Способ получения биологически активных хирургических нитей

 

Использование: медицина при хирургических операциях для профилактики послеоперационных гнойных осложнений и создания оптимальных условий заживления ран. Сущность изобретения: формуют нить из расплава полипропилена с 10 - 15 мас. % полистирола и вытягивают. Нить сульфируют 1 - 1,2%-ным раствором хлорсульфоновой кислоты в четыреххлористом углероде при 50 - 60°С 3 - 4 ч и обрабатывают раствором антибиотика. Перед или после этой обработки нить пропитывают раствором, содержащим 1 - 2 мг/мл трипсина или пепсина, при 20 - 22°С 30 - 40 мин. 1 табл.

Изобретение относится к получению хирургических шовных материалов на основе синтетических волокон, обладающих биологической активностью, которые могут быть использованы при хирургическом вмешательстве на органах и тканях с целью профилактики послеоперационных гнойных осложнений и создания оптимальных условий заживления ран. Известен способ получения шовных материалов, обладающих собственной антимикробной активностью и позволяющих предотвращать или снижать интенсивность гнойного воспаления в ушитых ранах, заключающийся во введении в структуру волокон антимикробных лекарственных препаратов, выделяющихся в процессе эксплуатации в терапевтически эффективных дозах. Однако при любом оперативном вмешательстве в ране после ушивания остаются или образуются некротизированные ткани, которые препятствуют протеканию репаративных процессов и, являясь инкубационной средой для патогенных микроорганизмов, способствуют развитию послеоперационных гнойных рецидивов. Для придания полипропиленовым нитям антимикробных свойств в прядильный расплав перед формованием вводят фурагин, фуразолидон, оксихинолин, норсульфазол, циминаль и этазол. Выбор препаратов в этом случае ограничен жесткими требованиями к их термостойкости, которым не может удовлетворять большинство лекарственных веществ, в том числе и практически все антибиотики. Кроме того, добавка в волокно более 2% препаратов приводит к существенному снижению прочностных показателей нити. Антимикробная активность таких тканей проявлялась в сроки не более 7 сут. Известен способ получения хирургических полипропиленовых нитей введением антибиотиков и других антимикробных препаратов путем пропитки волокон водными или водно-органическими растворами ионогенных антибиотиков или антисептиков с последующим переводом лекарственных препаратов в труднорастворимую форму контактированием с водными растворами антибиотиков или антисептиков, имеющих заряд, противоположный заряду ионов, используемых на первой стадии. При этом содержание антимикробного вещества в волокне не превышает 1% и нити утрачивают биологическую активность через сутки пребывания в живых тканях. Протеолитические ферменты закрепляют на волокнах ковалентной химической связью. При этом протеолитическая активность сохраняется на уровне 92 - 100% по отношению к нативным ферментам. Однако высокая прочность фиксации препятствует миграции ферментов в окружающую среду и такие волокна могут быть использованы исключительно как гетерогенные биокатализаторы, но не в качестве шовных нитей. Перевязочные материалы с иммобилизованными протеолитическими ферментами получают путем ионообменной сорбции трипсина на полипропиленовых волокнах с привитой полиакриловой кислотой. Индицирование привитой полимеризации осуществляют радиационным облучением в дозе 25 - 200 кГр. Такие материалы оказались эффективными при лечении поверхностных гнойных ран. Однако при облучении в таких дозах полипропиленовое волокно резко снижает прочностные показатели и не может применяться в виде хирургического шовного материала. Таким образом, применение шовных материалов на основе полипропиленовых волокон, обладающих антимикробной и протеолитической активностью, будет способствовать неосложненному заживлению хирургических ран. При этом иммобилизованный антибиотик обеспечивает асептические условия заживления ран путем воздействия на микрофлору, а протеолитический фермент - удаление некротизированных тканей, являющихся питательной средой для микроорганизмов. Следовательно, прежде всего антимикробные свойства, но в определенной степени и ферментативная активность предотвращают развитие в хирургической ране воспалительных процессов. С учетом этого наиболее близким по техническому решению является способ получения биологически активных шовных материалов с пролонгированным антимикробным действием путем присоединения антибиотиков по механизму ионного обмена к полипропиленовым нитям с привитым полистиролом, сульфированным серным ангидридом. Прививку полистирола осуществляют путем обработки полипропиленовой нити 6 - 8 ч стиролом, содержащим 4,5 - 5% динитрилазобисизомасляной кислоты, отжима до трехкратной массы и погружения на 2 - 3 ч в 3 - 5% -ную водную эмульсию стирола при 80 - 85^оС. Гомополимер полистирола удаляют с нити отмывкой бензолом. Сульфирование привитого полистирола проводят 0,3 -0,5%-ным раствором серного ангидрида в дихлорэтане при 18-20^оС в течение 5 - 6 ч. Статическая обменная емкость нитей составляет 0,8 - 1,2 ммоль/г. После промывки водой нить обрабатывают 0,3 - 0,5%-ным водным раствором тетрациклина гидрохлорида в течение 3 - 4 ч. Полученные нити содержат до 24,6% тетрациклина и подавляют рост Bacillus Subtillis на плотной питательной среде в зоне диаметром до 32 мм, сохраняя антимикробную активность после инкубации в подкожной клетчатке мышей в течение 30 сут. При этом практически все ионообменные группы