СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ АНТИКОАГУЛЯНТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2000 года по МПК A61K31/727 A01N1/02 

Изобретение относится к области биологии, в частности биохимии.

С прогрессом ангиохирургии достигнуты значительные успехи в разработке и выполнении реконструктивных операций на сосудах. Однако тромбозы реконструированных сосудов, возникающие как в ближайшем, так преимущественно в отдаленном послеоперационном периодах, существенно снижают эффективность оперативных вмешательств. В связи с этим, несмотря на многочисленные работы, ведущиеся в этом направлении, проблема формирования антикоагулянтной, в частности гепаринизированной, поверхности сосудистых протезов, сосудов с эктомированной интимой, алло- и ксенотрансплантационного материала и т.д. не является до конца решенной в клинической практике.

Известны и описаны, а некоторые используются в практике (а), следующие способы формирования антикоагулянтной (гепаринизированной) поверхности:
а) местная обработка кровеносных сосудов и анастомозов раствором гепарина во время операции (Оперативная хирургия //Под ред. И.Литтманна.-Будапешт:Изд-во АН Венгрии, 1985,-1175с.). Мера эта является кратковременной: большая часть антикоагулянта не задерживается при восстановлении кровотока;
б) физико-химические и химические методы обработки поверхности кровеносных сосудов или алло- и ксенотрансплантатов. Например, в целях профилактики тромбоза стенки эндартерэктомированных артерий подвергают воздействию ультразвука в присутствии гепарина в течение 30 с. Гепарин удерживается в стенке сосуда не более 12 часов (Антушев А.Ф. Профилактика инфицирования сосудистых протезов и тромбоза эндартерэктомированных артерий /Дисс. на соискание уч. степени канд. наук.-1985). Пупочные вены или сонные артерии собак, свиней, предлагаемые к использованию в качестве сосудистых трансплантатов, химически модифицируют гепарином с помощью карбодиимида в течение не менее 5 часов, достигая концентрации гепарина 31,5 мкг на см² поверхности (Venkataramani E. S., Senatore F., Feola M., et al. Nonthrombogeniс small-caliber human umbilical vein vascular prosthesis //Surgery.-1986.-V.6.-P.735-741);
в) гепаринизация поверхности различных синтетических (например, полиуретановых) сосудистых протезов посредством химической модификации функциональных групп (PCT WO 9000, 343; Heyman P.W., Cho C.S., McRea J.C. et al. Heparinized polyurethanes: in vitro and in vivo stadies //J.of Biomedical Materials Research. -1985. -V. 19. -P. 419-436), пропитка синтетических трансплантатов гепарин-коллагеновым сополимером (Shankar Н., Senatore F., Wu D.R. et al. Co-immobilisation and interaction of heparin and plasmin on collageno-elastic tubes //Biomaterials, Artificial Cells and Artificial Organs.-1990. - V.18.-#1.-P.59-73) и т.д. Эти способы гепаринизации либо находятся в стадии научных разработок, либо не получили практического применения из-за некоторых недостатков.

Также известен способ связывания гепарина, являющегося полианионным электролитом, с катионизированной поверхностью. Например, гепарин или гепарансульфат (из эндотелия бычьей аорты), иммобилизованные на частично катионизированной с помощью 3-хлор-2- гидроксипропилтриметиламмонийхлорида поверхности целлюлозы, обладают антикоагуляционной активностью и могут использоваться в качестве биоматериалов - мембран с атромбогенной поверхностью, подобной поверхности кровеносных сосудов (Baumann Н., Keller R., Ruzicka Е. Partially cationized cellulose for non-thrombogenic membrane in the presence of heparin and endothelial-cell-surface- heparansulfate //J. Membr. Sci.-1991. -V.61.-P.253-268)-прототип. Такой же принцип связывания гепарина с четвертичными аммониевыми солями применяется в анионобменной хроматографии. Также описано взаимодействие гепарина с поликатионной поверхностью, образованной иммобилизованным на полиэтилвининиловом спирте поли-L-лизином•HBr (Xinghang М., Fazal M.S., Wan K.S. Heparin binding on poly(L- lysine)-immobilized surface //J. Colloid Interface Sci.-1991.- V.147.-#1.-P.251-261). На гладкой поверхности полимера за 30 мин из крови или плазмы при скорости 100 мл/мин концентрация гепарина достигает 0,52 мкг/см², на пористой - 1,69 мкг/см². Для проявления поверхностью антикоагулянтных свойств концентрация гепарина должна быть не менее 5 мкг/см² (Venkataramani E.S., Fred Senatore, Mario Feola, et al. Nonthrombogenic small-caliber human umbilical vein vascular prosthesis //Surgery.-1986.-V.6.-P.735-741).

Авторами предлагается способ формирования антикоагулянтной поверхности с помощью красителей акридинового ряда, например акридинового оранжевого (АО), этакридина лактата (ЭЛ) и др. Любая поверхность, способная либо адсорбировать, либо химически связывать эти красители, вначале обрабатывается водным или водно- спиртовым раствором красителя, а затем - водным раствором гепарина. Гепарин как полианионный электролит, взаимодействуя с агрегированными молекулами красителя, придает поверхности антикоагулянтные свойства. Преимуществами данного способа являются быстрота и легкость формирования атромбогенной поверхности, а также возможность в широких пределах изменять поверхностную концентрацию гепарина в зависимости от времени воздействия раствора красителя (см. таблицу).

Производные акридина используются в гистологических исследованиях при количественном определении гликозаминогликанов в различных биологических жидкостях (G.P.Diakun at al. A simple purpose-built fluorimeter for the titrimetric assay of glycosaminoglycanes //Anal. Biochem.- 1979.-V.94.-P.378-382), a также в качестве лекарственных средств (М.Д.Машковский. Лекарственные средства.-Харьков: Торсинг, 1997.- Т.2,-590с.). Для формирования антикоагулянтных поверхностей любые ткани живого организма, содержащие гликозаминогликаны, можно обрабатывать последовательно растворами красителей акридинового ряда и гепарина.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером.

Водные растворы АО или ЭЛ наносят на поверхность одинаковых по площади фрагментов артерии или аорты с эктомированной интимой в течение определенного времени. Избыток красителя после прокрашивания тканей удаляют фильтровальной бумагой и обрабатывают поверхность раствором гепарина (5 000 ед/мл) в течение 5 минут. Не вступившие в реакцию с поверхностью меди краситель и гепарин отмывают проточной водой в течение 10-15 минут. Для количественного определения гепарина краситель на поверхности фрагментов восстанавливают цинком в солянокислой среде до лейкосоединения. После обесцвечивания красителя гепарин, перешедший в раствор, определяют карбазоловым методом по реакции Дише на уроновые кислоты (Carbohydrate analysis /Ed. by Chaplin M. F. and Kennedy J.F.-Oxford, Washington, 1986,-228p.) и рассчитывают на 1 см² поверхности media.

При увеличении времени воздействия красителей акридинового ряда ткани твердой мозговой оболочки, аутовенозных трансплантатов также хорошо прокрашиваются, что является перспективным в плане профилактики тромбоза при реконструкции кровеносных сосудов с помощью трансплантационных материалов.

Изобретение относится к биологии, в частности биохимии. Способ формирования поверхности заключается в последовательном нанесении водных или водно-спиртовых растворов красителей акридинового ряда и гепарина на поверхность, способную адсорбировать или химически связывать молекулы красителя. Технический результат: способ обеспечивает быстроту и легкость формирования поверхности с атромбогенными свойствами. 1 табл.

Способ формирования антикоагулянтной поверхности посредством нанесения на нее раствора гепарина, отличающийся тем, что поверхность ткани предварительно обрабатывается водным или водно-спиртовым раствором красителей акридинового ряда в течение 1 - 10 мин, после чего наносится раствор гепарина.