Способ повышения термостойкости желатина при модификации его флавоноидами

Авторы патента:

Леонов Денис Викторович (RU)

Кушнарев Владимир Андреевич (RU)

Яценко Антон Андреевич (RU)

Белугин Сергей Анатольевич (RU)

Устинов Егор Михайлович (RU)

A61K38/00 - Лекарственные препараты, содержащие пептиды (пептиды, содержащие бета-лактамовые кольца A61K 31/00; циклические дипептиды, не имеющие в молекуле какой-либо другой пептидной связи кроме формирующей их ядро, наприме

A61K31/352 - конденсированные с карбоциклическими кольцами, например каннабинолы, метантелин

Владельцы патента RU 2664440:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к биомедицине, а именно к повышению температурной стабильности желатина при изготовлении клеточных продуктов. Способ повышения термостойкости желатина при модификации его смесью дигидрокверцетина и арабиногалактана, включающий смешивание 20% раствора желатина с 10% раствором дигидрокверцетина и арабиногалактана, при весовом соотношении дигидрокверцетина и арабиногалактана 1:3, при этом растворы приготовлены на изотоническом растворе NaCl и смешаны в объемном соотношении растворов 9:1, далее смесь помещают в чашку Петри на 30 минут при температуре 22°С и влажности воздуха 55-75%. Вышеописанный способ позволяет эффективно повысить термостойкость желатина.

Настоящее изобретение относится к способам повышения термостойкости биообъектов (желатина) с использованием флавоноидов (дигидрокверцитина и арабиногалактана) и может быть использовано для изготовления биомедицинских клеточных продуктов. Необходимость повышения термостойкости желатина связана с требованиями к термостабильности биомедицинских клеточных продуктов.

Желатин - перспективный структурный компонент биомедицинских клеточных продуктов, способный образовывать подложки для различных клеточных линий /1, Ji S and Guvendiren М (2017) Recent Advances in Bioink Design for 3D Bioprinting of Tissues and Organs. Front. Bioeng. Biotechnol. 5:23. doi: 10.3389/fbioe.2017.00023/.

Существенное ограничение использования желатина, заключается в его низкой термостабильности, приводящей к нарушению структуры даже при незначительном повышении температуры образца. Имеющиеся способы повышения термостойкости желатина, заключаются в использовании химических веществ, таких как формальдегид или глутаровый альдегид (2, Ai Н, Mills D.K., Jonathan A.S. et al. Gelatin-glutaraldehyde cross-linking on silicone rubber to increase endothelial cell adhesion and growth. In Vitro Cell.Dev.Biol. - Animal (2002) 38:487. doi: 10.1290/1071-2690(2002)038<0487:GCOSRT>2.0.CO;2; 3, Yue, K. et al. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels. Biomaterials (2015) 73, 254-271. doi:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2015.08.045/.

В связи с этим, можно выделить следующие недостатки этих способов:

1. Токсичность указанных альдегидов для клеток, что существенно затрудняет применение подобных образцов в биомедицинских клеточных продуктах.

2. Необходимость глубокой очистки полученных образцов желатина от остатков альдегидов для снижения уровня цитотоксичности.

3. Отсутствие стандартных процедур применения химических модификаторов, в частности альдегидов, для повышения термостабильности желатина при его использовании в качестве компонентов биомедицинских клеточных продуктов.

Дигидрокверцетин - биологический флавоноид, используемый в медицинской и косметологической области /4, Л.С. Коренеева, В.А. Доровских и др. Эффективность применения дигидрокверцетина при экспериментальной гипергликемии. Дальневосточный медицинский журнал (2009) №1, 90-92/. При этом, существуют научные данные о способности дигидрокверцетина образовывать химические сшивки между отдельными волокнами коллагена, повышая стойкость последнего к химическим и физическим факторам /5, Yu.V. Shatalin, V.S. Shubina. A New Material Based on Collagen and Taxifolin: Preparation and Properties. Biophysics (2015) 3, №60; 474-478/. Это позволяет предположить подобный эффект дигидрокверцетина на молекулы желатина, так как он является продуктом гидролиза коллагена. Помимо этого, дигидрокверцетин - сильный антиоксидант /6, Л.Р. Якупова, В.Р. Хайрулилина и др. Антиокислительная активность флавоноидов коры лиственницы сибирской. Башкирский химический журнал (2007) 14, №1; 51-54/, что является его преимуществом среди других химических модификаторов в связи с возможным дополнительным цитопротективным эффектом. Однако дигидрокверцетин имеет низкие показатели растворимости в нейтральных по pH растворов, что затрудняет его использование с клеточными культурами. Данное ограничение позволяет обойти добавление к дигидрокверцетину арабиногалактана, способствующего повышению гидрофильности смеси /7. Пат. 2421215. Композиция с повышенной фармакологической активностью на основе дигидрокверцетина и растительных полисахаридов (варианты) /Душкин А.В., Метелева Е.С., Тихонов В.П. и др. Зарегистрированный в государственном реестре Российской Федерации 15 апреля 2010 г./

