения биологического материала для основы мягких и твердых лекарственных форм и косметических изделий

 

Изобретение относится к медицине, к фармацевтической и косметической отраслям. Целью изобретения является расширение арсенала средств, а также исключение аллергических реакций. Поставленная цель достигается тем, что используют кератинсодержащие материалы, обрабатывают их при 16 - 32С, причем сначала в течение 4 - 28 ч обрабатывают при рН 10,8 - 13,8 и жидкостном коэффициенте 10 - 35 раствором, содержащим 0,1 - 5,0% пероксида натрия, 1 - 10% хлорида натрия и 0,5 - 5,0% пероксида водорода, после промывки заливают на 4 - 24 ч раствором с рН 1,2 - 2,9 и жидкостным коэффициентом 5 - 10, содержащим 0,1 - 5,0% ортофосфорной кислоты и 0,1 - 3,0% азотной кислоты, затем поворотно обрабатывают щелочным раствором при жидкостном коэффициенте 10 - 25, после нейтрализации устанавливают рН 7,0 - 9,0, гомогенизируют, фильтруют, добавляют этанол до концентрации 10 - 40% и выделяют целевой продукт в осадок, который может быть высушен и использован в виде порошка с размером частиц не более 3 мм, в виде губки или пленки. 3 з. п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к медицине, фармацевтической и косметической отраслям народного хозяйства, а именно к способам получения искусственных материалов из сырья животного происхождения, пригодных для изготовления твердых и мягких форм и изделий.

Известен способ переработки кератинсодержащего сырья для получения полных гидролизатов, пищевых белков и аминокислот для коpмления кроликов.

Известны также следующие способы переработки кератинсодержащего сырья: солянокислый гидролиз; гидролизом с помощью мочевины: он же, но с последующей экстракцией уксусной и муравьиной кислотами; ультразвуком с добавлением амилооризина; с последующими очисткой углем и нейтрализацией и добавлением сульфита и сульфида натрия; только при помощи давления и температуры; с усилением гидролитического воздействия серной кислотой; с экстракцией N, N-диметилформамидом; а также при воздействии метабисульфитом натрия или калия и гидроксида натрия в присутствии фермента.

Недостатки этих способов заключаются в том, что при достижении полного или частичного гидролиза кератина, как необходимого условия для получения кормовых добавок, полученный продукт его переработки не может быть использован в качестве биоматериала медицинского и косметического назначения. Он не обладает комплексом необходимых свойств, обеспечивающих возможность его применения, а именно высокой степенью очистки белка кератина от примесей, его гидрофильностью, ассоциативной и комплексообразующей способностью для получения различных форм при сушке, способностью рассасываться под действием протеолитических ферментов в заданные сроки и не вызывать аллергической реакции тканей организма.

Из известных способов обработки животного сырья для изготовления биоматериалов медицинского назначения наиболее близким по технической сути является способ получения коллагенового материала, заключающийся в обессоливании коллагенсодержащего сырья, проведении от 3 до 5 циклов обработок, каждый из которых включает последовательную инкубацию щелочным раствором пероксида натрия или смеси растворов гидроксида натрия и пероксида водорода и кислым раствором орто-фосфорной и уксусной кислот с добавлением лимонной кислоты и глицерина с последующей лиофилизацией, упаковкой и стерилизацией. Однако применительно к кератинсодержащему сырью данный способ не позволяет растворить, очистить и выделить белок кератин с комплексообразующими свойствами, необходимыми для формирования губки, пленки, крема, мази, порошка или других форм, применяемых как гидрофильная основа в медицине и косметологии.

Целью изобретения является расширение арсенала искусственных биологических материалов не вызывающих аллергическую реакцию.

