СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АБСОРБИРУЕМОГО АНТИБАКТЕРИАЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ НА ХИРУРГИЧЕСКИЙ ШОВНЫЙ МАТЕРИАЛ
METHOD OF APPLYING ABSORBABLE ANTIBACTERIAL COATING ON SURGICAL SUTURE MATERIAL

Изобретение относится к области хирургических шовных материалов (ХШМ) и касается способа нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на рассасывающиеся и нерассасывающиеся хирургические нити. Хирургические нити с антибактериальным покрытием получают все большее распространение в хирургической практике, так как позволяют существенно снизить случаи воспаления послеоперационных швов (Wang Z.X., Jiang С.Р., Сао Y. and Ding Y.Т. Systematic review and meta - analysis of triclosan - coated sutures for the prevention of surgical-site infection // British Journal of Surgery 2013. Vol. 100. P. 465-473).
Помимо антибактериальных свойств важными требованиями, предъявляемыми к современному ХШМ, являются минимальные капиллярность, пилящий эффект и тканевая реакция, которые также могут быть достигнуты с помощью нанесения специальных покрытий (Слепцов И.В., Черников Р.А. Узлы в хирургии. СПб.: Салит-Медкнига, 2000. 176 с.).
Универсальным антибактериальным агентом является триклозан, который действует на грамположительную и на грамотрицательную флору и проявляет фунгицидную активность. Благодаря этому триклозан широко используется в повседневной и медицинской практике. Однако по причине экотоксичности продуктов его окисления (Gao Y., Jia Y., Lia G., An T. Mechanism, kinetics and toxicity assessment of OH-initiated transformation of triclosan in aquatic environments // Water Research. 2014. Vol. 49. P. 360-370) в настоящее время существует тенденция к созданию ХШМ с низким содержанием триклозана при сохранении высокого уровня антибактериальной активности.
Известен способ получения полимерных медицинских изделий, содержащих триклозан, путем их пропитки раствором триклозана в диоксиде углерода [US 20030133831]. Недостатками способа является использование повышенного давления до 1800 psi и периодичность процесса.
Известен способ получения волокон и тканых материалов, содержащих триклозан, путем их обработки 50% дисперсией сложных эфиров триклозана [US 6299651]. Недостатками способа являются высокий расход триклозана и невозможность его контролируемого внесения в материал.
Известен способ синтеза функционализированных триклозаном олигомеров гликолида, лактида, пара-диоксанона, ε-капролактона, и/или этиленгликоля для создания содержащего триклозан антибактериального покрытия медицинских изделий [US 8053591]. Недостатками способа являются многостадийность и сложность синтеза антибактериального компонента предложенного покрытия.
Известен способ получения содержащих триклозан медицинских изделий путем обработки их многокомпонентным раствором, содержащим до 5% триклозана, до 5% хлоргексидина и до 5% полимера [US 20010024661]. Недостатками способа являются длительное время пропитки и сушки изделий, до 60 минут и 3 дней соответственно, использование метанола (яд) в качестве одного из растворителей, а также необходимость высокой концентрации триклозана.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения содержащих триклозан рассасывающихся ХШМ путем нанесения содержащего триклозан покрытия в два этапа [US 20040185250] - прототип. Сначала рассасывающуюся нить на основе лактомера 9-1 обрабатывают 2% раствором триклозана и сушат при 65°C в течение 2 минут. Далее нить покрывают раствором, содержащим 1,8-2% триклозана и равные части сополимера гликолида с лактидом и стеарата кальция. В качестве растворителя используют метиленхлорид. Недостатками способа являются использование в составе покрытия сополимера гликолида с лактидом, значительно увеличивающего жесткость нити, использование легколетучего органического растворителя, что технологически осложняет поддержание концентрации рабочего раствора и проведение процесса пропитки, использование высокой концентрации триклозана в растворе и отсутствие метода контроля его содержания в полученной нити.
Задачей данного изобретения является разработка способа нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал, обладающего бактерицидным действием при низкой концентрации триклозана, снижающего капиллярность и пилящий эффект нити.
Поставленная задача решается тем, что в способе нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал, которое содержит триклозан, абсорбируемый полимер, стеарат кальция или натрия, путем двухстадийного нанесения покрытия на хирургическую нить из раствора в органическом растворителе с сушкой в конце каждой стадии, на первой стадии на нить наносят покрытие из 1-2% раствора абсорбируемого полимера, на второй стадии наносят покрытие из раствора, содержащего 0,7-1,5% триклозана, 2-3,5% абсорбируемого полимера и 2-3,5% стеарата кальция или натрия, в качестве органического растворителя на обеих стадиях используют 1,3-диоксолан, в качестве абсорбируемого полимера аморфный сополимер гликолида и d,l-лактида или поли-ε-капролактона, сушку осуществляют на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре.
Нанесение покрытия на ХШМ осуществляют в два этапа. На первом этапе рассасывающуюся или нерассасывающуюся хирургическую нить выдерживают или пропускают через 1-2% раствор абсорбируемого полимера в 1,3-диоксолане и сушат на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре. На втором этапе нить выдерживают или пропускают через смесь, содержащую 0,7-1,5% триклозана, 2-3,5% абсорбируемого полимера и 2-3,5% стеарата кальция или натрия в 1,3-диоксолане и сушат на воздухе или в камере обдува при комнатной температуре. В качестве абсорбируемого полимера используют применяющиеся в качестве медицинских материалов полимеры классов полилактиды, например аморфный сополимер гликолида и d,l-лактида, или полилактоны, например поли-ε-капролактон.
