Способ получения сложного эфира полиглюкана

Способ получения сложного эфира полиглюкана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ь СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ЭФИРА ПОЛИГЛЮКАНА этерификацией полиглюкана ангидридом глутаровой или янтарной кислоты в растворе в присутствии катализатора, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью получения химически сшитого сложного эфира полиглюкана, обладающего высокой гемостатической активностью,в качестве полиглюкана используют амилозу, декстран или пуллулан, а этерификацию проводят при рН 7-9 до степени замещения эфира полиглюкана 0,324-2,43 с последующими подкислением до рН 4,0-5,2, сушкой и термообработкой при 60 и 120с соответственно, 2, Способ по По 1, состоящий в том, что, с целью получения сложного эфира полиглюкана с сетчатой структурой , полученный после подкисления 3,8-4, раствор полиглюкана вымораживают в присутствии 0,2ю 0,55 веСоЧ, формамида,N -метил-2-пирСП ролидона или диметилсульфоксида на 1 вес,ч, сложного эфира полиглюкана при температуре ниже , 4 00 со оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 08 В 37/00 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2155216/23 05 (22) 17.07.75 (31) 490968 (32) 23.07.74 (33) США (46) 15.10.83. Бюл. и 38

- (72) Джеймс Х, Ианнинг и Джон Х.Старк (США) (71) Интернэшнл Пейпер Компани (США) (53) 677.469(088.8) (56) 1. Патент США Р 2461139, кл. 260-233.5, опублик. 1945 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО

ЭФИРА ПОЛИГЛЮКАНА этерификацией полиглюкана ангидридом глутаровой или янтарной кислоты в растворе в присутствии катализатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью полу„„SU „„1048987 А чения химически сшитого сложного эфира полиглюкана, обладающего высокой гемостатической активностью,в качестве полиглюкана используют амилозу, декстран или пуллулан, а этерификацию проводят при рН = 7-9 до степени замещения эфира полиглюкана 0,324-2,43 с последующими подкислением до рН=

= 4,0-5,2, сушкой и термообработкой при 60 и 120 С соответственно, 2. Способ по и. 1, состоящий в том, что, с целью получения сложного эфира полиглюкана с сетчатой структурой, полученный после подкисления

3,8-4,83-ный раствор пслиглюкана вымораживают в присутствии 0,20,55 вес.ч. Формамида, Й -метил-2-пирролидона или диметилсульфоксида на

1 вес.ч. сложного эфира полиглюкана при температуре ниже -30 С.

1 1048

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к получению губок гидрогелей на основе поперечно-сшитых полиглюкандиэфиров сукциновой или глутаровой кислот, которые обладают высокой гемостатической активностью.

Известен способ получения сложных эфиров полиглюкана этерификацией полиглюкана ангидридом глутаровой или !О янтарной кислоты в растворе в присутствии катализатора. В качестве полиглюкана используют крахмал kl)

Получаемые продукты не являются сшитыми,не могут быть получены в фор- 15 ме гидрогелей-губок и не обладает гемостатической активностью.

Цель изобретения - получение химически сшитого сложного эфира полиглюкана, обладающего высокой гемоста- 20 тической активностью.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сложного эфира полиглюкана этерификацией полиглюкана ангидридом глутаровой или 2S янтарной кислоты в растворе в присутствии катализатора, в качестве полиглюкана используют амилозу, декстран или пуллулан, а этерификцию проводят при рН=7-9 до степени замещения эфира 30 полиглюкана 0,324-2,43 с последующими подкислением раствора до рН = 4,0-5,2, сушкой и термообработкой при 60 и

120 С соответственно.

Для, получения сложного эфира полиглюкана с сетчатой структурой полученный после подкисления 3,8-4,83-ный раствор полиглюкана вымораживают в присутствии 0,2-0,55 вес.ч. Формамида, N --метил-2-пирролидона или диметилсульфоксида на 1 вес.ч. сложно40 го эфира полиглюкана при температуре ниже -30 С.

Пример 1. Сукцинат амилозы.

400 г амилозы картофеля (Superlose®, Stein На11) влажностью 9,13 высыпают через сито в 400 мл интенсивно перемешиваемой воды при 23 С

0 для получения однородной молочной смеси. Смесь охлаждают до 10 С и добав0 ляют к ней 595 г 50,63-ного раствора 5ц гидроокиси натрия и 1700 мл воды. Пос" ле просветления смеси и подъема температуры до 13 С в реакционную смесь о через сито засыпают 685 г порошкообразного сукцинового ангидрида. После падения рН примерно до 8 через капельную воронку добавляют 5 н. раствор гидроокиси натрия (используют 1000 мл

987 2 предварительно взвешенного раствора) со скоростью достаточной для поддержания рН реакционной смеси между 8 и 9.

