Полімерний композиційний матеріал

Полімерний композиційний матеріал на основі 20-90 % розчину макродіізоціанату в толуїлендіі 3 Задача корисної моделі вирішується тим, що полімерний композиційний матеріал, який складається з 20-90% розчину макродіізоціанату в толуілендіізоціанаті та 2,4,6трис(диметиламінометил)фенолу, згідно з запропонованою корисною моделлю додатково містить ізоніазид при такому співвідношенні компонентів (мас.ч.): 20-90 % розчин макродіізоціанату в толуілендіізоціанаті 100,0 2,4,6-трис(диметиламінометил)фенол 0,1 ізоніазид 2,0-8,0 Експериментально був підібраний склад полімерного композиційного матеріалу з ізоніазидом, який забезпечував би не тільки міцне з'єднання з оточуючими тканинами при імплантаціях, а й призвело б до більш швидкого та повноцінного заповнення травматичної ділянки новоутвореною сполучною тканиною за рахунок стимуляції та диференціації клітинних елементів (в подальшому можливе використання імплантаційного матеріалу для місцевого лікування деяких форм туберкульозу). В запропонованому технічному рішенні застосовуються полімери і лікарські речовини, дозволені для використання в медичній практиці. 41791 4 Вибір поліуретану в якості полімерної матриці для іммобілізації лікарського препарату обумовлений його високою біосумісністю за рахунок близькості будови уретанової групи до пептидної групи білків [4]. Запропонований полімерний композиційний матеріал з ізоніазидом готується наступним чином: до 20-90% розчину макродіізоціанату, отриманого з олігооксіпропіленгліколю з молекулярною масою 1500 та толуілендіізоціанату суміші ізомерів 2,4:2,6 у співвідношенні 80:20 додають від 2 до 8 мас.ч. ізоніазиду. Суміш ретельно перемішують, додають 0,1 мас.ч. 2,4,6-трис(диметиламінометил)фенолу, перемішують. Отриману суміш виливають в спеціальні форми з фторопласту, за необхідністю вакуумують, та дають висохнути за температури 70°С. Отриманий полімерний матеріал має вигляд плівок або губок заданої форми та товщини, який потім придатний для імплантації в організм. Також можливе заповнення неотвердженим полімерним композиційним матеріалом з ізоніазидом порожнин, дефектів органів та тканин безпосередньо після хірургічних маніпуляцій. В Табл.1 наведено приклади складу полімерного композиційного матеріалу. Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 6к 7к 8к Склад полімерного композиційного матеріалу, мас.ч. Міцність при поліуретан 2,4,6-трис(диметиламінометил)фенол ізоніазид відриві, sвідр., МПа Склад матеріалу по прототипу 0,57 100 0,1 2 0,81 100 0,1 4 0,93 100 0,1 6 0,87 100 0,1 8 0,85 100 0,1 0 0,58 100 0,1 1 0,67 100 0,1 9 0,79 З таблиці випливає, що кількісні межі складових обумовлені наступним: зменшення кількості ізоніазиду приведе до зменшення міцності при відриві та твердості за Шором, а збільшення її вмісту - до завищення добових доз лікарської речовини та можливої токсичності в місці імплантації; допускається зменшення кількості або навіть відсутність 2,4,6трис(диметиламінометил)фенолу, яке призведе до омонолічування композиційного матеріалу та відсутності пористості, що важливо в залежності від області застосування. Переважна кількість ізоніазиду в поліуретані іммобілізована за допомогою водневих зв'язків. З приведених на фіг. 1 спектрах видно, що додавання ізоніазиду призводить до незначних змін в спектрі вихідного поліуретану (фіг. 1, спектр 2). В області 3000-3600 см-1 спостерігається незначне збільшення інтенсивності піку 3300 см-1 (nNH), а також його зміщення в область менших частот 3287 см-1. Такі зміни пов'язані з тим, що ізоніазид має власні NH групи, а зв'язування їх водневими зв'язками з поліуретаном призводить до зменшен Твердість за Шором, ум.од. 66-70 82-85 80-85 84-87 83-86 67-70 72-75 83-86 ня частоти nNH груп полімеру через більш вільні взаємодії. Аналогічні зміни відбуваються і в області 13001800 см-1. Додавання ізоніазиду призводить до незначного збільшення інтенсивності піку 1720 см-1 вихідної плівки та його зміщення до 1710 см-1. Ця смуга відповідає за nС= О (групи О-С=О ). Зміщення смуги в бік зменшення частот говорить про збільшення кількості С=О зв'яз., і які, в основному, зв'язуються водневими зв'язками з NH групами. В цій області також сильно збільшується, або навіть з'являється нова, смуга з максимумом 1675 см-1. Так як в цій області ізоніазид (фіг.1, спектр 5) має інтенсивний дублет 1668 см-1 (nС+О) та 1638 см-1 (dNH), а також смугу 1556 см-1 (dNH), то поява нової смуги пояснюється присутністю ізоніазиду. Подвійна смуга, характерна для ізоніазиду, зникає та з'являється пік 1667 см-1, зникає смуга 1635 см-1 (dNH перв.) - Смуга dNH втор. - 1556 см-1 накладається на смугу 1540 см-1 dNH полімеру без змін. Таким чином, смуга амід І (С=O) ізоніазиду не змінюється в структурі полімеру. Смуга dNH змінюється, причому dNH втор. (1556 см-1) також бере участь в 5 утворенні водневих зв'язків в полімері (більш слабих, ніж в кристалі (1556 см-1 ® 1540 см-1), а смуга 1635 см-1 dNH перв. зазнає змін. Поява однієї смуги dNH перв. свідчить про участь ізоніазиду в утворенні водневих зв'язків NH2 групи з полімером, але при цьому руйнуються сильні (можливо кристалічні) зв'язки в ізоніазиді, розриваються та утворюються нові більш слабкі зв'язки з полімером. Це також підтверджується в області 3000-3600 см-1, де ряд інтенсивних смуг ізоніазиду 3305, 3113, 3052 та 3010 см-1 зникають і в полімері з'являються по іншому зв'язані NH групи. Порівнюючи спектр поліуретану з 4 мас.