EA019108B1 - Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) - Google Patents
Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- EA019108B1 EA019108B1 EA201100985A EA201100985A EA019108B1 EA 019108 B1 EA019108 B1 EA 019108B1 EA 201100985 A EA201100985 A EA 201100985A EA 201100985 A EA201100985 A EA 201100985A EA 019108 B1 EA019108 B1 EA 019108B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- biologically active
- active substance
- group
- solvent
- copolymer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) относится к медицине, а именно к медицинским материалам. В биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 1, включающей сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата (3-ПГБ/3-ПГВ) и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, новым является то, что она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина, ванкомицина или нестероидных противовоспалительных препаратов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ - 1-6; биологически активное вещество - 1-5; растворитель - остальное. По варианту 2 она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество. По варианту 3 она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит полиэтиленгликоль. По варианту 4 композиция содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит желатин. Техническим результатом изобретения является создание биологически активной полимерной медицинской композиции широкого спектра действия и применения, обладающей биосовместимостью и гемосовместимостью, оптимальными физико-механическими свойствами, а также способностью медленно биорезорбироваться in vivo без образования токсичных продуктов и негативных реакций в процессе
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к медицинским материалам, обладающим выраженным терапевтическим действием, предназначенным для депонирования и доставки лекарственных средств, в качестве покрытий медицинских устройств, самостоятельных пленочных изделий, матрикса для культивирования клеток и т.д.
Известна пористая биологически активная полимерная композиция 3-полигидроксибутирата (3ПГБ) с поликапролактоном или полиэтиленгликолем в смеси с протеолитическим ферментом и антимикробным веществом [патент РФ № 2318535, МПК А61К 38/43, опубл. 10.03.2008 г.], используемая в качестве раневых покрытий, покрытий шовных волокон, полимерных пленок.
Недостаток - использование высококристалличного 3-ПГБ - полимера с низкими технологическими свойствами, для него характерны низкая ударная прочность, жесткость и повышенная хрупкость изделий.
Известна композиция для получения микрочастиц, получаемая из полимера группы αгидроксикислот (типа полигидроксимасляной, поликапролактона) и сложного детергента, одна часть которого связана с полимером, а также адсорбированного на поверхности микрочастиц комплекса, состоящего из биологически активной молекулы и этого же детергента или другого детергента [патент РФ № 2257198, МПК А61К 9/16, опубл. 27.08.2004 г.]. Микрочастицы предназначены для депонирования и доставки биологически активных соединений, антител, лекарственных средств. Микрочастицы характеризуются улучшенной адсорбцией на их поверхности биологически активных молекул.
Недостаток - сложная структура микрочастиц, использование высококристалличного 3-ПГБ для их получения.
Известна композиция из сополимера 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалерата (включение гидроксивалерата 5 мол.%) для получения плавлением различных предметов (нитей, трубочек, пленок, прутков и палочек), обладающих желтым цветом и запахом, полученная в результате добавления к сополимеру термостабильных соединений солей сульфитов в виде растворов или кристаллов [патент США № 5525658, С08К 3/30, опубл. 11.06.1996 г.].
Недостаток - остаточное присутствие в изделиях солей сульфитов, которые снижают биоразрушаемость сополимера.
Известна композиция для покрытия медицинских устройств, состоящая из одного полимера (например, сополимера 3-гидроксибутирата с 3-гидроксивалератом (3-ПГБ/3-ПГВ) или полимера молочной кислоты, или полигликолевой кислоты) и одного биологически активного вещества (нафтаразина или его производного - шиконина), которые растворяют в растворителе (тетрагидрофуране или диметилацетамиде), наносят на устройство распылением или обмакиванием в раствор с последующим высушиванием на воздухе [патент РФ № 2308295, МПК А61Ь 33/04, опубл. 20.10.2007 г.]. Композиция обладает гемосовместимостью, препятствует при контакте с кровью и сосудистой стенкой агрегации тромбоцитов на ее поверхности, гемолизу, выраженной воспалительной реакции, развитию рестенозов - одного из основных осложнений стентирования сосудов.
Недостаток - композиция узкого действия и применения.
Наиболее близкой является композиция для покрытия стента [патент РФ, № 2380059, МПК А61К 2/06, опубл. 27.01.2010 г. (прототип)], включающая полимерный материал с активным антипролиферативным веществом, где в качестве полимерного материала используют сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата, а в качестве активного антипролиферативного вещества - антибиотик рубомицин гидрохлорид.
Недостаток прототипа - узкая область действия, т.к. композиция содержит только одно биологически активное вещество и предназначена только для нанесения пленочных покрытий.