модифицированной нити замещены антибиотиком и невозможно дополнительно присоединить к ним фермент. Целью изобретения является придание полипропиленовой нити одновременно повышенной антимикробной и ферментативной активности пролонгированного действия для использования в качестве хирургического шовного материала, обеспечивающего как подавление жизнедеятельности микроорганизмов, так и быстрое очищение от некротизированых тканей, что способствует улучшению условий заживления ран. Суть изобретения заключается в получении полипропиленовых нитей с повышенной обменной емкостью, достаточной для иммобилизации необходимых количеств антибиотиков (гентамицина или тетрациклина) и ферментов (трипсина или пепсина). Совместное присутствие в шовном материале антибиотика и фермента приводит не к простому суммированию антимикробной и протеолитической активности иммобилизованных препаратов, а к неожиданному эффекту - усилению препаратами активности друг друга (синергизму). Ионообменные свойства полипропиленовым (ПП) нитям придают путем введения в их состав 10 - 15% полистирола (ПС) с последующим его сульфированием. Однако в отличие от прототипа введение полистирола в ПП-нити осуществляют не путем привитой сополимеризации, а формованием нити из смеси 85 - 90% полипропилена и 10 - 15% полистирола по массе. Процесс формования проводят по обычному технологическому режиму получения ПП-нитей. В загрузочный бункер машины формования подают гранулят ПП и ПС (с показателями текучести расплава в пределах 8 - 13), смешанный предварительно во вращающемся барабане в указанной пропорции. Для придания нитям из смеси ПП и ПС повышенной ионообменной способности в сравнении с прототипом сульфируют 1,0 - 1,2%-ными растворами хлорсульфоновой кислоты в четыреххлористом углероде при 50 - 60^оС в течение 3 - 5 ч. Модуль ванны 30. Статическая обменная емкость нитей по сильнокислотным группам достигает 1,4 - 1,8 ммоль/г (в прототипе 0,8 - 1,2 ммоль/г). Для снижения усадки шовных материалов в процессе последующей паровой стерилизации в ванну можно добавлять 1 - 2% глутарового альдегида от массы раствора, образующего поперечные сшивки между макромолекулами полимера. В случае применения радиационной или газовой стерилизации шовных нитей в указанной добавке нет необходимости. По этому способу двухстадийный процесс, предложенный в прототипе, заменяется одностадийным, позволяющим получать нити с более высокими ионообменными свойствами. Кроме того, исключается отмывка гомополимера ПС с модифицированного ПП-волокна бензолом. Надмолекулярная структура волокна из смеси ПП и ПС более упорядочена, чем ПП-волокна с привитым ПС, а условия сульфирования мягче, чем в прототипе, и поэтому прочность ионообменной нити на 8 - 10% выше, чем у полученной по прототипу. Повышенная ионообменная способность предложенных шовных материалов обеспечивает сорбцию необходимых количеств антибиотиков и дополнительно фермента. Хемосорбцию антибиотиков (тетрациклина и гентамицина) ионообменной ПП-нитью проводят при температуре 18 - 20^оС из 0,3 - 0,5%-ных водных растворов в течение 3 - 4 ч. Иммобилизацию ферментов на ПП-нитях осуществляют до или после сорбции антибиотиков из водных растворов трипсина или пепсина с концентрацией 1,0 до 2,0 мг/мл при температуре 20 - 22^оС в течение 30 - 40 мин. Антимикробную активность ПП-шовных материалов определяли как и в прототипе по отношению к тест-культуре Bacillus Subtillis на твердой питательной среде по методу инфицированного агара. Протеолитическую активность иммобилизованных на нитях ферментов определяли по методу Кунитца. Данные приведены в таблице. П р и м е р. Нить с линейной плотностью 29,4 текс, сформованную из смеси 85% ПП и 15% ПС, отмывают от замасливателя четыреххлористым углеродом, ацетоном и сульфируют 1,2%-ным раствором хлорсульфоновой кислоты в четыреххлористом углероде при 60^оС в течение 5 ч. Модуль ванны 30. Тщательно промывают горячей, а затем холодной дистиллированной водой. Статическая обменная емкость полученных нитей 1,8 ммоль/г. Полученную нить помещают в 0,5%-ный раствор тетрациклина при 20^оС на 4 ч. Модуль ванны 50. Неприсоединившийся антибиотик отмывают дистиллированной водой и нить погружают в водный раствор трипсина с концентрацией 2,0 мг/мл при 22^оС на 40 мин. Модуль ванны 50. Нить отмывают дистиллированной водой и высушивают на воздухе при 20-30^оС. Другие условия обработки, состав и свойства нити представлены в таблице.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ХИРУРГИЧЕСКИХ НИТЕЙ формованием из расплава полипропилена и вытяжкой с введением полистирола в структуру получаемой нити, сульфированием в среде хлорированного углеводорода и обработкой 0,3 - 0,5%-ным водным раствором антибиотика при 18 - 20^oС в течение 3 - 4 ч, отличающаяся тем, что, с целью одновременного придания повышенных антимикробной и протеолитической активностей пролонгированного действия, 10 - 15 мас.% полистирола вводят в расплав полипропилена, сульфирование осуществляют 1,0 - 1,2%-ным раствором хлорсульфоновой кислоты в четыреххлористом углероде при 50 - 60^oС в течение 3 - 4, а перед или после обработки раствором антибиотика нить пропитывают водным раствором, содержащим 1 - 2 мг/мл трипсина или пепсина, при 20 - 22^oС 30 - 40 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью снижения усадки нити в процессе паровой стерилизации, сульфирование осуществляют в среде, дополнительно содержащей 1 - 2 мас.% глутарового альдегида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---