Способ получения инсулинсодержащей композиции



Способ получения инсулинсодержащей композиции
Способ получения инсулинсодержащей композиции
Способ получения инсулинсодержащей композиции

Владельцы патента RU 2752509:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) (RU)

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения инсулинсодержащей композиции. Способ получения инсулинсодержащей композиции, включающий иммобилизацию инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, при чем сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием, при этом водный раствор содержит: акриламид; N,N'-метиленбисакриламид; овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты; меркаптоуксусная кислота, взятые в определенном соотношении. Вышеописанный способ позволяет повысить эффективность действия инсулинсодержащей композиции за счет уменьшения времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при пероральном введении до 30-45 минут. 3 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области химии полимеров, биохимии и медицины, а именно к способу получения инсулинсодержащей композиции, которую используют для лечения сахарного диабета путем перорального введения инсулина.

В настоящее время, по данным ВОЗ, в мире около 300 миллионов человек страдают сахарным диабетом, названным «неинфекционной эпидемией XX и XXI вв.», а по прогнозам к 2025 году количество больных диабетом вырастет до 435 миллионов. Лечение сахарного диабета сейчас, в основном, сводится к периодическим (несколько раз в сутки) инъекциям инсулина. И хотя такой способ лечения позволяет сохранить жизни большинству больным, введение инсулина непосредственно в кровоток имеет принципиальный недостаток.

Обычно (в норме) инсулин из поджелудочной железы сначала попадает в печень через кровеносные сосуды, соединенные с портальной печеночной веной. Через ту же вену в печень транспортируются продукты пищеварения. Поскольку основной функцией инсулина является регулирование последующих трансформаций продуктов пищеварения, то в естественных условиях оба эти компонента попадают в печень одновременно. Печень, в свою очередь, контролирует количество инсулина, достигающего других органов и тканей. При инъекционном же введении инсулина, а это практически единственный способ лечения сахарного диабета, такой контроль отсутствует, что и является причиной таких осложнений при сахарном диабете, как сердечно-сосудистые заболевания, расстройство функций головного мозга и т.д.

Единственной возможностью подключения печени к распределению инсулина является пероральное введение гормона, моделирующее естественный путь секреции инсулина [Saffran М., Pansky В., Colin Budd G., Williams F.E. // Insulin and gastrointestinal tract / Journal of Controlled release. 1997, V. 46. №1. Р. 89-98].

Известен способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в гидрогеле на основе карбоксиметилцеллюлозы и полиакриловой кислоты [Gao X., Cao Y., Song X., Zhang Z., Zhuang X., He С., Chen X. Biodegradable, pH-responsive carboxymethyl cellulose/poly(acrylic.acid) hydrogels for oral insulin delivery // Macromolecular Bioscience. 2014. V. 14. №4. P. 565-575].

Недостатком этого способа является невысокая эффективность действия композиции при пероральном введении по сравнению с инъекцией раствора инсулина. Снижение концентрации глюкозы в крови наблюдалось в течение шести часов после введения композиции.

Известен способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в гидрогеле на основе альгинат-декстран сульфата, связанного в комплекс с хитозан-полиэтиленгликоль-альбумином [Reis С.Р., Veiga F.J.., Ribeiro A.J., Neufeld R.J., Christiane C. Affiliation Nanoparticulate biopolymers deliver insulin orally eliciting pharmacological response // Journal of Pharmaceutical Science. 2008. V. 97. №12. Р. 5290-5305].

Недостатком этого способа является невысокая эффективность действия композиции при пероральном введении по сравнению с инъекцией раствора инсулина. Максимальное снижение концентрации глюкозы в крови наблюдалось через 14 часов после перорального введении композиции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц [Патент РФ №2066551, А61K 38/28, А61K 38/55, опубл. 20.09.1996, Бюл. №26].

Недостатком известного способа является невысокая эффективность действия инсулинсодержащей композиции при пероральном введении. Так, если при инъекции раствора инсулина животным максимальное снижение уровня глюкозы в крови достигается через 30-45 минут, то при пероральном введении инсулинсодержащей композиции максимальное снижение уровня глюкозы достигается через 80-90 минут.

