Полимерный гелеобразующий материал для биомедицинских целей

Полимерный гелеобразующий материал для биомедицинских целей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛИМЕРНЫЙ ГЕЛЕОБРАЗУЮИ1ИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ БИОНЕДИЦИНСКИХ ЦЕЛЕЙ, содержащий полимерную основу и лекарственное вещество, отличающийся тем, что, с целью повьппения водопоглощения и эластичности материалаj в качестве полимерной основы материал содержит сополимер 50-73 мол.% бутилакрилата с 2750 мол.% натриевой соли N-виниламидоянтарной кислоты при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Сополимер 50-73 мол.% бутилакрилата с 27V 50 мол.% натриевой соо Ф ли N-виниламидоянтарной кислоты1 (Л Лекарственное вещество 0,0025-0,1 со 4; ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624449/23-05 (22) 22.07.83 (46) 15.0?.85. Бюл. N- 2 (72) Л.И. Шальнова, Е.А.Трофимова, Б.С.Иванов, А.А.Усанов, В.М.Чуднова, А.Ф.Николаев, М.С.Плужников, Ю.Д.Игнатов., Е.Д.Андреева, В.В.Тец, Ю.Н.Васильев, В.И.Чхартишвили, Г.Е.Роскин и Э.И.Карчева . (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета; Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени медицинский институт им.акад.И.П.Павлова и Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института искусственного волокна (53) 678.744-13(088.8) (56) 1. Фельдштейн М.М. и др. Полимерные покрытия для лечения .ран и ожогов. — "Итоги науки и техники".

Сер. "Химия и технология высокомолекулярных соединений." ВИНИТИ, 1981, ; т. 16, с ° 120.

2. Патент США У 3963685, кл. 526-230, опублик. 1976.

3 . Патент США У . 41 7 7056, кл. 7 1 /93, опублик . 1 979 (прототип), 4(51) С 08 L 33/08, А 61 К 47/00 (54)(57) ПОЛИМЕРНЫЙ ГЕЛЕОБРАЗУК6(ИЙ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ЦЕЛЕЙ, содержащий полимерную основу и лекарственное вещество, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения водопоглощения и эластичности материала, в качестве полимерной основы материал содержит сополимер

50-73 мол.Е бутилакрилата с 2750 мол.7 натриевой соли N-виниламидоянтарной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Срполимер 50-73 мол .Х бутилакрилата с 2750 мол.7 натриевой сог ли Я-виниламидоянтарной кислоты 1

Лекарственное вещество 0,0025-0, 1

1134581

Изобретение относится к химии полимеров и медицине, а именно к полимерному гелеобразующему материалу для биомедицинских целей, который применяют для изготовления покрытий на раны и ожоги, томпонов и систем с регулируемой скоростью выделения лекарственного вещества.

Покрытие на раны и ожоги должно быть мягким, эластичным, не вызывать 10 раздражение тканей и должно поглощать выделяющийся из раны экссудат (1).

Известен полимерный гелеобразующий материал для бномедицинских це- 15 лей, содержащий полимерную основу и лекарственное вещество. В качестве полимерной основы материал содержит поли-2-оксиэтилметакрилат. Этот материал используют в качестве порошко- 20 образного перевязочного материала (2).

Недостатками этого материала являются малая эластичность пленок из этого материала (удлинение при разрыве 10Х) и невысокая влагопогло- 25 щающая способность, которая составляет 45Х.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является полимерный 30 гелеобразующий материал для биомедицинских целей, содержащий полимерную основу и лекарственное вещество.

В качестве полимерной основы материал содержит сшитый сополимер 2-оксиэтилметакрилата и диоксиполитетраметиленоксида (3 ).

Недостатками этого материала являются невысокие эластичность (относительное удлинение при разрыве 40

39 ) и влагопоглощающая способность (набухаемость в соде 42 ) .

Цель изобретения — повышение водопоглащеиия и эластичности материала.

Поставленная цель достигается тем, что полимерный гелеобразующий материал для биомедицинских целей, содержащий полимерную основу и лекарственное вещество, в качестве полимерной основы содержит сополимер 50-73.мол.Х бутилакрилата с 27-.

50 мол.X натриевой соли N-виниламидоянтарной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Сополимер бутилакрилата с натриевой солью

N-виниламидоянтарной кислоты 1

Лекарственное вещество 0.0025-0,1

В качестве лекарственных веществ использованы фурацилин, фуразолидон, линкомицнн, неомицин, рифампицин, тримекаин, пиромекаин.

Гелеобразующий материал в виде пленок получают из 2 -ного водноспиртового раствора сополимера поливом на подложку из фторопласта или лавсановую пленку. Сушат прн комнатной температуре 72 ч, снимают с подложки и сушат при 20 С/

/S мм рт.ст. или при 40 С, а затем при 20 С/5 мм рт.ст.

Лекарственные вещества вводят в пленки либо на стадии изготовления пленки, г.е. пленку .формуют из раствора сополимера, содержащего лекарственное вещество, либо путем ионного обмена, осуществляемого непосредственно в готовой пленке при ее погружении и выдержке в водном растворе лекарственного вещества в течение 1 ч. Для этой цели используют 2 -ные водные растворы неомицина сульфата, линкомицина гидрохлорида, тримекаина гидрохлорида, пиромеканна гидрохлорида; 1,2Х-ный водный раствор линкомицина-основания.

Полимерный материал указанного состава может быть использован для получения пленочного покрытия на вискозной сетке с определенным размером ячеек, используемой для изготовления многослойного перевязочного материала.

Для нанесения полимерного покрытия на сетку используют 1 н 2Х-ные водно-спиртовые растворы сополимера.

Сетчатый материал погружают на

10 мин в раствор сополимера, вынимают, подсушивают при 40 С в течение 10 мин, затем операцию повторяют, сушат при 40-50 С в течение 1 ч.

Лекарственные вещества вводят так, как описано для свободных пленок.

Содержание введенных лекарственных веществ в полимерных материалах соответствует их концентрациям в традиционно применняемьс лекарственных формах (растворы, мази) или даже меньшим.

Сополимеры бутилакрилата с натриевой солью N-виниламидоянтарной кислоты получают путем щелочного гидролиза сополимеров,бутилакрипата с N-винилсукцинимидом при 20 С

1f3 с использованием водного раствора

NaOH, количество которого определяется содержанием звеньев ВСИ в сополимере и составляет 1,2 моль NaOH на 1 моль ВСИ.

Строение и состав полученных сополимеров нодтверждают. данными ИКспектроскопии и потенциоиетрического титрования.

Пример 1. 0,02 r (0,02 мас.ч., 1О неомицина сульфата растворяют в 49 мл смеси вода — этиловый спирт, соотношение объемов которых составляет 3:7, затем загружают 1 r (1 мас.ч.) сополимера бутилакрилата с натриевой солью N-винилаиидоянтарной кислоты БА-ВАЯК(Иа), содержащего

30 мол .Х звеньев ВАЯК(йа} и 70 мол. . звеньев БА. Растворение проводят в течение 4 ч при 20-25ОС. Полученный раствор фильтруют через безворсный фильтр и выливают на подложку из фторопласта или лавсановую пленку.

Сушат при 20-25 С в течение 72 ч, снимают с подложки и сушат при 20 C/

/5 мм рт.ст. Разрушающее напряжение при растяжении пленки (6 ) 24,2 МПа, относительное удлинение при разрыве (Я) 190Х, паропроницаемость 1,515 мг/

/см ° ч при толщине пленки 60 икм, или 0,910 мг/см ч при 100 мкм.

1 г пленки поглощает 121 r воды или

11,9 мл 0,9Х-ного водного раствора

NaCR . Свойства определены для пленок, высушенных до постоянной массы.

