Способ получения гемосовместимых полимерных гелей

Способ получения гемосовместимых полимерных гелей

Реферат

 

1. Способ получения гемосовместимых полимерных гелей путем ковалентной иммобилизации гепарина на полимерную основу, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации гепарина в конечном продукте и биологической активности последнего, ковалентную иммобилизацию осуществляют сополимеризацией предварительно ацилированного хлорангидридом ненасыщенной кислоты гепарина с полимеризующимся мономером или смесью мономеров в присутствии инициатора радикальной полимеризации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сополимеризацию проводят в присутствии сшивающего агента. Изобретение относится к химии полимеров и медицине, а именно к способу получения гемосовместимых полимерных гелей. В настоящее время гидрогели находят широкое применение в качестве модификаторов различных полимерных материалов, предназначенных для контакта с кровью и другими биологическими жидкостями. Модификация таких материалов, например искусственных кровеносных сосудов, слоем гидрофильного геля, содержащего 35-90 мас. воды, приводит к улучшению гидродинамических характеристик материала и к увеличению его гемосовместимости. Однако гемосовместимость известных полимерных гелей является недостаточной и поэтому в настоящее время интенсивно разрабатываются способы введения в гели биологически активных соединений, способных воздействовать на процессы тромбообразования и фибринолиза. В качестве таких соединений используют фибринолитические ферменты, например урокиназу, стрептокиназу и т.п. Фибринолитические ферменты применяются в основном для кратковременного повышения гемосовместимости, так как будучи введенными в живой организм, они довольно быстро теряют свою активность вследствие воздействия на них ингибиторов и других денатурирующих агентов, присутствующих в крови. Наиболее перспективным с точки зрения долговременного повышения гемосовместимости полимерных гелей является введение в них природного антикоагулянта крови гепарина. Известен способ получения гемосовместимых полимерных гелей путем механического включения гепарина в структуру геля на основе поливинилового спирта с последующим сшиванием молекул гепарина смесью глутарового альдегида и формальдегида. Недостатком этого способа является снижение биологической активности гепарина при иммобилизации, обусловленное тем, что молекулы гепарина сшиваются между собой и часть из них становится недоступной для молекул высокомолекулярного субстрата. Известен способ получения гемосовместимых полимерных гелей путем ионной иммобилизации гепарина на полимерных материалах с использованием различных сочетающих агентов, например тридодецилметиламмонийхлорида или бензалконийхлорида. Недостатком этого способа является непрочное связывание гепарина с полимером, в результате чего под действием физиологических растворов гепарин вымывается из полимера. Наиболее близким технических решением является способ получения гемосовместимых полимерных гелей путем ковалентной иммобилизации гепарина на полимерную основу. Ковалентную иммобилизацию проводят путем предварительного активирования полиоксиэтилакрилатных или агарозных гелей бромцианом и последующей реакции активированного геля с гепарином. Недостатки этого способа заключаются в использовании в качестве активатора бромциана, который является отравляющим веществом, а также в частичной потере биологической активности гепарина при иммобилизации и невысокой степени связывания гепарина (содержание гепарина в иммобилизованных на агарозе препаратах составляет 11-17 мг/мл набухшего геля). Целью изобретения является повышение концентрации гепарина в конечном продукте и повышение биологической активности последнего. Поставленная цель достигается тем, что ковалентную иммобилизацию осуществляют сополимеризацией предварительно ацилированного хлорангидридом ненасыщенной кислоты гепарина с полимеризующимся мономером или смесью мономеров в присутствии инициатора радикальной полимеризации. С целью повышения жесткости полимерного геля и уменьшения его объема в набухшем состоянии сополимеризацию можно проводить в присутствии сшивающего агента, например N, N ^' метиленбисакриламида, диэфиров акриловой или метакриловой кислот и т.п. В качестве сшивающего агента можно также использовать ацилированный гепарин, содержащий две и больше двойных связей. Ацилирование гепарина хлорангидридом акриловой или метакриловой кислоты проводят при pH 6,0-9,0, предпочтительно 7,0-8,0, при 0-30^oC и при мольном соотношении гепарин хлорангидрид 1 5 -100. Сополимеризацию ацилированного гепарина с полимеризующимся мономером или смесью мономеров, например акриламидом, N винилпирролидоном, смесью указанных мономеров с метилакрилатом или метилметакрилатом и тому подобными, проводят при 0 - 30^oC в присутствии инициатора радикальной полимеризации, например рибофлавина, динитрила бисазоизомасляной кислоты, смеси персульфата аммония с N, N, N', N' тетраметилэтилендиамином и т.