Техническим результатом изобретения является создание биологически активной полимерной медицинской композиции широкого спектра действия и применения, обладающей биосовместимостью и гемосовместимостью, оптимальными физико-механическими свойствами, а также способностью медленно биорезорбироваться ίη νίνο без образования токсичных продуктов и негативных реакций в процессе использования.
Технический результат достигается тем, что в биологически активной полимерной медицинской композиции, включающей сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, новым является то, что она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина или нестероидных противовоспалительных препаратов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ - 1-6; биологически активное вещество - 1-5; растворитель - остальное.
А также тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
А также тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
А также тем, что выполнена она в виде пленки или мембраны.
Технический результат достигается также тем, что в биологически активной полимерной медицинской композиции, включающей сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей
- 1 019108 мере одно биологически активное вещество и растворитель, новым является то, что она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ - 1-6; биологически активное вещество - 1-5; поверхностно-активное вещество - 0.5-1; растворитель - остальное.
А также тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина, ванкомицина.
А также тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
А также тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют поливиниловый спирт или полиоксиэтилен - 20-сорбит моноолеат или натрий додецил сульфат.
А также тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
А также тем, что выполнена она в виде микрочастиц или пленки.
Технический результат достигается также и тем, что в биологически активной полимерной медицинской композиции, включающей сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, новым является то, что она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит полиэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер 3-11ГБ/3-НГВ - 1-6; биологически активное вещество - 1-5; полиэтиленгликоль 1-20; растворитель - остальное.
А также тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина.
А также тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
А также тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
А также тем, что выполнена она в виде микрочастиц или пленки.
Технический результат достигается также и тем, что в биологически активной полимерной медицинской композиции, включающей сополимер 3-гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, новым является то, что она содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит желатин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ - 1-6; биологически активное вещество - 1-5; желатин - 1-6; растворитель - остальное.
А также тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина.
А также тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
А также тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
А также тем, что выполнена в виде микрочастиц или пленки.
Заявляемая группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа однообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем заявка относится к объектам изобретения одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата.
Сопоставительный анализ с прототипом позволил выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков для каждого из заявляемых объектов группы, изложенных в формулах. Следовательно, каждый из объектов группы изобретений соответствует критерию новизна.
Признаки, отличающие заявляемые технические решения от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данных и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемым решениям соответствие критерию изобретательский уровень.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 даны РЭМ снимки поверхности пленок, полученных из композиции сополимера 3-ПГБ/3ПГВ с различными биологически активными препаратами в концентрации 1 мас.%: тиенам (а), гентамицин (б), мелоксикам (в). Маркер 10 мкм.
На фиг. 2 - РЭМ снимки микросфер, полученных механическим перемешиванием эмульсии из композиции, содержащей сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ с различным содержанием 3-гидроксивалерата: 10,5 мол.% (1), 37 мол.% (2) (маркер - 10 мкм) и с аналогичным содержанием 3-гидркосивалерата с добавлением ПЭГ40: 10,5 мол.% 3-гидроксивалерата и 10% ПЭГ40 (3), 37 мол.% 3-гидроксивалерата и 20% ПЭГ40 (4), одинаково нагруженных разными препаратами в концентрации 1 мас.% (маркер - 4 мкм).
На фиг. 3 представлены профили высвобождения препаратов из пленок, полученных из композиции сополимера 3-ПГБ/3-ПГВ с 5% ПВА при 1% содержании препаратов в матриксе.
На фиг. 4 представлены профили высвобождения антибиотиков с различной молекулярной массой (Мв гентамицин 564 г/моль, Мв тиенама 658 г/моль, Мв рифампицина 823 г/моль, Мв ванкомицина 1440
- 2 019108 г/моль) из микрочастиц, полученных из композиции, содержащей сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ, 10% ПЭГ-40 и 1% антибиотика.
На фиг. 5 представлены профили высвобождения антибиотика из микрочастиц, полученных из композиции, содержащей сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ, 10% ПЭГ, нагруженных антибиотиком, при его различном содержании в композиции.
На фиг. 6 даны результаты, свидетельствующие о высокой биологической совместимости разработанной биологически активной полимерной медицинской композиции в виде микрочастиц: морфометрические показатели реакции мышечной ткани на имплантацию микрочастиц из композиции, содержащей сополимер 3-ПГБ/3-ПГВ и 2% гентамицина, в разные сроки наблюдения.