В качестве рассасывающейся нити используют нить САБФИЛ (полиглактин-910, лактомер 9-1), в качестве нерассасывающейся нити используют нить Капрон (полиамид-6) или Лавсан (полиэтилентерефталат).
1
3
Для определения содержания триклозана в ХШМ, на который нанесено покрытие по предлагаемому способу, отрезок нити длиной 10 метров сушат в вакууме до постоянной массы, взвешивают на аналитических весах с ценой деления 0,0001 г, класс точности I специальный (согласно ГОСТ Р 53228-2008). Затем осуществляют снятие покрытия с нити путем горячей экстракции хлористым метиленом в течение 3 часов. После экстракции нить сушат в вакууме до постоянной массы и взвешивают на аналитических весах. Экстракт выпаривают досуха и взвешивают на аналитических весах. Масса покрытия соответствует массе сухого экстракта и разнице масс отрезка нити до и после экстракции. Массовую долю покрытия на нити рассчитывают как отношение массы покрытия к массе отрезка нити до экстракции. Процентное содержание триклозана в покрытии определяют анализом сухого экстракта методом ЯМР Н спектроскопии в дейтерированном хлороформе (CDCl). Далее рассчитывают содержание триклозана в нити (мкг/м).
5
Для оценки антибактериальной активности покрытых ХШМ образцы нитей помещают в чашки Петри диаметром 100 мм с 3 мм подложкой из 1,5% мясо-пептонного агара по 4 образца в одну чашку и заливают 6 мл 0,7% мясо-пептонного агара, содержащего 0,6 мл тест-культуры St. aureus АТСС 29213 в концентрации 1·10 КОЕ/мл. Посевы инкубируют в термостате при 37°C в течение 24 часов, после чего определяют зону угнетения роста тест-культуры.
Для определения влияния состава и способа нанесения покрытия на жесткость нити определяли модуль Юнга при изгибе по ГОСТ 9550-81.
Способ нанесения абсорбируемого антибактериального покрытия на хирургический шовный материал иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
3
2
Нить САБФИЛ метрического размера М4 (диаметр 0,400-0,499 мм) длиной 4 м выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 1% поли-ε-капролактона, в течение 30 мин, сушат при комнатной температуре 15 мин и выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 0,7% триклозана, 2% поли-ε-капролактона и 3,5% стеарата кальция в течение 30 мин, затем сушат при комнатной температуре 15 мин. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 362 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,5 мм от края образца, модуль Юнга 3,64·10 Н/мм.
Пример 2.
3
2
Нить САБФИЛ метрического размера М4 длиной 4 м выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 2% поли-ε-капролактона, в течение 30 мин, сушат при комнатной температуре 15 мин и выдерживают в 6 мл 1,3-диоксолана, содержащего 1,5% триклозана, 3,5% поли-ε-капролактона и 2% стеарата натрия в течение 30 мин, затем сушат при комнатной температуре 15 мин. В результате получают рассасьшаюшуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 2300 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет >22 мм от края образца, модуль Юнга 3,89·10 Н/мм.
Пример 3.
3
2
Нить САБФИЛ метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, сушат в камере обдува при комнатной температуре и пропускают через раствор 1% триклозана, 3% поли-ε-капролактона и 3% стеарата натрия в 1,3-диоксолане со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 286 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 2,62·10 Н/мм.
Пример 4.
3
2
Нить САБФИЛ метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 278 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 2,37·10 Н/мм.
Пример 5.
3
2
Нить САБФИЛ метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% аморфного сополимера гликолида и d,l-лактида в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают рассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 278 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 12,9 мм от края образца, модуль Юнга 3,21·10 Н/мм.
Пример 6.
3
2
Нить Капрон метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают нерассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 280 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 4,86·10 Н/мм.
Пример 7.
3
2
Нить Лавсан метрического размера М4 длиной 10 м пропускают через раствор 2% поли-ε-капролактона в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре, пропускают через раствор 1% триклозана, 2,5% поли-ε-капролактона и 3% стеарата кальция в 1,3-диоксолане, со скоростью 12 м/мин, затем сушат в камере обдува при комнатной температуре. В результате получают нерассасывающуюся нить, содержание триклозана в которой составляет 284 мкг/м. Зона угнетения роста бактериальной тест-культуры составляет 13,0 мм от края образца, модуль Юнга 3,90·10 Н/мм.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать как рассасывающийся, так и нерассасывающийся ХШМ с абсорбируемым антибактериальным покрытием, при этом использование в качестве абсорбируемого полимера поли-ε-капролатона обеспечивает получение ХШМ с низкой жесткостью. По сравнению с известными способами предлагаемый способ позволяет достигать высокого антибактериального эффекта при малой концентрации триклозана путем управления его распределением в нити, также обеспечивает снижение капиллярности и пилящего эффекта ХШМ за счет заполнения пустот между филаментами, создания полимерной оболочки вокруг нитей и выравнивания их внешней поверхности. Способ позволяет снижать тканевую реакцию на нерассасывающиеся ХШМ благодаря использованию в качестве основы покрытия абсорбируемого полимера. Использование менее летучего растворителя позволяет легко поддерживать концентрацию рабочих растворов и контролировать содержание триклозана в покрытых нитях. Сушка нити при комнатной температуре вместо термической обработки предотвращает снижение прочности ХШМ.
Кроме того, предложенный способ нанесения обеспечивает получение антибактериального покрытия, снижающего тканевую реакцию, капиллярность и пилящий эффект нитей без увеличения их жесткости.