Оцінка біологічної активності та біосумісності модифікованих полімерів як потенційних імплантаційних матеріалів - Автореферат

Швидкий та динамічний розвиток хімії полімерів привів до того, що полімерні матеріали з успіхом використовуються в медичній практиці як імплантати. Актуальною проблемою є надання полімерним імплантаційним матеріалам біологічної активності, що дало б змогу проводити лікування та профілактику різних патологічних станів в організмі. Це дасть змогу розробити нові та вдосконалити вже відомі методи оцінки ефективності біологічно активних полімерів і встановити основні закономірності взаємодії імплантатів з живим організмом. Таким матеріалам, як правило, притаманна пролонгована дія, що дає можливість тривалий час підтримувати стабільну і визначену концентрацію діючої речовини в організмі. Дисертація виконана у відповідності з планами науково-дослідних робіт Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України "Створення нових гідрофільних полімерних матриць на основі поліуретанів, полі-N-вінілпіролідону і гідрогелів як ендогенних носіїв лікарських препаратів" (2001-2003 рр.), № держ. реєстрації 0101U000170; "Створення нового покоління гідрофільних поліуретанів та полімерних композицій на їх основі, що володіють лікарською дією" (2004-2006 рр.), № держ. реєстрації 0104U000068.Для надання біологічної активності у полімерні композиції вводили нестероїдний протизапальний препарат піроксикам в різній відсотковій концентрації (0,6% ваг.; 1% ваг.; 2% ваг.) і протитуберкульозний препарат ізоніазид (4% ваг.). Після імплантації поліуретанових зразків в організм експериментальних тварин було виявлено, що показник відносного подовження зменшувався майже у всіх зразках, а показник міцності при розриві дещо зростав, що можна пояснити перерозподілом надмолекулярних структур у поліуретанових зразках. Слід зазначити, що після імплантації полімерних зразків з 4% ваг. ізоніазиду таке руйнування майже не спостерігалося, що свідчило про відносну стабільність структури поліуретанових зразків з ізоніазидом. Кількість лікарської речовини, що вивільнялася в організм експериментальних тварин, розраховували за різницею між відомою кількістю піроксикаму, введеного в структуру поліуретану до імплантації, та його кількістю після імплантації, знайденого за калібрувальним графіком. Активність лужної фосфатази в нейтрофілах периферичної крові щурів, яким імплантували поліуретанові зразки без піроксикаму, різко збільшувалася вже на 1-у добу, а на 2-у добу досягала максимуму, збільшуючись на 66% у порівнянні з активністю лужної фосфатази в інтактних тварин (127,0±6,32 од).Вперше розроблена методика визначення динаміки вивільнення нерозчинної лікарської речовини у складі полімерного імплантату в умовах in vivo, на прикладі піроксикаму. Встановлено, що піроксикам у складі імплантату на основі сітчастого поліуретану значно зменшує рівень активності кислої та лужної фосфатаз, має антипроліферативну активність. Вперше встановлено, що ізоніазид пролонговано вивільняється з сітчастого поліуретану протягом тривалого часу, стимулюючи макрофагальні елементи на всіх етапах асептичного запалення.

2. Основний зміст

1. Вперше розроблена методика визначення динаміки вивільнення нерозчинної лікарської речовини у складі полімерного імплантату в умовах in vivo, на прикладі піроксикаму. Встановлена залежність відсоткового вмісту піроксикаму у складі сітчастого поліуретану на гістоморфологічні процеси при імплантації.

2. Встановлено, що піроксикам у складі імплантату на основі сітчастого поліуретану значно зменшує рівень активності кислої та лужної фосфатаз, має антипроліферативну активність.

3. Вперше встановлено, що ізоніазид пролонговано вивільняється з сітчастого поліуретану протягом тривалого часу, стимулюючи макрофагальні елементи на всіх етапах асептичного запалення.

4. Розроблена методика насичення поліакриламідного гелю ізоніазидом, вивчена динаміка вивільнення ізоніазиду в умовах in vitro. Показано, що поліакриламідний гель, модифікований 1% ПВП, є перспективним матеріалом з пролонгованим вивільненням ізоніазиду.