5 н. раствор гидроокиси натрия взвешивают и точно определенное использованное количество составляет 929,9 г или 788,0 мл. В ходе реакции реактор охлаждают для поддержания температуры реакционной смеси в пределах между 10 и 22 С. Степень замещения (С3) сук0 цинатных групп рассчитывают в соответствии со стехиометрическим уравнением реакции

162 (20х-у)

1000 z, где x — - вес сукцинового ангидрида, г; у — использованное количество гидроокиси натрия, ммоль; сухой вес амилозы, г.

Следовательно, СЗ- 162(20-685 -114661

1,00, Затем реакционную смесь отфильтровывают для удаления всех веществ с размером частиц, больше 5 мкм.

Добавлением уксусной кислоты в отфильтрованном растворе доводят рН до 4,0. Раствор подвергают диализу в целлюлозных трубках для удаления низкомолекулярных солей до тех пор, пока удельная электропроводность раствора не станет постоянной. Концентрируют раствор в испарителе до концентрации твердых веществ 13,2i, Раствор полученного в результате сукцината амилозы (концентрация твердых веществ 13,23, С3 = 1,00 и рН 4,0) в форме частичной натровой соли выливают в виде пленки 1 мм толщиной на стеклянные пластины. Пленки высушивают в течение 2 ч при 60 C в нагревао тельном шкафу с принудительной воздушной вентиляцией и сшивают поперечными мостиками путем их немедленного помещения в термошкаф с принудительной воздушной вентиляцией, нагретый до 120 С, примерно на 20 мин. После о ° охлаждения пленки и пластины в течение 15 мин замачивают в 53-ном водном растворе бикарбоната натрия. Пленку отделяют от пластины и собирают на ткань Сеген = 28,8 г/м (Moncanto

Corp.) (нетканый нейлон, нейлоновая пряжа "Spunbonded"). Затем пленку вместе с тканью помещают в дистиллированную воду и подвергают измельчению в гомогенизаторе в течение 15 с на высокой скорости, Добавлением вод3 1048 ного раствора сукциновой кислоты в смеси создают РН = 7,0. Продукт, представляющий собой порошкообразный гидрогель, собирают на ткань Сегех и дважды промывают 5-кратным по отношению к набухшему объему гидрогеля объемом дистиллированной воды. Гель высушивают погружением в 10-кратный по отношению к его набухшему объему объем безводного ацетона. Ацетон де- 10 кантируют и продукт высушивают в вакуумном нагревательном шкафу в течение 1 ч при 60 С. Продукт подвергают о легкому истиранию в ступке с пести-. ком для Разрушения агрегатов и полу- 15 ченный порошок разделяют последовательным просеиванием на три фракции -50, 100 и 200 меш.

Солевое удерживание определяют набуханием 500 мг порошка с предварительно определенным содержанием влаги, удержанного на сите с размером пор 100 меш., в 50 мл 0,93-ного водного раствора хлористого натрия прио

23 С при перемешивании в течение

10 мин. Порошкообразный гидрогель извлекают высушиванием на предварительно взвешенном куске ткани Сегех® до тех пор, пока с него не перестанет капать. Сырой порошок взвешивают на куске ткани Сегех® и величину солевого удерживания (Cl) рассчитывают по уравнению сырой вес порошка сухой Вес порошка

Величина солевого удерживания составляет 19,5.

Испытания гемостатического действия проводят определением способности материала останавливать кровоте40 чение, возникающее у взрослой собаки в результате ампутации ткани селезенки. Животное подвергают анестезии действием понтотала натрия. Делают надрез по средней линии брюшной полости и обнажают селезенку. Часть тка45 ни селезенки ампутируют. Удаленная площадь составляет 2,54 х 0,95 см с глубиной раны, определяемой изгибом ножниц (примерно 0,32 см), После появления Обильного кровотечения пло- 50 щадь, на которой произведена ампутация, промокают сухой хлопковой марлей и на рану немедленно наносят некото" рое количество (около 300 мг) сухого порошкообразного гидрогеля на основе нейтральной натровой соли сукцината амилозы., полученного в соответствии с настоящим примером, и удерживают на

987 4 ране 30 с приложением слабого давяще" го действия на порошок с помощью сухого целлюлозного марлевого тампона.

После удаления марлевого тампона кровотечение не возобновляется и большая часть порошка совсем не смочена кровью. Если в течение последующих 10 мин не наблюдается последующего кровотечения, избыток порошка удаляют добавлением к нему изотонического солевого раствора. Большая часть порошка набухает в солевом растворе и ее смывают, но порошок, пропитанный кровью, остается на месте раны, продолжает проявлять гемостатическое действие и его консистенция приобретает квучукоподобный характер. Благодаря такой консистенции сгустка и его плотному прилеганию к находящейся под ним ткани рана выдерживает значительные движения и не кровоточит.

Пример 2. РН для поперечносшитых пленок.

Из.массы синтезированного и полученного в соответствии с методикой примера 1 сукцината амилозы готовят образцы введением раствора бикарбоната натрия до РН 5,0, 5,2 и 5,5 введением раствора бикарбоната натрия °

Пленки (1 мм толщиной) из этих образцов в течение 2 ч на -ревают при 60 С

-ъ и затем в течение 1-0,5 ч при 120 С, в нагревательных шкафах с принудительной воздушной вентиляцией. Судя по нерастворимости плотной пленки при нейтрализации в 53-ном растворе бикарбоната натрия, хорошая зашивка произошла при РН 5,0; 5,2. Растворимостьь образца в этом растворе при рН 5,5 свидетельствует о том, что зашивка не произошла.

Пример 3. Сукцинат амилозы с максимальной степенью замещения.

Согласно технологии примера 1 получают сукцинат амилозы с использованием 30 г амилозы, растворенной в 200 мл воды, 200 r сукцинового ангидрида, 21,1 г 50,63 КаОН и 784,9 г

5 н. N @OH. Степень замещения полученного сукцината амилозы 2,43.

Полученный продукт отфильтровывают, диализуют и проводят сшивку в соответствии с методикой примера 1 с тем отличием, что некоторые пленки нагревают при 120 С в течение 22 мин, а

О другие пленки нагревают при 120ОС

35 мин. Величины солевого удерживания этих образцов (порошки на 100 меш)

16,0 и-15,6 соответственно. Эти по1

Табли ца

Скорость гемостаза, с

Менее 3 с

53 ныи СаС 2

8,1

Са

11 0

53-ный ацетат магния

53-ный ацетат калия

NH< ния

S 10489 рошки (100 меш) останавливают кровотечение раны селезенки собаки менее чем за 30 с.

Пример 4. Соли сукцината амилозы. 5

Кальциевая, магниевая, калиевая и аммониевая соли поперечно-сшитого порошкообразного сукцината амилозы (С3 1,1; СУ 13,4, полученного согласно общей методике, приведенной в при- 10 мере 1) получаются следующим образом.

Около 1,3 г порошка 100 меш в форме натровой соли перемешивают в 50 мл воды и подкисляют до рН 4,0 1 н. НС .

Гель дважды промывают водой (порциями 15 по 100 мл) и затем в течение 4 мин перемешивают в 5 вес.3-ном растворе данной соли — одной из приведенных в табл. 1. Затем гель три раза промывают водой (порциями по 100 мл), два 20 раза ацетоном (порциями по 100 мл ) и в течение 1 ч нагревают в вакууме при 70 С.

Катион Использован- СУ ный раствор соли

5б-ный бикар- 10,2 Менее 3 с бонат аммоl1 р и и е р 5. Сукцинат декстрана.

К 100 г декстрана в 1 л воды при

10 С добавляют поочередно сукциновый 45 ангидрид (100 r) и 5 н. КаОН (314,8 г) поддерживая рН между 8 и 9 и температуру в пределах 6-10 С. Степень зао мещения полученного сукцината декстрана 1,14. Раствор сукцината декстрана подкисляют ледяной уксусной кислотой до рН 4, подвергают диализу против дистиллированной воды до установления постоянной величины удельной электропроводности и концентрируют в испарителе при 45-55 С до концентрации твердых веществ 51 .. Пленки раствора полимера толщиной 1 мм наносят на стеклянные пластинки. Часть

87

6 пластинок нагревают 2 ч при 60дС и затем 1 ч при 120ОС, а остальные при

60 С в течение 220 мин и затем 127 мин при 120 С. Пленки нейтрализуют в 53ном растворе бикарбоната натрия, растирают в течение 15 с в I00 мл воды в гомогенизаторе, фильтруют и смешивают с 600 мл воды. После доведения рН этой смеси сукциновой кислотой до 7,0 измельченную пленку еще дважды промывают водой (порциями по

600 мл) и дважды ацетоном (порциями по 400 мл) и нагревают в вакуумном термошкафу при 60 С в течение 1 ч.

Этот сухой образец измельчают в ступке с пестиком и просеивают через сита, выделяя фракции 100 меш (300150 мкм), 200 меш (150-75 мкм) и больше 200 меш (меньше 75 мкм) . Солевое удерживание образца фракции

100 меш, нагревавшегося меньшее время,85, солевое удерживание ооразца той же фракции, но нагревавшегося более продолжительное время, 15,4. Образцы этих порошков проявляют хороший гемостатический эффект на ране селезенки собаки, останавливая кровотечение менее чем за 30 с.

Пример 6. Сукцинат пуллулана.

К 25 r пуллулана в 225 мл воды при 10 С добавляют 24,0 г,50,6 вес.ь

N a0H. В раствор пуллулана согласно методике примера 5 поочередно добавляют сукциновый ангидрид (35 г) и 5 н.

N a0H (53,7 г) . Рассчитанная степень замещения сукцината пуллулана 1,1.

Такой раствор сукцината пуллулана перерабатывают в поперечно-сшитый порошок согласно примеру 5 с тем отличием, что образование пленки производят из 36 33-ного раствора нагреванием при 60 С в течение 90 мин и затем при 120 С в течение 40 мин. Солевое удерживание порошка фракции

100 меш 19.9, Образец порошка фракции 100 меш оказывает хорошее гемостатическое действие на ране селезенки собаки, останавливая кровотечение менее чем за 30 с.

П р и и е р 7. Глутарат амилозы.

К 55 г амилозы в 500 мл воды при

10 С добавляют 25,8 г 50,6 вес.3

НаОН. К раствору амилозы согласно методике примера 5 поочередно добавляют глутаровый альдегид (114,1 г) и 5 н. N aOH (277 г . Рассчитанная степень замещения глутарата амилозы

1,6. Раствор глутарата амилозы пере— 1,04.

7 1048 рабатывают в поперечно-сшитый порошок в соответствии с примером 5 с тем отличием, что образование пленки осуществляют из 27,13-ного раствора

1,5-часовым нагревом при 60 С и 250 минутным нагревом при 120 С. Солевое удерживание 14,3. ОЬразец этого порошка проявляет хорошее гемостатическое действие на ране селезенки собаки, остановив кровотечение менее 10 чем за 30 с.

Пример 8. Декстран-амилсзасукцинат.

44 r (523-ное содержание твердых веществ) не подвергавшегося поперечной 15 сшивке сукцината декстрана, полученного согласно примеру 5, смешивают с 156 г (14,53-ное содержание твердых веществ) также не обработанного для поперечной сшивки сукцината амилозы, 20 полученного согласно примеру 1, с помощью механической мешалки и создают раствором бикарбоната натрия рН в смеси 4,2. Пленку этого раствора

1 мм толщиной в течение 150 мин нагревают при 60 С и в течение 100 мин при 120 С и перерабатывают в порошок

0 согласно примеру 5. Солевое удерживание порошка фракции 100 меш 11.5, Образец порошка фракции 100 меш ока30 зывает хорошее гемостатическое действие, останавливая кровотечение на ране селезенки собаки менее чем за

30 с.

Пример 9. Пуллулан-амилозасукцинат.

56 г (с содержанием твердых веществ 523) не подвергавшегося поперечной сшивке сукцината пуллулана, полученного согласно примеру 6, смешивают с 142 г (с содержанием твер40 дых веществ 14,53) сукцината амилозы, также не обраЬотанного для поперечной сшивки, в соответствии с примером 8, с тем различием, что пленку нагревают при 120 С в течение 35 мин.

Солевое удерживание 16,1, гемостатическое действие хорошее, остановка кровотечения происходит менее чем за

30 с.

Пример 10. Глутарат амилозы — сукцинат амилозы.

80 r (с содержанием твердых веществ 21,73) не подвергавшегося поперечной сшивке глутарата амилозы, полученного согласно примеру 7, смеши- 55 вают с 120 г (c содержанием твердых веществ 14,53) сукцината амилозы в соответствии с примером 8 с тем от"

987 8 личием, что пленку нагревают при о

120 С в течение 25 мин. Солевое удерживание 22,8, продукт обладает хорошим гемостатическим действием, останавливая кровотечение менее чем за

30 с.

Пример 11. Получение амилозо-сукцинатной губки с использованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, формамида.

400 г амилозы картофеля (Superlase Stein Hal1) с содержанием влаги

12 2 о высыпают через сито в 4700 мл быстро перемешиваемой воды при 23 С для получения однородной молочной смеси. Смесь охлаждают в ледяной бане до 10 С и добавляют 1475,3 г 4,94 н, раствора гидроокиси натрия. После растворения амилозы и установления температуры на уровне 8 С к реакционо ной смеси добавляют 585,0 r порошка сукцинового ангидрида. После падения рН до 7 через капельную воронку добавляют 4,94 н. раствор гидроокиси натрия (используют 1000 мл предварительно взвешенного раствора) со скоростью достаточной для поддержания рН реакции на уровне около 8 1. Гидроокись натрия добавляют до установления в растворе рН,8„5, Оставшийся раствор гидроокиси натрия взвешивают и точно определенное количество щелочи, использованной на этой стадиИ, составляет 2257,2 г или 1912,9 мл.

В ходе реакции реактор охлаждают для поддерживания температуры реакции от

8 до 20 С, Степень замещения сукцинатных групп на звено ангидроглюкоза рассчитывают, основываясь на стехиометрии реакции, используя уравнение примера 1

162 (20x (585) — 9449, 7)

1000 х 351,2

Как только реакция закончится, рН сдвигают до 4,5 добавлением уксусной кислоты и раствор отфильтровывают для удаления всех веществ с размером частиц больше 5 мкм. Отфильтрованный раствор затем подвергают диализу для удаления низкомолекулярных веществ. Диализ проводят в диализной ячейке против дистиллированной воды до установления постоянной удельной электропроводности при перепаде давления 500 мм рт.ст. В процессе диализа рН раствора поддерживают на уровне 4,0. Конечный раствор сукцината

9 1048 амилозы в форме частичной натровой соли при рН 4,0 характеризуется содержанием твердых веществ 5,153. Часть этого раствора с концентрацией 4,1i (126,2 г, что эквивалентно 6,5 г твер- 5 дых веществ, содержащихся в растворе) тщательно смешивают с 2,72 г формамида (0,41 вес.ч. на 1 вес.ч..полиглюv кана) и количеством воды достаточным для того, чтобы общий вес смеси со- 10 ставил 160 r. Данный раствор однородно намораживают на внутренние стенки колбы ее вращением и раствора горизонтально в бане, заполненной ацетоном с сухим льдом (-78 С) до тех пор, пока замороженный раствор отжимается от стеклянных стенок (этот процесс сопровождается громким треском),, Сразу после вынимания колбы из бани с ацетоном и сухим льдом ее немедленно переносят в круглую медную соединительную ситовую муфту и присоединяют к аппарату для лиофильной сушки с длиной внутреннего трубопровода из нержавеющей стали 8 см и внутренним диаметром 16 мм. Перепад давлений между образцом и холодильной ловушкой поддерживают на уровне

600 мкм рт.ст. Медное сито обеспечивает большую однородность теплового

30 потока в колбу в процессе лиофилизации, благодаря этому получают более однородный гидрогелевый губчатый продукт.

Колбу подвергают воздействию окружающих атмосферных условий при примерно 24 С и 503-ной относительной влажности и, когда возможно, периодически вращают колбу для того, чтобы частично уменьшить разницу в теплопередаче с разных сторон. Для изме40 рения температуры продукта в процессе лиофилизации в массу продукта вмораживают термопару и с ее помощью определяют, что весь процесс лиофилизации (около 4,5 ч) происходит в пределах между -10 и -9 С с небольшим спадом температуры до -13 С, как а раз перед быстрым подъемом температуры до уровня окружающей среды при окончании лиофилизации. Лиофилизация 50 происходит быстрее (почти на 1 ч у стенок колбы. Колбу оставляют в аппарате для лиофилизации на несколько часов после того,как внутренняя температура поднимается до уровня комнатной температуры.

Губку с помощью шпателя осторожно вынимают из колбы, разрезают и поме987 10 щают на плоскую поверхность, высушивают в термошкафу с принудительной воздушной вентиляцией в течение 2 ч г 0 при 60 С и затем немедленно провсдят поперечную сшивку нагревом в термошкафу с принудительной воздушной вентиляцией в течение 25 мин при 120 С.

Для характеристики губки, обрабо- танной для поперечной сшивки, проводят следующие измерения: удельный вес, толщина, кажущаяся плотность, свободный объем, пористость по отношению к воздушному потоку, величине солевого удерживания. Измерения всех этих параметров проводят на куске не нейтрализованной губки площадью

41 7 см, выдержанном в течение 48 ч

2 или больше при 21 С и 653-ной относительной влажности, кроме случая определения величины солевого удерживания. Уд. вес 0,0192 г/см2; толщину (0,165 см ) определяют как среднее из

13 измерений с помощью микрометра с индикаторной головкой (без нан<има), кажущаяся плотность 0,116 г/см . Определение свободного объема основывается на определении абсолютной плотности полимера 1,50 г/см, найденной из данных с тем, что порошок, изготовленный из губки, медленно тонет в хлороформе (уд.вес. 1,498 г/мл) и плавает в хлороформе, содержащем

254 тетрахлористого углерода (уд.вес тетрахлористого углерода 1,595 г/мл), Свободный объем, величина которого составляет 92,33, рассчитывают по формуле кажущаяся плотность абсолютная плотность х 100.

Пористость по отношению к воздушному потоку измеряют с использованием специальной адапторной пластины для уменьшения площади поверхности

1 губки, через которую подают воздух, до 6,26 см2. Измерение пористости по отношению к воздушному потоку проводят на трех областях губки. Средняя величина составляет 238,8 м /м2 мин при 76,2 см. рт.ст., 210С и 653-ной относительной влажности.

Величину солевого удерживания определяют на части образца, высушенного в термошкафу при 60 С до хрупо кого состояния, осторожно перетертого в порошок и просеянного для получения фракции, прошедшей через сито с порами 50 мер и удержанном на сите

100 меш (от 0,30 до 0,15 мм) .Эту фракцию перемешивают в 54-ном растворе

О, 0175 0,360 О, 049 96,8

39,07

В 0,0190 0,163

С 0,0161 О, 126

152,58 19,54

0,117 92,2

0,128 91,5

0,135 91,0

223,14 15,13

260,83 15,20

О, 0165 0,123

11 1048 бикарбоната натрия (75 мл/г порошка), собирают на ткань — 28,8 г/м2 и промывают три раза 5-кратным по отноше-, нию к его набухшему объему объемом дистиллированной воды. Смену раствори-5 теля в геле проводят обработкой геля

10-кратным по сравнению с его набух" шим объемом объемом безводного ацетата. Продукт высушивают до сухого со; стояния в течение 1 ч вакуумном тер- 1О мошкафу при 60 С. 500 мг порошка (roО рячий сухой вес) перемешивают в течение 10 мин в 50 мл 0,9Ф водного раст-. вора хлористого натрия при 23 С. Набухший порошок извлекают высушиванием 15 на предварительно взвешенном куске ткани до тех пор, пока с нее не прекращает капать. Сырой порошок взвешивают на ткани и величину солевого удер- . живания (13,25) рассчитывают по ураа- 20 нению примера 1.

