[go: up one dir, main page]

RU2122438C1 - Способ получения полимерного гидрогеля - Google Patents

Способ получения полимерного гидрогеля Download PDF

Info

Publication number
RU2122438C1
RU2122438C1 RU98102792A RU98102792A RU2122438C1 RU 2122438 C1 RU2122438 C1 RU 2122438C1 RU 98102792 A RU98102792 A RU 98102792A RU 98102792 A RU98102792 A RU 98102792A RU 2122438 C1 RU2122438 C1 RU 2122438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acrylamide
hydrogel
polymer
polymer hydrogel
implant
Prior art date
Application number
RU98102792A
Other languages
English (en)
Other versions
RU98102792A (ru
Inventor
И.М. Красозов
Original Assignee
ООО "Космогель"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Космогель" filed Critical ООО "Космогель"
Priority to RU98102792A priority Critical patent/RU2122438C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2122438C1 publication Critical patent/RU2122438C1/ru
Publication of RU98102792A publication Critical patent/RU98102792A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химии полимеров и медицине. Сополимеризуют акриламид и сшивающий агент в водном растворе в присутствии окислительно-восстановительного инициатора полимеризации, причем в качестве сшивающего агента используют смесь, состоящую из 55 - 65 мас.% N,N'-метиленбис-акриламида, 10 - 25 мас.% N,N'-октаметиленбисакриламида и 25 - 35% диметакрилата тридекаэтиленгликоля. Полученный гидрогель имеет более высокую проницаемость для ВМС, образующих соединительную ткань, и обеспечивает стабильность формы имплантата. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к области химии полимеров и медицины, а именно к способу получения полимерного гидрогеля, и может быть использовано для коррекции дефектов мягких тканей организма человека или животного различной этиологии с целью восстановления врожденных и приобретенных дефектов.
Возможность моделировать протезы непосредственно в ходе операции с учетом конкретной хирургической операции является несомненным достоинством полимерных гидрогелевых материалов и существенно отличает их от традиционных эндопротезов с заранее заданной формой. Введение в клиническую практику инъекционной формы полимерных гидрогелей позволило разработать новые методы лечения, существенно упростить саму хирургическую операцию (иногда свести ее к простой инъекции) и весьма значительно облегчить страдания пациента. Преимуществами использования инъекционных гидрогелей является также отсутствие послеоперационных рубцов, а также возможность проведения операции в амбулаторных условиях под местной анестезией.
Обязательным условием для благоприятного исхода операции является стабильность имплантата на месте первоначальной инъекции, стабильность объема имплантата, мягкость кожного покрова при пальпации, минимальное побочное действие, высокая пористость, обеспечивающая проницаемость имплантата для водных растворов и его прорастание соединительной тканью.
Известен способ получения имплантата для пластики мягких тканей лица, вводимых путем инъекций из самоотверждающихся силиконовых материалов [Брусова Л.А., Острецова Н.И. Отдаленные результаты применения инъецируемых силиконовых компаундов при пластике мягких тканей лица, 1 Международная конференция "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и полимерных имплантатов", Москва, 1992, с. 173].
Недостатком этих материалов является низкая гидрофильность и отсутствие пористости, что препятствует проникновению водных растворов в объем имплантата и прорастанию их соединительной тканью. В результате стойкий положительный эффект наблюдается только у 74% пациентов.
Известен способ получения полимерного гидрогеля радикальной сополимеризацией гидроксиэтилметакрилата со сшивающим агентом, в качестве которого используют этиленгликольдиметакрилат [Coupek J., Krivakova M., Pokorny S., New hydrophilic materials for chromatography: glycol methacrylates, Journal of Polymer Science, Symposium, 1973, N 42, p. 185 - 190]. Гидрогели из гидроксиэтилметакрилата в виде материала губчатой структуры применяют для коррекции дефектов мягких тканей [Кудайбергенов И.О., Ромашов Ю.В., Тростенюк Н. В. , Парфенова Н.В., Особенности коррекции дефектов мягких тканей грудной стенки и молочных желез гидрогелевыми эндопротезами, I Международная конференция "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и полимерных имплантатов", Москва, 1992, с. 194 - 196]. Протезы на основе этого материала инертны, не вызывают воспалительных и аллергических реакций, в отличие от силиконовых протезов после имплантации не меняют своей формы во времени и могут быть носителями лекарственных веществ.
Недостатком этих гидрогелей является невысокая механическая прочность, что приводит к нарушению целостности протеза, а также изменение физико-механических свойств протеза во времени. Для предотвращения этих явлений эндопротезы необходимо покрывать полимерной пленкой, что значительно усложняет процесс изготовления эндопротеза и препятствует использованию этого материала для инъекционного введения.
Известен способ замещения мягких тканей инъекцией водного раствора коллагена [Ford C, Martin D.M., Warner T.F., Injectable collagen in laryngeal reabilitation, Laryngoscope, 1984, v. 94, p. 513 - 518]. Будучи введенным в организм коллаген образует гидрогель с удовлетворительными физико-механическими свойствами.
Недостатком этого гидрогеля является белковая природа коллагена. Этот белок подвержен действию протеолитических ферментов организма, что приводит к его гидролитическому расщеплению и разрушению эндопротеза.
Наиболее близким (прототип) к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения полимерного гидрогеля сополимеризацией в водном растворе в присутствии окислительно-восстановительного инициатора полимеризации 2,5 - 6,0% (мас.) акриламида и 0,025 - 0,09% (мас.) сшивающего агента [White M.L., Dorion G.H., Diffusion in a Grosslinked Acrylamide Polymer Gel. Journal of Polymer Science, 1961, v. 55, p. 731 - 740]. В качестве сшивающего агента используют N,N'-метиленбисакриламид. Получаемый гидрогель обладает достаточно высокой биологической инертностью, устойчив к изменению pH окружающей среды и ферментативному воздействию и его используют в качестве инъекционного материала для коррекции дефектов мягких тканей [Земсков В.С., Кебуладзе И.И., Павлык Б.И., Коломацкая Л.Б., Контурная пластика конечностей с применением гидрофильного полиакриламидного геля, II Международная конференция "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и полимерных имплантатов", Москва, 1995, с. 198 - 199]. Такие свойства полиакриламидного геля, как вязкость, эластичность и прочность можно изменять в широких пределах путем изменения концентрации акриламида и сшивающего агента [Иммобилизованные ферментs./ Под ред. Березина И.В., Антонова В. К., Мартинека К. -М.: Изд-во Московского университета, 1976, т. 1, с. 140 - 145].
Недостатком этого способа получения полимерного гидрогеля является нестабильность формы имплантата, обусловленная структурными особенностями гидрогеля: низким содержанием в полимерном гидрогеле внутренних пор большого размера и, как следствие, недостаточной проницаемостью гидрогелей для высокомолекулярных белков, формирующих соединительную ткань. Так, в гидрогеле, полученном сополимеризацией 6% (мас.) акриламида с 0,06% (мас.) N,N'-метиленбисакриламида, только 1,5 - 2% пор проницаемы для соединений с молекулярной массой свыше 67000 Да. Это приводит к тому, что после инъекции 20 мл такого гидрогеля кроликам подкожно объем сформированного имплантата после двух месяцев уменьшается на 40% и для нормальной коррекции требуется дополнительная операция.
Задачей настоящего изобретения является повышение в гидрогеле количества пор большого размера и тем самым увеличение проницаемости гидрогелей для высокомолекулярных соединений, образующих соединительную ткань после имплантации гидрогеля в живой организм и повышение стабильности формы имплантата.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения полимерного гидрогеля сополимеризацией акриламида и сшивающего агента в водном растворе в присутствии окислительно-восстановительного инициатора полимеризации в качестве сшивающего агента используется смесь, состоящая из 55 - 65% (мас.) N, N'-метиленбисакриламида, 10 - 25% (мас.) N,N'-октаметилен-бисакриламида и 25 - 35% диметакрилата тридекаэтиленгликоля. Причем акриламида и сшивающего агента берут в количестве 2,5 - 6,0% (мас.) акриламида и 0,025 - 0,09% (мас. ) соответственно.
Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В стеклянный стакан емкостью 150 мл вносят 95 мл бидистиллированной воды, в которой растворяют 5,0 г акриламида и 60 мг смеси, состоящей из 32 мг N,N'-метиленбисакриламида (55%), 9 мг N, N'октаметиленбисакриламида (15%) и 19 мг диметилакрилата тридекаэтиленгликоля (30%). В полученном растворе растворяют компоненты окислительно-восстановительного инициатора полимеризации: 8 мг персульфата аммония и 12 мкл N, N,N',N'-тетраметилэтилендиамина. Раствор вакуумируют для удаления растворенного кислорода до давления 10 - 15 мм рт. ст. и выдерживают при комнатной температуре в течение 30 минут. Полученный гель измельчают и промывают бидистиллированной водой до тех пор, пока показатель преломления промывных вод не становится равным показателю преломления воды.
Примеры 2 - 7. Процесс проводят по примеру 1, используя различные количества акриламида и сшивающих агентов (таблица 1).
Примеры 8 - 12 (контрольные). Процесс проводят по примеру 1, используя акриламид и сшивающие агенты в количествах, лежащих вне заявленных пределов (таблица 1).
Для изучения распределения пор по размерам измельченные гидрогели инкубируют с водным раствором сывороточного альбумина (молекулярная масса 67000). Определяя из равновесных степеней набухания общий объем пор геля и измеряя равновесную концентрацию сывороточного альбумина после инкубирования с гидрогеля, находят долю пор, проницаемых для этого соединения. Результаты приведены в таблице 2.
Для изучения стабильности формы имплантатов 20 мл гидрогеля вводят кроликам инъекционно подкожно и после двух месяцев оценивают состояние имплантата и измеряют его объем (табл. 2). В препарате, окрашенном гематоксилин-эозином, видна соединительно-тканая капсула, представляющая собой слои коллагеновых волокон зрелых с небольшим количеством клеточных элементов (в основном фиброциты располагающиеся по ходу коллагеновых волокон) и единичных макрофагов. Внутренняя поверхность капсулы более рыхлая, разволокненная на ее поверхности отельные глыбки базофильно-окрашенные. Каких-либо признаков хронического воспаления не обнаруживалось. По сравнению с имплантатами, полученными по способу-прототипу, при тех же сроках гели образуют вокруг себя капсулу средней толщины и существенно меньше уменьшаются в объеме. Гели при длительном пребывании в организме остаются неизменными и покрываются тонкой соединительно-тканой зрелой капсулой.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить в гидрогеле количества пор большого размера и тем самым увеличить проницаемость гидрогелей для высокомолекулярных соединений, формирующих соединительную ткань после имплантации гидрогеля в живой организм, и существенно повысить стабильность формы имплантата, что исключает необходимость проведения дополнительной операции.

Claims (2)

1. Способ получения полимерного гидрогеля сополимеризацией акриламида и сшивающего агента в водном растворе в присутствии окислительно-восстановительного инициатора полимеризации, отличающийся тем, что в качестве сшивающего агента используют смесь, состоящую из 55 - 65 мас.% N, N'-метиленбисакриламида, 10 - 25 мас.% N, N' -октаметиленбисакриламида и 25 - 35% диметакрилата тридекаэтиленгликоля.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что акриламида и сшивающий агент берут в количествах 2,5 - 6,0 мас.% и 0,025 - 0,09 мас.% соответственно.
RU98102792A 1998-02-25 1998-02-25 Способ получения полимерного гидрогеля RU2122438C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102792A RU2122438C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Способ получения полимерного гидрогеля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102792A RU2122438C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Способ получения полимерного гидрогеля

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2122438C1 true RU2122438C1 (ru) 1998-11-27
RU98102792A RU98102792A (ru) 1999-02-27

Family

ID=20202357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98102792A RU2122438C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Способ получения полимерного гидрогеля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2122438C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001049336A1 (en) * 1999-12-29 2001-07-12 Progen S.R.L. Biocompatible hydrogel and method of its production
WO2003084573A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-16 Obschestvo S Organichennoy Otvetstvennostyu 'vitagel' Polyfunctional biocompatible hydrogel and method for the production thereof
RU2493173C1 (ru) * 2012-03-22 2013-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения полиакриламидного гидрогеля
RU2499003C1 (ru) * 2012-03-22 2013-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения полиакриламидного гидрогеля

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3526320A1 (de) * 1984-07-24 1986-03-06 Ed. Geistlich Söhne AG für chemische Industrie, Wolhusen, Luzern Gelprothesen
RU2056863C1 (ru) * 1994-03-30 1996-03-27 Российско-американское акционерное общество закрытого типа "ИХФ Инт." Биологически совместимый материал для протезов и способ его получения

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3526320A1 (de) * 1984-07-24 1986-03-06 Ed. Geistlich Söhne AG für chemische Industrie, Wolhusen, Luzern Gelprothesen
RU2056863C1 (ru) * 1994-03-30 1996-03-27 Российско-американское акционерное общество закрытого типа "ИХФ Инт." Биологически совместимый материал для протезов и способ его получения

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
5 Madruga и др. Полимерные материалы в медицине. Гидрогели, ВЦП Киев.ред., Киев, 15.10.90, пер.ст. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001049336A1 (en) * 1999-12-29 2001-07-12 Progen S.R.L. Biocompatible hydrogel and method of its production
WO2003084573A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-16 Obschestvo S Organichennoy Otvetstvennostyu 'vitagel' Polyfunctional biocompatible hydrogel and method for the production thereof
CN1308039C (zh) * 2002-04-10 2007-04-04 生命胶股份有限公司 多功能生物兼容的亲水性凝胶及其制备方法
US7238761B2 (en) 2002-04-10 2007-07-03 Obschestvos Organichennoy Otvetstvennostyu “Vitagel” Multifunctional biocompatible hydrophilic gel and the method of gel manufacture
RU2493173C1 (ru) * 2012-03-22 2013-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения полиакриламидного гидрогеля
RU2499003C1 (ru) * 2012-03-22 2013-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения полиакриламидного гидрогеля

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3359036B2 (ja) 生体適合性のあるハイドロゲル
Zhu et al. Novel enzymatic crosslinked hydrogels that mimic extracellular matrix for skin wound healing
Lai Biocompatibility of chemically cross-linked gelatin hydrogels for ophthalmic use
US5981826A (en) Poly(vinyl alcohol) cryogel
ES2255707T3 (es) Uso de una membrana a base de colageno para preparar un implante destinado a la regeneracion guiada de tejidos.
Ratner et al. Synthetic hydrogels for biomedical applications
ES2338464T3 (es) Material compuesto, especialmente para uso medico, y procedimiento para producir el material.
EP1095665B1 (en) Wound-covering preparation, wound-covering material, and method of wound healing
JPH02503270A (ja) 包帯剤
BRPI0718615B1 (pt) processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico
US5286829A (en) Biocompatible polymer material and a process for producing same
CN111053947A (zh) 一种魔芋葡甘聚糖/鱼明胶水凝胶、其制备方法及应用
RU2122438C1 (ru) Способ получения полимерного гидрогеля
Zhou et al. Hemostatic sponge based on easily prepared crosslinked gelatin and sodium alginate for wound healing
UA76594C2 (en) Polyfunctional biocompalible hydrogel and method for its preparation
JP3337362B2 (ja) コラーゲンゲル、コラーゲンシートおよびその製造方法
White et al. Collagen films: effect of cross-linking on physical and biological properties
RU2034465C1 (ru) Состав для инъекции при эндопротезировании
CN107349464A (zh) 一种新型医用止血凝胶敷料的制备方法
CN118325129A (zh) 一种重组蛋白基温敏水凝胶及其制备方法和应用
Amudeswari et al. Short‐term biocompatibility studies of hydrogel‐grafted collagen copolymers
Denkbas et al. EGF loaded chitosan sponges as wound dressing material
RU2162343C2 (ru) Биосовместимый полимерный материал и способ его получения
US20080267919A1 (en) Angiogenesis-promoting substrate
JPS62260850A (ja) 医学用ポリアクリルアミドゲル及びその製法