RU2404301C1 - Method of thread processing - Google Patents

Abstract

FIELD: textile, paper.

SUBSTANCE: method includes thread impregnation with a collagen solution with antimicrobial substance and further drying. To impregnate the thread, a water nanosystem is used on the basis of collagen with nanodisperson of at least one bentonite powder, modified with cations Ag⁺ and/or Cu²⁺, with amount of these metals in the powder of 2.0-8.0 wt %, at the following ratio of components in nanosystem, wt %: collagen - 0.5-4.0, bentonite powder - 2-8.0, water - the rest. For impregnation, not more than 50 wt % of specified nanosystem is used per mass of dry thread. Dispersion of bentonite powder nanoparticles makes not more than 150 nm. A mixture of bentonite powder nanoparticles modified with ions Ag⁺ and Cu²⁺ with content of specified metals of 2-6 wt % in the mixture, at the ratio of powders of 1÷(0.3-0.5), accordingly. Deionised water is used to produce water nanosystem.

EFFECT: giving the thread prolonged antimicrobial properties in part of wide spectrum of gram-positive and gram-negative microorganisms, and adsorptive properties at simultaneous reduction of its toxicity and cost of technological process.

4 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к технологии обработки волокнистых материалов в легкой промышленности.The invention relates to a technology for processing fibrous materials in light industry.

Из уровня техники известны способ и состав для обработки пряжи (RU 2341602). Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон включает, мас.%: 50-54 полиэтиленгликоля-400, 42-44 глицерина и 4-6 этилового спирта, и обеспечивает достижение высокого коэффициента сцепления волокон в пряже (коэффициент статического трения) и низкого коэффициента трения пряжи, обработанной в растворе, по металлу деталей машин (коэффициент трения скольжения), однако данный способ и состав не пригодны для целей настоящего изобретения, изложенных далее.The prior art method and composition for processing yarn (RU 2341602). The composition for processing yarn made of polyester fibers includes, wt.%: 50-54 polyethylene glycol-400, 42-44 glycerol and 4-6 ethyl alcohol, and ensures a high coefficient of adhesion of the fibers in the yarn (coefficient of static friction) and low coefficient of friction of the yarn processed in solution, on the metal of machine parts (sliding friction coefficient), however, this method and composition are not suitable for the purposes of the present invention set forth below.

Известна обработанная нить (RU 2309768), состоящая из ядра из полиамидной крученой или плетеной нити с оболочкой из хитозана с добавками антибиотика, биологически активных веществ на основе биомассы растений семейства аралиевых или моногидрат-1-гидроксигерматрана и противоопухолевого препарата. Известное решение обеспечивает комбинированное биологическое действие на раневую поверхность, однако недостатком данного решения является узкая направленность лекарственных препаратов, входящих в состав.Known processed thread (RU 2309768), consisting of a core of twisted or braided polyamide yarn with a sheath of chitosan with additives of an antibiotic, biologically active substances based on biomass of plants of the aralia family or monohydrate-1-hydroxyhermatran and antitumor drug. The known solution provides a combined biological effect on the wound surface, however, the disadvantage of this solution is the narrow focus of the drugs included.

Известен способ обработки нити путем импрегнирования антимикробным веществом, сушки и последующего нанесения полимерной оболочки (US 4024871).A known method of processing threads by impregnation with an antimicrobial substance, drying and subsequent application of a polymer shell (US 4024871).

Недостатком способа является изоляция антимикробного вещества полимерным покрытием, в связи с чем антимикробное действие шовного материала весьма ограничено.The disadvantage of this method is the isolation of the antimicrobial substance with a polymer coating, and therefore the antimicrobial effect of suture material is very limited.

Из уровня техники известен также способ обработки хирургической нити (RU 2076740), выбранный в качестве ближайшего аналога. В данном патенте описан способ, заключающийся в импрегнировании шелковой нити 3%-ным коллагеновым раствором, сушке нити после ее пропитки и последующем импрегнировании коллагена антимикробным веществом бета-(5-нитрофурил-2)-акролеином.The prior art also known a method of processing surgical sutures (RU 2076740), selected as the closest analogue. This patent describes a method consisting in impregnating a silk thread with a 3% collagen solution, drying the thread after impregnating it, and then impregnating the collagen with the antimicrobial substance beta (5-nitrofuryl-2) -acrolein.