Для иСпытаний гемостатической активности губку нейтрализуют легким перемешиванием ее, в 104-ном растворе ацетата кальция (74 мл/г губки) с по- 25 следующим добавлением гидроокиси кальция в виде суспензии до тех пор, пока рН не остается в течение 10 мин постоянным на уровне. 6,5. Губку удаляют из раствора, осторожно выжимают для удаления избытка раствора и три раза промывают 1300 мл порциями дистиллированной воды. Для удаления воды влажную губку подвергают смене растворителя действием сухого ацетона, что приводит к сжатию губки почти до пер" воначального размера. Затем ее отжи" мают и сушат между листами фильтровальной бумаги.

Гемостатическую активность определяют по способности нейтрализованной губки остановить кровотечение у взрослой собаки, .вызванное ампутацией тка987 12 ни селезенки. После появления обильного кровотечения площадь раны промокают сухой хлопковой марлей и немедленно накладывают на рану двойной слой губки размером 2,5 х 3,7 см (примерно 300 мг) и удерживают на ране 30 с приложением слабого давящего действия на губку через влажный целлюлозный тампон. После удаления марлевого тампона при возобновлении кровотечения давящее действие продолжают еще 30 с. Количественную оценку проводят на основе числа необходимых 30-секундных периодов давящего действия. Если в течение не менее

15 мин наблюдения не замечено последующего кровотечения, губку насыщают изотоническим солевым раствором и силой удаляют с поверхности раны для оценки ее адгезивных характеристик.

Для обеспечения гемостаза необходим лишь начальный 30-секундный период оказания давящего действия. Губка плотно прилипает к ране, выдерживает давление, движение, растягивание селезенки и трение.

Пример 12. Микроскопическая характеристика губок на основе сукцината амилозы.

Шесть губок (А-F) получают в соответствии с примером 11 с тем отличием, что используют следующие количества формамида, г: А нет, В 2,15;

Сг,49;1)2,72;Е3,17;Г3,6(0;0,33;

0,38, 0,41, 0,48, 0,55 вес.ч. соответственно на 1 вес.ч. полиглюкана) .

Данные губки лежат в пределах структурной организации от отсутствия сетчатой структуры (А), очень тонкой структуры (В) до очень грубой структуры (F) . Сравнение физических параметров, измеренных у этих губок, приводится в табл. 2.

Таблица 2

13

1048987

Продолжение табл. 2 г

13,27

0,0150 0,105 0,143 90,5 302,78

О, 0.1 90 О, 130 0, 146 90, 3 325,89

12, 72 проведено на куске губки площадью 100 см

2 среднее из 6 измерений в разных положениях

+ образец нельзя нейтрализовать, не разрушив его на отдельные гелевые частицы.

Таблица 3

Общий процент пустот

Классификация по размерам, мкм в гладком слое губки образца в центральном объеме губки образца

В С 0 Е

В / С I О Е

48,9 38,0 30,1 24,8 79 52

27,7 22,6 23,8 22,3 12 30

104 173 212 221 5 9

51

0-125

125-260

17

250-375

12,6 11,5 2 5

5 0 4 0 2 1

3,8 4,4

8,0 8,3

3,0 4,9

1,3 3,4

0,6 1,9

375-500

500-625

625-750

750-875

875 1000

1,7

3,5 — 1

1 3

0,8

1,6

Образцы губок В, С, и Е заливают в эпоксидную смолу. Края залитых смол губок затем вручную полируют с помощью грубой и тонкой наждачной бумаги, тканью с полировальным порошком и водной алюминиевой пастой. Гладко отполированный "поперечный срез", показанный на микрофотографии на фиг.2 с

52-кратным увеличением, исследуют в темном поле падающего света. Различные области этого "поперечного среза" фотографируют и увеличивают до общего увеличения в 160 раз. Число сделанных на каждом из четырех образцов микрофотографий варьируется от 13 до 20.