В результате проведенного патентно-информационного поиска ближайший аналог выявлен не был.

Задачей изобретения является создание способа повышения термостойкости желатина без использования цитотоксичных веществ.

Сущность изобретения заключается в приготовлении раствора 20% желатина, смешивании его в объеме 10 мл с 1 мл 10% раствора дигидрокверцетина и арабиногалактана (весовое соотношение сухих веществ - 1:3) в объемном соотношение растворов - 9:1, приготовленного на изотоническом растворе NaCl. Полученный после смешивания раствор помещают в чашку Петри на 30 минут при температуре 22°С и влажности воздуха 55-75%.

Способ получения модифицированного желатина осуществляют следующим образом. Приготавливают раствор №1 - 20% желатина на изотоническом растворе NaCl, после чего помещают его на 30 минут в термостат с температурой 56°С для ускорения растворения вещества. Приготавливают раствор №2 - 10% раствор дигидрокверцетина и арабиногалактана (весовое соотношении сухих веществ - 1:3) на изотоническом растворе NaCl. После полного растворения желатина, его раствор охлаждают до комнатной температуры (22-23°С). Производят смешивание раствора №1 и раствора №2 в объемном соотношении 9:1. Полученный после смешивания раствор помещают в чашку Петри на 30 минут при температуре 22°С и влажности воздуха 55-75%, что позволяет добиться полимеризации желатина. Избытки раствора №2, не вступившие в химическую реакцию, удаляются путем двукратного промывания образца физиологическим раствором после полимеризации желатина.

Изобретение основано на экспериментальных исследованиях термостойкости образцов желатина. Способ был отработан в серии экспериментальных работ, основанных на изучении разложения желатина и его модификаций при комнатной температуре (22-23°С) и при 37°С. Получены следующие данные: в исследованиях термостойкости желатина и его модификаций при 37°С, 20% раствор желатина начинал свое растворение на 60±5 секунд, полное разложение 130±10,5 секунд; 20% раствор желатина с добавленным 10% раствором дигидрокверцетина (объемное соотношение 9:1) - начало растворения 85±6,3 секунды, полное разложение 167±8,3 секунды. 20% раствор желатина с добавлением композиции дигидрокверцетина и арабиногалактана - начало растворения 98±7 секунд, полное разложение 190±9,1 секунда. Статистическая значимость полученных результатов оценивалась параметрическим методом с использованием t-критерий Стьюдента при p<0,01. Выявлены достоверные различия времени начала растворения и времени полного растворения образцов 20% желатина и образцов 20% желатина, модифицированных 10% раствором композиции дигидрокверцетина и арабиногалактана, что свидетельствует о повышении термостойкости желатина при его модификации композицией дигидрокверцетина и арабиногалактана. При этом отличия между образцами с использованием дигидрокверцетина и дигидрокверцетина и арабиногалактана также статистически значимы, что свидительствует о положительном влиянии добавления арабиногалактана на термостойкость желатина. Также исследовалась термостойкость желатина и модифицированного желатина при комнатной температуре (22-23°С). Полученные результаты следующие: термостабильность 20% раствора желатина - 14±0,3 часа, термостабильность 20% раствора желатина, модифицированного 10% раствором дигидрокверцетина (объемное соотношение 9:1) - 27±1,5 часов, термостабильность 20% раствора желатина, модифицированного 10% раствором композиции дигидрокверцетина и арабиногалактана - 36±2,2 часа. Данные результаты статистически значимы при p<0,01 при использовании параметрического метода с применением t-критерий Стьюдента.

Технический результат от использования способа - повышение термостабильности желатина при применении композиции дигидрокверцетина и арабиногалактана (весовое соотношение 1:3) с возможным цитопротективным действием, что может быть использовано для создания биомедицинских клеточных продуктов, например, органотипической структуры печени для изучения токсикологических свойств потенциальных лекарственных молекул.

