Спосіб виготовлення гідрогелевих пов’язок для ран

Реферат: Винахід стосується способу виготовлення вологих пов'язок для відкритих ран та опіків радіаційним зшиванням полімерних гідрогелів. Виготовлення суміші здійснюють із компонентів у вагових %: 2-20 % полівінілового алкоголю, не більше 5 % желатину, 1-4 % поліетиленгліколю і не менше 75 % дистильованої води. Плоский шар суміші товщиною 2-5 мм у герметичних поліетиленових пакетах опромінюють електронами з енергією 2-8 МеВ і дозою 20-50 КГр при температурі 50-95 °С. Опромінення електронами здійснюється імпульсним потоком густиною до 2 2 А/см . Технічний результат полягає у підвищенні продуктивності виготовлення гідрогелевих пов’язок шляхом прискорення процесу радіаційного зшивання полімерів та здешевлення виготовлення даних пов’язок при збереженні їх основних фізико-хімічних параметрів та лікувальних властивостей. UA 113797 C2 (12) UA 113797 C2 UA 113797 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до медичних перев'язувальних засобів лікування ран, зокрема для вологих пов'язок на основі зшитого гідрогелю і способів їх виготовлення. Сучасні гідрогелеві пов'язки такого типу мають консистенцію прозорого желе з високим вмістом води (до 90 %), є стерильними, захищають рану від проникнення мікроорганізмів. Такі пов'язки не прилипають до відкритих ран і опіків, запобігають їх висиханню, створюють вологе середовище, що сприяє швидкому загоєнню ран на різних стадіях. ("Поликлиника" №1, 2008, с.52-57). Практичне застосування гідрогелевих пов'язок показало їх ефективність для загоєння ран і опіків, а самі вони масово виготовляються провідними фірмами в різних країнах. Основою таких пов'язок з високим вмістом води переважно є так звані зшиті композиції з полімерних гідрогелів, пластифікаторів та лікувальних засобів. Одним із прогресивних та оперативних способів виготовлення таких пов'язок для ран є радіаційне зшивання полімерів, який описаний у патентах Польщі PL 151581 та США №4,871,490 (публ. 03.10.1989). Водні (на 70-80 вагових відсотків) розчини синтетичних полімерів (наприклад, полівінілпірролідону) з домішкою натуральних полімерів (напр. агар), біосумісного пластифікатора (поліетиленгліколь) та інших компонент зшивались дозою в 20-40 КГр іонізуючого випромінювання для створення пружної та еластичної желеподібної консистенції пов'язки, яка добре облягає рельєф тіла. Виготовлення гідрогелевих пов'язок способом радіаційного зшивання полімерів різних типів і суміші для лікування ран та опіків описані в заявках ЕР 0450671 А1, публ. 09.10.1991, і заявці US 2013/0287746 А1, публ. 31.10.2013, а також у патенті RU 2480245 C2, публ. 27.04.2013. Спосіб радіаційного зшивання значно оперативніший, ніж хімічне зшивання і відразу стерилізує виготовлену пов'язку разом з упаковкою. Пов'язки із радіаційно зшитих гідрогелів щільно прилягають до поверхні рани, не пропускають бактерій, хоча допускають дифузійний обмін з раною водними розчинами. Таким чином ліки з пов'язки потрапляють в рану, а виділення рани - у пов'язку. Гідрогелеві пов'язки є біосумісними і не подразнюють ран, оскільки їх складові є безпечними та хімічно інертними (входять до переліку харчових добавок). На відміну від марлевих пов'язок вони не прилипають до рани, а прозора структура оболонки і компонент дозволяє спостерігати і оцінювати стан ран чи опіків. Можливість виготовлення вихідного гідрогелю пов'язки у вигляді розчину з фармацевтичними компонентами сприяє широкому використанню таких пов'язок на різних стадіях загоєння ран. Задачею винаходу є підвищення продуктивності виготовлення гідрогелевих пов'язок шляхом прискорення процесу радіаційного зшивання полімерів, а також зниження собівартості виготовлення при збереженні їх основних фізико-хімічних параметрів та лікувальних властивостей. Задача вирішується тим, що в способі виготовлення гідрогелевих пов'язок радіаційним зшиванням полімерних сумішей з пластифікатором, дистильованою водою та лікувальними компонентами, згідно з винаходом готують суміш із вагових %: 2-20 % полівінілового алкоголю, не більше 5 % желатину, 1-5 % поліетиленгліколю, не менше 75 % дистильованої води, а для зшивання опромінюють отриманий гідрогель потужним потоком 2 електронів щільністю до 2 А/см в імпульсі дозою 20-50 КГр при температурі 50-95 °C, яка досягається за рахунок поглинання енергії електронів. Фізична суть винаходу полягає у наступному. Радіаційна зшивка багатоатомних молекул полімерів у водному розчині являє собою встановлення хімічних зв'язків (зшивок) між молекулами полімерів за рахунок взаємодії створених радіаційною іонізацією обірваних міжатомних зв'язків (вільних радикалів) в різних молекулах полімерів. Вільні радикали мають певний час життя, після якого вони блокуються (пасивуються) дисперсними атомами розчину, або іншими атомами власної молекули полімеру. Імовірність того, що вільний радикал за час свого життя встигне створити зшивку з вільним радикалом з іншої молекули полімеру росте зі збільшенням концентрації радикалів (тобто інтенсивності іонізації) та зі швидкістю перемішування молекул полімерів у водному розчині (тобто його температури.) Ефективність радіаційної зшивки полімерних гідрогелів, таким чином, збільшується зі збільшенням інтенсивності опромінення та з температурою гідрогелю