Из хитозанового покрытия с плотным верхним слоем и губчатым нижним, содержащим сульфадиазин серебра, в первый день лекарственное вещество выделяется ударной дозой, а затем — с намного меньшей скоростью. В эксперименте in vitro покрытие эффективно подавляет рост патогенной микрофлоры в течение недели.
1.9 Раневые покрытия на основе поливинилового спирта
В создании различных форм биологически активных повязок широко используется синтетический полимер — поливиниловый спирт, который обладает высокой биосовместимостью и гидрофильностью. Достоинством таких полимеров является пластичность, обеспечивающие хорошее моделирование повязки на раневой поверхности. В том случае, если пленки прозрачны, предоставляется возможность осуществлять визуальный контроль за состоянием раны.
Для присоединения лекарственного вещества (антибиотика, антисептика, анестетика) к поливинилспиртовым волокнам сначала проводили их этерификацию малеиновой кислотой и прививку акриловой кислоты .
Из полученных волокон изготавливали нетканые вязаные тампоны и перевязочные ленты. Исследования кинетических свойств in vitro показали, что на 10 сутки в материалах остается до 50% лекарственных препаратов, в то время как из образцов, содержащих аналогичное количество препаратов, не связанных химической связью с матрицей, полная десорбция происходит за 1-3 суток [13 ,с.112-113]. Однако эти результаты ставят под сомнение необходимость химической модификации поливинилспиртовых волокон, т.к. с практической точки зрения выделение лекарственного вещества из материала за 1 — З суток является вполне удовлетворительной характеристикой.
Длительность процесса получения многих перевязочных средств с антимикробным действием, складывающаяся из времени, необходимого для химического модифицирования полимерной матрицы и присоединения лекарственного вещества, делает их нетехнологичными [12, 14, 16]. Поэтому большой интерес представляет включение биологически активных веществ в растворимые полимерные композиции и последующее формирование раневого покрытия заданной формы. Регулирование характера взаимодействия таких систем путем подбора полимеров с различными функциональными группами позволяет влиять на кинетику десорбции биологически активных веществ и физико - механические свойства раневых покрытий.
Особенности химического строения и надмолекулярной структуры биополимеров (полисахаридов, белков) предоставляют широкие возможности для новых конструкционных решений раневых покрытий.
На кинетику десорбции из них антимикробных веществ влияет сродство лекарственного вещества к полимеру – носителю. Из пленок, содержащих йод, катапол или диоксидин [23,24], в модельных условиях (физраствор, 200 С) диоксидин выделяется быстрее других антимикробных веществ: к концу суточной экспозиции в пленке остается примерно 20 % антисептика.
Показано, что степень выделения антимикробного вещества из поливинилспиртовых пленок уменьшается с увеличением его молекулярной массы и степени набухания пленки, поэтому для пролонгирования десорбции используют полимерное антимикробное вещество — диметилбензилалкиламмониевую соль сополимера кротоновой кислоты с винилпирролидоном. Введение в состав пленки высоконабухающего полимера – карбоксиметилцеллюлозы также замедляет десорбцию лекарственного вещества (трихопола, йода, леворина), но в то же время снижает ее прочность, которую, однако, можно повысить введением сшивающего реагента — борной кислоты.
Сшивающие реагенты в составе полимерных матриц используются для достижения различных целей.
Добавки тетрабората натрия в поливинилспиртовой пленки, содержащей хлоргексидина биглюконат и лизоцим, обеспечивают оптимальные характеристики степени поглощения (до 2г/г), прочности во влажной среде и десорбции лекарственных веществ [25]. Такое пленочное покрытие обладает ограниченной паропроницаемостью, а экссудат отводится через перфорационные отверстия, благодаря чему поддерживается оптимальная влажность.
В повязке для лечения ран, ожогов и пролежней на основе поливинилового спирта и сополимера а-цианакрилата и полиакриловой кислоты , содержащей диоксидин (3 — 30 %), структурирование полимерной матрицы проводится с целью повышения адсорбирующей способности. В качестве регуляторов степени набухания используют биологически активные вещества – фурагин, нитрат серебра или тримекаин в количестве 2-30 %.
Следует отметить очень высокое суммарное содержание лекарственных веществ в составе повязки, что может быть обусловлено как низкой растворимостью диоксидина и прочной фиксацией других антимикробных веществ, так и повышенным водопоглощением (6,2 тыс. — 20 тыс. %). Повязка исполняется из нескольких слоев пленок, скрепленных друг е другом перфорацией.
На основе коллагеновой пленки “Биокол” разработаны многослойные материалы, применяемые для лечения ожогов, трофических язв и тп. Полимерная матрица является носителем слоя фибробластов или двух клеточных слоев — кератиноцитов и фибробластов [4,сс. 64— 65].
Весьма оригинальным является использование в качестве прозрачного раненого покрытия полиэтиленовой перфорированной пленки с нанесенной на ее внутреннюю поверхность пудры, содержащей 95 % талька и 5% смеси 11 антибиотиков и антисептика (цефалолексин, стрептомицин, эритромицин, тетрамицин, тетрациклин, вибромицин, синтомицин, неомицин, канамицин, нистатин, дактарин, канестин, ривинол) [26,сс 64-65]. Смесь дополнительно может содержать порошок на основе водорастворимого кератина (белок, получаемый из шерсти) при равном соотношении компонентов в смеси лекарственных препаратов. Пленка не является паропроницаемой, что, безусловно, обеспечивает создание влажной среды и, по словам авторов, способствует бесрубцовому заживлению ожоговых ран. Однако отсутствие какого-либо типа фиксации лекарственных веществ на поверхности гидрофобной пленки может привести как к неравномерному их распределению на раненой поверхности, так и удалению из раны вместе с раненым отделяемым.
Одним из обязательных требований к раненым повязкам является их стерильность. Поэтому выбор способа стерилизации и изучение его влияния на стабильность, как полимерной матрицы, так и биологически активных веществ, является одним из важных вопросов в общем решении задачи создания новых раневых покрытий. Однако результаты исследований о влиянии стерилизации на физико- химические и биологические свойства материалов, содержащих антимикробные вещества, приведены в работах. Так, авторами [23,24] установлено, что радиационная стерилизация (доза 25кГр) не влияет на антимикробную активность поливинилспиртовых пленок с йодом и катаполом и снижает на 30 % активность диоксидина, что свидетельствует о его низкой радиорезистевтиости. Биологическая активность пленки [25] практически полностью сохраняется после радиационной стерилизации и последующего длительного хранения.
2 Раневые покрытия с протеолитическими ферментами
На стадии очищения раны от некротических тканей целесообразно применение раневых покрытий, содержащих протеолитические ферменты [1,2]. Сложность получения таких материалов состоит в том, что в результате иммобилизации фермента на полимерных носителях изменяются не только его активность и стабильность, но и в ряде случаев — физико-химические характеристики. Причем результат химического модифициро- вания фермента может быть неожиданным в отношении его свойств. К сожалению, лишь в немногих опубликованных работах представлены экспериментальные данные, касающиеся исследования рН и температурной зависимости активности раневых покрытий, содержащих фермент, а также об их устойчивости к инактивирующим факторам, в том числе и к стерилизации. Эти вопросы имеют первостепенное значение при создании полимерных раненых покрытий, содержащих протеазу.
Способы иммобилизации ферментов хорошо изучены, и на основе большого объема исследовательского материала, посвященного анализу свойств иммобилизованных ферментов, сформулированы принципы их стабилизации и причины инактивации. Однако эти взгляды не могут быть положены в основу разработки общих методов стабилизации ферментов, потому что существующая связь между методом иммобилизации и свойствами иммобилизованного фермента индивидуальна для каждого фермента. Это обусловлено уникальной структурой его молекулы и активного центра. В то же время, очевидно, что для повышения стабильности ферментов требуется сделать нативную конформацию белковой глобулы более жесткой путем наложения сшивок, химическим присоединением к носителю или механическим включением в структуру матрицы. В каждом случае при решении задачи иммобилизации конкретного фермента возникает необходимость оптимизации процесса для достижения заданных характеристик биополимера.