Пример 2. Получение раствора полимерной композиции и формование из нее пленки ведут, как описано в при:мере 1, но загружают 0,048 r

:(0,048 мас.ч.) линкомицина гидрохло- 40 рида, 1 г (1 мас.ч.) сополимера БАВАЯК(На),содержащего 30 мол. звеньев BASfK(Na) и 70 мол.Х звеньев БА, и 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7).

Пленка имеет б 23,6 иПа и. Е 200Х, 45 ,паропроницаеиость 1,530 иг/см -ч при толщине пленки 60 мкм или . 0,920 мг/см ч при 100 мкм, 1 r плен ки поглощает 112 г воды или 11 мл

0,9Х-ного раствора NaC3 50

Пример 3. Пленку получают, как описано в примере 1, но загру- жают 0,05 г (0,05 мас.ч.) рифампицина, 49 ип водно-спиртовой сиеси (3:7) и 1 г (1 мас.ч.) сополимера 55

БА-ВАЯК(Ба), содержащего 30 мол.Х звеньев ВАЯК(На) и 70 мол. звеньев

БА. Пленка имеет 4Р 24 мПа и Е, 192Х, 4581 4 паропроницаемость 1,628 мг/см ч при толщине пленки 55 икм или

0,895 иг/см - ч при !00 мкм. 1 г пленки поглощает 100 г воды или 10,8 мл

0,9Х-ного раствора NaCt .

Пример 4. Пленку получают, как описано в примере 1, íî загружают 0,02 r (0,02 мас.ч.) рифампицина, 49 ил водно-спиртовой смеси (3:7) и 1 r (1 иас.ч.) сополимера БА-ВАЯК (Na), содержащего 42 мол. звеньев

ВАЯК(Иа) и 58 мол.Х звеньев БА. Пленка имеет 4 26,5 мПа и Е 50,2Ху паропроницаемость 2,196 мг/см -ч при толщине 55 мкм или 0,895 мг/см . ч при 100 мкм. 1 r пленки поглощает

274,3 г воды или 14,4 мл 0,9Х-ного раствора NaCf .

Пример 5. Пленку получают, как описано в примере 1, но загружают 0,08 г (0,08 мас.ч.) тримекаина гидрохлорида и 0,02 г (0,02 мас.ч.) линкомицина гидрохлорида, 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7), 1 г (1мас.ч.) сополимера БА-ВАЯК(Иа), содержащего

30 мол. . звеньев ВАЯК(йа) и 70 мол.Х звеньев БА. Пленка имеет Üð 23 мПа и Е 195Х, паропроницаемость 1,820 мг/

/см ° ч при толщине 50 мкм или

0,910 мг/см ° ч при 100 мки. 1 г пленки поглощает 115 r воды или 11,6 мл

0,9 .-ного раствора NaCF.

Пример 6. 0 f г (0 1 мас.ч.) тримекаина гидрохлорида растворяют в 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7), затем загружают 1 г (f мас.ч.) сополимера БА-BASfK(Na), содержащего

30 иол.X звеньев ВАЯК(Иа) и 70 мол.Х звеньев БА. Растворение проводят при

50 С в течение 2 ч. Полученный раствор фильтруют через безворсный фильтр и выпивают на подложку из фторопласта или лавсана. Сушат при 20о

25 С в течение 72 ч, снимают с подложки и сушат при 40 С 5 ч, затем при 20 C/5 мм рт.ст. Пленка имеет бр 23,5 мПа и Е 195Х, паропроницаемость 1,398 мг/см ° ч при толщине

65 икм или 0,909 мг/см ч при

100 мкм. 1 в пленки поглощает 118 г воды или 12 мл 0„9 -ного раствора

NaC9.

П р и и е р 7. Пленку получают, как описан в примере 6, но загружают 0,05 г (0,05 мас.ч.) пиромекаи" на гидрохлорида, 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7), 1 г (1 мас.ч.) сополимера БА-ВАЯК(Ка), содержащего

1134581

38 мол.Х звеньев BARK(Na) и 62 мол.Х звеньев БА. Пленка имеет 4 26,1 мПа и Е 65,47., паропроницаемость

1,259 Mr/ñì2" ч при толщине 75 мкм или 0,942 мг/см ч при 100 мкм. 5

1 r пленки поглощает 245 r воды или !

