Способ получения гемосовместимыхполимерных материалов

Союз Соевтскнх Социалистнчвских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 11833999(22) Заявлено 25.07.79 (21) 2801456/23-05 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 300581, Бюллетень 89 20 Дата опубликования описаиия 30, 05. 81 511 М. К . С 08 Г 291/00 С 08 Г 236/00 С 08 Г 220/58 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н.А. Платэ, Л.И, Валуев, Ф.Х. Гумирова, В.П. Шибаев и Я.С. Фрейдзон Московский ордена Ленина и ордена Трудового Мраснюю",Знамени государственный университет им. М.В. Ломоносова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕМОСОВМЕСТИМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к химии по лимеров и медицины, а именно к спо-, собу получения гемосовместимых поли-мерных материалов и может найти применение в медицине при создании искусственных кровеносных сосудов, различных деталей вживляемых в организм искусственных органов, катетеров и деталей аппаратов "искусственное сердце" и "искусственное легкое".Известны способы получения гемосовместимых полимерных материалов путем покрытия поверхности полимера биологически активными соединениями, .5 в частности природным антикоагулянтом крови - гепарином.Известен способ получения гемосовместимых полимерных материалов путем нанесения на поверхность поли мера слоя графита с последующей обработкой поверхности бензалконийхлоридом и раствором гепарина. Таким образом получают полимеры с содержанием гепарина до 210 мг/см"(11 . 25Недостатками способа являются небольшое содержание гепарина,сложная технология полуЧения, невозможность получения каучукоподобных гемосовместимых полимерных материалов, 30 недостаточная устойчивость гепаринсодержащих полимеров к действию физиологических растворов и крови, так как гепарин присоединен к полимеру ионной связью (после 24 ч пребывания в крови содержание его на поверхности полимера уменьшается до 23 от исходного), а также невозможность регенерации гепарина на поверхности имплантированного в живой организм материала, например путем внутривенного его введения. Последнее обусловлено тем, что одновременно с гепарином.с поверхности полимера удаляется и бензалконийхлорид, который связан с полимером за счет адсорбционных сил.Известен также способ получения геМосовместимых полимерных материалов путем покрытия их поверхности тридодецилметиламмонийхлоридом с последующей обработкой полимера раствором гепарина или путем выдерживайия полимерного материала в смеси петролейного эфира и толуола состава 1;1, содержащий комплекс гепарина с тридодецилметиламмонийхлоридом 23 .Недостатками этого способа являются низкая стабильноать гепаринсодержащих полимеров (после импланта(си 1 - соогде В=К, метилп = 2-11и ненасыщенного гидрофильного мономера при мольном соотношении 10:11:4 соответственно,. а в качествеорганического соединения используюторганический полимер или поливинильный мономер,Полимеризацию осуществляют поддействием излучения с суммарной дощ 50 Ъ сн 1 1 СНъ 55ции в организм количество гепарина уменьшается за одну неделю на 80- 65 от исходного) и невозможность регенерации гепарина на поверхности имплантированного изделия.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гемосовместимых полимерных материалов путем полимеризации оксиэтилметакрилата и М-винилпирролидона в присутствии полимера (привитой сополимеризации) с последующей физической адсорбцией гепарина или с последующей активацией привитого сополимера .бромцианом, аминокапроновой кислотой и карбодиимидом и ковалентным связыванием гепарина. В результате физической ад сорбции получают материалы у содержанием гепарина до 2,22 10 мг/см а при ковалентном связывании - до 12,6 10 мг/см . Преимуществами этого способа являются подвижность и 20 доступность молекул гепарина на поверхности, а следовательно, и повышенная активность гепарина. Это объясняется тем, что гепарин находится в объемегидрофильного геля,привитого на полимерную поверхность 3(.Однако гепарин реализует только 20 своей удельной активности. Способ характеризует невысокая гемосовместимость из-за низкого содержания гепарина, невозможность его ЗОорегенерации на полимерном материале, имплантированном в живой организм, и невысокая активность. Невозможность регенерации обусловлена тем, что гепарин связан с полимером либо 35 ковалентно, либо за счет неспецифической физической адсорбции.Цель изобретения - повышение гемосовместимости полимерных материалов (за счет увеличения количества 40 иммобилизованного гепарина), увеличение активности иммобилизованного гепарина и обеспечение возможности его регенерации на сополимере.Поставленная цель достигается тем, что в качестве активных винильных мономеров используют смесь ненасыценного производного холестерина формулы эой 1,0-5,0 Мрад при 0-60 фС. Привитую сополимеризацию проводят в вакууме или в атмосфере инертного газа путем облучения полимерного материала, погруженного в раствор ненасыценного гидрофильного мономера и ненасыценного 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 полимериэацией указанной смеси в отсутствие полимерного материала, полимеризацию проводят в присутствии поливинильпого (сшивающего) мономера 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 прио0-30 .С. Используемый раствор содержит 0,02 моль/л СаСО . Более высокую концентрацию гепарина получают, используя вместо водного раствора раствор его в плазме или сыворотке.Воэможность регенерации гепарина на полимерном материале, имплантированном в живой организм, объясняется образованием специфического комплекса между гепарином и производным холестерина.П р и м е р 1. В ампулу загружают пленку из полиэтилена площадью 22 см и 10 мл раствора, содержащего 1 г холестеринового эфира М-метакрилоилаланина (В - метил,п=2) и 0,1 г акриламида в хлороформе.Ампулу продувают аргоном и запаивают. Затем ее облучают-излучением мощностью дозы 0,03 Мрад/ч и суммарной дозой 1,0 Мрад при 60 С. Ампулу вскрывают, полимер промывают хлороФормом, этиловым спиртом и водой и сушат. После этого пленку разрезают на две части, одну иэ которых погружают в 1%-ный водный раствор гепарина, содержащий 0 02 моль/л СаС 12, на 15 ч при 0 С, 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. Тромби 2новое время (т.е. время образования сгустка при реакции фибриногена с тромбином в присутствии пленки) в обоих случаях равно 192 с в расчете на 1 мг гепарина, а для гепарина в растворе - 20 + 1 с, ВремяСИ СКЭ 1Сй-Сйф Н ЬО СНа С-В1щоЗКсн,);,см 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,П р и м е р 2. В ампулу загружают пластину из полиметилметакрилата площадью 20 см и 20 мл раствора,Я.содержащего 0,5 г холестеринового .эфира М-акрилоил-Ф-аланина (К - водород п=2) и 2 г М-винилпирролидона в диэтиловом эфире. Ампулу вакуумируют до 10 З мм рт.ст. и запаивают.Затем ее облучают у -излучением при ОС и суммарной дозой 5,0 Ирад.Ампулу вскрывают, полимер промывают этиловым спиртом и сушат. После этого его погружают на 1 ч при 30 С в 20- ный водный раствор гепарийа, содержащий 0,02 моль/л СаСО , Количество иммобилизованного гепарина составля 2 ет 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 мин, а тромбиновое время в присутствии пластины - 19 + 2 с/мг гепари на.П р и м е р 3. В ампулу загружа-ют пластины из поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, капрона,полиуретана и полидиметилсилоксана пло" щадью по 20 сми 100 мл раствора, содержащего 10 г холестеринового эфира М-метакрилоил-а-аминоэнантовой кислоты (К - метил, п=6) и 10 г М-винилпирролидона в эфире. Ампулу вакуумируют, запаивают и облучают при 10 С 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 СаСВ., 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.П р и м е р ы 4-6. Полимеры пО- лучают аналогично примеру 3, используя пленку из полипропилена, а в качестве ненасыщенного производного холестерина - холестериновые эфиры М-акрилоил-а-аминоэнантовой кислоты (й - водород, п),М-метакрилоил- -Ю-аминолауриновой Кислоты (к - ме тил, п=11) и М акрилоил-Ю-аминолауриновой кислоты (К - водород,п=11). Количество иммобилизованногогепарина во всех случаях составляет0,3 1 0,05 мг/смП р и м е р 7. В ампулу загружают 10 мл раствора, содержащего0,2,г холестеринового эфира М-метакрилоил-со-аминоэнантовой кислоты,1 г акриламида и 0,1 г М,М-метиленбисакриламида в хлороформе. К раствору добавляют 0,05 г динитрила бисазоизомасляной кислоты, Ампулу ва-куумируют, запаивают и помещают вотермостат при 60 С на 5 ч. Образующийся полимер измельчают, промывают ацетоном и водой затем по гружают на 5 ч при 20 С в 1-ный.раствор гепарина в плазме, содержащий 0,02 моль/л СаСВ . Количествоиммобилизованного гепарина составляет 12 мг/г полимера. Время сверты О вания крови на гепаринсодержащемполимере 30 мин, а тромбиновое время - 20+1 с/мг гепарина. Время свер-.тывания крови на полимере, которыйне обрабатывают раствором гепарина,10 мин. Полимер промывают насыщенным раствором хлористого натрия,Время свертывания крови 9 мин. Затемполимер помещают в раствор плазмы,содержащей 10 гепарина. Время свертывания крови более 30 мин.Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать гемосовместимыз полимерные материалы с увеличенйью количеством гепарина (до0,4 мг/см вместо 0,0126 мг/см -З 5 по известному способу) и увеличенной активностью иммобилизованного гепарина, о чем свидетельствуют постоянное значениетромбинового времени. Кроме того,способ позволяет полностью регенерировать гепарин на полимерной поверхности путем обработки полимераплазмой, также содержащей гепарин.Формула изобретения 4 Способ получения гемосовместймыхполимерных материалов, путем полимеризации активных вийильных мономеров в присутствии органического соединения с последующей обработкой О полученного сополимера раствором гепарина, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с цельюповышения гемосовместимости, увеличения активностииммобилизованного гепарина и обеспечения возможности его регенерации на сополимере, в качестве активных винильных мономеров используют смесь ненасыщенного производного холестерина формулы833999 Составитель Г. РусскихРедактор Т, Мермелштайн Техред Л. Пекарь Корректор М. Шароши Заказ 3998/41 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 где В = Н, метил;и = 2-11и ненасьпценного гидрофильного мономера при мольном соотношении 10;11;4, соответственно, а в качествеорганического соединения используюторганический полимер или поливинильный мономер.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ч 1 псеп Е, Оос 1, .авеь О,ИЬ 1 ГГеп, ВоЬегС С. ОцсСоп. Нераг 1 пЬопд 1 пц оп со 1 о 1 да ОгарН 1 ееьцгГасеь. - "5 с 1 епсе". 1963 м, 142,р, 1297. 2. 5 йерЬеп О. ВгцсВ, 5 ЬеакопВаЬ 1 п, Во 9 ег . Еегццьоп, Еа 1 цаЬ 1 опоГ Ь 1 осоврагй 1 Ь 1 е щайег 1 аь."В 1 ощайег 1 аь Нед 1 са 1 Оеч 1 сеьАгС 1 Г 1 с 1 а Огдаць", 1973, Р 1,5р, 191-222,3. А.5. НоГГвап, 6, 5 Ьщег,С. Нагг 1 а, И,6. ВгаГй. Соуа 1 епс Ь 1 п 81 п 9 оГЬ 1 овоесцеь йо гад 1 ас 1 оп 9 гаГседНудгоде оп пег роущег, яцгГасеь.