На фиг. 7-8 демонстрируется возможность введения частиц из полимерной композиции в кровоток без негативной реакции со стороны тканей внутренних органов. На фиг. 7 представлены микрочастицы в тканях (показано стрелками): миокарда (а); в тканях легких: б - в просвете альвеолы; в - на эпителии бронха, и в почках (г) через сутки после введения в кровоток. Окраска гематоксилин-эозин, увеличение х200. На фиг. 8 дана микроскопическая картина тканей внутренних органов животных спустя 1 неделю после внутривенной инъекции микрочастиц из полимерной композиции (а - легкое, б - почки, в - печень, г - селезенка, д - миокард). Окраска гемаксилин-эозин, увеличение х100.
Получение и применение заявляемой биологически активной полимерной медицинской композиции (варианты) иллюстрируются следующими вариантами примеров.
Вариант 1.
Для приготовления биологически активной полимерной медицинской композиции используют сополимер, полученный микробиологическим способом согласно техническим условиям на сополимер (ТУ № 2200-001-03533441-2004 рег. 14.12.2005 № 068/003058) на опытном производстве Института биофизики СО РАН (Г игиенический сертификат соответствия Г лавной санитарной службы РФ соответствия условий производству материалов для медицины № 24.49.05.000.М.007682.01.05 от 24.01.2005 г.). Полимер синтезирован природным штаммом бактерий К.ак1оша еШгорйа В 5786 [патент РФ № 2053292] на ацетате натрия с добавками валериата калия в культуру согласно патенту РФ № 2051968. Сополимер 3гидркосибутирата и 3-гидроксивалерата (3-ПГБ/3-ПГВ) имеет соотношение мономеров в диапазоне от 90:10 до 60:40 (мол.%). Выделение и очистку сополимера из бактериальной биомассы осуществляют смесью дихлорметана или хлороформа с этанолом в соотношении 2:1 по объему. Полимер выделяют из экстракта, после его концентрирования на роторном испарителе Ро1ауарог П-210 (Швейцария) осаждением в изопропаноле. Для получения высокоочищенных образцов полимеров проводят процедуру многократного перерастворения полимера и последующего осаждения. Полученный полимер высушивают при 40°С в боксе-ламинаре. Определение степени кристалличности сополимера осуществляют на рентгеноспектрометре Ό8 ΑΩνΑΝΟΈ фирмы Вгикег (Германия) (графитовый монохроматор на отраженном пучке), степень кристалличности (С,·) составляет 60%. Молекулярную массу исходного сополимера и после переработки в изделие, а также в ходе имплантирования в живой организм или в системах ίη νίίτο регистрируют системой гель-проникающей хроматографии \Уа1ег5 АШапсе СРС 2000 Зепех фирмы \Уа1ег5 (США) с набором полистериновых стандартов (81дша). Химический состав сополимера определяют на хроматомасс-спектрометре Адйеп! 59751пег1. фирмы АдПеп! (США) после предварительного метанолиза пробы полимера. Температуру плавления образца определяют на дериватографе СТА - 8ТА 449 1ирйег фирмы ΝΕΤζΑη (Германия).
Полученные высокоочищенные образцы сополимера 3-ПГБ/3-ПГВ пригодны для контакта с кровью и не содержат примесей органической природы, включая длинноцепочечные β-оксикислоты (компонента липополисахаридов клеточных мембран грамотрицательного штамма продуцента полимера). Предварительно была проведена проверка гемосовместимости образцов сополимера в серии тестов, которые включали определение относительного количества и морфологии адгезированных на поверхности полимерных мембран тромбоцитов, активации свертывающей системы крови и системы комплемента. Образцы обладают тромборезистентностью и не активируют ферментные системы крови.
Значение средневесовой молекулярной массы используемого 3-ПГБ/3-ПГВ варьирует и составляет в зависимости от величины фракции 3-гидроксивалерата (3-ГВ) от 240 до 1600 кДа, степень кристалличности от 40 до 60%, температура плавления (Тпл), соответственно, от 150 до 170°С, с разрывом температуры плавления и температуры термической деградации (Тдегр) не менее 90°С.
Биологически активную полимерную медицинскую композицию получают смешиванием 1-6% раствора сополимера 3-ПГБ/3-ПГВ в дихлорметане или хлороформе с 1-5% раствором биологически активного вещества из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина или из группы нестероидных противовоспалительных препаратов, состоящей из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина. Композицию перемешивают с использованием верхнеприводной мешалки при скорости перемешивания от 300 до 1000 об/мин. Полученный гомогенный прозрачный раствор биологически активной полимерной медицинской композиции выливают в беспылевом боксе на подогретую до 38-40°С поверхность полированного металла (или тефлона) с последующим высыханием при комнатной температуре в течение нескольких суток. Таким образом, получают пленочные изделия и
- 3 019108 мембраны.
Полученную композицию используют для нанесения пленочных полимерных покрытий на серийно выпускаемые полимерные или металлические медицинские изделия с целью повышения их биосовместимости (внутрисосудистые и внутриорганные стенты, шовные нити, эндопротезы, сетчатые эндопротезы, крепежные хирургические элементы и т.д.), при этом используются различные способы нанесения композиции, например способом погружения изделия в раствор композиции, или пульверизацией композиции на изделие, или методом напыления раствора на изделие с использованием аэрографа (фирмы Напка, Япония). С целью получения более прочного и однородного покрытия после нанесения раствора композиции на изделие его сразу же погружают в осадитель (гексан или изопропанол), процедуру повторяют несколько раз до образования покрытия необходимой толщины.
Структуру поверхности полученного покрытия или самостоятельного медицинского изделия из заявляемой биологически активной полимерной медицинской композиции регистрируют с применением растровой электронной микроскопии, а гидрофильность полученного покрытия определяют измерением краевого угла смачивания (КУС). Состав и свойства биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 1 приведены в таблице (примеры 1-8).
Вариант 2.
Для приготовлении биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 2 используют сополимер, синтезируемый, как в варианте 1. Раствор полимера в дихлорметане или хлороформе с концентрацией от 1 до 6% готовят при температуре 38-40°С, после его охлаждения до комнатной температуры вносят 1-5% раствор биологически активного вещества из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина, ванкомицина, или из группы нестероидных противовоспалительных препаратов, состоящей из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина. Дополнительно в композицию вносят 0,5-1% водный раствор поверхностно-активного вещества из группы поливиниловый спирт (ПВС), полиоксиэтилен - 20-сорбит моноолеат (Тетееп® 80) и натрий додецил сульфата (8Ό8). Полученную полимерную композитную систему подвергают эмульгированию и микронизации, т.е. проводят перемешивание с применением верхнеприводной трехлопастной мешалки Не1ροϊρΐι ΡΖΡ1 (Германия) в течение 25 мин при различной скорости перемешивания (300-20000 об/мин) с помощью высокоскоростного гомогенизатора ΙΚΑ иИта-Тштах Т25 бщйаГ (Германия) - 20000 об/мин или обработку ультразвуковым генератором 8ои1са1от-83000 фирмы Μίκοπίχ 1псог. (США), мощность варьируют от 12 до 20 Вт при длительности воздействия от 60 до 300 с. Затем эмульсию оставляют на сутки при постоянном механическом перемешивании до полного испарения растворителя. Сформированные микрочастицы собирают центрифугированием со скоростью 10000 об/мин в течение 5 мин, промывают многократно дистиллированной водой и высушивают в два этапа: в вакуумном десикаторе ЬАВСОМСО (США) с последующим лиофильным высушиванием (установка ЛС-500, Россия). Морфологию микрочастиц анализируют с применением растровой электронной микроскопии (РЭМ) на микроскопе ΓΕΙ Сотрапу Оиап1а 200 с приставкой рентгеновского микроанализа ΕΌΑΧ с безазотным охлаждением 6ΕΝΕ8Ι8 ХМ 2 60 - 1тадшд 8ΕΜ νίΐΐι АРОЬЬО 10 (США). Напыление образцов золотом осуществляют в установке ВаНетк СРЭ-030 (Германия). Размеры и размерное распределение микрочастиц диаметром свыше 3 мкм регистрируют на автоматизированной системе счета частиц Саку® 8сйат1е 8ук1ет СтЬН (Германия), фракцию частиц диаметром менее 3 мкм определяют по снимкам РЭМ с использованием программы обработки данных 8сап так!ет сканирующего мультимикроскопа СММ-2000 с учетом параметров, задающих размеры изображения, диаметр частиц. Величину включения препарата в полимерном матриксе определяют спектрофотометрически его исходных и остаточных концентраций в эмульсии на регистрирующем спектрофотометре Цуюоп (Италия). В зависимости от техники микронизации, состава композиции, типа биологически активного вещества и его молекулярной массы получают частицы со средним размером от 200 нм до 50 мкм с гладкой, складчатой и пористой поверхностью (фиг. 1-2), в различной степени нагруженные препаратом, с различной скоростью оттока из полимерного матрикса в среду (фиг. 3-5).
Состав и свойства биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 2 приведены в таблице (примеры 9-11).
Вариант 3.
Для приготовления биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 3 используют сополимер, полученный, как в варианте 1. Раствор полимера в дихлорметане или хлороформе с концентрацией от 1 до 6% готовят при температуре 38-40°С, после его охлаждения до комнатной температуры вносят 1-5% раствор биологически активного вещества из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина, ванкомицина, или из группы нестероидных противовоспалительных препаратов, состоящей из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина. Дополнительно в композицию вносят полиэтиленгликоль различной молекулярной массы (40 или 4,6 кДа) в концентрации от 1 до 20%. Композицию перемешивают (аналогично вариантам 1 или 2), получая, при этом, соответственно, пленки или микрочастицы.
Состав и свойства биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 3
- 4 019108 приведены в таблице (примеры 12-14).
Вариант 4.
Для приготовления биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 4 используют сополимер, полученный, как в варианте 1. Раствор полимера в дихлорметане или хлороформе с концентрацией от 1 до 6% готовят при температуре 38-40°С, после его охлаждения до комнатной температуры вносят 1-5% раствор биологически активного вещества из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина, ванкомицина, или из группы нестероидных противовоспалительных препаратов, состоящей из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина. Дополнительно в композицию вносят желатин в концентрации от 1 до 6%. Композицию перемешивают (аналогично вариантам 1 и 2), получая, при этом, соответственно, пленки или микрочастицы.
Состав и свойства биологически активной полимерной медицинской композиции по варианту 4 приведены в таблице (примеры 15-17).
Антимикробную активность пленок из заявляемой композиции тестируют в культуре гемолитического стафилокка (81арйу1ососси5 аитеик) посевом в чашки Петри на плотную агаризованную среду. На поверхности среды после засева микроорганизмов размещают пленку из заявляемой биологически активной полимерной медицинской композиции, содержащую антибиотические вещества. Антимикробная активность материала оценивается по величине зоны отсутствия роста тест-организмов на плотной среде вокруг пленочных дисков диаметром 1 см (см. таблицу).
Биотестирование заявляемой биологически активной полимерной медицинской композиции в виде микрочастиц осуществлено в эксперименте на лабораторных животных, которым были имплантированы микрочастицы в мышцу бедра. Были взяты микрочастицы со средним диаметром 10-12 мкм, изготовленные из заявляемой композиции по варианту 2, содержащей 1% сополимера (3-ПГБ/3-ПГВ с включением 3-гидроксивалерата 37 мол.%) и 2% гентамицина, в разные сроки наблюдения. Половозрелым крысам линии Вистар (масса 250-270 г) были введены внутримышечно в мышцу бедра (25 мг стерильных микросфер в 0,3 мл физиологического раствора). В ходе опыта оценивали общее самочувствие животных, динамику веса, макроскопию внутренних органов, а также реакцию тканей на имплантацию микросфер (общепринятые гистологические методы, а также на полутонких срезах с использованием 1таде ЛпаКЧ 8у§1ет Саг1 2е1§ (Германия). Гистологически оценивали ответную реакцию тканей по толщине фиброзной капсулы вокруг кластера микросфер, наличие макрофагов, участвующих в биоразрушении 3ПГБ/3-ПГВ. Нагноения и выраженного воспаления в месте введения микрочастиц из разработанной композиции не отмечено в течение всего срока наблюдений. В первый период (1-5 суток) наблюдали воспалительный ответ тканей, выраженный присутствием в области имплантации полиморфно-ядерных лейкоцитов (до 15-20 в поле зрения). Через 7 суток на границе зоны введения микросфер и неповрежденных интактных мышечных тканях отмечена инфильтрация тканей фибробластическими клеточными элементами и начало формирования тонкой фиброзной капсулы как ответной реакции тканей на инородное тело и присутствие в ней макрофагов и гигантских клеток инородных тел (ГКИТ) с небольшим количеством ядер (2-3) (фиг. 6). С увеличением длительности наблюдения макрофагальная инфильтрация возрастала, а толщина фиброзной капсулы уменьшалась. Спустя 3 месяца наблюдения по-прежнему в препаратах фиксировали наличие макрофагов и ГКИТ с большим количеством (до 10-14) ядер на фоне практической инволюции фиброзной капсулы, что говорит о мягкой реакции тканей на введение композитных частиц. Показателем биоразрушения частиц служит уменьшение среднего диаметра частиц и значительное сокращение частиц крупных размеров. Вместе с тем, на этом, весьма длительном сроке (3 месяца), отмечено наличие целых частиц в мышце животных. Это говорит о состоятельности разработанной композиции для длительной доставки препаратов при введении в мышцу. Аналогичный результат получен при тестировании биологической совместимости микрочастиц, полученных по всем другим заявленным вариантам.
Высокие биосовметимость и функциональность (возможность длительного функционирования ίη νίνο) подтверждена введением биологически активной полимерной медицинской композиции в виде полимерных микрочастиц внутривенно без негативных реакций со стороны крови и тканей внутренних органов (фиг. 7). Стерильные микрочастицы диаметром не более 2 мкм были введены в хвостовую вену крысам Вистар в количестве 5 мг в 0,5 мл физиологического раствора. Животных наблюдали в течение 12 недель после введения частиц. Периодически по 5 животных выводили из эксперимента передозировкой ингаляционного наркоза, отбирали кровь и внутренние органы и проводили макро- и микроскопические исследования внутренних органов. Оценивали общую гистоархитектонику внутренних органов (окраска срезов гематоксилин-эозином).
Все животные после внутривенного введения микрочастиц и далее в течение всего эксперимента были здоровы. Различий в массе животных и массах внутренних органов контрольной и экспериментальной групп не отмечено. В связи с малыми размерами микрочастиц и разрушением полимерного матрикса ίη νίνο частицы не обнаружены на гистологических препаратах во всех внутренних органах животных, за исключением тканей миокарда, легких и почек (фиг. 7). В первые сутки после введения частицы локализовались в просветах кровеносных сосудов, преимущественно микроциркуляторного уровня. Микрочастицы располагаются преимущественно вблизи эндотелиальных выстилок в пределах кровенос
- 5 019108 ного русла. Размер частиц не превышает 1 мкм. В тканях легких частицы обнаружены в просвете альвеол и на эпителии бронха. Макроскопические исследования внутренних органов и гистологические исследования срезов тканей внутренних органов на всех сроках не выявили негативных изменений, о чем свидетельствуют данные фиг. 8, на котором представлена картина тканей внутренних органов животных после внутривенной инъекции композитных микрочастиц. В целом, гистологическая картина не выявила негативных реакций со стороны тканей исследованных внутренних органов в виде выраженных тромбозов или некротических изменений. Отмеченные полнокровие и единичные мелкие кровоизлияния связаны с техникой забоя животных.
Заявляемая биологически активная полимерная медицинская композиция предназначена для покрытий эндопротезов, для закрытия дефектов кожных покровов, а также в качестве барьерных средств для направленной тканевой регенерации, противоспаечных средств, матрикса для культивирования клеток с целью конструирования биоискусственных органов и тканей, матрикса для депонирования и доставки лекарственных средств и биологически активных препаратов.
Состав и свойства биологически активной полимерной медицинской композиции
| № 1 примера | Соотношение 3ПГБ/ 3пгв мол.% | Содержание 3-ПГБ/ з-пгв % масс. | Биологически активное вещество (%масс.) | Поверхностноактивные вещества (% иасс) | Второй биосовместимый полимер % (масс) | Антимикробная активность, мм | Р о 5 ч: § = §· Е | 3 & О | Ср. ϋ частиц, мкм | ||||||||||
| тентами пин | тиенам | рифами и цин | 1 ванкоми цин | 5 £ 2 о ее г а г | диклофе нак | ибупроф ; -ен | индометацин | ПВС | @ § о υ ео Н | £Л о сл | ПЭГ | желатин | |||||||
| 60:40 | 2 | 2 | 22 | 62 | |||||||||||||||
| 2 | 70:30 | 4 | 2 | 4 | 20 | 58 | |||||||||||||
| 3 | 90:10 | 6 | 3 | 5 | 20 | 60 | |||||||||||||
| 4 | 80:20 | 2 | 3 | 4 | 28 | 58 | |||||||||||||
| 5 | 65:35 | 4 | 4 | 32 | 54 | ||||||||||||||
| 6 | 60:40 | 2 | 3 | 30 | 60 | ||||||||||||||
| 7 | 85:15 | 4 | 2 | 22 | 63 | ||||||||||||||
| 8 | 70:30 | 3 | 5 | 23 | 63 | ||||||||||||||
| 9 | 60:40 | 2 | 2 | 0.5 | 4 | 20 | 14 | ||||||||||||
| 10 | 75:25 | 4 | 1 | 3 | 25 | 10 | |||||||||||||
| 11 | 60:40 | 3 | 2 | 0.5 | 30 | 4 | |||||||||||||
| 12 | 80:40 | 4 | 5 | 20 | 8 | 80 | 40 | ||||||||||||
| 13 | 70:30 | 2 | 3 | 10 | 74 | 2 | |||||||||||||
| 14 | 70:30 | 2 | 5 | 60 | 0.4 | ||||||||||||||
| 15 | 70:30 | 4 | 3 | 1 | 6 | 50 | 43 | ||||||||||||
| 16 | 80:20 | 3 | 4 | 3 | 7 | 58 | 4 | ||||||||||||
| 17 | 60:40 | 2 | 2 | 6 | 65 | 1 |
Примечание: ПВС - поливиниловый спирт, Т\\ееп® 80-полиоксиэтилен - 20-сорбит моноолеат, 8Ό8 натрий додецил сульфат; ПЭГ - полиэтиленгликоль.