На каждой увеличенной фотографии (см. фиг. 1-3) проводят линию вдоль и поперек среза отполированного бока губки. Параллельно плоскости губки по толщине среза проводят на пять линий, больше отстоящих одна от другой на

2,5 см. На каждую линию накладывают измерительную линейку и измеряют длину каждого свободного пространства, захватываемого линией, с точностью до 0,1 см (6,25 мкм). Измерения пустот по линии 1 (гладкий слой - сторона, находившаяся в процессе лиофилизации в контакте с поверхностью стенки колбы, как правило, тоньше и обладает более закрытой структуройсм. низшую поверхность среза на фиг. 2) и по линиям 3, 4 и 5 (объединенные), составляющих массу губки, относят к классам длины 2 см на увеличенных фотографиях (125 мкм в действительной, реальной губке) Распределение по классам длин пустот в процентах частоты приведено в табл. 3.

1048987

>

Классификация по размерам, мкм

Общий процент пустот в центральном объеме губки образца

В С О Е в гладком слое губки образца

1 °

Е

l (!

0,4

0,4

0,8

0,9

0,4

0,8

0,9

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

Графическая характеристика этих данных представлена на фиг. 4. Данные характеризующие полированную сторону губки, не заштрихованы, а данные, характеризующие центральную массу губки, заштрихованы.

По примеру 11 получены следующие данные о гемостатической активности, представленные в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

» «I»

Образец

Число 30-секундных периодов давящего действия необходимых для остановки кровотечения

L====================

Данные об адгезии к ране

Адгезии нет, кровь не проникает в губку, а скапливается под ней, образуя мягкий сгусток между губкой и раной

Хорошая адгезия

Хорошая адгезия, но при растягивании и трении через крупные поры наблюдается кровотечение

Пример 13. Губка на основе сукцината амилозы, полученная с использованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры формамида.

Губку получают в соответствии с примером 1 с тем отличием, что лиофилизованный раствор образца содержит 12,0 г твердых веществ, что соответствует 4,8Ф (т.е. 12/250), 4,53 г

1000-1125

1125- I250

1250-1375

1375-1500

1500-1625

1625-1750

1750-1875

1875-2000

2000-2125

Продолжение табл. 3

1048987

10

0,135

20

0,022

О, 130

0,166 формамида и в целом весит 250 г, вместо 6,5 г, 2,4 мл и 160 г соответственно.

Кусок губки с площадью 100 см характеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см2 0,035

Толщина, см 0,260

Кажущаяся плотность, г/см

Свободный объем, 3 91,0

Пористость по отношению к воздушному потоку, м /м /мин (среднее из 6 измерений) 180,88

Величина солевого удержания 12,74

Эту губку (в форме кальциевой соли) испытывают на гемостатическую активность в соответствии с примером 11. Для остановки кровотечения требуется два 30-секундных периода оказания давящего действия, адгезия к ране хорошая, кроме краев раны.

Пример 14. Губка на основе сукцината амилозы с низкой степенью замещения. 30

В данном примере губку получают в соответствии с примером 11 с тем отличием, что для получения сукцината амилозы со степенью замещения 0,324 вместо 1 01 в реакции используют мень1

35 шее количество сукцинового ангидрида и количество использованного для получения губки формамида составляет 1,35 r вместо 2,72 г (0,20 вес.ч. на 1 вес.ч. полиглюкана) .

Кусок губки с площадью 100 см характеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см2

Толщина, см

Кажущаяся .плотность, г/см

Свободный объем, 88,9

Пористость по отношению к воздушso ному потоку, м /м /

/мин (среднее из

6 измерений) 180,88

Величина солевого удерживания Растворяется 55

Пример 15. Губка на основе сукцината амилозы с высокой степенью замещения.

90,8

В данном примере гидрогелевую губку получают в соответствии с примером 11, с тем отличием, что используют 2,9 г формамида (0,44 вес.ч. на

1 вес.ч. полиглюкана) и в качестве ячейки при лиофилизации используют алюминиевый сосуд, покрытый тефлоном (внутренний диаметр 8,6 см; внутренняя длина 18,5 см; толщина стенки - 8 мм), что обеспечивает лучшие условия подвода тепла к продукту, чем при использовании стеклянных бутылей. Сверху сосуд герметизируют резиновой пробкой У 15 и соединяют с аппаратом для лиофильной сушки трубкой с внутренним диаметром 8 мм.

Кусок губки с площадью 100 см характеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см2

Толщина, см

0,021

0,086

В данном примере губку получают в соответствии с примером 11 с тем отличием, что для получения сукцината амилозы со степенью замещения 2,08 вместо 1,04 и реакции используют большее количество сукцинового ангидрида и количество использованного для получения губки формамида составляет 2,83 г вместо 2,72 г (0,43 вес.ч. на 1 вес.ч. полиглюкана) .

Полученная губка характеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см2 0,018

Толщина, см 0,133

Кажущаяся плотность, г/см 0,138

Свободный объем, 4

Пористость по отношению к воздушному потоку, м /

/м /мин 259,20

Величина солевого удерживания 15,49

Данную губку (в форме кальциевой соли) испытывают на гемостатическую активность в соответствии с примером 11. Для остановки кровотечения требуется три 30-секундных периода оказания давящего действия, адгезия к ране отличная.