Способ иммобилизации фермента и выбор полимера - носителя в первую очередь должны определяться особенностями эксплуатации раневых покрытий. Сравнительные медико-биологические испытания перевязочных средств с иммобилизованными ферментами показали, что для эффективности их действия in vivo необходимо наличие лабильной связи между матрицей и ферментом [5]. В большинстве случаев именно такой подход и используется при получении раневых покрытий с ферментативной активностью. Реализуемые при этом типы реакций позволяют провести иммобилизацию ферментов в мягких условиях, минимизирующих денатурацию белка. Путем образования азометиновых связей с полимерной матрицей осуществлена иммобилизация трипсина, лизоамидазы, коллитина, коллагенолитического комплекса из гепатопанкреаса камчатского краба, террилитина на диальдегидцеллюлозе (в виде марли) и трипсина – на модифицированном поликапроамидном материале (в виде трикотажного полотна) [6]. Установлено, что значение рН-оптимума активности иммобилизованного на диальдегидцеллюлозе трипсина и террилитина не изменяется.
Перспективным является использование в качестве носителей полимеров, в макромолекулах которых уже имеются ионизующиеся группы, что устраняет необходимость их модифицирования. В частности, на основе альгината получено губчатое раневое покрытие, содержащее террилитина.
В связи с этим большой интерес представляют работы по исследованию условий получения и свойств раненых покрытий на основе полимерных композиций, где стабилизация фермента может достигаться за счет взаимодействий различного типа между ее компонентами. Хорошо известно о важной роли в стабилизации фермента водородных связей [13]. Это подтверждено при получении атравматичных раненых пленок на основе водорастворимого поливинилового спирта, содержащих террилитин [7, 14], коллитин [7], протеазу “С” [7]. В то же время в результате сравнительного анализа характеристик трипсина и террилитина, иммобилизованных в структуре пленок из карбоксиметилцеллюлозы и поливинилового спирта, установлено, что трипсин, включенный в пленку из карбоксиметилцеллюлозы, обладает большей термостабильностью за счет образования дополнительно стабилизирующих макромолекулу фермента ионных связей с полимером [14]. Поэтому для стабилизации а-химотрипсина в растворе триацетата целлюлозы в метиленхлориде, предназначенном для получения пленки, фермент сначала модифицировали карбоксиметиловым эфиром декстрана [14]. Варьирование молекулярной массы полисахарида позволило регулировать скорость десорбции из пленки а-химотрипсина и его стабильность: с увеличением молекулярной массы полисахарида с 60 до 2000 кДа скорость десорбции фермента замедлялась, а наибольший эффект стабилизации наблюдался при использовании производного декстрана с молекулярной массой 60 кДа.
Результаты комплексного изучения состава полимерных композиций на основе поливинилового спирта и свойств, получаемых из них пленок, в том числе структурных особенностей, свидетельствуют о том, что не всегда можно установить однозначную зависимость между молекулярной массой модифицирующего полимера, дополнительно вводимого в полимерную композицию, и активностью, стабильностью и физико-химическими свойствами иммобилизованного фермента [7]. Характер зависимости определяется природой фермента, конформацией макромолекул модифицирующего полимера, соотношением компонентов, наличием сшивающих реагентов и может иметь Сложны полимодальный характер, поскольку получаемые полимерные материалы имеют различную надмолекулярную структуру. Это подтверждает необходимость оптимизации состава полимерных композиций, содержащих фермент, для достижения заданных свойств раневого покрытия.
Страницы: 1, 2, 3, 4