Claims (16)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Биологически активная полимерная медицинская композиция, включающая сополимер 3гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, отличающаяся тем, что содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков, состоящей из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина или нестероидных противовоспалительных препаратов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:сополимер З-ПГБ/З-ПГВ 1 - 6 биологически активное вещество 1 - 5 растворитель остальное
- 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
- 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
- 4. Биологически активная полимерная медицинская композиция, включающая сополимер 3гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, отличающаяся тем, что содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:сополимер З-ПГБ/З-ПГВ 1 - 6 биологически активное вещество 1 - 5 поверхностно-активное вещество 0.5 - 1 растворитель остальное- 6 019108
- 5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина.
- 6. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
- 7. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют поливиниловый спирт или полиоксиэтилен - 20-сорбит, моноолеат или натрий додецил сульфат.
- 8. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
- 9. Биологически активная полимерная медицинская композиция, включающая сополимер 3гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, отличающаяся тем, что содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:сополимер З-ПГБ/З-ПГВ биологически активное вещество полиэтиленгликоль1 - 20 растворитель остальное
- 10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина.
- 11. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена индометацина.
- 12. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
- 13. Биологически активная полимерная медицинская композиция, включающая сополимер 3гидроксибутирата и 3-гидроксивалериата и по меньшей мере одно биологически активное вещество и растворитель, отличающаяся тем, что содержит биологически активное вещество, выбранное из группы антибиотиков или нестероидных противовоспалительных препаратов, и дополнительно содержит желатин при следующем соотношении компонентов, мас.%:сополимер З-ПГБ/З-ПГВ 1 - 6 биологически активное вещество 1 - 5 желатин остальное растворитель
- 14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что группа антибиотиков состоит из гентамицина, тиенама, рифампицина и ванкомицина.
- 15. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что группа нестероидных противовоспалительных препаратов состоит из мелоксикама, диклофенака, ибупрофена и индометацина.
- 16. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что растворитель представляет собой дихлорметан или хлороформ.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010130683/15A RU2447902C2 (ru) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201100985A1 EA201100985A1 (ru) | 2012-01-30 |
| EA019108B1 true EA019108B1 (ru) | 2014-01-30 |
Family
ID=45786278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201100985A EA019108B1 (ru) | 2010-07-21 | 2011-07-18 | Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA019108B1 (ru) |
| RU (1) | RU2447902C2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519103C2 (ru) * | 2012-08-13 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева" Российской академии медицинских наук | Биорезорбируемая гидрогелевая полимерная композиция с биологически активными веществами (варианты) |
| RU2525181C1 (ru) | 2013-07-26 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН) | Способ изготовления биодеградируемых мембран для предотвращения образования спаек после кардиохирургических операций |
| RU2535067C1 (ru) * | 2013-08-19 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Биоинтегрируемый композитный материал и способ формирования покрытия на изделиях медицинского назначения с использованием биоинтегрируемого композитного материала |
| RU2555502C2 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН) | Шовный материал с антитромботическим покрытием |
| RU2623862C2 (ru) * | 2015-11-02 | 2017-06-29 | Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД) | Способ получения пленок в качестве носителей лекарственных препаратов |
| RU2642303C1 (ru) * | 2016-11-29 | 2018-01-24 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Полимерная композиция для нанесения на эндопротезы для реконструктивно-восстановительной хирургии |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6534599B2 (en) * | 2000-08-17 | 2003-03-18 | Mcgill University | Macromers of poly (hydroxyalkanoates) |
