Способ получения гемосовместимыхпОлиМЕРНыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК C08F291/00 C08F236/00 C08F220/58 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕМОСОВМЕСТИМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ции в организм количество гепарина уменьшается за одну неделю на 8065% от исходного) и невозможность регенерации гепарина на поверхности имплантированного изделия. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гемосовместимых полимерных материалов путе полимеризации оксиэтилметакрилата и N-винилпирролидона в присутствии по мера (привитой сополимеризации) с п ледующей физической адсорбцией гепа рина или с последующей активацией привитого сополимера .бромцианом, аминокапроновой кислотой и к.арбодиимидом и ковалентным связыванием гепарина. В результате физической а сорбции получают материалы с содержанием гепарина до 2 ,22-Ю мг/см, а при ковалентном связывании - до 12,6-10 мг/см. Преимуществами этого способа являются подвижность доступность молекул гепарина на поBejSxHOCTH, а следовательно, и повышенная активность гепарина. Это объясняется тем, что гепарин находи ся в объеме гидрофильногогеля,привитого на полимерную поверхность Гз Однако гепарин реализует только 20% своей удельной активности. Спо соб характеризует невысокая гемосовместимость из-за низкого содержа ния гепаринг, невозможность его регенерации на полимерном материале имплантированном в живой организм, и невысокая активность. Невозможность регенерации обусловлена тем , что гепарин связан с полимером либо ковалентно, либо за счет неспецифической физической адсорбции. . Цель изобретения - повышение гемосовместимости полимерных материалов (за счет увеличения количества иммобилизованного гепарина), увеличение активности иммобилизованного гепарина и обеспечение возможности его регенерации на сополимере. Поставленная цель достигается тем, что в качестве активных виниль ных мономеров используют смесь нена сыщенного производного холестерина формулы СН2 О - R CH-iOTeJ NH IP.V где , метил;. n 2-11 и ненасыщенного гидрофильного мономера при мольном соотношении 10:11:4 соответственно, а в качестве органического соединения используют органический полимер или поливинильный мономер. Полимеризацию осуществляют под действием излучения с суммарной доЗОЙ 1,0-5,0 Мрад при 0-60С. Привитую сополимеризацию проводят в вакууме или в атмосфере инертного газа путем облучения полимерного материала, погруженного в раствор ненасыщенного гидрофильного мономера и ненасыщенного производного холестерина. В качестве растворителя используют соединения, которые не растворяют исходные полимеры, например эфир, ацетон, хлороформ и т.п., а в качестве исходных полимеров полиолефины, полиакрилаты, полиметакрилаты, галоидсодержащие полимеры, полиамиды, полиэфиры, полиуретаны, полисилоксаны и т.п. Полимерные материалы получают олимеризацией указанной смеси в отсутствие полимерного материала полимеризацию проводят в присутствии поливинилыюго (сшивающего) мономеа и получают полимерные гели (в виде набухших в воде частиц, пластин, трубок и т.п.), содержащие производное холестерина. Обработку гепарином проводят путем погружения привитых сополиме-. ров или холестеринсодержащих гелей в водный раствор гепарина с концентрацией 1-20 масс.% на 1-15 ч при 0-30 G. Используемый раствор содержит 0,02 моль/л СаСб,.,. Более высокую концентрацию гепарина получают, используя вместо водного раствора.раствор его в плазме или сыворотке. Возможность регенерации гепарина на полимерном материале, имплантированном в живой организм, объясняется образованием специфического комплекса между гепарином и производным холестерина. Пример 1. В ампулу загружают пленку из полиэтилена площадью 22 см и 10 мл раствора,содержащего 1 г холестеринового эфира М-метакрилоил-|Ь-аланина (ft - метил,) и О,1 г акриламида в хлороформе.Ампулу продувают аргоном и запаивают. Затем ее облучают f -излучением мощностью дозы 0,03 Мрад/ч и суммарной дозой 1,0 Мрад при . Ампулу вскрывают, полимер промывают хлороформом, этиловым спиртом и водой и сушат. После этого пленку разрезают на две части, одну из которых погружают в 1%-ный водный раствор гепарина, содержащий 0,02 моль/л CaC8/j, на 15 ч при ОС, а вторую в аналогичный раствор гепарина в плазме. Количество иммобилизованного гепарина в первом и втором случае составляет 1,2 и 2,9 мг или 0,1 и 0,26 мг/см соответственно. Тромбиновое время (т.е. время образования сгустка при реакции фибриногена с тромбином в присутствии пленки) в обоих случаях равно 19± 2 с в расчете на 1 мг гепарина, а для гепарина в растворе - 20 ± 1 с. Время

свертывания крови на пленках 30 мин, а исходное время свертывания - 6 мин Пленку с иммобилизованным гепарином промывают насыщенным раствором хлористого натрия, в результате чего гепарин удаляется с поверхности полимера. Время- свертывания крови на обработанной пленке 5,5 мин. Пленку погружают в раствор плазмы, содержащей 2 мас.% гепарина, затем промывают физиологическим раствором. Время свертывания крови на ней 30 мин.

Пример 2.В ампулу загружают пластину из полиметилметакрилата площадью 20 см и 20 мл раствора, содержащего 0,5 г холестеринового .эфира Ы-акрилоил-|Ь-аланина {R - водород,, ) и 2 г N-винилпирролидон в диэтиловом эфире. Ампулу вакуумируют до 10 мм рт.ст. и запаивают.Затем ее облучают J -излучением при и суммарной дозой 5,0 Мрад.Ампулу вскрыв.ают, полимер промывают этиловым спиртом и сушат. После этого его погружают на 1 ч при 3. в 20%ный водный раствор гепарина, содержащий 0,02 моль/л СаСВ, Количество имг-юбилизованного гепарина составляет 7,1 мг или 0,35 мг/см . Время свертывания крови на пластине 30 мин а на исходной пластине - 6,0 мин. Удаление и регенерацию гепарина проводят аналогично примеру 1. Время свертывания крови после регенерации 30 мип, а тромбиновое время в присутствии пластины - 19 ± 2 с/мг гепарна.

П р и м е. р 3. В ампулу загружают пластины из поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, капрона,полиуретана и полидиметилсилоксана площадью по 20 СМ и 100 мл раствора , содержащего 10 г холестеринового эфира N-метакрилоил-ОУ-аминоэнантовой кислоты (R - метил, ) и 10 г N-винилпирролидона в эфире. Ампулу вакуумируют, запаивают и облучают при 10с суммарной дозой 4 Мрад.Затем ее вскрывают, полимеры промывают спиртом и водой и сушат, после чего их погружают в 10%-ный раствор гепарина в сыворотке, содержащий 0,02 моль/л СаСбз., Количества иммобилизованного на поливинилхлориде, полиэтилентерефталате, капроне, полиуретане и полидиметилсилоксане гепарина составляют 0,17, 0,31, 0,22 0,38 и 0,40 мг/см соответственно. Время свертывания крови на всех полимерах 30 мин.

Примеры 4-6. Полимеры получают аналогично примеру 3, используя пленку из полипропилена, а в качестве ненасыщенного производного холестерина - холестериновые эфиры М-акрилоил-и -аминоэнантовой кислоты (R - водород, ) , N-метакрилоил-)-с1минолаурин.овой кислоты (R - метил, п 11) и N акрилоил-м)-аминолауриновой кислоты (R - водород, п 11) . Количество иммобилизованного гепарина во всех случаях составляет 0,3 t 0,05 мг/см.

Пример 7.В ампулу загружают 10 мл раствора, содержащего О, 2,г холестеринового эфира N-метакрилоил-сльаминоэнантовой кислоты, 1 г акриламида и 0,1 г Н,М-метиленбиеакриламида в хлороформе. К раствору добавляют 0,05 г динитрила бис0азоизомасляной кислоты. Ампулу вакуумируют, запаивают и помещают в термостат при 60°С на 5 ч. Образующийся полимер измельчают, промывают ацетоном и водой, затем по5гружают на 5 ч при 20 С в 1%-ный ipacTBOp гепарина в плазме, содержаний 0,02 моль/л Сасе.. Количество иммобилизованного гепарина составляет 12 мг/г полимера. Время сверты0вания крови на гепаринсодержащем полимере 30 мин, а тромбиновое время - 20±1 с/мг гепарина. Время свер-. ;гывания крови на полимере, который не обрабатывают раствором гепарина, 10 мин. Полимер промывают насыщен5ным раствором хлористого натрия. Время свертывания крови 9 мин. Затем полимер помещают в раствор плазмы, содержащей 10% гепарина. Время свертывания крови более 30 мин.

0

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать гемосовмести№зе полимерные материалы с увеличенншл количеством гепарина (до 0,4 мг/см вместо 0,0126 мг/см

5 по известному способу) и увеличенной активностью иммобилизованного гепарина, о чем свидетельствуют постоянное значение ромбинового времени. Кроме того,

0 способ позволяет полностью регенерировать гепарин на полимерной поверхности путем обработки полимера плазмой, также содержащей гепарин.

- Формула изобретения - Способ получения гемосовместймых

5 полимерных Материалов, путем полимеризации активных винильных мономеров в присутствии органического соединения с последующей обработкой полученного сополимера раствором ге0парина, отличающийся тем, что, с цельюповышения гемосовместимости, увеличение активности иммобилизованного гепарина и обеспечения возможности его регенерации

5 на сополимере, в качестве активных винильных мономеров используют смесь ненасыщенного производного холестерина формулы

CHj CHj

01

СН -(СЯД СИ

fn

Сиз

где R Н, метил;

п 2-11

и ненасыщенного гидрофильного мономера при мольном соотношении 10:11:4, соответственно, а в качестве органического соединения используют органический полимер или поливинильный мономер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Vincent L. Gott, James D. Whiffen, Robe.rt C, Dutton. Heparin bonding on colloidal graphite surfaces. - Science. 1963 v. 142, p. 1297.

2.Stephen D. Bruck, Sheldon Rabin, Roger J. Ferguson. Evaluation oF biocompartibIe materials. Bipmateria Is Medical Devices Artificial Orgaus, 1973, № 1, p. 191-222.

3.A.S. Hoffman, G. Shmer,C. Harris, W.G. Rraft. Covalent binding o bfomolecules to radiation grafted hydrogel on inert polymer, surfaces. Frausacbion American Society for Artificial /nternai Organs, 1972. V. 18, p. 10-17 (прототип).