Поставленная цель достигается тем, что кератинсодержащее сырье обрабатывают в замачивающих растворах, выводят на заданный рН уровень, гомогенизируют, фильтруют, фракционно очищают, сушат, упаковывают и стерилизуют, причем в качестве замачивающих растворов используют последовательно: 0,1-5,0% водного раствора пероксида натрия с добавлением 1 - 10% хлорида натрия и 0,5-5,0% пероксида водорода при температуре 16-32^оС и рН 10,8-13,8 в течение 4-28 ч при жидкостном коэффициенте (ж. к. ) 10 - 35, промывают двукратно водой, объемом, в 10-20 раз превышающим массу исходного сырья, и замачивают в растворе, содержащем 0,1-5,0% раствор ортофосфорной кислоты с добавлением в него 0,1-3,0% азотной кислоты при температуре 16-32^оС и рН 1,2-2,9 в течение 4-24 ч и ж. к. 5 - 10, затем промывают двукратно водой с ж. к. 5-10 и замачивают в водном растворе, содержащем 0,1-4,0% пероксида натрия с добавлением 1-8% хлорида натрия от массы раствора и 0,3-4,0% пероксида водорода при температуре 16-32^оС с рН 10,8-13,6 в течение 4-24 ч при ж. к. 10 - 25; затем полученную массу нейтрализуют водным раствором неорганической кислоты до рН 6,0-7,0, промывают трехкратно дистиллированной водой, затем добавляют 25 - 100 объемов 0,05-0,50% гидроксида натрия на срок 4 - 24 ч, устанавливают рН в пределах 7,0-9,0 при температуре 16-32^оС, затем гомогенизируют, фильтруют, выделяют фракцию, добавляя в отфильтрованный раствор равный объем 20-80% -ного водного раствора этилового спирта. Полученный осадок концентрацией 0,5 - 5,0% растворенного белка может быть использован в качестве: гидрофильной основы для получения мазевых, линиментных, кремовых, бальзамных и других фармацевтических и косметических препаратов; подвергнутый лиофилизации кератиновый раствор концентрацией 0,1 - 3,5% образует губчатый материал пористостью 60 - 98% и ферментативной устойчивостью 2 - 48 ч по времени рассасывания, используемый для лечения трофических язв, ожогов, ран и других повреждений кожного покрова; 0,1-2,5% -ный кератиновый раствор, высушенный в лотках с подогревом до 95^оС, образует пленку для аналогичных целей с предыдущим пунктом; подвергнутый сушке кератиновый материал перерабатывают в порошок с размером частиц до 3 мм, который может служить самостоятельной формой изделия для лечения, защиты кожного покрова, соединительной ткани, и в качестве полуфабриката для получения различных лекарственных и косметических форм и изделий: мази, крема, линименты, присыпки, губки, пленки, капсул, таблеток, биопластырей, свечей, теней для век, румян, шампуня, бальзама и др. Любая из указанных форм биоматериала может быть упакована в двойные пакеты из полиэтилена и полихлорвинила и стерилизована γ -облучением дозой до 25 кГ.

Исключение любого из указанных признаков, изменение порядка обработки, равно как и использование иных режимов обработки, не позволяет получить целевой продукт.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Кератинсодержащее сырье освобождают от механических примесей (пыли, опилок), замачивают в водном растворе, содержащем 0,1-5,0% пероксида натрия, 1-10% хлорида натрия и 0,5-5,0% пероксида водорода при рН 10,8 - 13,8 и температуре среды 16-32^оС в течение 4-28 ч, при этом масса раствора превышает массу сырья в 10-35 раз, что позволяет полностью и равномерно обводнить всю поверхность шерстяного волокна. В процессе первой обработки происходит значительное набухание сырья, разрушение наружного кутикулярного слоя, обезжиривание сырья и частичный разрыв поперечных и продольных межмолекулярных связей. По окончании обработки раствор сливают и промывают двукратно водопроводной водой при температуре 16-32^оС и ж. к. 10-20. Вторая обработку проводят в водном растворе, содержащем 0,1-5,0% ортофосфорной и 0,1-3,0% азотной кислот с рН раствора 1,2 - 2,9 при температуре 16-32^оС, ж. к. 5-10 в течение 4-24 ч. После двукратной промывки осажденный кератиновый полуфабрикат подвергают третьей обработке в водном растворе, содержащем 0,1-4,0% пероксида натрия, 1-8% хлорида натрия и 0,3-4,0% пероксида водорода при рН 10,8-13,6 и ж. к. 10-25 в течение 4-24 ч для полного разрушения кутикулярного слоя, очистки кератина от побочных компонентов, его деструкции до уровня молекулярных и надмолекулярных образований (макрочастиц фибриллы 30-250 мкм). Далее деструктированный кератин нейтрализуют водным раствором любой неорганической кислоты до рН 6,0-7,0, промывают трехкратно дистиллированной водой с рН 5,5-6,5 до полного исчезновения белого осадка - образовавшихся солей и разрушенного кутикулярного слоя. Затем расщепленный частично-денатурированный кератин выводят на заданный рН уровень, равный 7,0-9,0, при температуре 16-32^оС, добавляя 25-100 объемов (массы) раствора (от массы исходного сырья), содержащего 0,05-0,50% гидроксида натрия. В течение 4-24 ч рН стабилизируется, масса полностью поглощает раствор, максимально обводняясь. После чего "созревший" кератин гомогенизируют до состояния низкодисперсной коллоидной системы, которую фильтруют для очистки от механических примесей (опилок, мусора) и нерасщепленного волоса. Полученный фильтрат заливают равным объемом 20-80% -ного водного раствора этилового спирта, отделяют надосадочную жидкость, содержащую полипептиды и аминокислоты от молекулярно-растворимого кератина с концентрацией 0,5 - 5% белка. Полученное на данном этапе вещество может быть использовано в качестве; гидрофильной основы при выработке мази, крема, линимента, бальзама, шампуня или других мягких форм медицинского и косметического назначения. Для создания необходимой консистенции, внешнего вида и сохранности основы в нее добавляют: 0,01-0,50% консерванта, типа нипагина, бензола; 0,2-5,5% эмульгатора, насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, глицерина, ланолина, вазелина; 0,05-3,00% комплексообразователя в виде солей или оксидов тяжелых металлов типа титана, хрома, цинка, меди и т. п.