| RU2380059C1 (ru) * | 2008-08-19 | 2010-01-27 | Екатерина Игоревна Шишацкая | Покрытие стента |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10234398B4 (de) * | 2002-07-23 | 2006-07-27 | Ls-Medcap Gmbh | Beschichtungszusammensetzung für eine implantierbare medizinische Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung einer solchen Vorrichtung und seine Verwendung |
| RU2360663C1 (ru) * | 2008-05-08 | 2009-07-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПОЛИСТОМ" | Гель для регенерации костной ткани |
-
2010
- 2010-07-21 RU RU2010130683/15A patent/RU2447902C2/ru active
-
2011
- 2011-07-18 EA EA201100985A patent/EA019108B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6534599B2 (en) * | 2000-08-17 | 2003-03-18 | Mcgill University | Macromers of poly (hydroxyalkanoates) |
| RU2380059C1 (ru) * | 2008-08-19 | 2010-01-27 | Екатерина Игоревна Шишацкая | Покрытие стента |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Duran N. et al. Microencapsulation of antibiotic rifampicin in poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) Arch. Pharm. Res. Vol. 31, November 11, 1509-1516, 2008, реферат * |
| Patricia A. Coimbra et al. Preparation and characterization of flurbiprofen-loaded poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) microspheres. Journal of Microencapsulation. May 2008, 25(3), 170-178, реферат, [он-лайн] [найдено 10-10-2011]. Найдено из Интернет * |
| Scndil D. et. al. Antibiotic release from biodegradable PHBV microparticles J. Control Release. 1999, May 20; 59(2):207-17, реферат, [он-лайн] [найдено 2011-10-10]. Найдено из Интернет * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2447902C2 (ru) | 2012-04-20 |
| RU2010130683A (ru) | 2012-01-27 |
| EA201100985A1 (ru) | 2012-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Composite poly (lactic acid)/chitosan nanofibrous scaffolds for cardiac tissue engineering | |
| Volova et al. | Biotechnological wound dressings based on bacterial cellulose and degradable copolymer P (3HB/4HB) | |
| Latifi et al. | A tissue-mimetic nano-fibrillar hybrid injectable hydrogel for potential soft tissue engineering applications | |
| Al-Baadani et al. | Co-electrospinning polycaprolactone/gelatin membrane as a tunable drug delivery system for bone tissue regeneration | |
| Chen et al. | Biodegradable electrospun PLLA/chitosan membrane as guided tissue regeneration membrane for treating periodontitis | |
| Hu et al. | High flexible and broad antibacterial nanodressing induces complete skin repair with angiogenic and follicle regeneration | |
| KR101175625B1 (ko) | 유착방지막용 나노섬유시트 및 그 제조방법 | |
| Zhang et al. | Small-diameter tissue engineered vascular graft made of electrospun PCL/lecithin blend | |
| EA019108B1 (ru) | Биологически активная полимерная медицинская композиция (варианты) | |
| Zou et al. | Beeswax-inspired superhydrophobic electrospun membranes for peritendinous anti-adhesion | |
| Mirhaj et al. | Platelet rich fibrin containing nanofibrous dressing for wound healing application: Fabrication, characterization and biological evaluations | |
| Zhang et al. | Fabrication of green poly (vinyl alcohol) nanofibers using natural deep eutectic solvent for fast-dissolving drug delivery | |
| Singh et al. | Optimization of cell seeding on electrospun PCL-silk fibroin scaffolds | |
| Qian et al. | Vascularized silk electrospun fiber for promoting oral mucosa regeneration | |
| Yan et al. | Ethanol-lubricated expanded-polytetrafluoroethylene vascular grafts loaded with eggshell membrane extract and heparin for rapid endothelialization and anticoagulation | |
| Yang et al. | Double-modified bacterial cellulose/soy protein isolate composites by laser hole forming and selective oxidation used for urethral repair | |
| CN114344555B (zh) | 一种多功能止血材料及其制备方法 | |
| Sun et al. | Enhanced cell affinity of the silk fibroin-modified PHBHHx material | |
| CN106139238A (zh) | 一种壳聚糖胶原海绵敷料及其制备方法 | |
| Al-Bishari et al. | JK-2 loaded electrospun membrane for promoting bone regeneration | |
| Reyhaneh Ghavami et al. | Design of curcumin-loaded electrospun polyhydroxybutyrate Mat as a wound healing material | |
| He et al. | Development and characterization of multifunctional wound dressing with the property of anti-bacteria and angiogenesis | |
| Qin et al. | Chitosan/collagen layer-by-layer deposition for improving the esophageal regeneration ability of nanofibrous mats | |
| Nashchekina et al. | Poly (D, L-lactide)/PEG blend films for keratinocyte cultivation and skin reconstruction | |
| CN109999222B (zh) | 基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |