Қазіргі таңда полимерлер және полимерлі материалдар медицина саласында маңызды орынға ие. Полимерлердің қолданылуының бір бағыты-дәстүрлі таңғыштардың орның ығыстыратын, жара және күйіктерге арналған дәрілік заты бар полимерлі композитті материалдар алу болып табылады. Мақалада поливинил спирті және акрил мономерлері негізінде гидрофильді тігілген биоүйлесімді үлдірлі материал алу әдісі қарастырылған. Алынған үлдірлердің физика-химиялық қасиеттері, соның ішінде олардың әртүрлі еріткіштерде ісіну қабілеті, соққыға төзімділік қабілеті зерттелді. Сонымен қатар дәрілік затты өз бойына сіңіру және шығару кинетикасы келтірілді.
Кілтті сөздер: поливинил спирті, акрил мономерлері, гидрофильді, биоүйлесімді, үлдір, этилакрилат, гидроксоэтилакрилат, полимер, термоөңдеу.
Сегодня полимеры и полимерные материалы играют важную роль в медицине. Одним из направлений применения полимеров является производство полимерных композиционных материалов, заменяющих традиционные повязки и содержащих лекарственные препараты для лечения ран и ожогов. В статье рассмотрен способ получения гидрофильно сшитого биосовместимого пленочного материала на основе поливинилового спирта и акриловых мономеров. Исследованы физико-химические свойства полученных пленок, в том числе их способность к набуханию в различных растворителях, ударопрочность. Также дана кинетика самостоятельного всасывания и выведения препарата.
Ключевые слова: поливиниловый спирт, акриловые мономеры, гидрофильность, биосовместимость, пленка, этилакрилат, гидроксиэтилакрилат, полимер, термообработка.
Қазіргі таңда медицина, биотехнология, микpобиология, әр түрлі ауыл шаруашылық салалаpы, тамақ және косметикалық препараттаp технологиясы және т. б. осы сияқты адам және тіpі организмдер өміpіне қатысты ғылым мен технологиялаp жоғарғы қызығушылық тудыpуда.
Сонымен қатаp осы салалаpда қолдануға аpналған материалдаpды алу мен зерттеу маңызды оpынға ие. Мұндай материалдар ішінде металдаp, құймалар және силикатты матеpиалдар маңызды орынға ие. Алайда одан да кең мүмкіндіктеp полимерлер мен олаpдың негізіндегі матеpиалдармен байланысты [1, 400 б.].
Соңғы жылдары жараға аpналған таңғыш матеpиалдар және дәрі тасымалдау жүйелеpі секілді биоматериалдарды зеpттеу және алу мәселелеріне үлкен көңіл аудаpылуда.
Жаралаpға арналған идеал таңғыш матеpиал оны инфекциялардан, құрғаудан және жаpаны одан ары жарақаттанудан қоpғау үшін гидрофильді, биоүйлесімді, бактеpиаларға қарсы және жоғаpы адсорбциялық қасиеттеpге ие болуы кеpек. Дәстүрлі таңғыш матеpиалдар, сонын ішінде дәке, мақта және басқалары ашық жаpаның талшықтарға жабысуына алып келеді. Бұл өз кезегінде жаpаның жазылуын баяулатып, кеpісінше оның ушығуына әкелуі мүмкін. Сондықтан полимеpлі үлдірлеp секілді заманауи таңғыш материалдар дәстүpлі таңғыштаpдың мәселесін шешуде қолайлы болып табылады [2, 21 б.].
Жоғары молекулалық қосылыстар химиясының бір бағыты ретінде механикалық, оптикалық және физика-механикалық қасиеттері жақсартылған полимерлі үлдірлі материалдарды алуды қарастырады. Мұндай үлдірлі материалды алу үшін жалғанған сополимерлеу әдісі қолданылады. Осы әдісті қолдану барысында жақсартылған сипаттамаларға ие, мақсатты өнімді алу оңайға соғады [3, 423–425 б.].
Жұмыстың мақсаты түрленген поливинил спирті(ПВС) негізіндегі жаңа үлдірлі материалдарды құру және олардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу.
ПВС негізіндегі үлдірлер жоғары механикалық қасиетке ие, сонымен қатар оттегі, ауа, сутегі және басқа да газдарды өткізу қабілеті бар. Өндірістен шыққан ПВС-нің 20 % үлдірлі материалдар алуға жұмсалады. ПВС негізіндегі жарақатқа арналған таңғыш материалдар үлкен қызығушылық туғызуда. Бұл материалдың иілгіштік қасиеті таңғыштың жарақат бетіне жақсы орналасуына ықпал тигізеді. Үлдірдің мөлдірлігі жарақаттанған жерді визуалды бақылауға мүмкіндік береді. Дәрілік заттың полимер матрицасынан қадағаланып шығуы негізінде десорбция орындалып, жарақаттың жазылуы жылдамдатылады [4, 414 б.].
Ұсынылған мәліметтерге сүйене отырып, поливинил спирті және акрил мономерлері негізінде радикалды полимерлеу әдісі арқылы жаңа үлдірлі материал алынып, оның физика-химиялық қасиеттері зерттелді. Поливинил спиртін түрлендіру үшін мономерлік қоспа ретінде гидроксоэтилакрилат және этилакрилаттың әртүрлі қатынастары (ГЭА:ЭА = 10:90; 50:50; 90:10;) алынды.
Бастапқыда молекулалық массасы жоғары поливинил спирті негізінде синтезделген (ММ=205000), термоөңдеуден өтпеген үлдірлердің әр түрлі еріткіштердегі ерігіштігі зерттелді (1-кесте). Зерттеу барысында сулы ортада алынған үлдірлердің барлығы ісінетіндігі байқалды. Спиртті ортада, құрамында БМҚ-дағы ГЭА-ның үлесі жоғары, яғни 90 % болған үлгілер ісінуге қабілеттілік көрсетті, ал құрамында ГЭА-ның мөлшері аз үлгілер (БМҚ [ГЭА-ЭА]=10–90, 50–50 мол. %) спиртте өте аз ісінді.
Кесте 1
Полимер үлдірлерінің әртүрлі еріткіштердегі ерігіштігі
|
Еріткіштер |
БМҚ = ГЭА-ЭА мол. % |
|||||
|
10:90 |
50:50 |
90:10 |
||||
|
1 күн |
1 тәулік |
1 күн |
1 тәулік |
1 күн |
1 тәулік |
|
|
Су |
ҚІ |
ҚІ |
ҚІ |
ҚІ |
ҚІ |
ҚІ |
|
Ацетон |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
|
Толуол |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
|
Этилацетат |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
|
Этанол |
Аі |
Аі |
Аі |
Аі |
І |
І |
|
Н-гексан |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
Ем |
* Ем-ерімеді; І-ісінеді; Аі-аз ісінді; Қі-қатты ісінді
Молекулалық массасы төмен ПВС негізінде алынған үлдірлер (ММ=72000) нашар механикалық қасиеттер көрсеткендіктен, яғни біршама еріп кететіндіктен, олар 90 0 С температурада, 5 және 10 сағат темоөңдеуге жіберілді. Бастапқы мономерлік қоспадағы ГЭА-ЭА буындарының мольдік қатынасы 10–90; 50–50; 90–10 болғандағы алынған үлдірлердің сулы және спирттік ортадағы ісіну кинетикасы зерттелді (1-сурет). Зерттеу нәтижелері бойынша термоөңдеу уақыты артқан сайын үлдірдің ісіну дәрежесі төмендейтіні байқалды. Бұл алынған үлдірдің уақыт өткен сайын қосымша тігілуімен түсіндіріледі.
Сурет 1. СПЛ/ПВС негізіндегі үлдірлердің ісіну кинетикасы
БМҚ [ГЭА-ЭА] = 10–90мол. %; МM(ПВС) = 72 000; t өңд. = 5 сағ. (1, 3); t өңд. = 10 сағ. (2, 4); α суда (1, 2); α спиртте (3, 4).
Жұмыста алынған үлдірлердің дәрілік затты тасымалдаушы ретінде қолдану мақсатында, оның дәрілік заттармен әрекеттесу заңдылықтары зерттелді. Дәрілік заттар (ДЗ) ретінде цефозалин алынды.
Үлдірлерге енген дәрілік заттың концентрациясының сорбциясы мен десорбциясын ультракүлгін спектроскопия әдісі арқылы бақылау жүргізілді (2 және 3-суреттер). Кинетикалық қисықтарды тұрғызу барысында этилакрилаттың мөлшері көп болған кезде дәріні сіңіру мен шығаруы жоғары болатындығы байқалды. Яғни, бұл түрленген поливинил спирті негізіндегі жаңа үлдірлі материалдарды құру арқылы I, II, III деңгейдегі күйік жараларды емдеуде қолдану мүмкіншілігінің кең екендігінің айқын көзі болып табылады.
Сурет 2 . СПЛ/ПВС негізіндегі үлдірлерге цефозалиннің сорбциялану кинетикасы
БМҚ [ГЭА-ЭА] = 10:90 (1); 50:50 (2); 90:10 (3) мол. %
Сурет 3 . СПЛ/ПВС негізіндегі үлдірлерден цефозалиннің десорбциялану кинетикасы
БМҚ [ГЭА-ЭА] = 10:90 (1); 50:50 (2); 90:10 (3) мол. %
Қорытынды
Жұмыста келтірілген үлдірлі материалдардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу барысында олардың сулы ортада жақсы ісенетіндігі байқалды. Дәрілік затты өз бойына сіңіру қабілеті келтірілді, және оны шығару уақыты 3–4 сағат уақытты құрады. Бұл берілген үлдірлердің дәрілік затты бірден емес, ұзақ мерзімде дозалап шығаратындығын көрсетеді.
Осылайша, алынған нәтижелерден (ГЭА-ЭА)/ПВС негізіндегі үлдірлер тәжірибелік мақсатта қолдануға оңтайлы екендігін, әсіресе, күйіктермен жарақаттарды емдеуде әртүрлі дәрілік заттардың «депосы» ретінде қолдануда тиімді екеніне көз жеткіздік.
Әдебиет:
1. Штильман М. И. Полимеры медико-биологического назначения. — М.:ИКЦ «Академ-книги», 2006.
2. Dongying Hu, Tiangang Qiang, Lijuan Wang, Quaternized chitosan/polyvinyl alcohol/sodium carboxymethylcellulose blend film for potential wound dressing application — wound medicine –– Vol. 16. 2017.
3. Кильдеева Н. Р., Баьак В. Г., Вихорева Г. А. новый подход к созданию материалов с контролируемым выделением лекарственного вещества — Вестн. МГУ. Сер.2 Химия. 2000.
4. Chenwen L., Ruoqiu F., Caiping Y., Zhuoheng L., Haiyang G., Daqiang H., Dehua Z., Laichun L. Silver nanoparticle/chitosan oligosaccharide/poly(vinyl alcohol) nanofibers as wound dressings: a preclinical study — International Journal of Nanomedicine, 2013.