Литература

1. Ji S and Guvendiren М (2017) Recent Advances in Bioink Design for 3D Bioprinting of Tissues and Organs. Front. Bioeng. Biotechnol. 5:23. doi: 10.3389/fbioe.2017.00023.

2. Ai H, Mills D.K., Jonathan A.S. et al. Gelatin-glutaraldehyde cross-linking on silicone rubber to increase endothelial cell adhesion and growth. In Vitro Cell.Dev.Biol. - Animal (2002) 38:487. doi: 10.1290/1071-2690(2002)038<0487:GCOSRT>2.0.CO.

3. Yue, K. et al. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels. Biomaterials (2015) 73, 254-271. doi: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2015.08.045.

4. Л.С. Коренеева, B.A. Доровских и др. Эффективность применения дигидрокверцетина при экспериментальной гипергликемии. Дальневосточный медицинский журнал (2009) №1, 90-92.

5. Yu.V. Shatalin, V.S. Shubina. A New Material Based on Collagen and Taxifolin: Preparation and Properties. Biophysics (2015) 3, №60; 474-478.

6. Л.Р. Якупова, B.P. Хайрулилина и др. Антиокислительная активность флавоноидов коры лиственницы сибирской. Башкирский химический журнал (2007) 14, №1; 51-54.

7. Пат. 2421215. Композиция с повышенной фармакологической активностью на основе дигидрокверцетина и растительных полисахаридов (варианты) / Душкин А.В., Метелева Е.С., Тихонов В.П. и др. Зарегистрированный в государственном реестре Российской Федерации 15 апреля 2010 г.

Способ повышения термостойкости желатина при модификации его смесью дигидрокверцетина и арабиногалактана, включающий смешивание 20% раствора желатина с 10% раствором дигидрокверцетина и арабиногалактана, при весовом соотношении дигидрокверцетина и арабиногалактана 1:3, при этом растворы приготовлены на изотоническом растворе NaCl и смешаны в объемном соотношении растворов 9:1, далее смесь помещают в чашку Петри на 30 минут при температуре 22°С и влажности воздуха 55-75%.

Изобретение относится к области генной инженерии, конкретно к рекомбинантному получению антиангиогенных белков, и может быть использовано в медицине. Сконструирована рекомбинантная плазмидная ДНК pERIG-PGS, обеспечивающая синтез в клетках Escherichia coli гибридного белка GyrA-PGS, содержащего модифицированный мини-интеин Мхе GyrA и антиангиогенный пептид Пигастин - производное фрагмента [44-77] фактора роста пигментного эпителия человека с присоединенной к С-концу последовательностью Pro-Gly-Pro.

Альтернативные составы для химерных полипептидов tnfr:fc // 2663727

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложена водная композиция, обладающая ингибирующим эффектом в отношении TNF (варианты).

Способ получения лекарственного средства, включающего биологически активный белок, и конечный продукт // 2663581

Группа изобретений относится к области техники сохранения биологически активных белков. Способ получения лекарственного средства, включающего биологически активный белок, включает стадии: предоставления водной композиции, включающей растворитель, биологически активный белок и между 20% по массе и 60% по массе неполимерного сахара; замораживания композиции с формированием по меньшей мере одного замороженного вещества, включающего растворитель в замороженной форме; помещения замороженного вещества в сушильный аппарат с нахождением на подложке, где подложка включает один или более удерживающих механизмов, которые определяют одну или более границ подложки, где максимально 30% поверхности вещества контактирует с одним или более удерживающим механизмом; снижения давления в сушильном аппарате ниже атмосферного давления; обеспечения нагрева вещества с целью сублимации замороженного растворителя вещества и получения высушенного вещества; где биологически активный белок диспергирован в твердой среде неполимерного сахара и где вещество представляет собой сфероид, который имеет объем, равный или превышающий 50 мкл.

Композиции и способы для модификации заданной последовательности нуклеиновой кислоты-мишени // 2663354

Изобретение относится к биотехнологии. Описан способ модифицирования заданного сайта-мишени в последовательности нуклеиновой кислоты-мишени в клетке-хозяине с помощью программируемого нуклеопротеинового молекулярного комплекса.