5. Проведена модифікація методу тканинної культури, за допомогою якого визначена ступінь токсичності гідрогелевих матеріалів.

6. Розроблена комплексна система медико-біологічних методів дала змогу оцінити ефективність імплантаційних полімерних матеріалів. Показано, що полімерні матеріали з піроксикамом та ізоніазидом є біосумісними, нетоксичними та можуть бути рекомендовані для проведення клінічних випробувань.

1. Кулеш Д.В. Сравнительное изучение местных тканевых реакций на полимерный носитель с различным содержанием пироксикама / Д.В. Кулеш, Е.С. Савицкая, Н.А. Галатенко // Доповіді НАН України. - 2005. - №6. - С. 160-164.

2. Кулєш Д.В. Фосфатазна активність лейкоцитів крові при імплантації полімерних форм з піроксикамом / Д.В. Кулєш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // Доповіді НАН України. - 2006. - №11. - С. 179-183.

3. Кулеш Д.В. Экспериментальное исследование сетчатого эндопротеза для восстановительной хирургии / Д.В. Кулеш, Н.А. Галатенко, Р.А. Рожнова, Р.П. Федоренко // Пластична та реконструктивна хірургія. - 2007. - №1 (7). - С. 31-34.

4. Кулєш Д.В. Експериментальні дослідження біологічно-активного полімерного матеріалу при імплантації / Д.В. Кулєш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // Пластична та реконструктивна хірургія. - 2007. - №1 (7). - С. 35-41.

5. Кулеш Д.В. Морфологические особенности протекания тканевых реакций при имплантации биологически активных полимерных систем экспериментальным животным / Д.В. Кулеш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // Вісник морфології. - 2007. - №13 (1). - С. 4-9.

6. Кулєш Д.В. Динаміка вивільнення нестероїдного протизапального препарату піроксикаму з полімерної композиції на основі олігоефіруретандіізоціанату in vivo / Д.В. Кулєш, Л.Ю. Нечаєва, Н.А. Галатенко // Доповіді НАН України. - 2008. - №6. - С. 130-133.

7. Галатенко Н.А. Сорбційні та десорбційні властивості ПААГ "Рінапласт" / Н.А. Галатенко, Р.А. Рожнова, І.М. Кебуладзе, Л.Ю. Нечаєва, Д.В. Кулєш // Пластична та реконструктивна хірургія. - 2009. - №1 (ХІІ). - С. 32-39.

8. Пат. №41791 А Україна, МПК7 A61L 24/00, C08L 75/00, C09J 175/04. Полімерний композиційний матеріал / Кулєш Д.В., Рожнова Р.А., Галатенко Н.А.; заявник і власник Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України. - №u200814787; заявл. 22.12.2008; опубл. 10.06.2009, Бюл. №11.

9. Кулеш Д.В. Получение полимерных пролонгированных форм с пироксикамом / Д.В. Кулеш, Е.С. Савицкая, Н.А. Галатенко // ХХ Укр. конф. з органічної хімії: тези доповідей, 12-14 жовт. 2004 р. - К., 2004. - С. 514.

10. Кулєш Д.В. Вивчення властивостей полімерних форм з нестероїдними протизапальними препаратами / Д.В. Кулєш, О.С. Савицька, Л.Ю. Нечаєва // Х Укр. конф. з високомолекулярних сполук: тези доповідей, 12-14 жовт. 2004 р. - К., 2004. - С. 115.

11. Кулєш Д.В. Вивчення властивостей поліуретанів з піроксикамом / Д.В. Кулєш, Н.А. Галатенко, О.С. Савицька // ІІІ Всеукр. конф. молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії: тези доповідей, 17-20 трав. 2005 р. - Х., 2005. - С. 50.

12. Кулеш Д.В. Биологически активные полиуретаны с противовоспалительными свойствами и свойствами ингибитора ангиогенеза / Д.В. Кулеш, Н.А. Галатенко, О.С. Савицкая // IX Междунар. конф. по химии и физикохимии "Олигомеры-2005": тезисы докладов, 13-15 верес. 2005 р. - Одесса, 2005. - С. 251.