ч. ізоніазиду до імплантації (фіг.1, спектр 2) та спектр поліуретану з 4 мас.ч. ізоніазиду після імплантації експериментальним тваринам на термін 1 місяць (фіг.1, спектр 3) бачимо, що основні зміни відбулися в області 3200-3600 см-1 та 1500-1800 см-1) Основна смуга uNH з максимумом 3292 см-1 не змінила свого положення, але дещо збільшилася тільки її інтенсивність, а також відбулося незначне розширення смуги в області більших частот (3450-3500 см-1). Аналогічно поводила себе смуга dNH 1537 см-1, її інтенсивність зростала (для порівняння використовувалася смуга dСH - 1372 см-1, в якості внутрішнього стандарту). Смуга uC=O - 1665 см-1 зростала після 1 місяця імплантації та зміщувалася в напрямку менших частот - 1656 см-1. Після імплантації експериментальним тваринам поліуретану з 4 мас.ч. ізоніазиду на термін 3 місяці відбуваються ще більші зміни в спектрах зразків (фіг.1, спектр 4). Інтенсивність смуги uNH -3292-1 ще більше зростала, а також розширялася в області 3500 см-1 (практично з'являлася нова широка смуга, що відповідає за незв'язані NH групи і, можливо, ОН групи). Також ще більше збільшилася інтенсивність смуги uС= О 1656 см-1 та dNH груп 1537 см-1. Протягом часу перебування дослідних зразків в організмі експериментальних тварин відбуваються зміни та збільшується інтенсивність смуг в областях 3200-3600 см-1 та 1500-1800 см-1, де проявляються коливання груп NH, С = С-О О, (уретановий блок з активними групами), що можуть утворювати водневі зв'язки N-H...C=О, C-О, іонні зв'язки C=О+ Н—N+) та можуть брати участь в утворенні водневих і комплексних зв'язків з іншими групами поліуретанової композиції та самого біологічного середовища. Тому в процесі імплантації можливий процес, коли активні групи поліуретану утворюють водневі, а, можливо, й більш сильні зв'язки з амідними групами білків, які присутні в біологічному середовищі організму, що призводить до «збільшення» на поверхні поліуретанів уретанових NHCOO та амідних NHCO груп. При дослідженні та порівнянні міцносних характеристик згідно з ГОСТ 14760-69 заявленого полімерного композиційного матеріалу з матеріалом прототипу видно, що додавання 41791 6 ізоніазиду призводить до збільшення міцності при відриві, а також до збільшення показника твердості за Шором. Для вивчення впливу заявленого полімерного композиційного матеріалу на оточуючі тканини при імплантації в організм експериментальних тварин були проведені гістологічні дослідження, які показали, що полімерні композиції з ізоніазидом є біосумісними та володіють біологічною активністю. Встановлено, що навколо полімерних зразків з ізоніазидом спостерігається досить виражена, розтягнута у часі (до 1 місяця) запальна реакція. При цьому клітинний склад сполучнотканинної капсули свідчить про досить добру переносимість імплантаційного матеріалу з пролонгованим виходом ізоніазиду. Сполучнотканинна капсула вже через 1 місяць навколо імплантатів з ізоніазидом характеризується високим ступенем зрілості та незначною товщиною. Основними клітинними елементами є макрофаги та фібробласти. До 3 місяців капсула виглядає зрілою по всій своїй довжині, колагенові волокна та фібробластичні елементи розташовуються вздовж полімерних зразків. Кількість рядів колагенових волокон не перевищує 10-12, тоді як навколо полімерних зразків прототипу спостерігається не менше 15 рядів. Порівнюючи реакцію тканин на імплантацію полімерних зразків прототипу та запропонованої моделі можна стверджувати, що навколо зразків з ізоніазидом протікають менш виразні запальні процеси (зокрема, зменшується кількість лейкоцитів), спостерігається прискорений процес диференціації моноцитів в макрофаги, кількість кровоносних судин в капсулі є незначною. Таким чином, при імплантації полімерного композиційного матеріалу згідно з заявленою корисною моделлю спостерігається незначна вираженість запальних реакцій навколо імплантату, відмічається прискорений процес диференціації клітинних елементів, що в кінцевому підсумку призводить до утворення зрілої та тонкої сполучнотканинної капсули вже через 1 місяць після імплантації. Джерела інформації: 1. Морфологические и биохимические аспекты биодеструкции полимеров / Буренко Г.В., Галатенко НА., Кабак К.С. и др.: Под ред. Пхакадзе Г.А. Киев: Наук. думка, 1986. - 152с. 2. А. с. СССР 1697314. Средство для профилактики спаечной болезни «Изонидез» / Гладких С.П., Сухинина Г.П., Магалашвили Р.М, Ремиш В.В. Карпов B.C., Логинова Л.И., Стуков В.И./ Опубл. 15.08.88. 3. А. с. СРСР 884705, А 61 L 17/00, С 09 G 3/00 / Ліпатова Т.Е., Веселовський Р.А., Пхакадзе Г.А. №1512144; Заявл. 14.11.1969; Опубл. 30.11.1981, Бюл. №44, 1981. 4. Пхакадзе Г.А. Биодеструктируемые полимеры. - Киев: Наукова думка.-1990.-160 с. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 41791 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601