Способ получения высокочистого нейротоксического компонента ботулотоксина и его применения // 2663136

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен высокочистый нейротоксический компонент токсина Clostridium botulinum с содержанием одноцепочечной формы менее 2,00% по весу для лечения, связанного с гиперактивной холинергической иннервацией мышц или экзокринных желез заболевания или состояния, способ получения вышеуказанного высокочистого нейротоксического компонента ботулотоксина и фармацевтическая композиция для лечения, связанного с гиперактивной холинергической иннервацией мышц или экзокринных желез заболевания или состояния.

Пептидомиметики // 2662973

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к пептидомиметикам эпитопа аполипопротеина А-I, и может быть использовано в медицине. Пептидомиметик эпитопа аполипопротеина А-I, способный специфично связываться с антителами против аполипопротеина А-I, используется в диагностическом иммунологическом методе анализа и позволяет выявить ряд сердечно-сосудистых заболеваний по образцу биологической жидкости.

Средство для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением уровня экспрессии гена prok 1 и/или уменьшением количества белка прокинетицина 1 на основе генно-терапевтических субстанций с геном prok 1, способ получения и использования // 2662944

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к терапевтическим генно-инженерным средствам, и может быть использовано для коррекции патологических состояний человека, связанных с уменьшением экспрессии гена PROK 1 и/или уменьшением количества белка прокинетицина 1.

Улучшенные способы применения рекомбинантных секретоглобинов человека // 2662665

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к терапевтическим композициям секретоглобинов человека, и может быть использовано в медицине для предупреждения осложнений острых и хронических состояний дыхательной системы.

Липидные наночастицы для ранозаживления // 2662097

Группа изобретений относится к липидным наночастицам и их применению в качестве фармацевтических композиций для ранозаживления. Раскрыта липидная наночастица для ранозаживления, включающая эпидермальный фактор роста (EGF), твердый при комнатной температуре липид, выбранный из группы, содержащей глицерилпальмитостеарат, глицерилмоностеарат и глицерилбегенат и их смеси, жидкий при комнатной температуре липид, выбранный из группы, содержащей триглицерид каприловой кислоты и каприновой кислоты, соевое масло, изопропилмиристат, касторовое масло и их смеси, и неионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, содержащей сложные эфиры сорбитана, полиэтоксилированные сложные эфиры сорбитана, полиэтилен-полипропилен гликоль и их смеси.

Композиции и способы на основе dac hyp // 2661764

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к композиции даклизумаба, и может быть использовано в медицине. Полученная композиция препарата даклизумаба подходит для подкожного введения и может быть применена при лечении индивидов, страдающих от рассеянного склероза.

Способ получения низкоминерализованного препарата на основе фульвовых кислот пелоидов // 2663570

Изобретение относится химико-фармацевтической промышленности и представляет собой способ получения низкоминерализованной субстанции на основе фульвовых кислот пелоидов, включающий щелочное извлечение, подкисление, отделение осадка, фильтрование экстракта, адсорбцию целевого продукта на активированном угле, элюирование раствором щелочи, пропускание через катионит, растворение в растворе натрия гидроксида, отличающийся тем, что низкоминерализованные иловые сульфидные грязи трехкратно обрабатывают 1 моль/л раствором хлорной кислоты в масс.

Производные хромена, замещённые посредством алкоксида, в качестве ингибиторов взаимодействия tcr-nck // 2658910

Изобретение относится к группе соединений формулы (I), содержащих хроменовое ядро, где R1 выбран из водорода и замещенного или незамещенного C1-С6 алкила; R2 и R3 независимо выбраны из водорода и замещенного или незамещенного C1-C6 алкила; или R2 и R3 вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют замещенный или незамещенный гетероцикл, где гетероцикл представляет собой стабильный моноциклический или бициклический радикал, содержащий от 3 до 15 членов, который является ненасыщенным, насыщенным или частично насыщенным и который состоит из атомов углерода и по меньшей мере одного гетероатома, выбранного из следующей группы: азот, кислород или сера; R4 представляет собой галоген; каждый C1-C6 алкил необязательно и независимо замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена, гидроксила, карбоксила, карбонила, циано, нитро, меркапто, С3-С6 циклоалкила и NR'R'', где R' и R'' независимо выбраны из Н и незамещенного C1-C4 алкила; каждый С3-С6 циклоалкил и гетероцикл необязательно и независимо замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена, гидроксила, карбоксила, карбонила, циано,амино, нитро, меркапто и незамещенного С1-С4 алкила; или их фармацевтически приемлемым солям, при условии, что соединение формулы (I) не представляет собой 1-((4-(4-фторфенил)-6-метокси-2Н-хромен-3-ил)метил)пирролидин, и способу их получения.