Пример 16. Губка на основе сукцината амилозы, полученная с использованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, формамида.

1048

Полученная губка характеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см 0,022

Толщина, см 0,187

Кажущаяся плотность, г/см3

Объем пустот,3

Пористость по отношению к воздушному потоку, м /м2/мин 231,95

Величина солевого удерживания 12,79

Пример 18. Губка на основе сукцината амилозы, полученная с ис45

0,115

92,3

55

Кажущаяся плотность, г/см 0,245

Свободный объем,3 83,7

Пористост ь по отношению к воздуш- 5 ному потоку, м /м /мин (сред3 2 нее из 6 измерений 151,39

Величина солевого удерживания 11,97

Данный образец губки(в форме кальциевой соли) испытывают на гемостатическую активность в соответствии с примером 1. Для остановки кровотечения требуется три 30-секундных периода оказания давящего действия, адгезия к ране была хорошей, кроме краев раны.

Пример 17- Губка на основе сукцината амилозы,полученная с использованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, формамида.

В данном примере гидрогелевую губку получают в соответствии с примером ll с тем отличием, что раствор содержит 7,0 г твердых веществ, что соответствует 3,83 (7/180), 3,4 г формамида(0,52 вес.ч. на 1 вес.ч. полиглюкана и имеет общий вес 180 г; раствор замораживают на стенках алюминиевого сосуда, покрытого тефлоном (внутренний диаметр 8,5 см; внутренняя длина — 17,5 см; толщина стенки

8 мм) и герметизированного сверху 35 резиновой пробкой N" 15 с отверстием в 1 см в центре, лиофилизацию производят на полочном аппарате для лиофильной сушки при разности давлений между насосом и ловушкой холодильни- 40 ка от 350 до 400 мкм рт.ст. и температуре полок 93 С.

0,108

0,018

0,164

987 пользованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, К -метил-2-пирролидона.

В данном примере гидрогелевую губку получают в соответствии с примером 11 с тем отличием, что вместо формамида в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, используют Й -метил-2-пирролидон в количестве 3,46 r (0,53 вес.ч. на 1 вес.ч. полиглюкана) и добавляют воды столько, что общий объем раствора составляет 220 мл.

Кусок губки площадью 100 см характеризуется следующими данными:

Удельный вес г/см 0,020

Толщина, см 0,184

Кажущаяся плотность, г/см

Свободный объем, 4 92,8

Пористость по отношению к воздушному потоку, м /м /мин (среднее из 6 измерений) 144,70

Величина солевого удерживания 25,96

При поперечной сшивке данного образца губки нагревание при 120 С проводят на 20 мин больше для того, чтобы прочность образца была достаточной для превращения в кальциевую соль и проведения испытаний на гемостатическую активность в соответствии с примером 11.,Для остановки кровотечения требуется два 30-секундных периода оказания давящего действия, адгезия к ране отличная.

Il р и и е р 19. Губка на основе сукцината амилозы, полученная с использованием в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, диметилсульфоксида (ДМСО) .

В данном примере губку получают в соответствии с примером 11 с тем отличием, что вместо формамида в качестве агента, способствующего образованию сетчатой структуры, используют ДИСО в количестве 2,9 г (0,44 вес.ч. на 1 вес.ч. полиглюкана) .

Кусок губки площадью 100 см ха2 рактеризуется следующими данными:

Удельный вес, г/см

Толщина, см

21

22

1048987

Кажущаяся плотность, г/см 0,112

Свободный объем, 3

Пористость по от- 5 ношению к воздушному потоку, м /м /мин (среднее

2 из 6 измерений) 198,51

Величина солевого удерживания 21,68

Данную губку (e форме кальциевой соли) испытывают на гемостатическую активность в соответствии с примером 11. Для остановки кровотечения 15 требуется два 30-секундных периода оказания давящего действия, адгезия к ране отличная

Пример 20. Губка на основе глутарата амилозы.

В данном примере губку получают в соответствии с примером 11, с тем отличием, что вместо сукцината амилозы используют глутарат амилозы. Метод получения глутарата амилозы в основ- 25 ном совпадает с методом примера 11 с тем отличием, что вместо сукцинового ангидрида используют глутаровый ангидрид.

Ок

Super1ose (содержание влаги

11,5 о) r 55,1

-Bopa, мл 500

5 н. гидроокись натрия (вначале добавлено), мл 65,0

Глутаровый ангидрид (безводный), г

5 н, гидроокись натрия (добавлено в ходе реакции),мл 256,3 40

Всего йаОН добавлено (,3379,2 г), мл 321,3

Уравнение, по которому определяют степень замещения, изменено на следующее:

92,5

Зо

114,1

1000z где x — вес глутарового ангидрида у — количество использованной гидроокиси натрия, моль;

Z - сухой sec амилозы, г.

Следовательно, ь гю

50 "" 1 2000xl14,1

11