Антитромбогенный материал Советский патент 1980 года по МПК A61K31/787 A61B17/00 A61K31/74 A61P7/02 

(54) АНТИТРОМБОГЕННЫЙ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к медицине и используется в клинической и экспериментальной хирургии для регулируемого во времени поддержания гемодинамики, создания и стабильных имплантаций искусственных органов человека и животных. Известен ма1ериаЛ на основе сильных полиэлектролитов для изготовления из него имплантируемых в живой организм изделий и конструкций 1. Однако такой материал обладает нежелательной биологической активностью, загрязненностью неорганическими солями и отличается высокой стоимостью, сложностью в синтезе и переработке и недостаточной антитромбогенностью, что резко снижает ассортимент имплантируемых изделий и возможность длительного нахождения в живом организме. Целью изобретения является достижение оптимальной антитромбогенности, биологической инертности имплаитируемых конструкций искусственного сердца, вспомогатель ного кровообращения, протезов сосудов, катетеров, гемодиализных мембран. Указанная цель достигается путем применения известных полиэлектролитных комплексов на основе слабых полиэлектролитов (полиакриловая кислота, полиметакрйловая кислота, с одной стороны, полиэтиленпиперазин, полидиметиламиноэтилметакрилат, 1,2-полиэтиленпиперидин, 1,4-полиэтиленпиперидин, с другой. В результате взаимодействия двух противоположно заряженных полиэлектролитов (поликислоты и полиоснования) образуется полиэлектролитный комплекс (ПЭК). Соотношения поликислота: полиоснование варьируется от 1 до 10 (в расчете на 1 г-экв. функциональных групп). Для упрочнения свойств материала в ПЭК в некоторых случаях вводят еще - 10 мольн. % полиэтиленимина или поливиниламина, введение которых позволяет подвергать изделие термообработке с целью получения прочной сщивки макромолекул. Известные ПЭК на основе слабых полиэлектролитов применяются для получения полупроницаемых мембран, предназначенных для ультрафильтрации и диализа. Примеры 1-5 получения ПЭК на основе слабых полиэлектролитов в зависимости от соотношения поликислота: полиоснование для полупроницаемых мембран.

Пример /. В 20 мл растворителя, состоящего из смеси воды и этилового спирта (7:3 по объему) и содержащего 1% аммиака, растворяют 0,72 г полиакриловой кисло-, ты. К этому раствору приливают 20 мЛ раствора, содержащего 0,896 г 1,2-полиэтиленпйпёридйна в аналогичном растворителе. Раствор выливают иа подложку размером 100 X 150 мм и испаряют растворитель при 20-25°С. После снятия с подложки мембрану промывают от остатков растворителя в течение 20-30 мин. Материал прозрачен, хорошо набухает в воде и имеет толщину 50 мкм в набухшем состоянии.

Пример 2. В 20 мл растворителя, состоящего из смеси воды и этилового спирта (7:3 по объему) растворяют 0,86 г полиметакриловой кислоты. К этому раствору приливают 20 мл раствора, содержащего 0,897 г 1,4-полиэтиленпиперидина в аналогичном растворителе. Раствор выливают на подложку размером 100 X 150 мм, испаряют растворитель при 20-25°С. Пленку снимают с подложки, затем промывают в воде от остатков растворителя в течение 20-30 мин. Толщина пленки в набухшем, состоянии 50- 60 мкм.. .

Пример 3. В 20 мл. 50°/о-ного раствора уксусной кислоты растворяют 0,860 г полиметакриловой кислоты: К этому раствору приливают 20 мл раствора, содержащего 0,448 г полиэтиленпиперазина в аналогичном растворителе. К смеси добавляют 0,0636г поливиниламина гидрохлорида. Раствор выливают на подложку из полиэтилена или полиметилметакрилата размером 100 X 150 и испаряют растворитель при 20-25°С. После сушки пленку снимают с подложки, отмывают от остатков уксусной кислоты и подвергают термообработке при 125°С в течение 20 мин.

Материал прозрачен, хорошо набухает в воде и имеет в набухшем состоянии толщину 50мкм. Мембрана сохраняет сплошность в 50%-ном растворе уксусной кислоты, в растворах HCI, (рН 1) и NaOH (рН 12)

Пример 4. В 20 мл 50/о-ного раствора муравьиной кислоты растворяют 1,44 г полиакриловой кислоты. К этому раствору приливают 20 мл раствора, содержащего 0,448 г полиэтиленпиперазина. К полученной смеси добавляют 0,344 г полиэтиленимина. Раствор выливают на подложку и испаряют растворитель при 20-25°С. Далее следует промывка от остатков муравьиной кислоты и термообработка при 125°С в течение 1 ч. Материал сохраняет сплошность в кислых (рН 1) и щелочных (рН 12) растворах.

Пример 5. В 20 мл 1°/о аммиака, растворяют 0,72 г полиакриловой кислоты. К этому раствору приливают 20 мл раствора, содержащего 1,57 г полидиметиламиноэтилметакрилата в аналогичном растворителе, далее поступают так, как указано в примере ir

745518

В результате проведения экспериментов in vitro и in vivo обнаружено, что известные ПЭК на основе слабых полиэлектролитов вызывают Типокоагуляцию крови, что преnHTCTByet тромбообразованию, сохраняют морфофункциональную структуру форменных элементов крови и являются биологически инертными. Найдены оптимальные варианты соотнрщ.ения компонентов.

