Эффективное гемостатическое средство на основе литиевой и двойной литиево-цинковой соли полиакриловой кислоты

Настоящее изобретение относится к созданию новых химических соединений, которые могут быть использованы в медицине в качестве гемостатических средств местного действия. Описана неполная литиевая соль полиакриловой кислоты (лиакрил), характеризующаяся тем, что соответствует формуле: (-CH₂-CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m, где n=13496-28570; m=1672-4499, причем содержание лития составляет 6-8 мас.% (0,0011-0,0012 г-ат), а содержание карбоксильных групп составляет 0,0118-0,0121 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000. Также описана неполная двойная литиево-цинковая соль полиакриловой кислоты (лицикрил), отвечающая общей формуле: (-CH₂CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m(-CH₂CHCOOZn-)_k, где n=13777-18255; m=4227-4679, k=1666-2180, общее содержание металлов составляет 6-8 мас.% (0,0010-0,0011 г-ат), а содержание карбоксильных групп составляет 0,0117-0,0120 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000. Описаны способы получения указанных выше неполных солей полиакриловой кислоты. Также описано средство, обладающее эффективным гемостатическим действием при наружном применении, содержащее указанную выше неполную литиевую соль полиакриловой кислоты, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде растворов в соотношении 1-10 г основного вещества на 100 мл воды (1-10%). Описано средство, обладающее эффективным гемостатическим и выраженным антисептическим действиями при наружном применении, содержащее указанную выше неполную двойную литиево-цинковую соль, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде растворов в соотношении 2-5 г основного вещества на 100 мл воды (2-5%). Технический результат - получение новых химических соединений, которые могут быть использованы в медицине в качестве гемостатических средств местного действия, обладающих высоким гемостатическим эффектом. 6 н.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к созданию новых химических соединений, которые могут быть использованы в медицинской практике в качестве гемостатических средств местного действия.

На основе полиакриловой кислоты (ПАК), обладающей некоторым кровоостанавливающим действием, созданы эффективные гемостатики, такие как Феракрил (SU 698622 А, 25.11.1979), Аргакрил (RU 2220982 С2, 01.05.2001) и Циакрил (RU 2314815 С1, 25.05.2006), являющиеся ее неполными металлическими солями. При использовании этих металлических солей ПАК в качестве кровоостанавливающего средства обнаружен также их антисептический эффект и при этом наблюдается регенерация поврежденных тканей. Их гемостатическое действие обусловлено образованием интерполимера (сгустка) с белками плазмы крови.

В настоящем изобретении предлагается неполная литиевая соль полиакриловой кислоты (лиакрил), отвечающая общей формуле: (-CH₂-CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m, где n=13496-28570; m=1672-4499, причем содержание лития составляет 6-8 мас.%, 0.0011-0.0012 г-ат, а содержание карбоксильных групп составляет 0.0118-0.0121 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000.

Наряду с этим также предлагается неполная двойная литиево-цинковая соль полиакриловой кислоты (лицикрил), отвечающая общей формуле: (-СН₂СНСООН-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m(-CH₂CHCOOZn-)_k, где n=13777-18255; m=4227-4679, k=1666-2180, общее содержание металлов составляет 6-8 мас.%, 0.0010-0.0011 г-ат, а содержание карбоксильных групп составляет 0.0117-0.0120 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000.

ИК-спектры этих гемостатиков содержат полосы поглощения карбоксильной, карбоксилатной групп при 1720, 1570 см^-1.

Способы получения веществ основаны на взаимодействии водных растворов ПАК и ацетата лития или совместно ацетатов лития и цинка.

Экспериментально установлено, что лиакрил в виде 1-10% водного раствора проявляет высокий гемостатический эффект, превосходящий при использовании феракрил, аргакрил и циакрил, а 1-10% водный раствор лицикрила наряду с высоким гемостатическим проявляет выраженный антимикробный эффект.

Пример 1. Синтез неполной литиевой соли полиакриловой кислоты - лиакрила

10.0 г ПАК с молекулярной массой 1000000-3000000 растворяют при перемешивании в 200 мл дистиллированной воды. К раствору прибавляют при перемешивании водный раствор 8.27 г ацетата лития в 50 мл воды (что соответствует содержанию 8% этого металла в целевом продукте). Реакционную смесь перемешивают еще 10-15 минут, полученный водный раствор лиакрила высушивают в вакууме при температуре не выше 50°С. Выход твердой субстанции неполной литиевой соли полиакриловой кислоты в виде непрозрачных бесцветных пластин 18 г, 99%. Найдено, %: С 47.88, H 6.95, Li 7.71.

