СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТЕЗОВ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ Российский патент 2004 года по МПК A61F2/00 A61F2/06 A61L27/14 A61L27/00 A61L33/00 

Изобретение относится к области медицины.

Совершенствование синтетических сосудистых протезов для пластической хирургии сопровождается не только синтезом и химической модификацией различных полимеров, но и поиском новых материалов для пропитки имплантатов с целью уменьшения их пористости. Тем не менее, многолетними экспериментальными и клиническими наблюдениями доказано, что высокая биологическая пористость протезов имеет большое значение для успешного и длительного функционирования и лучшего их вживления в окружающие ткани реципиента [Лебедев Л.В., Плоткин Л.Л., Смирнов А.Д. Протезы кровеносных сосудов. - Л.: Медицина, 1975, 159 с.]. По этой причине в разработке полимерных материалов для пропитки протезов кровеносных сосудов превалирует направление создания покрытий с малым временем деградации в организме человека.

В настоящее время известны искусственные кровеносные сосуды из синтетических нитей с покрытием из силиконового полимера с водопроницаемостью не более 10 мл/мин·см² (п/о Север, С.-Петербург, ТУ-17 РСФСР 44-11208-86). Разрабатываются полиуретановые протезы малого калибра с полидиметилсилоксановым покрытием различной пористости: от 0 до 58 мл/мин·см²/120 мм рт.ст. По данным японских исследователей все протезы с нулевой проницаемостью тромбируются вскоре после имплантации, а наиболее удовлетворительные результаты по эндотелизации показывают протезы с максимальной пористостью [Okoshi Т., Soldani G., Goddard M. et al. Penetrating mikropores increase patency and achieve extensive endotelization in small diameter polymer scin coated vascular grafts //Asaio-J. - 1996. - V.42. - N.5. - P.398-401]. Эти последние работы подтверждают, что для достижения эффективной эндотелизации стенок протезов, в особенности для имплантатов с малым диаметром, необходима оптимальная проницаемость.

В клинической практике также используются протезы с покрытием из природных полимеров: коллагена, коллагена с гепарином, желатина. Все перечисленные изделия непроницаемы для воды и крови, но отличаются некоторой жесткостью, которая является их существенным недостатком, и при эксплуатации может вызывать некроз близлежащих органов и тканей. К недостаткам таких “полубиологических” протезов следует отнести и медленную, в течение нескольких месяцев, деградацию коллагеновых и желатиновых покрытий в организме человека. В последнее время были созданы протезы кровеносных сосудов марки “Gelsoft” (Vascutek, Шотландия), пропитанные модифицированным животным желатином, который способен в организме человека подвергаться полному гидролизу в течение двух недель.

Известны также сосудистые протезы (полиэфирные, вязаные) с покрытием из хитозана, содержащего 46% аминогрупп. Хитозан представляет собой полимер, получаемый из природного полисахарида хитина частичным гидролизом ацетамидных групп. Растворимость хитозана в воде зависит от его молекулярной массы и соотношения D-глюкозамина и N-ацетил-D-глюкозамина в молекуле полимера. Хитозан, используемый для пропитки сосудистых протезов, снижает их проницаемость для воды и крови, частично нейтрализует отрицательный электрический заряд и проявляет некоторую антитромбогенность [Dutkiewicz Ja., Judkiewicz L., Papiewski A. et al. Some uses of krill chitozan as biomaterial.// Chitin Chitozan: Sources, Chem., Biochem., Phys. Prop., Appl, [Proc. Int. Conf.], 4th 1988]. Следует отметить, что хитин и его производные (хитозан) не являются аллогенными человеческому организму соединениями.

Также известно, что при изготовлении искусственных кровеносных сосудов (протезов) и других медицинских изделий применяются нерастворимые в воде комплексы гиалуроновой кислоты с природными полисахаридами и белками, содержащими имино- или аминогруппы: хитозаном, полиаминогалактозамином, триэтаноламина альгинатом, желатином, казеином, кератином, коллагеном, миозином, фиброином и др. [ЕР 0 544 259 А 1]. Такие полимерные комплексы, применяющиеся при получении протезов кровеносных сосудов, являются наиболее близкими к предполагаемому изобретению. Недостатком вышеописанных полимерных комплексов является использование в композициях с гиалуроновой кислотой животных белков, которые могут иметь антигенные свойства, или полисахаридов, неаллогенных тканям человеческого организма.

Для получения протезов кровеносных сосудов с пониженной проницаемостью авторами предлагается окрашивать синтетический материал протезов 2-этокси-6,9-диаминоакридина (этакридина) лактатом, красителем акридинового ряда, затем пропитывать водным раствором биополимера, в составе которого имеются карбоксильные или сульфатные группы. Для формирования биополимерной пленки на поверхности искусственных протезов из синтетического материала могут применяться гиалуроновая кислота или ее производные, хондроитинсульфаты, гепарин и другие полисахариды, а также альбумин, коллаген и другие белки. Взаимодействие между карбоксильными группами или сульфатными группами биополимеров и аминогруппами этакридина приводит к образованию нерастворимых в воде полимерных комплексов, в виде пленки покрывающих поверхность протезов и снижающих пористость материала протезов.