покровного гемостатического материала при условии лиофилизации разбавленного кератинового раствора до концентрации 0,1-3,5% и получения губчатого материала с пористостью 60 - 98% и ферментативной устойчивостью 2 - 48 ч по времени рассасывания для лечения ран, ожогов, трофических язв и других повреждений кожного покрова; пленки при сушке растравленного кератинового раствора до концентрации 0,1-2,5% с подогревом лотка или противня до 95^оС и воздухопотоком;
порошка с размером частиц до 3 мм, который может служить как самостоятельной лекарственной и косметической формой изделия для покрытия или защиты кожного покрова, так и как универсальный гидрофильный полуфабрикат для получения указанных форм медицинских и косметических изделий и препаратов, например губок, пленок, пластырей, гелей, таблеток, свечей, капсул, мазей, линиментов, кремов, теней для век, румян, шампуней, бальзамов и других мягких и твердых форм.

Реализация предлагаемого способа поясняется следующими примерами, изложенными в табл. 1, где в примерах N 7 и N 8 приведены описания способов получения кератинового биоматериала с превышающими верхними и нижними значениями концентраций основных реагентов. Характеристика полученных биоматериалов представлена в табл. 2, 3 и 4.

Невозможность получения кератинового раствора и, соответственно биоматериалов на его основе, по технологии контрольного варианта обуславливает отсутствие данных для прототипа в табл. 2, 3 и 4. (56) Авторское свидетельство СССР N 1622990, кл. A 61 L 25/00, 1988.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОСНОВЫ МЯГКИХ И ТВЕРДЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ И КОСМЕТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий чередующуюся обработку щелочными и кислыми растворами, нейтрализацию, упаковку и стерилизацию целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью расширения арсенала средств, а также исключения аллергической реакции, в качестве сырья используют кератинсодержащие материалы, обрабатывают их при 16 - 32^oС в течение 4 - 28 ч при рН 10,8 - 13,8 и жидкостном коэффициенте 10 - 35 раствором, содержащим 0,1 - 5,0% пероксида натрия, 1 - 10% хлорида натрия и 0,5 - 5,0% пероксида водорода, после промывки заливают на 4 - 24 ч раствором с рН 1,2 - 2,9 и жидкостным коэффициентом 5 - 10, содержащим 0,1 - 5,0% ортофосфорной кислоты и 0,1 - 3,0% азотной кислоты, затем повторно обрабатывают щелочным раствором при жидкостном коэффициенте 10 - 25, после нейтрализации устанавливают рН 7,0 - 9,0, гомогенизируют, фильтруют, добавляют этанол до конечной концентрации 10 - 40% и выделяют целевой продукт в осадок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения универсальной формы продукта для длительного хранения и транспортировки, а также получения других видов изделий, осадок высушивают и измельчают до размера частиц 3 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения целевого продукта в виде губки, готовят 0,1 - 3,5% -ный раствор и подвергают его лиофилизации.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения целевого продукта в виде пленки, готовят 0,1 - 2,5% -ный раствор и высушивают его при нагревании не выше 95^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3