п. При проведении полимеризации в присутствии сшивающего агента последний используют в таком количестве, чтобы весовое соотношение мономер сшивающий агент было равно 95 5-50 50. Пример 1. Ацилирование гепарина проводят при 0^oC путем добавления к раствору 1,5 г гепарина в 50 мл бикарбонатного буфера при pH 9,0 0,9 г хлорангидрида акриловой кислоты (мольное соотношение гепарин хлорангидрид равно 1 100). После добавления всего количества хлорангидрида раствор перемешивают 15 мин. Затем к раствору добавляют 4,75 г акриламида и 0,25 г N, N'-метиленбисакриламида и полимеризацию проводят при 0^oC в атмосфере аргона, используя в качестве инициатора смесь персульфата аммония с N, N, N', N' тетраметилэтилендиамином. После окончания полимеризации (1 ч) полученный гель измельчают и промывают бикарбонатным буфером и 0,6 н. раствором NaCl. Содержание гепарина в геле составляет 15 мг/мл набухшего геля. Тромбиновое время, определяемое как время образования сгустка фибрина при реакции фибриногена с тромбом в присутствии гепаринсодержащего геля, составляет 19 с/мг гепарина в геле. Тромбиновое время в расчете на 1 мг гепарина в растворе составляет также 19 с. Время свертывания крови (по Бюркеру) при контакте крови с полученным гелем составляет > 20 мин. Свободного гепарина в крови не обнаружено. Время свертывания крови при контакте ее с акриламидным гелем, полученным по аналогичной методике, но в отсутствие ацилированного гепарина, составляет 3-5 мин. Пример 2. Ацилирование гепарина проводят при 30^oC путем добавления к раствору 1,0 г гепарина в 30 мл бикарбонатного буфера при pH 8,0 0,03 г хлорангидрида акриловой кислоты (мольное соотношение гепарин хлорангидрид равно 1 5). После добавления хлорангидрида раствор перемешивают 10 мин при 30^oC и к раствору добавляют 4,75 г N -винилпирролидона и 0,25 г N, N'- метиленбисакриламида. Сополимеризацию проводят при 30^oC, используя в качестве инициатора рибофлавин, концентрация которого составляет 10 мг/л. Гель обрабатывают, как в примере 1. Содержание гепарина составляет 18 мг/мл набухшего геля. Время свертывания крови > 20 мин. Тромбиновое время равно 20 с /мг гепарина. Пример 3. Ацилирование гепарина проводят при 0^oC путем добавления к раствору 1 г гепарина в 50 мл фосфатного буфера при pH 6,0 0,034 г хлорангидрида метакриловой кислоты. Раствор перемешивают 15 мин и к нему добавляют 30 г акриламида. Полимеризацию проводят при 20^oC в присутствии динитрила бисазоизомасляной кислоты, облучая смесь ультрафиолетовым светом 1 ч. После осаждения ацетоном получают белый, растворимый в воде сополимер, содержащий 21 мг гепарина на 1г сополимера. Тромбиновое время равно 18 с/мг гепарина. Пример 4. Иммобилизацию гепарина проводят по примеру 3, время полимеризации составляет 5 ч. Получают гелеобразный, набухающий в воде сополимер. Содержание гепарина составляет 36 мг/мл набухшего геля. Пример 5. Иммобилизацию гепарина проводят по примеру 1, добавляя к раствору 2,5 г ацилированного гепарина в 50 мл бикарбонатного буфера 20 г акриламида и 3 г N, N' метиленбисакриламида. Содержание гепарина составляет 24 мг/мл набухшего геля. Тромбиновое время равно 20 с/мг гепарина. Пример 6. Иммобилизацию гепарина проводят по примеру 1, добавляя к раствору 1,0 г ацилированного гепарина в 5 мл бикарбонатного буфера 1 г N-винилпирролидона и 1 г диэфира метакриловой кислоты и полиоксиэтиленгликоля со степенью полимеризации 13. Содержание гепарина составляет 75 мг/мл набухшего геля. Время свертывания крови составляет >40 мин. Пример 7. Иммобилизацию гепарина проводят по примеру 2, добавляя к раствору 1,0 г гепарина, ацилированного хлорангидридом акриловой кислоты, в 40 мл бикарбонатного буфера 5 г акриламида и 2 г метилметакрилата. Получают набухающий в воде сополимер, содержащий 16 мг гепарина на 1мл набухшего геля. Пример 8. Иммобилизацию гепарина проводят по примеру 1, добавляя к раствору 2,0 г ацилированного гепарина в 10 мл бикарбонатного буфера 7 г акриламида и 1 г N, N'-метиленбисакриламида. Содержание гепарина составляет 80 мг на 1 мл набухшего геля. Таким образом, проведение процесса получения гемосовместимых полимерных гелей по способу изобретения позволяет получать препараты, содержащие до 80 мг гепарина на 1 мл набухшего геля (гель прототипа содержит 11-17 мг гепарина на 1 мл набухшего геля). Кроме того, осуществление способа позволяет получать препараты, в которых удельная биологическая активность гепарина не отличается от удельной биологической активности гепарина в растворе.

Формула изобретения

1. Способ получения гемосовместимых полимерных гелей путем ковалентной иммобилизации гепарина на полимерную основу, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации гепарина в конечном продукте и биологической активности последнего, ковалентную иммобилизацию осуществляют сополимеризацией предварительно ацилированного хлорангидридом ненасыщенной кислоты гепарина с полимеризующимся мономером или смесью мономеров в присутствии инициатора радикальной полимеризации. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сополимеризацию проводят в присутствии сшивающего агента.