4 мл 0,97-ного раствора NaCf.

Пример 8. Пленку получают, как описано в примере 6, но загружают 0,0025 г (0,0025 мас.ч.) фуразолидона, 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7) и 1 r (1 мас.ч.) сополимера

БА-ВAЯK(Na), содержащего 45 мол . звеньев ВАЯК(Ма) и 55 мол. звеньев БА. Пленка имеет 4 26,9 мПа

15 и E 32,37, паропроницаемость 2,04 мг

/см ° ч при толцине 60 мкм или

1,224 мг/см -ч при 100 мкм. 1 г пленки поглощает 300,8 г воды или 19 мл

0,97-ного раствора NaCt . 2О

Пример 9. Пленку получают, как описано в примере 6, но загружают 0,008 r (0,008 мас.ч.) фурацилина, 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7) и 1 г (1 мас.ч,) сополимера БА-ВАЯК 25 (Na), содержащего 50 мол .Х звеньев

BAHK(Na) и 50 мол.7. звеньев БА. Пленка имеет 6 27,0 мПа, Е 257., паропроницаемость 2,17 мг/cM ч при толщине 60 мкм или 1,302 мг/см ч при ЗО

100 мкм. 1 r пленки поглощает 500 г воды или 20 мл 0,97.-ного раствора

NaCe..

Пример 10. Пленку получают, как описано в примере 6, но загружа35 ют 0,0025 r (0,0025 мас.ч.) фуразо-, лидона, 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7) и 1 r (1 мас.ч.) сополимера

БА-ВАЯК(Иа), содержащего 30 мол.X звеньев ВАЯК(Иа) и 70 мол.X звеньев

4О

БА. Пленка имеет 4 23 5 мПа и Е 210Х, паропройицаемость

1,t3 мг/см ч при толщине 80 мкм или 0,905 мг/см ч при 100 мкм.

1 г пленки поглощает 100 г воды или

11 мл 0,9Х-ного раствора NaCE.

Пример 11. Пленку получают, как описано в примере 6, но загружают 0,008 г (0,008 мас.ч.) фурацилина, 49 мл водно-спиртовой смееи (3:7) и t r (1 мас.ч.) сополимера

БА»BASK(Na), содержащего 30 мол.X звеньев ВАЯК(Иа) и 70 мол.X звеньев БА. Пленка имеет 4 23, 1 мПа и Р 2207., паропроницаемость 1,14 мг/

/см ч при толщине 80 мкм или

0„912 мг/см -ч при 100 мкм. 1 r плен. ки "поглощает 105 r воды или 11,5 мл

0,97.-ного раствора NaC< .

Пример 12. 1 r (1 мас.ч.) сополимера БА-ВАЯК(Ма), содержащего

27 мол .7 звеньев BATIK(Na) и 73 мол .7 звеньев БА, растворяют в 49 мл водно-спиртовой смеси (3:7) при 50 С в течение 2 ч. Пленку получают, как описано в примере 6. Готовую пленку погружают на 1 ч в 27.-ный водный раствор неомицина сульфата, затем на 5 мин в дистиллированную воду. Пленку сушат при 40 С 5 ч, затем при 20ОС/5 мм рт.ст. Пленка имеет 6 20,8 мПа и Е 2407, паропроницаемость 1,0 мг/см ч при толщине 80 мкм или 0,80 мг/см ч при 100 мкм. 1 r пленки поглощает

107 r воды или 10 мл 0,9Х.-ного раствора КаС . В пленке содержится

0,035 r (0,035 мас.ч.) неомицина сульфата на 1 r (1 мас.ч.) полимера.

Пример 13. Пленку получали, как описано в примере 12, но использовали 1,27.-ный волный раство линкамицина-основания. Пленка имеет

6< 2 1,0 мПа и Е 2407, паропр ницаемость 1,00 мг/см ° ч при толщине

80 мкм или 0,80 мг/см .ч при 100 мкм.

1 г пленки поглощает 100 r воды или 10 мл 0,9Х-ного раствора NaCt .

В пленке содержится 0,043 r (0,043 мас.ч.) линкомицина на 1 r (1 мас.ч.) полимера.

Пример 14. Готовят раствор. содержащий 0,02 г (0,02 мас.ч.) линкомицина гидрохлорида, 49 мл водноспиртовой смеси и 1 г (1 мас.ч.) сополимера БА-ВАЯК(Иа), содержащего

30 мол.7. звеньев ВАЯК(Ма) и ?О мол .7 звеньев БА. Вискозную сетку погружают на 10 мин в раствор, затем подсушивают 10 мин при 40 С и операцию повторяют. Материал сушат при 4050 С 1 ч,1 см материала содержит

0,138 мг линкомицина.

Пример 15. Готовят 2Х-ный раствор сополимера БА-ВАЯК(Иа), содержащего 27 мол.Х звеньев ВАЯК(Иа) и 73 мол.Х звеньев БА, в смеси водаспирт (3:7) . Вискозную сетку погружают на 10 мин в раствор, затем подсушивают tO мин при 40 С и операцию повторяют. Сетку с полимерным покрытием погружают на 1 ч в 2Х-ный водный раствор пиромекаина, затем на

5 мин в дистиллированную воду и су1134581

Составитель Л.Валуев

Редактор Т.Колб ТехредС.Йовжий Корректор О.Луговая

Заказ 10027/23 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

7 шат при 40-50 С 1 ч. 1 см материала содержит 0,477 мг пиромекаина.

Пример 16. Готовят 17.-ный раствор сополимера БА-ВАЯК(Яа), содержащего 38 мол.X звеньев ВАЯК(На) и 62 мол.Ж звеньев ВА, в смеси водаспирт (3:7) . Наносят на сетку полимерное покрытие, как описано в примере 15. Затем материал последовательно выдерживают 24 ч в 0,1 н. раст- 10 воре HCt, 10 мин в Н 0 и 1 ч в 1,2Х-ном водном растворе лийкомицина-основания, сушат при 35-40 С 1 ч. 1 см материала содержит 0,43 мг линкомицина. 15

Испытания полученных по примерам 3, 4, 8-13 пленок, содержащих фурацилин, фуразолидон, рифампицин, линкомицин или неомицин, в качестве перевязочного материала проводят на 8 кроликах, которым на кожу спины наносят лазером (иттрий-алюминийгранат с неодимом) ожоговые раны площадью 2 †. 4 см и глубиной 1-2 мм и сразу покрывают их исследуемыми пленками.

Пленки БА-3ARK(Na) пластичны, легко могут быть наложены на неровную .поверхность спины (особенно в зоне позвоночника), моделируя конфигура цию этих участков тела. Для их фиксации достаточно обработать здоровую кожу вокруг раны этиловым спир:том или физиологическим раствором.

Пленки БА-ВАЯК(Ма), впитывая и удерживая раневой секрет, набухают без нарушения целостности. За счет высокой паропроницаемости полимерного материала осуществляется "дыхание" раны, постепенное испарение влаги, что способствует уменьшению продуцирования секрета и предотвращению нагноения. Пленки не отстают от поверхности раны и сохраняют прозрачность, что позволяет осуществлять контроль эа состоянием раны и регулировать периодичность повязок. Пленки снимаютси с поверхности раны легко за счет образования гидрогелевой структуры полимера, перевязки возможны 1 раз в сутки.

Исследование анестезирующего действия материала, полученного по примерам 5-7 и содержащего местные анестетики тримекаин и пиромекаин, проводят на крысах. Время развития анестезирующего эффекта составляет

5-10 мин, время полной анестезии

45-60 мин, время восстановления чувствительности 60 мин.

Таким образом, изобретение позво ляет получать полимерный, гелеобразующий материал для биомедицинских целей, в частности для изготовления перевязочного материала и систем с регулируемой скоростью выделения лекарства.