Хирургический шовный материал

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр радиационной медицины и экологии человека(72) Авторы Князюк Андрей Степанович Бонцевич Дмитрий Николаевич Поликарпов Александр Петрович Шункевич Александр Акимович Пригожаева Лидия Михайловна Шевченко Наталья Ивановна Надыров Эльдар Аркадьевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека(56) КНЯЗЮК А.С. и др. Актуальные проблемы медицины Сб. научн. статей Республиканской научно-практической конференции и 21-й итоговой сессии Гомельского государственного медицинского университета. - Гомель, 2012. Т. 2. - С. 134-136.1897500 1, 2008.1743660 2, 2007.2011/0135761 1.1043518, 1966.2380119 1, 2010.(57) Хирургический шовный материал, содержащий полимер гликолевой кислоты, полиакриловую кислоту и ципрофлоксацин, отличающийся тем, что дополнительно содержит,-метиленбисакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.полиакриловая кислота 3-22 ципрофлоксацин 6-9,-метиленбисакриламид 0,03-0,23 полимер гликолевой кислоты остальное. Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, и касается хирургических шовных материалов и способов их получения. Известна хирургическая нить 1, включающая полиамидную нить с пленочным покрытием на основе сополимера - капролактама с добавками лекарственных препаратов,отличающаяся тем, что нить представляет собой ядро из полиамидной крученой или плетеной нити, а пленочное покрытие представляет собой сополимер, являющийся сополиамидом капролактама и гексаметилендиаммонийадипината, содержащий лекарственные препараты - биологически активные вещества на основе биомассы растений семейства аралиевых и доксициклин, при следующем соотношении компонентов, мас.полиамидная нить 52,45-99,62 сополиамид 0,20-21,40 биологически активные вещества на основе биомассы растений семейства аралиевых 0,05-18,98 доксициклин 0-7,25. 18437 1 2014.08.30 Оболочка известной хирургической нити содержит лекарственные препараты доксициклин - антибиотик широкого спектра действия и биологически активные вещества(БАВ) на основе биомассы растений семейства аралиевых. Однако общий состав БАВ на основе биомассы растений семейства аралиевых не описан, его активность не охарактеризована. Кроме того, тетрациклины (доксициклин) обладают массой побочных эффектов гепатотоксичность, нарушение образования костной ткани, дисколорация и дефекты зубной эмали, фотосенсибилизация, тяжелые аллергические реакции, нарушение белкового обмена с преобладанием катаболизма. Известен хирургический шовный материал на основе полимера 2, содержащий ионообменный привитой полимер с присоединенным к нему антибиотиком гентамицином, отличающийся тем, что с целью устранения послеоперационных гнойных осложнений в качестве полимера он содержит полипропилен, в качестве ионообменного привитого полимера - поливинилсульфонат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.поливинилсульфонат натрия 5,6-8,4 гентамицин 9,9-14,3 полипропилен остальное. Однако гентамицин относится ко второму поколению аминогликозидов, обладает нефро-, ото- и вестибулотоксичностью, имеет определенный спектр антимикробной активности. В настоящее время многие штаммырезистентны к гентамицину. Гентамицин не активен в отношении анаэробов. Несмотря на то что аминогликозидыактивны против гемофил, шигелл, сальмонелл, легионелл, клиническая эффективность при лечении инфекций, вызванных этими возбудителями, не установлена. Одним из недостатков использования сульфосодержащих мономеров является сильное взаимодействие сульфогрупп с физиологически активными веществами, что часто приводит к изменению активности последних 3. Известен хирургический шовный материал на основе полимера 4 (прототип), содержащий ионообменный привитой полимер с присоединенным к нему антибиотиком - тетрациклином, отличающийся тем, что с целью устранения послеоперационных гнойных осложнений в качестве полимера он содержит полипропилен, в качестве ионообменного привитого полимера - сульфированный полистирол при следующем соотношении ингредиентов, мас.