Известное из прототипа техническое решение, благодаря использованию для обработки коллагенового раствора, обеспечивает высокий коэффициент прививки (сцепления) раствора с нитью для уменьшения ее гигроскопичности, капиллярности с одновременным приданием нити благоприятной гладкости, что приводит к снижению коэффициента трения при взаимодействии нити с тканью живого организма. Указанные обстоятельства существенны для изготовления из данных нитей шовного материала.The technical solution known from the prototype, due to the use of collagen solution for processing, provides a high grafting (adhesion) coefficient of the solution with the thread to reduce its hygroscopicity and capillarity while giving the thread a favorable smoothness, which leads to a decrease in the friction coefficient during the interaction of the thread with the tissue of a living organism. These circumstances are essential for the manufacture of suture material from these threads.

Однако существенным недостатком прототипа является то, что использование для обработки нити, в частности, хирургической, коллагена, модифицированного антисептическим препаратом бета-(5-нитрофурил-2)-акролеина, который относится к производным нитрофуранового ряда, может привести при использовании данного шовного материала к проявлению сенсибилизации кожи, что свидетельствует об ограниченной биосовместимости данного препарата в отношении тканей различных животных и человека. Нитрофураны имеют ярко выраженную видовую чувствительность. В частности, высокочувствительны к ним белые мыши, морские свинки, кролики, телята.However, a significant disadvantage of the prototype is that the use of processing threads, in particular surgical, collagen modified with the antiseptic drug beta- (5-nitrofuryl-2) -acrolein, which is a derivative of the nitrofuran series, can lead to the use of this suture material the manifestation of skin sensitization, which indicates a limited biocompatibility of this drug in relation to tissues of various animals and humans. Nitrofurans have a pronounced species sensitivity. In particular, white mice, guinea pigs, rabbits, and calves are highly sensitive to them.

Кроме того, технологический процесс получения β-(5-нитрофурил)-акролеина, основанный на синтезе фурагина и фуракрилина, повышает затратную часть по модификации нити, что приводит к повышению стоимости всего технологического процесса обработки нити как шовного материала.In addition, the technological process for producing β- (5-nitrofuryl) acrolein, based on the synthesis of furagin and furacryline, increases the cost of modifying the thread, which leads to an increase in the cost of the entire technological process of processing the thread as a suture material.

Техническим результатом заявленного изобретения является придание нити пролонгированных антимикробных свойств в отношении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов при одновременном снижении ее токсичности и стоимости технологического процесса.The technical result of the claimed invention is to give the thread prolonged antimicrobial properties in relation to a wide range of gram-positive and gram-negative microorganisms while reducing its toxicity and cost of the process.

Технический результат достигается за счет способа обработки нити, заключающегося в импрегнировании нити раствором коллагена с антимикробным веществом и последующей сушке, в котором, согласно изобретению, для импрегнирования нити используют водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией, по меньшей мере, одного бентонитового порошка, промодифицированного катионами Ag⁺ и/или Cu²⁺, при количестве этих металлов в порошке 2,0-8,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:The technical result is achieved due to the method of processing the thread, which consists in impregnating the thread with a collagen solution with an antimicrobial substance and subsequent drying, in which, according to the invention, an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of at least one bentonite powder modified with cations is used Ag ⁺ and / or Cu ²⁺ , with the amount of these metals in the powder of 2.0-8.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 0,5-4,00.5-4.0 бентонитовый порошокbentonite powder 2,0-8,02.0-8.0 водаwater остальное,rest,

причем для импрегнирования используют не более 50 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити.moreover, for impregnation using not more than 50 wt.% of the named nanosystem on the mass of dry filament.

Способ характеризуется также тем, что дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляет не более 150 нм.The method is also characterized in that the dispersion of the nanoparticles of the bentonite powder is not more than 150 nm.

Способ характеризуется также тем, что используют смесь наночастиц бентонитовых порошков, промодифицированных ионами Ag⁺ и Cu²⁺, с содержанием названных металлов 2-6 мас.% в смеси, при соотношении порошков 1÷(0,3-0,5) соответственно, а для получения водной наносистемы используют деионизованную воду.The method is also characterized by the fact that they use a mixture of nanoparticles of bentonite powders, modified with Ag ⁺ and Cu ^{2+ ions} , with the content of these metals 2-6 wt.% In the mixture, with a powder ratio of 1 ÷ (0.3-0.5), respectively and to obtain an aqueous nanosystem use deionized water.

