Способ нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал

Способ нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал

Реферат

Изобретение относится к области хирургических шовных материалов (ХШМ) и касается способа нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на рассасывающиеся и нерассасывающиеся хирургические нити. Хирургические нити с антибактериальным покрытием получают все большее распространение в хирургической практике, так как позволяют существенно снизить случаи воспаления послеоперационных швов (Wang Z.X., Jiang С.Р., Сао Y. and Ding Y.Т. Systematic review and meta - analysis of triclosan - coated sutures for the prevention of surgical-site infection // British Journal of Surgery 2013. Vol. 100. P. 465-473).

Помимо антибактериальных свойств важными требованиями, предъявляемыми к современному ХШМ, являются минимальные капиллярность, пилящий эффект и тканевая реакция, которые также могут быть достигнуты с помощью нанесения специальных покрытий (Слепцов И.В., Черников Р.А. Узлы в хирургии. СПб.: Салит-Медкнига, 2000. 176 с.).

Универсальным антибактериальным агентом является триклозан, который действует на грамположительную и на грамотрицательную флору и проявляет фунгицидную активность. Благодаря этому триклозан широко используется в повседневной и медицинской практике. Однако по причине экотоксичности продуктов его окисления (Gao Y., Jia Y., Lia G., An T. Mechanism, kinetics and toxicity assessment of OH-initiated transformation of triclosan in aquatic environments // Water Research. 2014. Vol. 49. P. 360-370) в настоящее время существует тенденция к созданию ХШМ с низким содержанием триклозана при сохранении высокого уровня антибактериальной активности.

Известен способ получения полимерных медицинских изделий, содержащих триклозан, путем их пропитки раствором триклозана в диоксиде углерода [US 20030133831]. Недостатками способа является использование повышенного давления до 1800 psi и периодичность процесса.

Известен способ получения волокон и тканых материалов, содержащих триклозан, путем их обработки 50% дисперсией сложных эфиров триклозана [US 6299651]. Недостатками способа являются высокий расход триклозана и невозможность его контролируемого внесения в материал.

Известен способ синтеза функционализированных триклозаном олигомеров гликолида, лактида, пара-диоксанона, ε-капролактона, и/или этиленгликоля для создания содержащего триклозан антибактериального покрытия медицинских изделий [US 8053591]. Недостатками способа являются многостадийность и сложность синтеза антибактериального компонента предложенного покрытия.

Известен способ получения содержащих триклозан медицинских изделий путем обработки их многокомпонентным раствором, содержащим до 5% триклозана, до 5% хлоргексидина и до 5% полимера [US 20010024661]. Недостатками способа являются длительное время пропитки и сушки изделий, до 60 минут и 3 дней соответственно, использование метанола (яд) в качестве одного из растворителей, а также необходимость высокой концентрации триклозана.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения содержащих триклозан рассасывающихся ХШМ путем нанесения содержащего триклозан покрытия в два этапа [US 20040185250] - прототип. Сначала рассасывающуюся нить на основе лактомера 9-1 обрабатывают 2% раствором триклозана и сушат при 65°C в течение 2 минут. Далее нить покрывают раствором, содержащим 1,8-2% триклозана и равные части сополимера гликолида с лактидом и стеарата кальция. В качестве растворителя используют метиленхлорид. Недостатками способа являются использование в составе покрытия сополимера гликолида с лактидом, значительно увеличивающего жесткость нити, использование легколетучего органического растворителя, что технологически осложняет поддержание концентрации рабочего раствора и проведение процесса пропитки, использование высокой концентрации триклозана в растворе и отсутствие метода контроля его содержания в полученной нити.

Задачей данного изобретения является разработка способа нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал, обладающего бактерицидным действием при низкой концентрации триклозана, снижающего капиллярность и пилящий эффект нити.

Поставленная задача решается тем, что в способе нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал, которое содержит триклозан, абсорбируемый полимер, стеарат кальция или натрия, путем двухстадийного нанесения покрытия на хирургическую нить из раствора в органическом растворителе с сушкой в конце каждой стадии, на первой стадии на нить наносят покрытие из 1-2% раствора абсорбируемого полимера, на второй стадии наносят покрытие из раствора, содержащего 0,7-1,5% триклозана, 2-3,5% абсорбируемого полимера и 2-3,5% стеарата кальция или натрия, в качестве органического растворителя на обеих стадиях используют 1,3-диоксолан, в качестве абсорбируемого полимера аморфный сополимер гликолида и d,l-лактида или поли-ε-капролактона, сушку осуществляют на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре.

Нанесение покрытия на ХШМ осуществляют в два этапа. На первом этапе рассасывающуюся или нерассасывающуюся хирургическую нить выдерживают или пропускают через 1-2% раствор абсорбируемого полимера в 1,3-диоксолане и сушат на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре. На втором этапе нить выдерживают или пропускают через смесь, содержащую 0,7-1,5% триклозана, 2-3,5% абсорбируемого полимера и 2-3,5% стеарата кальция или натрия в 1,3-диоксолане и сушат на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре. В качестве абсорбируемого полимера используют применяющиеся в качестве медицинских материалов полимеры классов полилактиды, например аморфный сополимер гликолида и d,l-лактида, или полилактоны, например поли-ε-капролактон.

В качестве рассасывающейся нити используют нить САБФИЛ® (полиглактин-910, лактомер 9-1), в качестве нерассасывающейся нити используют нить Капрон (полиамид-6) или Лавсан (полиэтилентерефталат).

Для определения содержания триклозана в ХШМ, на который нанесено покрытие по предлагаемому способу, отрезок нити длиной 10 метров сушат в вакууме до постоянной массы, взвешивают на аналитических весах с ценой деления 0,0001 г, класс точности I специальный (согласно ГОСТ Р 53228-2008). Затем осуществляют снятие покрытия с нити путем горячей экстракции хлористым метиленом в течение 3 часов. После экстракции нить сушат в вакууме до постоянной массы и взвешивают на аналитических весах. Экстракт выпаривают досуха и взвешивают на аналитических весах. Масса покрытия соответствует массе сухого экстракта и разнице масс отрезка нити до и после экстракции. Массовую долю покрытия на нити рассчитывают как отношение массы покрытия к массе отрезка нити до экстракции. Процентное содержание триклозана в покрытии определяют анализом сухого экстракта методом ЯМР ¹Н спектроскопии в дейтерированном хлороформе (CDCl₃). Далее рассчитывают содержание триклозана в нити (мкг/м).

Для оценки антибактериальной активности покрытых ХШМ образцы нитей помещают в чашки Петри диаметром 100 мм с 3 мм подложкой из 1,5% мясо-пептонного агара по 4 образца в одну чашку и заливают 6 мл 0,7% мясо-пептонного агара, содержащего 0,6 мл тест-культуры St. aureus АТСС 29213 в концентрации 1·10⁵ КОЕ/мл. Посевы инкубируют в термостате при 37°C в течение 24 часов, после чего определяют зону угнетения роста тест-культуры.

Для определения влияния состава и способа нанесения покрытия на жесткость нити определяли модуль Юнга при изгибе по ГОСТ 9550-81.

Способ нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Нить САБФИЛ® метрического размера М4 (диаметр 0,400-0,499 мм) длиной 4 м выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 1% поли-ε-капролактона, в течение 30 мин, сушат при комнатной температуре 15 мин и выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 0,7% триклозана, 2% поли-ε-капролактона и 3,5% стеарата кальция в течение 30 мин, затем сушат при комнатной температуре 15 мин. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 362 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,5 мм от края образца, модуль Юнга 3,64·10³ Н/мм².

Пример 2.

Нить САБФИЛ® метрического размера М4 длиной 4 м выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 2% поли-ε-капролактона, в течение 30 мин, сушат при комнатной температуре 15 мин и выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 1,5% триклозана, 3,5% поли-ε-капролактона и 2% стеарата натрия в течение 30 мин, затем сушат при комнатной температуре 15 мин. В результате получают рассасьшаюшуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 2300 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет >22 мм от края образца, модуль Юнга 3,89·10³ Н/мм².

Пример 3.

Нить САБФИЛ® метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, сушат в камере обдува при комнатной температуре и пропускают через раствор 1% триклозана, 3% поли-ε-капролактона и 3% стеарата натрия в 1,3-диоксолане со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 286 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 2,62·10³ Н/мм².

Пример 4.

Нить САБФИЛ® метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 278 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 2,37·10³ Н/мм².

Пример 5.

Нить САБФИЛ® метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% аморфного сополимера гликолида и d,l-лактида в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 278 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 12,9 мм от края образца, модуль Юнга 3,21·10³ Н/мм².

Пример 6.

Нить Капрон метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают нерассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 280 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 4,86·10³ Н/мм².

Пример 7.

Нить Лавсан метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают нерассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 284 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 3,90·10³ Н/мм².

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать как рассасывающийся, так и нерассасывающийся ХШМ с абсорбируемым антибактериальным покрытием, при этом использование в качестве абсорбируемого полимера поли-ε-капролатона обеспечивает получение ХШМ с низкой жесткостью. По сравнению с известными способами предлагаемый способ позволяет достигать высокого антибактериального эффекта при малой концентрации триклозана путем управления его распределением в нити, также обеспечивает снижение капиллярности и пилящего эффекта ХШМ за счет заполнения пустот между филаментами, создания полимерной оболочки вокруг нитей и выравнивания их внешней поверхности. Способ позволяет снижать тканевую реакцию на нерассасывающиеся ХШМ благодаря использованию в качестве основы покрытия абсорбируемого полимера. Использование менее летучего растворителя позволяет легко поддерживать концентрацию рабочих растворов и контролировать содержание триклозана в покрытых нитях. Сушка нити при комнатной температуре вместо термической обработки предотвращает снижение прочности ХШМ.

Кроме того, предложенный способ нанесения обеспечивает получение антибактериального покрытия, снижающего тканевую реакцию, капиллярность и пилящий эффект нитей без увеличения их жесткости.

Способ нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал, которое содержит триклозан, абсорбируемый полимер, стеарат кальция или натрия, путем двухстадийного нанесения покрытия на хирургическую нить из раствора в органическом растворителе с сушкой в конце каждой стадии, отличающийся тем, что на первой стадии на нить наносят покрытие из 1-2% раствора абсорбируемого полимера, на второй стадии наносят покрытие из раствора, содержащего 0,7-1,5% триклозана, 2-3,5% абсорбируемого полимера и 2-3,5% стеарата кальция или натрия, в качестве органического растворителя на обеих стадиях используют 1,3-диоксолан, а в качестве абсорбируемого полимера - аморфный сополимер гликолида и d,l-лактида или поли-ε-капролактон, сушку осуществляют на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре.