RU2846110C1 - Sulphanilamide delivery system and a method for its preparation - Google Patents
Sulphanilamide delivery system and a method for its preparationInfo
- Publication number
- RU2846110C1 RU2846110C1 RU2024139995A RU2024139995A RU2846110C1 RU 2846110 C1 RU2846110 C1 RU 2846110C1 RU 2024139995 A RU2024139995 A RU 2024139995A RU 2024139995 A RU2024139995 A RU 2024139995A RU 2846110 C1 RU2846110 C1 RU 2846110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfanilamide
- hyaluronic acid
- delivery system
- sulphanilamide
- distilled water
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности, а именно к разработке системы доставки противомикробного лекарственного препарата сульфаниламида, широко использующегося для лечения микробных инфекций, особенно для лечения инфицированных ран. The invention relates to medicine and the pharmaceutical industry, namely to the development of a delivery system for the antimicrobial drug sulfanilamide, widely used for the treatment of microbial infections, especially for the treatment of infected wounds.
Известны системы доставки сульфаниламида в различных формах: волокна, гидрогель, капсулы, и др. Sulfanilamide delivery systems are known in various forms: fibers, hydrogel, capsules, etc.
В статье «Biological Properties of Sulfanilamide-Loaded Alginate Hydrogel Fibers Based on Ionic and Chemical Crosslinking for Wound Dressings», опубликованной в журнале International Journal of Biological Macromolecules в номере 157 от 2020 года (стр. 522-529) описан состав и способ получения волокон на основе альгината натрия с внедрённым сульфаниламидом. В качестве сшивающих агентов использованы хлорид кальция и глутаровый альдегид, что позволяет обеспечить требуемое медленное высвобождение сульфаниламида.The article “Biological Properties of Sulfanilamide-Loaded Alginate Hydrogel Fibers Based on Ionic and Chemical Crosslinking for Wound Dressings” published in the International Journal of Biological Macromolecules in issue 157 of 2020 (pp. 522-529) describes the composition and method for producing sodium alginate-based fibers with embedded sulfanilamide. Calcium chloride and glutaraldehyde are used as crosslinking agents, which ensures the required slow release of sulfanilamide.
Недостатками предложенной системы доставки сульфаниламида являются отсутствие адресного (направленного) действия, сложность методики получения волокон, а также использование токсичного глутарового альдегида в процессе синтеза.The disadvantages of the proposed sulfanilamide delivery system are the lack of targeted action, the complexity of the fiber production method, and the use of toxic glutaraldehyde in the synthesis process.
В статье «Effect of monomer composition on the properties of biodegradable poly(NIPAAm-AA-PCLdA) copolymeric hydrogels» (журнал Journal of Applied Polymer Science за 2013 год, выпуск 128, стр. 230-238) представлен метод изготовления биодеградируемого гидрогеля на основе N-изопропилакриламида, акриловой кислоты и сшивающего агента поли(капролактон)диакрилата. The article “Effect of monomer composition on the properties of biodegradable poly(NIPAAm-AA-PCLdA) copolymeric hydrogels” (Journal of Applied Polymer Science, 2013, issue 128, pp. 230-238) presents a method for the preparation of a biodegradable hydrogel based on N-isopropylacrylamide, acrylic acid, and the crosslinking agent poly(caprolactone) diacrylate.
Недостатками указанной системы доставки являются трудоёмкость процесса синтеза гидрогеля, недостаточно высокий выход целевого продукта, взрывной характер высвобождения сульфаниламида.The disadvantages of this delivery system are the labor-intensive nature of the hydrogel synthesis process, insufficiently high yield of the target product, and the explosive nature of the release of sulfanilamide.
Известно также (см. «Fabrication and characterization of the novel bionanocomposite poly(ester-imide-sulfonamide)s/Ag film coated on glass bead for inactivation of E. coli», Polymer Bulletin, 2022 год, выпуск 79, стр. 7589-7611) антибактериальное полимерное покрытие в виде плёнки на основе полиэфиримида с добавлением металлического серебра. Also known (see “Fabrication and characterization of the novel bionanocomposite poly(ester-imide-sulfonamide)s/Ag film coated on glass bead for inactivation of E. coli”, Polymer Bulletin, 2022, issue 79, pp. 7589-7611) is an antibacterial polymer coating in the form of a film based on polyetherimide with the addition of metallic silver.
Недостатками предложенной полимерной плёнки являются сложная и дорогостоящая схема синтеза целевого продукта, а также химическое связывание сульфаниламида с полимерной матрицей, затрудняющее его высвобождение.The disadvantages of the proposed polymer film are the complex and expensive scheme for synthesizing the target product, as well as the chemical binding of the sulfanilamide to the polymer matrix, which complicates its release.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению являются нанокапсулы сульфаниламида в каппа-каррагинане, предложенные в патенте РФ 2657767, МПК A61K 9/51, A61K 31/63, A61K 47/36, A61J 3/07, B82B 3/00, опубл. 15.06.2018, (2017). Система доставки сульфаниламида в виде капсул включает в себя сульфатированный полисахарид каппа-каррагинан в качестве матрицы, поверхностно-активное вещество Е472с, и 1,2-дихлорэтан в качестве сшивающего агента. The closest to the proposed invention are sulfanilamide nanocapsules in kappa-carrageenan, proposed in Russian patent 2657767, IPC A61K 9/51, A61K 31/63, A61K 47/36, A61J 3/07, B82B 3/00, published 15.06.2018, (2017). The sulfanilamide delivery system in the form of capsules includes sulfated polysaccharide kappa-carrageenan as a matrix, surfactant E472c, and 1,2-dichloroethane as a cross-linking agent.
Способ изготовления капсул заключается в следующем: сульфаниламид порциями добавляют в суспензию сульфатированного полисахарида каппа-каррагинана в этаноле, содержащую препарат Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при массовом соотношении ядро:оболочка 1:1, или 1:3, или 5:1, смесь перемешивают, затем добавляют 1,2-дихлорэтан, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат.The method for producing capsules is as follows: sulfanilamide is added in portions to a suspension of sulfated polysaccharide kappa-carrageenan in ethanol, containing the drug E472c as a surfactant at a core:shell weight ratio of 1:1, or 1:3, or 5:1, the mixture is stirred, then 1,2-dichloroethane is added, the resulting suspension of nanocapsules is filtered and dried.
Недостатками такой системы являются сложность, трудоёмкость и длительность процесса её получения, использование этанола в составе суспензии, требующее специальных условий проведения синтеза, низкое содержание сульфаниламида в предложенной системе, а также применение 1,2-дихлорэтана, являющегося особо токсичным химическим реагентом. Ещё одним недостатком является отсутствие адресного воздействия предлагаемых нанокапсул. The disadvantages of such a system are the complexity, labor intensity and duration of the process of its production, the use of ethanol in the suspension, which requires special conditions for the synthesis, the low content of sulfanilamide in the proposed system, and the use of 1,2-dichloroethane, which is a particularly toxic chemical reagent. Another disadvantage is the lack of targeted action of the proposed nanocapsules.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является уменьшение количества составных реагентов и токсичности системы доставки и обеспечение её таргетного эффекта. The task that the proposed invention is aimed at solving is to reduce the amount of constituent reagents and the toxicity of the delivery system and ensure its targeted effect.
Поставленная задача решается достижением технического результата, заключающегося в упрощении процесса синтеза и обеспечении пролонгированного высвобождения сульфаниламида в течение 12 часов без взрывного характера.The set task is solved by achieving a technical result consisting in simplifying the synthesis process and ensuring prolonged release of sulfanilamide for 12 hours without an explosive nature.
Пролонгированное высвобождение сульфаниламида в течение 12 часов без взрывного характера достигается тем, что система доставки сульфаниламида, включающая сульфаниламид и полимерную матрицу на основе полисахарида, отличается тем, что полимерной матрицей на основе полисахарида является гиалуроновая кислота с молекулярной массой (ММ) от 1,0 до 2,0 МДа, при этом массовое соотношение указанной гиалуроновой кислоты и сульфаниламида составляет от 25:1 до 2:1, где система доставки содержит также дистиллированную воду и диметилсульфоксид и имеет следующий состав:Prolonged release of sulfanilamide over 12 hours without an explosive nature is achieved by the fact that the sulfanilamide delivery system, including sulfanilamide and a polymer matrix based on a polysaccharide, is characterized in that the polymer matrix based on a polysaccharide is hyaluronic acid with a molecular weight (MM) from 1.0 to 2.0 MDa, while the mass ratio of said hyaluronic acid and sulfanilamide is from 25:1 to 2:1, where the delivery system also contains distilled water and dimethyl sulfoxide and has the following composition:
Упрощение процесса синтеза достигается тем, что способ получения системы доставки сульфаниламида включает растворение гиалуроновой кислоты с ММ от 1,0 до 2,0 МДа в равнообъемной смеси дистиллированной воды и диметилсульфоксида и добавление сульфаниламида в эту смесь, перед сушкой полученного раствора на воздухе при температуре 30-45°C до постоянной массы, раствор переливают в чашки Петри и выдерживают 12-24 ч при комнатной температуре для стабилизации и деаэрации. The synthesis process is simplified by the fact that the method for obtaining the sulfanilamide delivery system includes dissolving hyaluronic acid with an MM of 1.0 to 2.0 MDa in an equal-volume mixture of distilled water and dimethyl sulfoxide and adding sulfanilamide to this mixture, before drying the resulting solution in air at a temperature of 30-45°C to a constant weight, the solution is poured into Petri dishes and kept for 12-24 hours at room temperature for stabilization and deaeration.