При реализации заявляемого изобретения обеспечивается антисептическая обработка нити с приданием ей пролонгированных антимикробных свойств в отношении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов и при одновременном снижении ее токсичности.When implementing the claimed invention, antiseptic processing of the thread is ensured, giving it prolonged antimicrobial properties in relation to a wide range of gram-positive and gram-negative microorganisms and at the same time reducing its toxicity.

Достигаемый заявляемым изобретением технический результат объясняется:Achieved by the claimed invention, the technical result is explained by:

использованием для введения антисептического агента (нанодисперсии бентонитового порошка, промодифицированного ионами серебра и/или меди) нетоксичной биологической матрицы на основе водной наносистемы коллагена, являющегося структурообразующим компонентом для других активных веществ, действие которых в образованной системе усиливается;using for the introduction of an antiseptic agent (nanodispersion of bentonite powder, modified with silver and / or copper ions) a non-toxic biological matrix based on an aqueous collagen nanosystem, which is a structure-forming component for other active substances, the effect of which in the formed system is enhanced;

наличием в обрабатываемой системе (обрабатываемый материал (ткани живого организма) - нить) экологически безопасного, не приводящего к сенсибилизационным процессам тканей живых организмов, препарата на основе водной наносистемы коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного ионами серебра или/и меди, для функциональных свойств которых характерен широкий спектр антимикробного воздействия на патогенную микрофлору;the presence in the processed system (the processed material (living organism tissues) - a thread) of an environmentally safe, not leading to sensitization processes tissue of living organisms, a preparation based on an aqueous collagen nanosystem with nanodispersion of bentonite powder, modified with silver or / and copper ions, for the functional properties of which a wide spectrum of antimicrobial effects on pathogenic microflora is characteristic;

использованием в составе для импрегнирования нити минералогического продукта - нанодисперсии бентонитового порошка, для «межпакетного» пространства которого характерна высокая сорбционную активность к растворам и к реакциям ионного замещения катионов одних металлов на катионы других металлов-заместителей, содержащихся в жидкостной основе обрабатываемого материала;the use of a mineralogical product — nanodispersion of bentonite powder in the composition for impregnating the filament — whose “interpackage” space is characterized by high sorption activity to solutions and to the reactions of ionic substitution of cations of certain metals for cations of other substitute metals contained in the liquid base of the material being processed;

использованием в составе для импрегнирования нити антисептического агента в виде дисперсионной среды наночастиц бентонитового порошка, высокая удельная поверхность которого обеспечивает большую площадь контакта с бактериальной средой и повышает эффективность антимикробного воздействия;the use of an antiseptic agent in the form of a dispersion medium in the form of a dispersion medium of nanoparticles of bentonite powder, the high specific surface of which provides a large area of contact with the bacterial medium and increases the effectiveness of antimicrobial exposure;

использованием в заявляемом изобретении синергетически совместимых смесей бентонитовых порошков, промодифицированных ионами названных металлов;the use in the claimed invention of synergistically compatible mixtures of bentonite powders, modified with ions of these metals;

использованием в заявляемом изобретении для импрегнирования нити препарата с низкозатратной частью антибактериального агента на основе минералогического продукта.the use in the claimed invention for impregnating the filament of a drug with a low-cost part of an antibacterial agent based on a mineralogical product.

При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений с совокупностью признаков, соответствующих заявляемому техническому решению и реализующих вышеописанный результат пролонгирующего действия по антисептической обработке волокнистых материалов, используемых для изготовления изделий бытового и медицинского назначения.In the analysis of the prior art, no technical solutions with a combination of features corresponding to the claimed technical solution and implementing the above-described result of a prolonged action on the antiseptic processing of fibrous materials used for the manufacture of household and medical products were found.

Приведенный анализ известного уровня техники свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость», что подтверждается нижеприведенным описанием.The above analysis of the prior art indicates that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step" and "industrial applicability", which is confirmed by the description below.

Для реализации изобретения используют готовые к применению медицинское и лабораторное оборудование, товарные продукты, а также известные технологические процессы:To implement the invention, ready-to-use medical and laboratory equipment, commercial products, as well as known technological processes are used:

коллаген - натуральный биологический продукт, полученный из гольего спилка; деионизованную воду; антисептический препарат, обладающий антимикробными и противогрибковыми свойствами (см. патент RU №2330673).collagen - a natural biological product obtained from bare split; deionized water; antiseptic drug with antimicrobial and antifungal properties (see patent RU No. 2330673).

По данному техническому решению (патент RU №2330673) минералогическое сырье (бентонит Na-формы) активируют (обогащают) ионами Na⁺ путем обработки его водным раствором хлористого натрия с последующей промывкой и фильтрованием полученного полуфабриката для удаления кислотных анионов. Полученные полуфабрикаты модифицируют раствором неорганических солей металла, в качестве которых используют нитрат серебра (AgNO₃), сульфат меди (CuSO₄), производят выдержку модифицируемого бентонита в указанных солевых растворах и очистку промодифицированного бентонита от солей натрия путем его промывки и фильтрации и после сушки полученный препарат измельчают. При титриметрическом анализе препарата, полученного по данному известному техническому решению, установлено, что количество серебра и меди в полученных препаратах в зависимости от исходного сырьевого продукта, количества активирующих и модифицирующих реагентов соответствует 2-8 мас.% серебра или меди. Указанное мас.% содержание серебра или меди оптимально. При увеличении количества серебра или меди в промодифицированном порошке бентонита возрастает затратная часть на его изготовление, а при уменьшении мас.% содержания названных компонентов снижается антибактериальная активность получаемой по заявляемому изобретению продукции. Предпочтительно для снижения затратной части на изготовление заявляемого состава по изобретению использование смеси названных нанодисперсии порошков бентонита.According to this technical solution (patent RU No. 2330673), mineralogical raw materials (Na-form bentonite) are activated (enriched) with Na ⁺ ions by treating it with an aqueous solution of sodium chloride, followed by washing and filtering the resulting semifinished product to remove acid anions. The obtained semi-finished products are modified with a solution of inorganic metal salts, which are used as silver nitrate (AgNO ₃ ), copper sulfate (CuSO ₄ ), the modified bentonite is kept in the indicated salt solutions and the modified bentonite is purified from sodium salts by washing and filtering it, and after drying, the obtained the drug is ground. When titrimetric analysis of the drug obtained by this well-known technical solution, it was found that the amount of silver and copper in the resulting preparations, depending on the starting raw material, the number of activating and modifying reagents corresponds to 2-8 wt.% Silver or copper. The specified wt.% Content of silver or copper is optimal. With an increase in the amount of silver or copper in the modified bentonite powder, the costly part of its production increases, and with a decrease in the wt% of the content of the aforementioned components, the antibacterial activity of the products obtained according to the claimed invention decreases. It is preferable to reduce the costly part for the manufacture of the inventive composition according to the invention using a mixture of the aforementioned nanodispersion of bentonite powders.

Механизм действия ионов металла, в частности серебра на микробную клетку заключается в том, что ионы серебра сорбируются клеточной оболочкой, которая выполняет защитную функцию. Клетка остается жизнеспособной, но при этом нарушаются ее функции, например деление - бактериостатический эффект, в результате которого ингибируются ферменты дыхательной цепи клетки, разобщаются процессы окисления и окислительного фосфорилирования в микробных клетках, клетка гибнет.The mechanism of action of metal ions, in particular silver on a microbial cell, is that silver ions are sorbed by the cell membrane, which performs a protective function. The cell remains viable, but its functions are violated, for example, division - the bacteriostatic effect, as a result of which the respiratory chain enzymes are inhibited, the processes of oxidation and oxidative phosphorylation in microbial cells are disconnected, the cell dies.

Реализация изобретения при изменении состава используемых компонентов, заданного их соотношения приведет к ухудшению эксплуатационных свойств нити или к удорожанию процесса ее обработки.The implementation of the invention when changing the composition of the components used, their predetermined ratio will lead to a deterioration in the operational properties of the thread or to an increase in the cost of its processing.

Реализации изобретения поясняется следующими конкретными примерами его выполнения.The implementation of the invention is illustrated by the following specific examples of its implementation.

Пример 1.Example 1

Обрабатывали нить для шовных материалов. Использовали нить из шелка. Для импрегнирования нити использовали водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного (проинтеркалированного) катионами Ag⁺ при количестве серебра в порошке 2,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:Processed thread for suture materials. Used a thread of silk. For the impregnation of the filament, we used an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of bentonite powder, modified (intercalated) with Ag ⁺ cations with the amount of silver in the powder 2.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 0,50.5 бентонитовый порошокbentonite powder 8,08.0 водаwater остальное.rest.

Для импрегнирования использовали 50 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити. Дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляла 150 нм. Использовали деионизованную воду.For impregnation, 50 wt.% Of the named nanosystem was used per mass of dry filament. The dispersion of nanoparticles of bentonite powder was 150 nm. Used deionized water.

Пример 2.Example 2

Обрабатывали нить хирургическую для шовных материалов. Использовали нить из шелка. Для импрегнирования нити использовали водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного (проинтеркалированного) катионами Cu²⁺, при количестве меди в порошке 8,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:The surgical thread for suture materials was processed. Used a thread of silk. For the impregnation of the filament, an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of bentonite powder modified (intercalated) with Cu ²⁺ cations was used, with the amount of copper in the powder being 8.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 4,04.0 бентонитовый порошокbentonite powder 2,02.0 водаwater остальное.rest.

Для импрегнирования использовали 47 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити. Дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляла 40 нм.For impregnation used 47 wt.% Of the named nanosystem on the mass of dry filament. The dispersion of nanoparticles of bentonite powder was 40 nm.

Пример 3.Example 3

Проводили обработку нити хирургической для шовных материалов. Использовали нить из шелка. Для импрегнирования нити использовали водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного (проинтеркалированного) катионами Ag⁺, при количестве металла в порошке 7,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:Surgical sutures were processed for suture materials. Used a thread of silk. For impregnation of the filament, an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of bentonite powder modified (intercalated) with Ag ⁺ cations was used, with the amount of metal in the powder being 7.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 2,02.0 бентонитовый порошокbentonite powder 5,05,0 водаwater стальное.steel.

Для импрегнирования использовали 30 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити. Дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляла 145 нм. Использовали деионизованную воду.For impregnation, 30 wt.% Of the named nanosystem was used per mass of dry filament. The dispersion of nanoparticles of bentonite powder was 145 nm. Used deionized water.

Пример 4.Example 4

Проводили антисептическую обработку нити для шовных материалов. Использовали нить из шелка. Для импрегнирования нити использовали водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного (проинтеркалированного) катионами Ag⁺ и Cu²⁺, при количестве этих металлов в порошке 7,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:Antiseptic treatment of the suture thread was performed. Used a thread of silk. For the impregnation of the filament, an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of bentonite powder modified (intercalated) with Ag ⁺ and Cu ²⁺ cations was used, with the amount of these metals in the powder being 7.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 2,02.0 бентонитовый порошокbentonite powder 5,05,0 водаwater остальное.rest.

Для импрегнирования использовали 30 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити. Дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляла 145 нм. Использовали деионизованную воду.For impregnation, 30 wt.% Of the named nanosystem was used per mass of dry filament. The dispersion of nanoparticles of bentonite powder was 145 nm. Used deionized water.

Использовали смесь наночастиц бентонитовых порошков, промодифицированных ионами Ag⁺ и Cu²⁺ с содержанием названных металлов 2 мас.% в смеси, при соотношении их порошков 1÷0,3 соответственно.A mixture of nanoparticles of bentonite powders modified with Ag ⁺ and Cu ^{2+ ions} with a content of the above metals of 2 wt% in the mixture was used, with a powder ratio of 1 ÷ 0.3, respectively.

Пример 5.Example 5

Проводили антисептическую обработку нити для шовных материалов. Использовали нить из шелка. Для импрегнирования нити использовали водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией бентонитового порошка, промодифицированного (проинтеркалированного) катионами Ag⁺ и Cu²⁺, при количестве этих металлов в порошке 6,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:Antiseptic treatment of the suture thread was performed. Used a thread of silk. For impregnation of the filament, an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of bentonite powder modified (intercalated) with Ag ⁺ and Cu ²⁺ cations was used, with the amount of these metals in the powder being 6.0 wt.%, With the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:

коллагенcollagen 158158 бентонитовый порошокbentonite powder 4,954.95 водаwater остальное.rest.

Для импрегнирования использовали 40 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити. Использовали смесь порошков, промодифицированных (проинтеркалированных) катионами Ag⁺ и Cu²⁺, при соотношении их 1÷0,3 соответственно.For impregnation used 40 wt.% Of the named nanosystem on the mass of dry filament. A mixture of powders modified (intercalated) with Ag ⁺ and Cu ²⁺ cations was used, with a ratio of 1–0.3, respectively.

Дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляла 145 нм. Использовали деионизованную воду.The dispersion of nanoparticles of bentonite powder was 145 nm. Used deionized water.

После импрегнирования нитей (примеры 1-5) осуществляли их сушку, в результате сушки шелковые нити, коллагенизированные указанной наносистемой, имеют гладкую поверхность, равномерную на всем протяжении и приобрели монофиламентную структуру за счет склеивания коллагеном отдельных разволокненных фрагментов исходных до обработки образцов шелковых нитей.After the impregnation of the threads (examples 1-5), they were dried, as a result of drying, the silk threads collagenized by the indicated nanosystem have a smooth surface that is uniform throughout and acquired a monofilament structure by gluing together individual collagen fragments of the original ones before processing samples of silk threads.

В процессе обработки нити для шовных материалов было установлено, что при расходе водной наносистемы более 50% (использовалось 60% водной наносистемы на массу сухой нити) в процессе импрегнирования нитей ухудшается коллагенизация указанной наносистемой структуры нити и ее антимикробные свойства.During the processing of the suture filament, it was found that when the aqueous nanosystem was used for more than 50% (60% of the aqueous nanosystem was used per mass of dry filament), the collagenization of the filament structure and its antimicrobial properties worsened during the impregnation of filaments.

В процессе обработки нити для шовных материалов было установлено, что при расходе водной наносистемы менее 5% (использовалось 5% водной наносистемы на массу сухой нити) процесс импрегнирования нитей значительно усложнялся по временному фактору ее обработки, а также по факту гомогенизации порошка бентонита в водной системе.In the process of processing threads for suture materials, it was found that when the water nanosystem was used less than 5% (5% water nanosystem was used per dry thread mass), the process of thread impregnation was significantly complicated by the time factor of its processing, as well as by the fact of homogenization of bentonite powder in the water system .

При определении необходимых параметров для импрегнирования нитей авторы исходили из того, что при благоприятных условиях обработки нити прирост массы нити после импрегнирования не должен превышать 2 мас.%.When determining the necessary parameters for the impregnation of threads, the authors proceeded from the fact that under favorable conditions for processing the thread, the increase in mass of the thread after impregnation should not exceed 2 wt.%.

Расчет количества порошка бентонита и коллагена, используемых в водной системе для обработки нити, осуществляли на 1 г нити, при этом технологические потери зависят от количества используемой водной наносистемы на массу сухой нити.Calculation of the amount of bentonite and collagen powder used in the aqueous system for processing the yarn was carried out per 1 g of yarn, while technological losses depend on the amount of the aqueous nanosystem used per mass of dry yarn.

В процессе импрегнирования нитей по примерам 1-5 установлено, что прирост массы нити после импрегнирования не превышает 1-2%, например, прирост массы нити после импрегнирования по примеру 5 составил 0,95 мас.%.In the process of impregnating the yarns according to Examples 1-5, it was found that the mass gain of the yarn after impregnation does not exceed 1-2%, for example, the mass gain of the yarn after impregnating in Example 5 was 0.95 wt.%.

В результате импрегнирования нитей водной наносистемой, содержащей антисептический агент в виде бентонитового порошка, проинтеркалированного названными ионами металлов, обеспечивается эффективная антимикробная обработка нитей, основанная именно на активности ионов этих металлов в отношении различных микроорганизмов, при этом шелковая нить помимо пролонгированных антимикробных свойств приобретает и биологические свойства, присущие коллагену, способные стимулировать репаративные процессы в сшиваемых тканях.As a result of the impregnation of filaments with an aqueous nanosystem containing an antiseptic agent in the form of a bentonite powder, intercalated by the aforementioned metal ions, an effective antimicrobial treatment of the filaments is provided, based on the activity of the ions of these metals with respect to various microorganisms, while the silk filament acquires biological properties in addition to the prolonged antimicrobial properties inherent in collagen, capable of stimulating reparative processes in stitched tissues.

Таким образом, заявленным способом обрабатывают нить (волокнистый материал) для придания ей определенных - антимикробных в отношении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, т.к. при пропитке (импрегнировании) нити коллагеновым раствором уменьшается ее гигроскопичность, капиллярность, что снижает возможность ее дальнейшего инфицирования, а это существенно для хирургической нити.Thus, the inventive method processes the thread (fibrous material) to give it certain - antimicrobial against a wide range of gram-positive and gram-negative microorganisms, because when the thread is impregnated (impregnated) with a collagen solution, its hygroscopicity and capillarity are reduced, which reduces the possibility of further infection, and this is essential for a surgical thread.

Причем важным является то, что бентонитовый порошок вводят в коллагеновую наносистему, так как иначе - при поэтапной обработке нити (обработка коллагеновым раствором и последующая обработка антисептическим препаратом на основе гидрозоля бентонитового порошка) - ухудшается сцепляемость препарата с поверхностью нити, т.к. ей уже на первом этапе приданы определенные свойства - уменьшение гигроскопичности, гладкость (уменьшение коэффициента трения волокнистого материала при взаимодействии с другими материалами).Moreover, it is important that the bentonite powder is introduced into the collagen nanosystem, since otherwise - during the phased processing of the thread (treatment with a collagen solution and subsequent treatment with an antiseptic preparation based on the hydrosol of the bentonite powder), the adhesion of the drug to the surface of the thread worsens, because at the first stage, certain properties are given to it - a decrease in hygroscopicity, smoothness (a decrease in the coefficient of friction of a fibrous material when interacting with other materials).

Полученные по примерам 1-5 нити исследовались с целью определения их механических свойств при длительном действии влаги по следующему параметру: разрывная нагрузка (кгс).Obtained in examples 1-5, the yarns were investigated in order to determine their mechanical properties during prolonged exposure to moisture according to the following parameter: breaking load (kgf).

Для оценки нити выдерживались в дистиллированной воде при 20°С в течение суток.To assess the filament was kept in distilled water at 20 ° C for a day.

Разрывная нагрузка (наибольшее выдерживаемое усилие, кгс):Breaking load (the greatest sustained effort, kgf):

для сухих нитей до импрегнирования при диаметре образцов нитей - 0.044 (мм) - 120;for dry threads before impregnation with a diameter of samples of threads - 0.044 (mm) - 120;

для сухих коллагенизированных нитей (примеры 1-5) при диаметрах их 0.0444 (мм) - 170;for dry collagenized filaments (examples 1-5) with their diameters 0.0444 (mm) - 170;

для влажных коллагенизированных нитей (примеры 1-5) при диаметрах их 0.045 - 160.for wet collagenized filaments (examples 1-5) with diameters of 0.045 - 160.

Из приведенных данных следует, что импрегнирование нитей в соответствии с примерами 1-5 лишь незначительно увеличивает диаметр нити и заметно повышает прочность нитей на разрыв в сухом и влажном виде.From the above data it follows that the impregnation of the threads in accordance with examples 1-5 only slightly increases the diameter of the thread and significantly increases the tensile strength of the threads in dry and wet form.

Антисептические свойства нитей, полученных по примерам 1-5, оценивались по их биотестированию на антимикробные свойства после их выдержки в дистиллированной воде.The antiseptic properties of the filaments obtained in examples 1-5 were evaluated by their biotesting for antimicrobial properties after exposure to distilled water.

Оценку антимикробных свойств осуществляли по стандартной методике с использованием культуры Staphylococcus aureas (наиболее распространенная культура по определению антимикробных свойств), выращенную на среде мясо-пептонного агара (МПА) при температуре 37°С в течение 24 часов. Затем готовили однородную суспензию клеток в деионизованной воде. Приготовленную структуру вносили по 1 мл суспензии в чашки Петри с подсушенной средой МПА и равномерно распределяли по поверхности среды стерильным шпателем так, чтобы культура прорастала сплошным газоном. Затем стерильным пинцетом на поверхность агара плотно накладывали кусочки нитей, обработанные по примерам 1-5. Засеянные чашки с образцами термостатировали при 37°С. Антимикробные свойства нитей оценивали по образованию зон угнетения (зон ингибирования) роста штамма Staphylococcus aureas, которые четко выделялись на фоне сплошного газона роста тестируемой культуры. В результате исследований установлено наличие у импрегнированных нитей составами по примерам 1-5 значительных зон ингибирования (от 1,5 мм до 2,5 мм, в течение 3 суток). Приведенные исследования свидетельствуют о пролонгированном действии используемого по изобретению антимикробного вещества (агента) в обрабатываемой наносистеме, используемой для импрегнирования нитей.Evaluation of antimicrobial properties was carried out according to a standard method using a culture of Staphylococcus aureas (the most common culture for determining antimicrobial properties) grown on meat-peptone agar (MPA) at a temperature of 37 ° C for 24 hours. Then a homogeneous suspension of cells in deionized water was prepared. The prepared structure was added 1 ml of suspension into Petri dishes with dried MPA and evenly distributed on the surface of the medium with a sterile spatula so that the culture sprouted with a continuous lawn. Then, sterile tweezers on the surface of the agar tightly applied pieces of thread processed according to examples 1-5. Sown cups with samples were thermostated at 37 ° C. The antimicrobial properties of the threads were evaluated by the formation of zones of inhibition (zones of inhibition) of the growth of the Staphylococcus aureas strain, which were clearly distinguished against the background of a continuous growth lawn of the tested culture. As a result of studies, the presence of impregnated yarns with the compositions according to examples 1-5 showed significant inhibition zones (from 1.5 mm to 2.5 mm, for 3 days). The above studies indicate the prolonged action of the antimicrobial substance (agent) used according to the invention in the nanosystem to be processed, used for impregnating the threads.

Зоны ингибирования отсутствовали при испытании неимпрегнированного образца нити (контрольный образец), при этом уже в течение 24 часов наблюдалось увеличение роста микроорганизмов (бактерий) в чашках, засеянных Staphylococcus aureas.Inhibition zones were absent when testing a non-impregnated strand sample (control sample), while already within 24 hours there was an increase in the growth of microorganisms (bacteria) in plates seeded with Staphylococcus aureas.

Таким образом, проведенные исследования в целом свидетельствуют об эффективности заявляемого по изобретению способа для антисептической обработки нити.Thus, the studies conducted generally indicate the effectiveness of the inventive method for antiseptic processing of the thread.

Claims (4)

1. Способ обработки нити, включающий импрегнирование нити раствором коллагена с антимикробным веществом и последующую сушку, отличающийся тем, что для импрегнирования нити используют водную наносистему на основе коллагена с нанодисперсией, по меньшей мере, одного бентонитового порошка промодифицированного катионами Ag⁺ и/или Cu²⁺, при количестве этих металлов в порошке 2,0-8,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов в наносистеме, мас.%:
коллаген 0,5-4, бентонитовый порошок 2-8, вода остальное,
причем для импрегнирования используют не более 50 мас.% названной наносистемы на массу сухой нити.1. A method of processing a yarn, including impregnating the yarn with a collagen solution with an antimicrobial substance and subsequent drying, characterized in that an aqueous nanosystem based on collagen with nanodispersion of at least one bentonite powder modified with Ag ⁺ and / or Cu ² cations is used to impregnate the yarn ⁺ , when the amount of these metals in the powder is 2.0-8.0 wt.%, with the following ratio of components in the nanosystem, wt.%:
collagen 0.5-4, bentonite powder 2-8, water rest,
moreover, for impregnation using not more than 50 wt.% of the named nanosystem on the mass of dry filament. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсность наночастиц бентонитового порошка составляет не более 150 нм.2. The method according to claim 1, characterized in that the dispersion of the nanoparticles of the bentonite powder is not more than 150 nm. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь наночастиц бентонитовых порошков, промодифицированных ионами Ag⁺ и Cu²⁺ с содержанием названных металлов 2-6 мас.% в смеси, при соотношении порошков 1÷(0,3-0,5) соответственно.3. The method according to claim 1, characterized in that they use a mixture of nanoparticles of bentonite powders modified with Ag ⁺ and Cu ^{2+ ions} with the content of the above metals 2-6 wt.% In the mixture, with a powder ratio of 1 ÷ (0.3-0 5), respectively. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водной наносистемы используют деионизованную воду. 4. The method according to claim 1, characterized in that to obtain an aqueous nanosystem use deionized water.