сульфированный полистирол 17,1-25,6 тетрациклин 8,1-24,6 полипропилен остальное. Тетрациклины являются одним из ранних классов антимикробных препаратов. В настоящее время в связи с появлением большого количества резистентных микроорганизмов к тетрациклинам их применение ограничено. Устойчивы к тетрациклинам многие штаммы. , назокомиальных стафилококков, подавляющее большинство энтерококков,кишечной палочки, сальмонелл, шигелл, клебсиелл и энтеробактера. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании хирургического шовного материала, обладающего антимикробным действием, со сниженными капиллярными свойствами. Задача решается за счет того, что хирургический шовный материал, содержащий полимер гликолевой кислоты, полиакриловую кислоту и ципрофлоксацин, отличается тем,что дополнительно содержит ,-метиленбисакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.полиакриловая кислота 3-22 ципрофлоксацин 6-9,-метиленбисакриламид 0,03-0,23 полимер гликолевой кислоты остальное. Способ получения хирургического шовного материала включает прививку к нити ионообменного полимера, воздействие гамма-облучением, промывку водой, затем полученную 2 18437 1 2014.08.30 нить обрабатывают 0,2-0,3 -ным водным раствором антибиотика, но предварительно готовят 30 -ный водный раствор акриловой кислоты и ,-метиленбисакриламида при массовом соотношении 1001 в присутствии соли Мора в концентрации 4,6 г/л, погружают в него шовный материал, продувают аргоном при перемешивании в течение 20 мин, затем проводят облучение -лучами при дозе 10-20 кГр при температуре 14-20 С, извлекают шовный материал и тщательно промывают водой при 40-50 С при перемешивании в течение 6-7 ч, обрабатывают нити раствором 0,5 М 34 в течение 3-5 мин, затем отмывают дистиллированной водой и сушат до постоянной массы при 15-25 С. Полученный шовный материал обрабатывают раствором ципрофлоксацина в течение 2-24 ч при 1825 С, неприсоединившийся антибиотик экстрагируют холодной дистиллированной водой и нить сушат до постоянной массы при 18-25 С 5. В качестве модифицируемого хирургического шовного материала использованы нити от различных производителей, таких как ООО Футберг, г. Минск, ПГА полигликолид, ТУ РБ 14745815.001-98 6, СООО Эргон Эст, г. Молодечно, дар-вин ТУ РБ 800014144.001-2005 7. В качестве антибактериального компонента выбран синтетический антибактериальный препарат широкого спектра действия ципрофлоксацин. К ципрофлоксацину чувствительны грамотрицательные аэробные бактерии энтеробактерии ( ,., .,.,.,.,,,,.), некоторые внутриклеточные возбудители( ,.,,, ,,грамположительные аэробные бактерии. ( ,( ,) 8. Были проведены исследования по оценке эффективности подавления роста микроорганизмов при использовании нитей из полигликолевой кислоты (ПГК) с антибиотиками амикацином, цефотаксимом, ципрофлоксацином и по оценке прочности связи антибактериального компонента с хирургической нитью, в результате которых было выявлено, что химическая связь модифицированных нитей с ципрофлоксацином оказалась значительно прочнее, чем с цефотаксимом или амикацином 9. Пример 1. В синтезе использовали 40 мл 30 -ного раствора мономеров - акриловой кислоты и,-метиленбисакриламида при массовом соотношении 1001, приготовленого следующим образом очистку акриловой кислоты проводили путем вакуумной перегонки, взвесили необходимое количество твердых компонентов для получения заданного раствора,-метиленбисакриламид 0,12 г и соль Мора 0,184 г, поместили в герметичную стеклянную емкость объемом 100 мл, добавили акриловую кислоту, дистиллированную воду и перемешали на магнитной мешалке при одновременной продувке аргоном до полного растворения компонентов в течение 10 мин, погрузили нити на основе полимера полигликолевой кислоты ПГА полигликолид, ООО Футберг, г. Минск, ТУ РБ 14745815.001-98,с линейной плотностью 73 текс в раствор мономеров и продолжили продувку аргоном в течение 10 мин, плотно закрытую емкость с раствором и нитями поместили в камеру для облучения и облучили -лучами 60 при мощности дозы 0,27 Гр/с до достижения дозы 10 кГр при температуре 14 С, после окончания синтеза нити извлекли и тщательно отмыли водой при 40 С при перемешивании на магнитной мешалке в течение 6 ч, нити обработали последовательно раствором 0,5 М 34 в течение 3 мин и дистиллированной водой и сушили на воздухе до постоянной массы при 15 С. Полученный шовный матери 3 18437 1 2014.08.30 ал обработали 0,2 -ным водным раствором ципрофлоксацина в течение 2 ч при 18 С,неприсоединившийся антибиотик отмыли холодной дистиллированной водой и нить сушили до постоянной массы при 18 С. Состав ингредиентов полученного шовного материала, мас.