Вычислено, %: С 48.21, Н 6.35, Li 8.0; η_отн=2.32; n=13496; m=4499; в состав полимера входит 0.00121 г-экв карбоксильных групп и 0.0012 г-ат Li на 1 г полимера (-CH₂-CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m, где n=13496, m=4499, молекулярная масса 1000000-3000000.

По данным измерения вязкости полимера определена его среднегидродинамическая молекулярная масса.

Пример 2. Синтез неполной двойной соли полиакриловой кислоты (лицикрила)

10.0 г ПАК с молекулярной массой 1000000-3000000 растворяют при перемешивании в 200 мл дистиллированной воды. К раствору прибавляют при перемешивании водный раствор 3.11 г ацетата лития в 15 мл воды (что соответствует содержанию 3% лития в целевом продукте). Реакционную смесь перемешивают 10 минут, затем к ней прибавляют водный раствор 0.92 г ацетата цинка в 15 мл воды (что также соответствует содержанию 3% металла в целевом продукте), перемешивают еще 100 минут. Полученный раствор лицикрила высушивают в вакууме при температуре не выше 50°С. Выход твердой субстанции лицикрила в виде прозрачных пластин 14 г, практически количественный. Найдено, %: С 47.88, Н 4.95, Li 2.71, Zn 2.78

Вычислено, %: С 48.21, Н 5.35, Li 3.0, Zn 3.0; η_отн=2.32; n=13777; m=4679; k=2180 (-CH₂CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m(-CH₂CHCOOZn-)_k, где n=13777; m=4679, k=2180, общее содержание металлов составляет 6-8 мас.%, 0.0010-0.0011 г-ат, а содержание карбоксильных групп составляет 0.0117-0.0120 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000.

По данным измерения вязкости полимера определена его среднегидродинамическая молекулярная масса.

Пример 3. Влияние лиакрила на остановку кровотечений. Гемостатический эффект лиакрила изучен в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1.0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1.5% раствора внутрибрюшинно). Животным проводили лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления - ограничителя - острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1.5 см² и глубиной около 0.3 см. Остановку развившегося капиллярно-паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 1% водного раствора лиакрила в дозе соответственно 6.7 мг/см².

В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. В контроле кровотечение остановилось за 277±30 с, а при аппликации лиакрила в дозе 6.7 мг/см² - за 196±25 секунд. При этом происходит достаточно быстрое образование (2±0.3 с) однородной плотной пленки в виде купола, который закрывает поверхность раны, но хуже адгезирует к раневой поверхности, что приводит к подтеканию крови.

Пример 4. Влияние лиакрила на остановку кровотечений. Гемостатический эффект лиакрила изучен в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1.0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1.5% раствора внутрибрюшинно). Животным проводили лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления - ограничителя - острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1.5 см² и глубиной около 0.3 см. Остановку развившегося капиллярно-паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 2% водного лиакрила в дозе соответственно 13.4 мг/см².

В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. В контроле кровотечение остановилось за 277±30 с, а при аппликации лиакрила в дозе 13.4 мг/см² - 162±17 секунд. Время образования пленки составляло 2±0.2 с.

Пример 5. Влияние лиакрила на остановку кровотечений. Гемостатический эффект лиакрила изучен в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1.0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1.5% раствора внутрибрюшинно). Животным проводили лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления - ограничителя - острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1.5 см² и глубиной около 0.3 см. Остановку развившегося капиллярно-паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 5% водного лиакрила в дозе соответственно 33.5 мг/см².

В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. В контроле кровотечение остановилось за 277±30 с, а при аппликации лиакрила в дозе 33.5 мг/см² - за 120±13 секунд. При этом образовывалась за 2±0.2 с, достаточно плотная и эластичная пленка, после снятия которой кровотечение не возобновлялось.

Пример 6. Влияние лиакрила на остановку кровотечений. Гемостатический эффект лиакрила изучен в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1.0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1.5% раствора внутрибрюшинно). Животным проводили лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления - ограничителя - острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1.5 см² и глубиной около 0.3 см. Остановку развившегося капиллярно-паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 10% водного лиакрила в дозе соответственно 67.0 мг/см².

В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. В контроле кровотечение остановилось за 277±30 с, а при аппликации лиакрила в дозе 67.0 мг/см² - 128±27 секунд. Время образования пленки составляло 2 с.

Пример 7. Исследование гемостатической активности неполной двойной литий-цинковой соли полиакриловой кислоты (лицикрила)

Использовались методики исследования in vitro, которые позволяют установить механизм гемостаза полиметаллоакрилатами (полученные результаты приведены в таблице).

- Определение активированного парциального тромбопластинового времени (АПТВ) гемостаза позволило оценить действие на внутренние факторы свертывания крови (XII, XI, IX, VIII) и внешние факторы свертывания (X, V, II, I).

- Протромбиновое время (индекс) - ПТИ - позволило оценить действие лицикрила на факторы VII и внешние факторы свертывания (X, V, II, I).

Антимикробная активность лицикрила изучена на 26 штаммах микроорганизмов, являющихся основными возбудителями раневых, послеоперационных и госпитальных инфекций. Действие лицикрила определяли в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи СССР. Для этого в две пробирки с 10 мл тиогликолевой среды и в две с 10 мл среды Сабуро добавляли по 1 мл раствора субстанции двойной соли соответствующей концентрации (2 и 5%) и вносили в каждую пробирку по 0.1 мл микробной взвеси соответствующего тест-штамма, содержащей 1000 клеток в 1 мл. Посевы в тиогликолевой среде инкубировали при 35°С в течение 48 часов, а на среде Сабуро - при 20-25°С в течение 72 часов. Контролем служили пробирки с питательными средами, в которые вместо лицикрила вносили аналогичное количество дистиллированной воды. В качестве тест-штаммов использовали музейные культуры ГИСК им. Тарасевича и множественно-резистентные штаммы, выделенные от больных гнойно-септического центра. Результаты исследований приведены в табл.

Гемостатическая и антимикробная активность неполной двойной литий-цинковой соли полиакриловой кислоты (лицикрила)
Гемостатик	Гемостатическая активность	Антимикробная активность
ПТИ, с (30)*	АПТВ, с (58)*
(Li+Zn), 2%	12	7	Подавляет
(Li+Zn), 5%	11	10	Подавляет
*В скобках указано контрольное время образования сгустка

Из табл. следует, что 2 и 5% растворы лицикрила проявляют хороший гемостатический эффект, одновременно подавляя рост патогенных микроорганизмов. Примечательно, что лиакрил не обладает антимикробным действием, но проявляет более высокую гемостатическую активность.

1. Неполная литиевая соль полиакриловой кислоты (лиакрил), характеризующаяся тем, что соответствует формуле:
(-CH₂-CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m, где n=13496-28570; m=1672-4499, причем содержание лития составляет 6-8 мас.% (0,0011-0,0012 г-ат), а содержание карбоксильных групп составляет 0,0118-0,0121 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000.

2. Неполная двойная литиево-цинковая соль полиакриловой кислоты (лицикрил), отвечающая общей формуле:
(-CH₂CHCOOH-)_n(-CH₂CHCOOLi-)_m(-CH₂CHCOOZn-)_k, где n=13777-18255; m=4227-4679, k=1666-2180, общее содержание металлов составляет 6-8 мас.% (0,0010-0,0011 г-ат), а содержание карбоксильных групп составляет 0,0117-0,0120 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса 1000000-3000000.

3. Способ получения соединения по п.1, характеризующийся тем, что к водному раствору полиакриловой кислоты приливают водный раствор ацетата лития, реакционную смесь перемешивают 10 мин, полученный раствор высушивают в вакууме при температуре не ниже 50°С.

4. Способ получения соединения по п.2, характеризующийся тем, что к водному раствору полиакриловой кислоты приливают водный раствор ацетата лития, реакционную смесь перемешивают 10 мин, затем приливают водный раствор ацетата цинка, перемешивают 100 мин, полученный раствор высушивают в вакууме при температуре не выше 50°С.

5. Средство, обладающее эффективным гемостатическим действием при наружном применении, содержащее вещество по п.1, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде растворов в соотношении 1-10 г основного вещества на 100 мл воды (1-10%).

6. Средство, обладающее эффективным гемостатическим и выраженным антисептическим действиями при наружном применении, содержащее вещество по п.2, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде растворов в соотношении 2-5 г основного вещества на 100 мл воды (2-5%).