Преимуществом данного способа получения протезов является применение в качестве комплексообразователя этакридина лактата, который является известным антисептиком [Машковский М.Д. Лекарственные средства. - Харьков: Торсинг, 1997, т.2, 590 с.].

В настоящее время риванол имеет ограниченное применение в медицине.

В аналитической биохимии акридиновые производные используются для выявления фосфатов, разделения и характеристики аденозинфосфатов и сульфатов, а также применяются для осаждения и разделения белков [Русанов В.М., Скобелев Л.И. Фракционирование белков плазмы в производстве препаратов крови. - М.: Медицина, 1983, 224 с.]. Особо выраженным свойством соединяться с белками обладает риванол [Тукачинский С.Е., Моисеева В.П. Связывание риванола с сывороточными белками // Биохимия, 1961, т. 26, N 1, с.120-125]. Свойство риванола осаждать из растворов органические сульфаты применяется в методике выявления сульфатированных гликозаминогликанов сверх нормы в моче человека [Шараев П.Н., Иванов В.Г. и др. Биохимические методы анализа показателей обмена биополимеров соединительной ткани // Инф. письмо. - Ижевск, 1980, с.15].

Предполагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Протезы кровеносных сосудов из синтетического материала, например, фторлон-лавсана, окрашивают этакридина лактатом (риванолом) в насыщенном водном растворе красителя при 100°С и подсушивают на воздухе при комнатной температуре. После этого влажные протезы погружают в водный раствор гиалуроновой кислоты для пропитки, затем высушивают при комнатной температуре.

Полимерные покрытия после высушивания придают протезам жесткость, но вследствие высокой гидрофильности биополимеров эластичность протезов быстро восстанавливается при смачивании водой или кровью.

В рамках доклинических исследований на 7 беспородных собаках были проведены испытания сосудистых протезов, окрашенных риванолом и пропитанных гиалуроновой кислотой.

Под наркозом выделяли брюшной отдел аорты ниже отхождения почечных артерий до места разветвления на подвздошные артерии. Сосуд брали в турникеты. Иссекали участок аорты длиной от 3 до 6 см. В дефект аорты вшивали исследуемый сосудистый протез с использованием узловых швов. При прокалывании игла легко проходила через стенку протеза без заметного сопротивления. Перед включением в кровоток для смачивания стенки протез наполняли кровью путем незначительного расслабления турникета. Вновь затягивали турникет и выдерживали 3-5 с. Далее полностью отпускали турникеты и восстанавливали магистральный кровоток. Во всех случаях отмечали равномерное пропитывание стенки протеза кровью, проявляющееся в изменении окраски. Ни в одном из наблюдений не обнаруживалось просачивания крови через стенку протеза. Протез по податливости не отличался от необработанного. Животные из состояния эксперимента выводились в сроки 15, 30, 60 мин, 24, 48 ч, и 2 животных - через 3 месяца. На аутопсии ни в одном из наблюдений не было выявлено парапротезных гематом, протезы функционировали.

Пример 2. Протезы из фторлон-лавсана обрабатывают аналогично примеру 1, только вместо водного раствора гиалуроновой кислоты используют водный раствор хондроитинсульфата, содержащего в своем составе карбоксильные и сульфатные группы.

Пример 3. Протезы из фторлон-лавсана обрабатывают аналогично примеру 1, только вместо водного раствора гиалуроновой кислоты используют водный раствор альбумина.

Изобретение относится к области медицины. Способ заключается в том, что материал протезов окрашивают красителем акридинового ряда 2-этокси-6,9-диаминоакридина лактатом (риванолом), затем пропитывают протезы водным раствором природного биополимера, который образует нерастворимый в воде и крови комплекс с красителем. В качестве биополимеров используются полисахариды и белки, содержащие в своем составе карбоксильные или сульфатные группы: гликозаминогликаны из пупочных канатиков человека или их производные, альбумин и другие белки крови. Технический результат: способ обеспечивает снижение хирургической проницаемости искусственных протезов кровеносных сосудов, применяемых при реконструктивных операциях, а применение антисептика риванола в качестве комплексообразователя способствует созданию антимикробной среды в зоне реконструкции кровеносных сосудов.

Способ получения протезов кровеносных сосудов из синтетических материалов путем нанесения на материал протезов пленки биополимера, имеющего в своем составе карбоксильные или сульфатные группы, отличающийся тем, что материал протезов предварительно окрашивают этакридина лактатом в насыщенном водном растворе красителя при 100°С после чего подсушивают на воздухе при комнатной температуре, затем погружают влажные протезы в водный раствор биополимера и высушивают при комнатной температуре.