СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕМОСОВМЕСТИМЫХ ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1998 года по МПК C08F291/00 C12N11/08 

Изобретение относится к химии полимеров и медицине, а именно к способу получения гемосовместимых полимеров. Такие полимеры находят широкое применение в медицинской промышленности для изготовления контактирующих с кровью изделий, например протезов кровеносных сосудов, деталей имплантируемых в живой организм искусственных органов, магистралей аппаратов искусственного кровообращения, емкостей для хранения и переливания крови и т.п.

Известно, что процесс свертывания крови на поверхности полимеров включает несколько этапов. Первый этап адсорбция белков; второй этап адгезия и агрегация тромбоцитов с их разрушением и выделением аденозинфосфатов, серотонина и фосфолипидов веществ, вызывающих дальнейшую агрегацию тромбоцитов вплоть до образования тромба. Поэтому для получения гемосовместимых полимеров, т.е. полимеров с повышенной устойчивостью к образованию тромба, необходимо снизить количество адгезированных поверхностью этого полимера тромбоцитов.

Известен способ получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты на поверхность полимерного материала с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного соединения, в качестве которого используют сериновые протеиназы [1]
Недостатком этого способа является невысокая гемосовместимость полимерных материалов. Так, относительное время свертывания (ОВС) крови на полиэтиленовых пленках, модифицированных сериновыми протеиназами, составляет 1,2-1,4, а ОВС чистого полиэтилена 1,2. За величину ОВС принимают отношение времени свертывания крови на поверхности испытуемого материала к времени свертывания крови на поверхности стекла. При этом, модификация сериновыми протеинами не приводит к изменению количества адгезированных поверхностью тромбоцитов.

Известен способ получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты на поверхность полимера с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного вещества, в качестве которого используют природный антикоагулянт крови гепарин [2]
Недостаток этого способа заключается в высоком значении относительного показателя адгезии тромбоцитов отношения количеств тромбоцитов, адгезированных поверхностью испытуемого материала и стекла (ОПАТ). Так, ОПАТ для модифицированных гепарином полимеров составляет 4,0-7,0 при содержании гепарина 0,9-1,5 мг/см².

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации на поверхность полимера хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного вещества, в котором в качестве биологически активного вещества используют смесь гепарина с трипсином в весовом отношении 1-3,5: 1. Концентрация гепарина в водном растворе составляет 0,3-5,0 мас. а трипсина 0,2-1,0 мас.[3]
Недостатком этого способа является высокая адгезия тромбоцитов на поверхности модифицированного полимера. Так, минимальная величина ОПАТ, достигаемая в известном способе, составляет 1,6±0,5. Следствием этого является недостаточно высокая гемосовместимость полимеров.

Целью изобретения является повышение гемосовместимости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации на поверхность полимера хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного вещества, в качестве биологически активного вещества используют овомукоид из белка утиных яиц при его концентрации в водном растворе 1-10 мас.

Используемый овомукоид из белка утиных яиц представляет собой белок с мол. м. 22000 [4]
Основанием для использования овомукоида в качестве биологически активного вещества, способного снижать количество адгезированных тромбоцитов, послужил впервые обнаруженный авторами настоящего изобретения факт заметного влияния овомукоида на агрегацию тромбоцитов в растворе. Так, если относительная константа агрегации тромбоцитов в плазме составляет 3,2•10^-3, то в присутствии 0,0065 мас. овомукоида значение этой константы равно 0,9•10^-3, т. е. константа уменьшается в 3,5 раза.

Процесс получения гемосовместимых полимеров проводят в две стадии. На первой стадии на полимер под действием γ -излучения прививают из газовой фазы хлорангидрид акриловой или метакриловой кислоты. Доза облучения составляет 1,5-3,0 Мрад. Выбор этой дозы облучения обусловлен достижением необходимой степени прививки без заметного улучшения физико-механических свойств исходного полимера.

На второй стадии проводят обработку привитого сополимера водным раствором овомукоида с концентрацией 1-10 мас. Выбор этих концентраций обусловлен тем, что при концентрациях ниже 1 мас. не достигается эффективное снижение адгезии тромбоцитов, а при концентрациях выше 10 мас. эффект изменения адгезии тромбоцитов уже не зависит от концентрации.

В качестве исходных полимеров можно использовать полиолефины, полиэфиры, полиамиды, полиакрилаты и т.п. Можно также использовать и готовые полимерные конструкции.

Пример 1. Образцы полиэтиленовой (ПЭ) пленки размером 4х4 см² обезжиривают и помещают в ампулу с перетяжкой, на дно которой наливают 1 мл хлорангидрида акриловой кислоты (ХАК), при этом образцы не касаются друг друга. Ампулу вакуумируют до давления 10^-3 тор, запаивают и облучают g -излучением (источник излучения ⁶⁰Co) до общей дозы 1,5 Мрад (мощность облучения 0,3 Мрад/ч). Ампулу вскрывают, образцы пленки помещают в раствор (15 мл) овомукоида в физиологическом растворе (концентрация овомукоида составляет 1,0 мас. ) и выдерживают в течение 12 ч при 4^oC. При этом образцы должны быть полностью покрыты раствором. Привитые образцы ПЭ после иммобилизации промывают физиологическим раствором до прекращения поглощения промывных вод при 280 нм (определяется спектрофотометрически).

Количество иммобилизованного овомукоида составляет 0,065 мг/см². Значение ОПАТ составляет 0,3±0,2, ОВС крови на полученных образцах 1,65±0,33.

Примеры 2-6 осуществляют аналогично примеру 1. Данные по примерам 1-7 приведены в табл. 1.

Пример 8. На образцы ПЭ пленки размером 4х4 см² прививают в условиях примера 1 хлорангидрид метакриловой кислоты (ХМАК). Привитой сополимер обрабатывают раствором овомукоида в физиологическом растворе (концентрация овомукоида составляет 1,0 мас.).

Значения ОПАТ и ОВС составляют 0,85 и 2,10 соответственно. Примеры 9-14 осуществляют аналогично примеру 8. Данные по примерам 8-14 приведены в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый способ получения гемосовместимых полимеров в отличие от способа-прототипа обладает существенными преимуществами, заключающимися в повышении гемосовместимости за счет понижения адгезии тромбоцитов на поверхности гемосовместимого полимера (снижение значения ОПАТ с 1,8 до 0,3-0,9). Данное преимущество позволяет использовать заявляемые гемосовместимые полимеры в качестве имплантатов (протезов сосудов и др.) в течение длительного срока.

Способ получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации на поверхность полимера хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения гемосовместимости, в качестве биологически активного вещества используют овомукоид из белка утиных яиц при его концентрации в водном растворе 1 - 10 мас.%.

Способ получения гемосовместимых полимеров путем радиационной привитой сополимеризации на поверхность полимера хлорангидрида акриловой или метакриловой кислоты с последующей обработкой привитого сополимера водным раствором биологически активного вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения гемосовместимости, в качестве биологически активного вещества используют овомукоид из белка утиных яиц при его концентрации в водном растворе 1 10 мас.