Примеры 6-9 изучения антитромбогенных свойств известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов.

Пример 6. Для изучения тромбогенности в ячейках Lindcholma берут материалы известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов, а именно на основе полиакриловой кислоты и полиэтиленпиперазина при соотношениях 1:1 и 2:1. Контрольным материалом приняли целлофан медицинского назначения. Свертываемость цельной крови кролика замедлялась на 279±20 с для материала из известного ПЭК на основе слабых полиэлектролитов (полиакриловая кислота и полиэтиленпиперазин) при соотношении компонентов 1:1 и на 756 ±50 с для материала из тех же компонентов при их соотношении 2:1. .

Таким образом, при контакте с кровью материалы из известных ПЭК на основе полиакриловой кислоты и полиэтиленпиперазина при соотношениях 1:1 и 2:1 существенно замедляют тромбообразование.

Пример 7. Для изучения индекса адгезии тромбоцитов по методу А. К. Чепурова берут материаль известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов, что и в примере 1, при соотношении компонентов 1:1 и 2:1. Индекс адгезии уменьшался по сравнению с контрольным материалом (целлофан медицинского назначения) на 7,6±0,6/о для материалов из ПЭК на основе слабых полиэлектролитов в соотношении 1:1 и на 5±0,5 при соотношении 2:1.

Таким образом, при контакте плазмы крови с материалами из известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов при соотношениях компонентов 1:1 и 2: Г индекс адгезии тромбоцитов к полимерным материалам существенно уменьшается, что говорит об их высоких тромборезистентных свойствах.

Пример 8. Для определения феномена распластывания форменных элементов крови по методу Breddin 1968 г. берут те же материалы из известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов, указанных в примерах 1 и 2. Степень распластывания незначительная, сохраняется морфофункциональная структура форменных элементов крови.

Таким образом, вышеупомянутые материалы из известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов при соотношениях поликислоты к полиоснованию 1:1 и 2:1 оказывают гипокоагуляционный эффект на кровь.

вызывают гипоадгезию тромбоцитов и способствует сохранению морфофункциональной структуры форменных элементов крови.

Пример 9. Применяющиеся в обычной практике лавсановые протезы сосудов в качестве соединительных магистралей искусственного сердца не отличаются оптимальными тромборезистентными свойствами, а также механическими с:войствами. Так для уменьшения проницаемости используемых сосудистых протезов осуществляется пропитка клеями или адсорбция на их внутренней поверхности фибрино-тромбоцитарной структуры (гемостатическая пробка). Согласно многочисленным наблюдениям, а также литературным данным в таких сосудистых протезах нередко образуются пристеночные и даже обтурационные. тромбы. Были использованы, лавсановые сосудистые протезы, модифицированные известными ПЭК на основе слабых пс)лиэлектролитов в различных соотношениях компонентов от 1 до 10 (поликислота к полиоснованию в расчете на 1г-экв. функциональных групп) различных калибров и длин.

Результаты экспериментов по имплантации HCKyccTBejiHoro сердца, протезировании аорты, легочной артерии показали, что использование протезов сосудов, модифицированных известными ПЭК на основе слабых.

Тромборозистентные свойства попиэлектролитных комплексов на основе слабых, полиэлектролитов

745518

полиэлектролитов, отвечают требованиям, предъявляемым с точки зрения тромборезистентности, стерилизации, хирургическим манипуляциям. Это выражается в отсутствии тромбов в течение длительных экспериментов и оптимальной проницаемости для крови.

Исходя из вышеперечисленных примеров и приведенной сравнительной таблицы видно, что материалы из известных ПЭК на основе слабых полиэлектролитов Оказывают

гипокоагуляционный эффект на кровь, сохраняют морфофункциональную структуру форменных элементов крови. Эксперименты с протезированием кровеносных сосудов различных калибров и длин на основе лавсана,

модифицированного известными ПЭК на основе слабых полиэлектролитов, свидетельствуют о том, что через них активно осуществляются метаболические процессы, полностью инертны, обладают оптимальными тромборезистентными свойствами.

Применение ПЭК на основе слабых полиэлектролитов в качеств.е антитромбогенных, биологически инертных материалов дает возможность изготовлять тромборезистентные, биологически инертные, совместимые имплантируемые конструкции искусственного сердца, вспомогательного кровообращения, протезов сосудов, катетеров, гемодиализных мембран.

Полиакриловая кислота-полиэтиленпипера-ЗИН (1:1)

1025+40

Пол иа крилова я кислота-поли- этиленимин-полиэтиленпиперазин (1:0,5:0,5)

Полиакриловая кислота-полиэтиленпиперазин(2:1)

Единичные тромбоциты

0,07±0,01

ЗОЗ

Незначительные агрегаты

0,04+0,01

3±0,5

Единичные тромбоциты

0,08+0,02

36±5

66О±18

3+0,4

1140+50

19+2

66О+17

3+0,4 780±22

Формула изобретения

Применение слабых полиэлектролитов в качестве антитромбогенного материала.

Продолжение таблщы

Незначительные агрегаты

0,2+0,029

Единичные тромбоциты

0,03±О,01

Незначительные агрегаты

Существенвенные агрегаты

3JИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе, 1. Высокомолекулярные соединения, №12 т. 17, 1975, с. 2786-2792.