Соли и кристаллические формы // 2654855

Изобретение относится к солям и кристаллическим формам (S)-6-хлор-7-(1,1-диметилэтил)-2-трифторметил-2H-1-бензопиран-3-карбоновой кислоты, где соль выбрана из группы, состоящей из калевой соли и меглюминовой соли, а также к фармацевтической композиции на основе этих соединений для лечения заболеваний, опосредованных ингибитором циклооксигеназы-2, способу ее получения и ее применению.

Церебропротекторное средство // 2648451

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к церебропротекторному средству. Применение изокверцитрина формулы в качестве средства, обладающего церебропротекторным действием.

Способ концентрирования и разделения флавоноидов // 2646805

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для концентрирования и разделения флавоноидов (ФЛ), таких как кверцетин, (+)-катехин, нарингин, для последующего определения в растительных образцах, фармацевтических препаратах.

Производное кумарина // 2646756

Изобретение относится к новому производному кумарина, представленному следующей формулой (I), или его фармацевтически приемлемой соли или гидрату, где R1 и R2 являются одинаковыми или разными и представляют собой (а) фенил, необязательно замещенный алкокси, алкилом, циано, нитро, гидрокси, трифторметилом, амино, карбокси, алкоксикарбонилом, фенилом или одним или двумя атомами галогена, (b) пиридил, (с) алкил или (d) тиенил, а также к фармацевтическому агенту, содержащего такое соединение в качестве активного ингредиента.

Способ получения 7-замещенных 4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидро-9н-ксантен-2-карбоновых кислот и их цитотоксическая активность // 2645679

Изобретение относится к органической и медицинской химии, а именно: к способу получения 7-замещенных 4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидро-9H-ксантен-2-карбоновых кислот общей формулы I, где: R=СН3О (Ia); R=СН3 (Iб); R=Н (Iв); R=Br (Iг); R=Сl (Iд), путем взаимодействия 6-замещенных 3-(4-оксо-4Н-хромен-3-ил)акриловых кислот, где заместители имеют вышеуказанные значения, с енамином N-(2-метилпроп-1-енил)пирролидином при температуре от 20 до 80°С в течение от 0,5 до 4 часов в присутствии катализатора нитрата лантана (III) в количестве от 0 до 20 мол.

Системы, способы и составы для лечения рака // 2644635

Описаны способ и составы для лечения рака с применением по меньшей мере двух эпигенетических модификаторов. Предложены: способ лечения пациента с раковым заболеванием, включающий совместное введение терапевтически эффективного количества кверцетина и фенилбутирата натрия (ФБН), причем каждый из кверцетина и фенилбутирата натрия вводят внутривенно, и доза кверцетина составляет от 0,5 до 1,5 г, и доза фенилбутирата натрия составляет от 1 до 10 г; фармацевтическая комбинация указанных соединений для лечения пациента с раковым заболеванием и для применения в лечении ракового заболевания и набор для лечения пациента с раковым заболеванием.

Средство, улучшающее микроваскуляризацию в ткани головного мозга // 2644286

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к средству, влияющему на микроваскуляризацию в ткани головного мозга. Применяется дигидрокверцетин в качестве средства, улучшающего микроваскуляризацию в ткани головного мозга.

Способ лечения тромботических нарушений с применением композиций, содержащих кверцетин // 2642983

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения тромботического нарушения, а именно венозного тромбоза. Для этого нуждающемуся в этом субъекту вводят эффективное количество композиции, которая включает изокверцетин, витамин В3 и витамин С.

Способ повышения термостойкости желатина при модификации его дигидрокверцетином и температурой // 2664445

Изобретение относится к биомедицине, а именно к повышению температурной стабильности желатина при изготовлении клеточных продуктов. Способ повышения термостойкости желатина при модификации его дигидрокверцетином, включающий смешивание 20% раствора желатина с 10% раствором дигидрокверцетина, приготовленных на изотоническом растворе NaCl, взятые в объемном соотношении растворов 9:1, далее смесь помещают в чашку Петри на 30 минут при температуре 4°С. Вышеописанный способ позволяет эффективно повысить термостойкость желатина.