полиакриловая кислота 3,-метиленбисакриламид 0,03 ципрофлоксацин 6 полимер гликолевой кислоты остальное. Исследование капиллярности нитей (табл. 1) проводили в соответствии с ГОСТ 3816-81 Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств. Отрезки нитей длиной по 10 см помещали в зажим штатива. К свободному концу нити прикрепляли груз - две стеклянные палочки. Затем груз погружали в раствор красителя (0,5 бихромата калия в дистиллированной воде). Через 1 ч замеряли высоту подъема жидкости по нити от поверхности раствора. Определяли также капиллярность нитей за сутки. С целью устранения погрешностей, вызванных суточными колебаниями температуры, штатив с образцами помещался в эксикатор, а тот, в свою очередь, в термостат при температуре 37 С. Продолжительность действия антимикробного эффекта (табл. 1) определяют путем экстракции образцов полимерных нитей в физиологическом растворе (0,9 -ный водный раствор хлористого натрия) при 37 С с последующим определением микробиологической активности бактериологическим методом исследования. О степени выраженности антибактериальной активности судили по диаметру (в миллиметрах) зоны задержки роста на плотной питательной среде Мюллера-Хинтона тест-культуры . 25922 1,5106 вокруг образцов нитей через 1, 3, 7 дней экстракции. Антибактериальную активность (табл. 2) проверяли в отношении следующих музейных штаммов микроорганизмов 25923 . , 25922 . ,27853 . . При помощи денситометра(Франция) приготовили суспензию микроорганизмов плотностью 0,5 по Мак-Фарланду 1,5106 КОЕ/мл. Образец исследуемой нити длиной 0,5 м поместили в 5 мл исходной суспензии микроорганизмов. Инкубация происходила в термостате в течение 4, 6, и 8 ч при температуре 37 С и непрерывном встряхивании. После чего 0,1 мл суспензии поместили на плотную питательную среду Мюллера-Хинтона, продолжительность инкубации составила 18 ч в термостате при температуре 37 С. Затем выполнили подсчет КОЕ. Контролем явилась суспензия микроорганизмов без образцов исследуемого шовного материала. Свойства полученной нити приведены в табл. 1 и 2. Пример 2. В синтезе использовали 80 мл 30 -ного раствора мономеров - акриловой кислоты и,-метиленбисакриламида при массовом соотношении 1001, приготовленного следующим образом очистку акриловой кислоты проводили путем вакуумной перегонки, взвесили необходимое количество твердых компонентов для получения заданного раствора,-метиленбисакриламид 0,24 г и соль Мора 0,368 г, поместили в герметичную стеклянную емкость объемом 120 мл, добавили акриловую кислоту, дистиллированную воду и перемешали на магнитной мешалке при одновременной продувке аргоном до полного растворения компонентов в течение 10 мин, погрузили нити на основе полимера полигликолевой кислоты ПГА полигликолид, ООО Футберг, г. Минск, ТУ РБ 14745815.001-98, с линейной плотностью 73 текс в раствор мономеров и продолжили продувку аргоном в течение 10 мин, плотно закрытую емкость с раствором и нитями поместили в камеру для облучения и облучили -лучами 60 при мощности дозы 0,27 Гр/с до достижения дозы 20 кГр при температуре 20 С, после окончания синтеза нити извлекли и тщательно отмыли водой при 50 С при перемешивании на магнитной мешалке в течение 7 ч, нити обработали последовательно раствором 0,5 М 34 в течение 5 мин и дистиллированной 4 18437 1 2014.08.30 водой и сушили на воздухе до постоянной массы при 25 С. Полученный шовный материал обработали 0,3 -ным водным раствором ципрофлоксацина в течение 24 ч при 25 С,неприсоединившийся антибиотик отмыли холодной дистиллированной водой и нить сушили до постоянной массы при 25 С. Состав ингредиентов полученного шовного материала, мас.