в процесі опромінення. В даному винаході ці фізичні ефекти використано для збільшення ефективності радіаційної зшивки 2 шляхом застосування потужного електронного опромінення (густина потоку до 2 А/см в імпульсі), здатного миттєво розігрівати гідрогель до температур 50-95 °C. Гідрогелеві пов'язки, виготовлені згідно із винаходом із біосумісних компонентів, можуть бути використані для лікування відкритих ран з капілярною кровотечею, опіків, трофічних язв та інших захворювань шкіри. Введення в суміш антисептиків суттєво підвищує антизапальні та ранозагоюючі властивості гідрогелевих пов'язок. Переваги пропонованого методу полягають у значному підвищенні ефективності процесу радіаційної зшивки гідрогелю за рахунок збільшення інтенсивності іонізуючого опромінення та підвищення температури, при якій відбувається 1 UA 113797 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 опромінення електронами. Це дозволяє збільшити продуктивність виробництва, використовувати більш дешеві низькомолекулярні полімери, що разом суттєво знижує собівартість кінцевого продукту - гідрогелевої пов'язки. Приведемо приклади виготовлення гідрогелевих пов'язок згідно із винаходом. Приклад 1. Гідрогель виготовляли послідовним розчиненням в 32 г. дистильованої води 0,4 Г поліетиленгліколю, 1,6 Г желатину і 6 Г полівінілалкоголю з середньою молекулярною масою 8000. Виготовлений гідрогель герметизували в поліетиленовому пакеті розміром 10×10 см. Пакет розміщували між двома плоскими поверхнями, які розміщували на відстані 4 мм один від одного для формування рівномірного шару гідрогелю товщиною 4 мм. Одна з них є поверхнею мідного резервуара з водою, в якому автоматично підтримується задана температура, а друга тонка титанова пластина, скрізь яку в гель подається потік електронів з енергією 4 МеВ. В процесі опромінення електронами здійснюється радіаційне зшивання полімерів і стерилізація композиції дозою радіації 40 КГр при температурі 60 °C. В цьому прикладі завдяки опроміненню при підвищеній температурі вдається отримати пластину радіаційно зшитого гідрогелю з фізикохімічними параметрами, близькими до параметрів матеріалу, виготовленого за відомим способом, але із застосуванням значно дешевших полімерів. Приклад 2. Гідрогель виготовляли послідовним розчиненням в 32 Г дистильованої води 0,4 Г поліетиленгліколю, 1,6 Г желатину і 6 Г полівінілалкоголю з середньою молекулярною масою 2 8000. Виготовлений гідрогель герметизували в поліетиленовому пакеті розміром 10×10 см . Пакет розміщували між двома плоскими поверхнями, які розміщували на відстані 4 мм один від одного для формування рівномірного шару гідрогелю товщиною 4 мм. Одна з них є поверхнею мідного резервуара з водою, в якому автоматично підтримується задана температура, а друга - тонка титанова пластина, через яку в гель подається потік електронів з енергією 4 МеВ. В процесі опромінення електронами здійснюється радіаційне зшивання полімерів і стерилізація композиції дозою радіації 25 КГр при температурі 90 °C. В цьому прикладі завдяки опроміненню при температурі, підвищеній на 30 °C порівняно з прикладом 1, вдається отримати пластину радіаційно-зшитого гідрогелю з аналогічними фізико-хімічними параметрами, але із застосуванням значно меншої дози опромінення (25 замість 40 КГр). В умовах конвеєрного виробництва це означає прискорення операції радіаційної зшивки і, відповідно, збільшення продуктивності виробництва. Приклад 3. Гідрогель виготовляли послідовним розчиненням в 34 Г дистильованої води, 0,4 Г поліетиленгліколю, 1,6 Г желатину і 4,0 Г полівінілалкоголю з середньою молекулярною масою 2 11000. Виготовлений гідрогель герметизували в поліетиленовому пакеті розміром 10×10 см . Пакет розміщували між двома плоскими поверхнями, які розміщували на відстані 4 мм один від одного для формування рівномірного шару гідрогелю товщиною 4 мм. Одна з них є поверхнею мідного резервуара з водою, в якому автоматично підтримується задана температура, а друга тонка титанова пластина, через яку в гель подається потік електронів з енергією 4 МеВ. В процесі опромінення електронами здійснюється радіаційне зшивання полімерів і стерилізація композиції дозою радіації 25 КГр при температурі 90 °C. В цьому прикладі завдяки використанню полівінілового спирту з більшою молекулярною вагою порівняно з прикладами 1 і 2, вдається отримати пластину радіаційно-зшитого гідрогелю з аналогічними фізико-хімічними параметрами, але з більшим вмістом води (85 % замість 80 %), що збільшує термін використання пов'язки без додаткового зволоження. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 1. Спосіб виготовлення вологих пов'язок для відкритих ран та опіків радіаційним зшиванням полімерних гідрогелів, який відрізняється тим, що виготовлення суміші здійснюють із компонентів у вагових %: 2-20 % полівінілового алкоголю, не більше 5 % желатину, 1-4 % поліетиленгліколю і не менше 75 % дистильованої води, плоский шар суміші товщиною 2-5 мм у герметичних поліетиленових пакетах опромінюють електронами з енергією 2-8 МеВ і дозою 2050 КГр при температурі 50-95 °С. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що опромінення електронами відбувається 2 імпульсним потоком густиною до 2 А/см . 2 UA 113797 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3