Задачей изобретения является повышение эффективности действия инсулинсодержащей композиции при пероральном введении, что выражается в ускорении снижения уровня глюкозы в крови.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, содержащего, г/ 100 мл: акриламид - 7,0-10,0, N,N'-метиленбисакриламид - 0,8-1,0, овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты - 0,4-0,8, меркаптоуксусная кислота - 0,01-0,12, с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием.

Известен сшитый полиакриламид, модифицированный овомукоидом из белка утиных яиц и меркаптоуксусной кислотой, получаемый путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, с последующим измельчением образующегося гидрогеля и промыванием его бикарбонатным буфером до полного удаления непрореагировавших соединений [Патент РФ №2484475 C1, G01N 33/53, C12N 11/0, опубл. 10.06.2013, Бюл. №16].

Однако применение полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц и меркаптоуксусной кислотой, в инсулинсодержащей композиции для перорального введения не известно из уровня техники и приводит к неожиданному техническому результату - повышение эффективности действия инсулинсодержащей композициия за счет уменьшения времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при пероральном введении до 30-45 минут (времени, близкого ко времени максимального снижения концентрации глюкозы в крови при инъекции раствора инсулина).

В таблице 1 приведены составы конкретных смесей при получении модифицированного сшитого полиакриламида и свойства получаемого гидрогеля.

Модифицированный сшитый полиакриламид получают путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации: N,N,N,N-тетраметилэтилендиамин-персульфат аммония.

Степень набухания гидрогелей оценивают гравиметрически и рассчитывают по формуле: Sr=m1/m2-1, где m1 и m2 - массы равновесно набухшего и лиофильно высушенного гидрогеля, соответственно.

Для изучения проницаемости к 2 мл геля, набухшего в 0.5 М бикарбонате аммония, рН 8.0, добавляют 4 мл раствора белка в том же буфере. Смесь оставляют при 4°C до установления постоянного значения оптической плотности раствора белка при 280 нм (обычно не более 48 ч). Концентрацию белка в исходном растворе и после его инкубации с гелем оценивают с использованием калибровочной зависимости. Учитывая соотношения объемов используемых фаз, рассчитывают количество пор, доступных для белка, принимая за 100% их количество, доступных для воды.

По сравнению с прототипом модифицированный полиакриламидный гидрогель имеет повышенную степень набухания и пониженное содержание пор большого размера.

Пример 1

0.5 г лиофильно высушенного полиакриламидного гидрогеля №1, модифицированного овомукоидом и меркаптоуксусной кислотой, помещают в 15.0 мл водного раствора инсулина (активность инсулина равна 25 Ед/мг) с концентрацией 0.5 мг/мл на 1 час при комнатной температуре. В течение этого времени полимер полностью набухает в растворе и готов к употреблению.

Синтезированный гидрогель отделяют от раствора инсулина и вводят перорально с помощью катетера кроликам-самцам Шиншилла, массой 2.0-3.1 кг в количестве, соответствующем 5 Ед. инсулина на кг массы животного. Образцы крови забирают через 30, 45, 65, 80 и 90 минут. Концентрацию глюкозы в крови определяют с помощью глюкометра One Touch («Johnson & Johnson», США). Результаты представлены в таблице 2.

Примеры 2-4

Процесс проводят по примеру 1, используя модифицированные полиакриламидные гидрогели №2-4. Результаты приведены в таблице 2.

Пример 5 (контрольный).

Процесс проводят по примеру 1, используя модифицированную инсулинсодержащую композицию, полученную по способу-прототипу. Результаты приведены в таблице 2.

Из табл. 2 видно, что использование предложенного способа позволяет получать инсулинсодержащую композицию с повышенной эффективностью при его пероральном применении. Так, если при использовании композиции, полученной по способу-прототипу, время максимального снижения концентрации глюкозы в крови составляет 80-90 мин, то при использовании гидрогеля, полученного по предложенному способу, это время равно 30-35 мин, что сопоставимо с обычно наблюдаемым временем при инъекционном введении раствора инсулина. Однако при этом, как и для всех перорально вводимых препаратов инсулина, сохраняется физиологический путь поступления инсулина в кровоток (табл. 3).

Видно, что если при инъекционном введении инсулин сразу проникает в кровоток, то при пероральном введении инсулин первоначально попадает в печень, подключая ее к распределению инсулина в организме и снижая тем самым риски часто наблюдаемых осложнений при лечении сахарного диабета.

Возможность перорального введения инсулина не только создает большие удобства для больных сахарным диабетом, но и позволяет усовершенствовать стратегию лечения этого заболевания.

Способ получения инсулинсодержащей композиции иммобилизацией инсулина в объеме сшитого полиакриламида, модифицированного овомукоидом из белка утиных яиц, отличающийся тем, что сшитый полиакриламид дополнительно модифицирован меркаптоуксусной кислотой путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, содержащего, г/100 мл: акриламид - 7,0-10,0, N,N'-метиленбисакриламид - 0,8-1,0, овомукоид из белка утиных яиц, ацилированный хлорангидридом акриловой кислоты - 0,4-0,8, меркаптоуксусная кислота - 0,01-0,12, с последующим измельчением образующегося гидрогеля, промыванием его бикарбонатным буфером и высушиванием.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности и медицины, а именно к способу получения иммобилизованного ферментного препарата на основе коллагеназы, полисахаридов, модифицированных виниловыми мономерами, и гиалуроновой кислоты, включающему растворение коллагеназы в водном растворе низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в соотношении 10 мг коллагеназы на 2 мл водного раствора низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в концентрации 1.5%, при этом осуществляют перемешивание до полного растворения при комнатной температуре; затем проводят иммобилизацию коллагеназы путем добавления к полученной смеси графт-сополимера карбоксиметилцеллюлозы 50-100 кДа (КМЦ) или хитозана 50-100 кДа (ХТЗ) с N-винилимидазолом (ВИ) или N,N-диметиламиноэтилметакрилатом (ДМАЭМА) в количестве от 100 до 290 мг для получения жидкого препарата или от 300 до 500 мг для получения геля.

Настоящее изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности и медицины, а именно к способу получения иммобилизованного ферментного препарата на основе бромелайна, полисахаридов, модифицированных виниловыми мономерами, и гиалуроновой кислоты, включающему растворение бромелайна в водном растворе низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа, или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа, или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в соотношении 10 мг бромелайна на 2 мл водного раствора низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа, или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа, или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в концентрации 1.5%, при этом осуществляют перемешивание до полного растворения при комнатной температуре; затем проводят иммобилизацию бромелайна путем добавления к полученной смеси графт-сополимера карбоксиметилцеллюлозы 50-100 кДа (КМЦ) или хитозана 50-100 кДа (ХТЗ) с N-винилимидазолом (ВИ) или Ν,Ν-диметиламиноэтилметакрилатом (ДМАЭМА) в количестве от 100 до 290 мг для получения жидкого препарата или от 300 до 500 мг для получения геля.

Настоящее изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности и медицины, а именно к способу получения иммобилизованного ферментного препарата на основе трипсина, полисахаридов, модифицированных виниловыми мономерами, и гиалуроновой кислоты, включающему растворение трипсина в водном растворе низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в соотношении 10 мг трипсина на 2 мл водного раствора низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в концентрации 1.5%, при этом осуществляют перемешивание до полного растворения при комнатной температуре; затем проводят иммобилизацию трипсина путем добавления к полученной смеси графт-сополимера карбоксиметилцеллюлозы 50-100 кДа (КМЦ) или хитозана 50-100 кДа (ХТЗ) с N-винилимидазолом (ВИ) или Ν,Ν-диметиламиноэтилметакрилатом (ДМАЭМА) в количестве от 100 до 290 мг для получения жидкого препарата или от 300 до 500 мг для получения геля.

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения иммобилизованного ферментного препарата на основе фицина, полисахаридов, модифицированных виниловыми мономерами, и гиалуроновой кислоты, включающему растворение фицина в водном растворе низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа, или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа, или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в соотношении 10 мг фицина на 2 мл водного раствора низкомолекулярной гиалуроновой кислоты 300 кДа, или среднемолекулярной гиалуроновой кислоты 500 кДа, или высокомолекулярной гиалуроновой кислоты 800 кДа в концентрации 1.5%, при этом осуществляют перемешивание до полного растворения при комнатной температуре; затем проводят иммобилизацию фицина путем добавления к полученной смеси графт-сополимера карбоксиметилцеллюлозы с молекулярной массой 50-100 кДа (КМЦ) или хитозана (ХТЗ) с молекулярной массой 50-100 кДа с N-винилимидазолом (ВИ) или N,N-диметиламиноэтилметакрилатом (ДМАЭМА) в количестве от 100 до 290 мг для получения жидкого препарата или от 300 до 500 мг для получения геля.

Изобретение может быть использовано в области биологической очистки промышленных и бытовых сточных вод для создания материалов, обладающих иммобилизационной способностью при использовании в качестве носителя активной биомассы. Способ включает изготовление материала из полимерных веществ, содержащих органические добавки, путем смешения с последующим экструдированием полученной смеси.

Изобретение относится к биотехнологии. Способ предусматривает получение гемосорбента путем радикальной полимеризации при комнатной температуре под действием окислительно-восстановительного катализатора полимеризации водного раствора, содержащего 0,1-0,9% мас.

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к способу получения средства на основе фицина, обладающего ранозаживляющим и регенерирующим действием, согласно которому осуществляют иммобилизацию фицина в буферном растворе на матрицу ионообменных волокон ВИОН КН-1 в соотношении 20 мл буферного раствора фицина в концентрации 1 мг/мл на 1 г волокон, при этом в качестве буферного раствора используют 0.05 М трис-HCl буфер с рН 7,0; далее проводят инкубирование в течение 24 часов при комнатной температуре с периодическим перемешиванием; а затем промывают образовавшийся осадок 0.05 М трис-HCl буфером с рН 7,0 до отсутствия в промывных водах фицина.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и представляет собой способ получения гетерогенного препарата на основе бромелайна, обладающего ранозаживляющими свойствами, включающий иммобилизацию ферментного препарата в буферном растворе, инкубирование и промывку, отличающийся тем, что иммобилизацию бромелайна проводят на матрицу ионообменных волокон ВИОН КН-1 или ВИОН АН-1 в соотношении 20 мл раствора фермента в концентрации 2 мг/мл на 1 г волокон; в качестве буферного раствора для иммобилизации на ВИОН КН-1 используют 0.05 М глициновый буфер с pH 9.0-10,5 или 0.05 М боратный буфер с pH 8.0 без добавления KCl, а для иммобилизации на ВИОН АН-1 - 0.2 М ацетатный буфер с pH 5.0; инкубация проводится в течение 24 часов при комнатной температуре; образовавшийся осадок промывают использованным при иммобилизации буфером до отсутствия в промывных водах белка.
Изобретение относится к получению топлив из возобновляемого сырья. Способ получения биодизельного топлива заключается в том, что масло смешивают с низшим спиртом с получением смеси, затем проводят процесс переэтерификации с использованием воды и каталитически активной мембраны, состоящей из диффузионного слоя, выполненного на базе полимера, проницаемого по отношению к низшим спиртам и глицерину, соединительного слоя, выполненного из пористого полимера, и каталитически активного слоя, образованного липолитическим микроорганизмом, при этом пористый полимер выбран из тканых или нетканых материалов из волокон полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена, полиамида, при этом указанную смесь приводят в контакт с каталитически активным слоем мембраны, а воду - с диффузионным слоем мембраны, после чего продукт контактирования указанной смеси с каталитически активным слоем подвергают упариванию для удаления непрореагировавшего спирта с получением целевого биодизельного топлива, а продукт контактирования воды с диффузионным слоем разделяют на воду и глицерин.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при получении гетерогенных биокатализаторов для процессов биокаталитической трансформации органических соединений. Способ получения гетерогенного биокатализатора предусматривает избирательную адсорбцию липазы из Candida antarctica фракции В на гидрофобном макропористом носителе в процессе инкубации частиц носителя в водном концентрате культуральной жидкости штамма дрожжей Pichia pastoris ВКПМ Y-4298 с удельной ферментативной активностью не менее 350 ЛЕ/мг белка и последующую ковалентную модификацию адсорбированного фермента глутаровым альдегидом, добавляемым непосредственно в инкубационную суспензию до конечной концентрации его 1,0-2,5%.

Настоящее изобретение относится к способу получения агента снижения гидродинамического сопротивления углеводородной жидкости. Способ включает синтез высокомолекулярного изотактического полиметилметакрилата методом анионной полимеризации метилметакрилата в присутствии фенилмагнийбромида с последующей переэтерификацией изотактического полиметилметакрилата высшим спиртом до достижения величины мольной доли высших метакрилатов не ниже 65%.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-10-21 2021-07-28T13:20:37
Наверх