полиакриловая кислота 22, -метиленбисакриламид 0,23 ципрофлоксацин 9 полимер гликолевой кислоты остальное. Свойства полученной нити приведены в табл. 1 и 2. Таблица 1 Результаты исследования капиллярности и продолжительности действия антимикробного эффекта нитей Капиллярность, мм Продолжительность Антибактериальная Вид материала экстракции, сутки активность, мм 1 ч 24 ч 1 0 ПГА обычная 12 55 3 0 7 0 1 18 ПГА модифицированная,3 10 3 32 пример 1 7 37 1 21 ПГА модифицированная,2 9 3 36 пример 2 7 40 Контрольными нитями явились нити, не модифицированные радиационной прививочной полимеризацией, без обработки раствором антибиотика (ПГА обычная). Как видно из табл. 1, модификация нити из полимера гликолевой кислоты с введением в нить ципрофлоксацина позволила получить хирургическую нить, обладающую антимикробными свойствами и более низкой капиллярностью. Модифицированные нити из полимера гликолевой кислоты с ципрофлоксацином длительно, до 7 суток, сохраняли антибактериальную активность, что вполне достаточно для заживления раны. Использование ,-метиленбисакриламида позволило регулировать за счет изменения степени сшивания привитого компонента скорость выделения антибиотика в окружающие ткани. В табл. 2 представлены результаты исследования антибактериальной активности в отношении следующих музейных штаммов микроорганизмов АТСС () 25923 . ,25922 . ,27853 .через 4, 6 и 8 ч экспозиции шовного материала, из которых видно, что заявляемая хирургическая нить обладает антибактериальным влиянием в отношении всех микроорганизмов, использованных в опыте, по сравнению с немодифицированной нитью. Через 4 ч наблюдалось резкое уменьшение количества КОЕ, в последующем было установлено, что после 6- и 8-часовой экспозиции шовного материала процент редукции КОЕ продолжал увеличиваться и составил от 99,8 до 100 . Модификацию нитей проводили из водного раствора акриловой кислоты и ,-метиленбисакриламида в одну стадию. Радиационно-химический метод инициирования позволил легко регулировать количество привитого компонента на поверхности нитей и достичь равномерного распределения. Прочность связи привитого компонента с поверхностью нити обеспечена за счет образования ковалентных связей. Привитой компонент представляет собой сополимер на основе акриловой кислоты, широко применяемый при производстве косметических средств, в том числе в качестве загустителя для зубных паст,и его токсикологическая безопасность хорошо известна 10. 5 Вид материала ПГА обычная Пример 1 Пример 2 Результаты исследования антибактериальной активности Время экспо..зиции шовно редук редук редукКоличеКоличеКоличего материала,ции ции ции ство КОЕ ство КОЕ ство КОЕ часы КОЕ,КОЕ,КОЕ,4 1,5106 0 1,5106 0 1,5106 0 6 6 6 6 1,510 0 1,510 0 1,510 0 8 1,5106 0 1,5106 0 1,5106 0 5 3 5 4 1,310 91,3 1,510 99,9 1,410 90,7 6 1,2103 99,9 180 99,9 1,4103 99,8 8 0 100 0 100 0 100 3 4 150 99,9 6 99,9 0,510 99,9 6 0 100 0 100 0 100 8 0 100 0 100 0 100 Использование ,-метиленбисакриламида позволило регулировать за счет изменения степени сшивания привитого компонента скорость выделения антибиотика в окружающие ткани. Введение в хирургическую нить ципрофлоксацина придает нити способность подавлять инфекцию, спровоцированную большинством как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в хирургии при выполнении оперативных вмешательств с возможным развитием инфекционных осложнений в послеоперационном периоде. Источники информации 1. Патент 2267332, МПК (2006.01)61 17/00,61 17/06, 2006. 2. Заявка 1241554, МПК (2006.01)61 17/00, 1995. 3. Шатаева Л.К., Кузнецова Н.Н., Елькин Г.Э. Карбоксильные катиониты в биологии. Л. Наука, 1979. - С. 257. 4. Заявка 1241553, МПК (2006.01)61 17/00, 1994. 5. Князюк А.С., Бонцевич Д.Н., Кабешев Б.О. Исследование антибактериальной активности полипропиленовых нитей с ципрофлоксацином / Актуальные вопросы хирургии материалысъезда хирургов Республики Беларусь. - Витебск, 2010. - С. 442-443. 6. ////-6/. 7. /// 8. ////Ципрофлоксацин. 9. Князюк А.С., Бонцевич Д.Н., Кабешев Б.О. Исследование антибактериальной активности хирургических нитей с антибактериальными препаратами / Актуальные проблемы медицины Сб. научн. статей Республиканской научно-практической конференции и 21-й итоговой сессии Гомельского гос. мед. унив-та. - Гомель, 16-17 февраля 2012 года.Т. 2. - С. 134-136. 10. Солдатенков А.Т., Авраменко Г.В., Полянский К.Б., Титова А.П., Кухаренко А.В. Основы органической химии средств оздоровительной и декоративной косметики / Под ред. профессора А.Т.Солдатенкова. - М. ИКЦ Академкнига, 2008. - С. 125. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6