13. Kulyesh D. Anti-inflammatory effects and antiproliferative activities of polymeric forms with piroxicam / D. Kulyesh, O. Savitska, N. Galatenko // International conf. "Nanomaterials in chemistry, biology and medicine": book of abstracts, Sept. 14-17, 2005. - K., 2005. - Р. 143.

14. Кулєш Д.В. Композиційний матеріал з лікарськими властивостями / Д.В. Кулєш, Р.А. Рожнова // І Всеукр. наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених: тези доповідей, 27-29 квіт. 2006 р. - К., 2006. - С. 73.

15. Kulyesh D. Reception of the polymer - medical form of prolonged action with anti-inflammatory properties / D. Kulyesh, R. Roznova, N. Galatenko // Baltic Polymer Symposium 2006: programme and proceedings, Sept. 20-22, 2006. - Birini Castle, Latvia, 2006. - Р. 38.

16. Кулеш Д.В. Исследование свойств биологически активных полиуретанов / Д.В. Кулеш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // ІІІ Всерос. науч. конф. (с междунар. участием) "Физикохимия процессов переработки полимеров": тезисы докладов, 10-12 окт. 2006 г. - Иваново, 2006. - С. 169-170.

17. Kulyesh D. Bioactive polyurethane composites with medicinal properties / D. Kulyesh, R. Roznova, N. Galatenko // Ukrainian-German Symposium on Nanobiotechnology, Dec. 14-16, 2006. - K., 2006. - Р. 90.

18. Галатенко Н.А. Экспериментальное исследование свойств полипропиленовой сетки для восстановительной хирургии / Н.А. Галатенко, Д.В. Кулеш, Р.А. Рожнова // Третья Санкт-Петербургская конф. молодых ученых с междунар. участием "Современные проблемы науки о полимерах": тезисы докладов, 17-19 апр. 2007 г. - Санкт-Петербург, 2007. - С. 315.

19. Кулєш Д.В. Композиційний матеріал на основі олігоефіруретандіізоціаната в якості носія лікарських препаратів / Д.В. Кулєш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // ІІ Всеукр. наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених: тези доповідей, 26-28 квіт. 2007 р. - К., 2007. - С. 142.

20. Кулеш Д. В. Регуляция воспалительной реакции на имплантацию полиуретана с иммобилизированным биологически активным веществом / Д. В. Кулеш, Н. А. Галатенко, Р. А. Рожнова // Всеукр. з міжнар. участю конф. молодих учених "Наноматеріали в хімії, біології та медицині": тези доповідей, 15-17 трав. 2007 р. - К., 2007. - С. 171-172.

21. Кулєш Д.В. Експериментальне дослідження протизапальної активності пролонгованої полімерної форми з піроксикамом / Д.В. Кулєш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // Восьма всеукр. конф. студентів та аспірантів "Сучасні проблеми хімії": тези доповідей, 21-23 трав. 2007 р. - К., 2007. - С. 200.

22. Kulyesh D. Polymeric composition with piroxicam / D. Kulyesh, R. Roznova, N. Galatenko // Baltic Polymer Symposium 2007 : programme and book of abstracts, Sept. 19-21, 2007. - Druskininkai, Lithuania, 2007. - Р. 115.

23. Кулеш Д.В. Полимерная композиция с пироксикамом на основе сетчатого полиуретана / Д.В. Кулеш, Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко // Одинадцята укр. конф. з високомолекулярних сполук: тези доповідей, 1-5 жовт. 2007. - Дніпропетровськ, 2007. - С. 131.

24. Kulyesh D. Studying of dynamics liberation of not steroid anti-inflammatory preparation piroxicam from a polymeric composition in vivo / D. Kulyesh, L. Nechayeva, N. Galatenko // 4th Saint-Petersburg young scientists conf. (with internat. participation) "Modern problems of polymer science": program and abstract book, April 15-17, 2008. - Saint-Petersburg, 2008. - P. 109.

25. Кулєш Д.В. Одержання та властивості полімерних форм з протитуберкульозним препаратом / Д.В. Кулєш, Н.А. Галатенко // VI Open Ukr. conf. of young scientists on polymer science "VMS-2008": book of abstracts, Sept. 30 - Oct. 3, 2008. - K., 2008. - P. 140.

Размещено на .ru