Использование в качестве полимерной матрицы для сульфаниламида природного несульфатированного полисахарида - гиалуроновой кислоты, обладающей собственными рецепторами на поверхности клеток, обуславливает её адресное (таргетное) воздействие. The use of a natural non-sulfated polysaccharide, hyaluronic acid, which has its own receptors on the surface of cells, as a polymer matrix for sulfanilamide ensures its targeted effect.
Растворение сульфаниламида в полимерной матрице на основе полисахарида гиалуроновой кислоты в равнообъемной смеси дистиллированной воды и диметилсульфоксида с последующей стабилизацией, деаэрацией и сушкой обеспечивает простоту технологического процесса получения предлагаемой системы доставки и отсутствие её токсичности.Dissolution of sulfanilamide in a polymer matrix based on hyaluronic acid polysaccharide in an equal volume mixture of distilled water and dimethyl sulfoxide, followed by stabilization, deaeration and drying ensures the simplicity of the technological process for obtaining the proposed delivery system and the absence of its toxicity.
Кинетика высвобождения сульфаниламида не имеет взрывного характера и обеспечивает желаемое пролонгированное высвобождение в течение 12 часов. The kinetics of sulfanilamide release is not explosive and provides the desired prolonged release over 12 hours.
Сущность способа изготовления системы доставки заключается в следующем. Навеску гиалуроновой кислоты растворяют в равнообъемной смеси дистиллированной воды и диметилсульфоксида с помощью магнитной или верхнеприводной мешалки, затем добавляют сульфаниламид в количестве, соответствующем массовому отношению гиалуроновой кислоты и сульфаниламида от 25:1 до 2:1, продолжая перемешивание до полного его растворения. После приготовления раствора увеличивают площадь поверхности полученного раствора, например, поливом раствора в чашки Петри, выдерживают его 12-24 часа при комнатной температуре для стабилизации и деаэрации и сушат на воздухе при температуре от 30 до 45 °C до постоянной массы. The essence of the method for manufacturing the delivery system is as follows. A sample of hyaluronic acid is dissolved in an equal-volume mixture of distilled water and dimethyl sulfoxide using a magnetic or overhead stirrer, then sulfanilamide is added in an amount corresponding to the mass ratio of hyaluronic acid and sulfanilamide from 25:1 to 2:1, continuing to stir until it is completely dissolved. After preparing the solution, the surface area of the resulting solution is increased, for example, by pouring the solution into Petri dishes, it is kept for 12-24 hours at room temperature for stabilization and deaeration and dried in air at a temperature of 30 to 45 °C to a constant mass.
В результате полученная система имеет следующий состав:As a result, the resulting system has the following composition:
ПРИМЕРEXAMPLE
Четыре навески по 0,9 г гиалуроновой кислоты с молекулярной массой 1,3 МДа растворили в мерных стаканчиках объемом 100 мл, содержащих по 25 мл дистиллированной воды и 25 мл диметилсульфоксида. Растворение вели с использованием многоместной магнитной мешалки при комнатной температуре и скорости перемешивания 200 об/мин. В каждый из полученных полимерных растворов ввели предварительно приготовленную навеску сульфаниламида в следующем количестве: 0,045 г (образец «1:20»), 0,06 г (образец «1:15»), 0,09 г (образец «1:10»), 0,18 г (образец «1:5») и продолжили перемешивание раствора до полного растворения сульфаниламида. Полимерные растворы перелили в четыре полистирольные чашки Петри диаметром 100 мм, оставили при комнатной температуре на 24 ч для стабилизации и деаэрации, и сушили в сушильном шкафу при 40°C в течение 72 ч. В результате получили плёнки массой 0,954 г, 0,972 г, 1,003 г, и 1,095 г. Four 0.9 g portions of hyaluronic acid with a molecular weight of 1.3 MDa were dissolved in 100 ml measuring cups containing 25 ml of distilled water and 25 ml of dimethyl sulfoxide. Dissolution was carried out using a multi-place magnetic stirrer at room temperature and a stirring speed of 200 rpm. A pre-prepared portion of sulfanilamide was added to each of the resulting polymer solutions in the following quantities: 0.045 g (sample "1:20"), 0.06 g (sample "1:15"), 0.09 g (sample "1:10"), 0.18 g (sample "1:5") and stirring of the solution was continued until the sulfanilamide was completely dissolved. The polymer solutions were poured into four 100 mm diameter polystyrene Petri dishes, left at room temperature for 24 h for stabilization and deaeration, and dried in a drying oven at 40°C for 72 h. The resulting films weighed 0.954 g, 0.972 g, 1.003 g, and 1.095 g.
Кинетика высвобождения сульфаниламида в фосфатный буферный раствор (pH 7,4) из полученной системы доставки приведена на чертеже. Режим высвобождения сульфаниламида оказался схожего характера вне зависимости от содержания сульфаниламида в образце. Сульфаниламид постепенно высвобождался в модельную среду в течение 12 ч.The kinetics of sulfanilamide release into a phosphate buffer solution (pH 7.4) from the resulting delivery system is shown in the figure. The sulfanilamide release regime was similar regardless of the sulfanilamide content in the sample. Sulfanilamide was gradually released into the model medium over 12 hours.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2846110C1 true RU2846110C1 (en) | 2025-08-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120064145A1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | China Medical University | Wound dressing |
| CN106039394A (en) * | 2016-06-02 | 2016-10-26 | 四川奎星医用高分子制品有限责任公司 | Medical composite chitosan gel containing antibacterial drug |
| RU2657767C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-06-15 | Александр Александрович Кролевец | Method for producing nanocapsules of streptoticide in kappa-carrageenan |
| WO2020206348A1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | The Texas A&M University System | Delivery devices for localized delivery of antimicrobial, anti-inflammatory, and antioxidant agents |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120064145A1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | China Medical University | Wound dressing |
| CN106039394A (en) * | 2016-06-02 | 2016-10-26 | 四川奎星医用高分子制品有限责任公司 | Medical composite chitosan gel containing antibacterial drug |
| RU2657767C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-06-15 | Александр Александрович Кролевец | Method for producing nanocapsules of streptoticide in kappa-carrageenan |
| WO2020206348A1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | The Texas A&M University System | Delivery devices for localized delivery of antimicrobial, anti-inflammatory, and antioxidant agents |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Madalina Georgiana Florea et al. Alginate and Sulfanilamide Based DDS with Antibacterial Activity / International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, 2014, V. 63. N. 2, pp. 92-96. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ilgin et al. | Synthesis and characterization of pH responsive alginate based-hydrogels as oral drug delivery carrier | |
| US20130142763A1 (en) | Crosslinked cellulosic polymers | |
| JP5818969B2 (en) | Cross-linked hyaluronic acid-based amphoteric materials, methods for their preparation, materials encapsulating activators, methods for their preparation, and uses of such materials | |
| Dutta et al. | Temperature, pH and redox responsive cellulose based hydrogels for protein delivery | |
| Pal et al. | Interpenetrating polymer network hydrogels of chitosan: applications in controlling drug release | |
| EP0397652A1 (en) | Water insoluble derivatives of hyaluronic acid. | |
| US12344687B2 (en) | Synthetic polymers and crosslinked hydrogel systems | |
| JPS62129226A (en) | Drug release system depending on hyaluronane, derivatives ortheir salts and manufacture | |
| CN101137675A (en) | Process for producing cellulose sulfate with improved properties | |
| NO306380B1 (en) | Water-soluble biocompatible gel | |
| Li et al. | Synthesis of in-situ formable hydrogels with collagen and hyaluronan through facile Michael addition | |
| CN106866998B (en) | A kind of chitosan quaternary ammonium salt/carboxymethyl cellulose superabsorbent hydrogel and its preparation method and application | |
| Shen et al. | Dual dynamic covalently crosslinked alginate hydrogels with tunable properties and multiple stimuli-responsiveness | |
| Sobol et al. | Cytotoxicity study of novel water‐soluble chitosan derivatives applied as membrane material of alginate microcapsules | |
| Kang et al. | Preparation of silane-dispersed graphene crosslinked vinyl carboxymethyl chitosan temperature-responsive hydrogel with antibacterial properties | |
| CN118496398B (en) | Medical high polymer carrier and application thereof as skin protectant | |
| He et al. | Preparation and antibacterial properties of O-carboxymethyl chitosan/lincomycin hydrogels | |
| CN110028614A (en) | The micro-nano gel of antibacterial and fiber with protein adsorption function and preparation method thereof | |
| CA3065250A1 (en) | Synthetic polymers and crosslinked hydrogel systems | |
| JPH04275346A (en) | Compatibel mixture containing chitosan | |
| Zhou et al. | Preparation and antibacterial activity of chitosan grafted cyclodextrin hydrogel loaded berberine hydrochloride using dual gelling agent | |
| Kim et al. | In vitro release behavior of dextran-methacrylate hydrogels using doxorubicin and other model compounds | |
| RU2846110C1 (en) | Sulphanilamide delivery system and a method for its preparation | |
| KR20210125031A (en) | Protein hydrogel, preparation method and use thereof | |
| CN110511405A (en) | A kind of antibacterial keratin-based hydrogel and preparation method thereof |