CC BY
195. Основные методы лабораторных исследований в клинической бактериологии / под ред. ВОЗ. - Женева, 1994. - 131 с.
6. Стандартизащя приготування мь кробних суспензш / Ю. Л. Волянський [та шш.] // 1нформацшний лист про ново-введення в системi охорони здоров'я № 163-2006. Мшютерство охорони здоров'я Украши; Украшський центр науково'1 ме-дично'1 шформацп та патентно-лшензш-но'1 роботи. - Кшв : Укрмедпатентiнформ, 2006. - 10 с.
7. Державна Фармакопея Украши / Державне пщприемство «Науково-екс-пертний фармакопейний центр». - 1-е вид.
- Х.: Р1РЕГ, 2001. - Доповнення 1. - 2004.
- 520 с.
8. Бойко, Н. Н. Теория векторной алгебры в анализе свойств антимикробных препаратов / Н. Н. Бойко, А. И. Зайцев, Т. П. Осолодченко // Анналы Мечников-ского Института. - 2014. - №1. - С. 20-26.
9. Зайцев, О. I. Метод штегрального
оцшювання протимшробно'1 активносп препаратсв / О. I. Зайцев [та шш.] // 1нфор-мацшний лист про нововведення в сферi охорони здоров'я № 65-2015. МЫстер-ство охорони здоров'я Украши; Украшський центр науково! медично! шформацп та патентно-лшензшно'1 роботи. - Кшв: Укрмедпатентшформ, 2015. - 4 с.
10. Boyko, M. M. Pharmacoeconomic analysis of antibacterial medications used in dentistry / M. M. Boyko [et al.] // Clinical Pharmacy. - 2014. - Vol. 18, №1. - P. 59-64.
Адрес для корреспонденции:
61140, Украина, г. Харьков, ул. Невского, 18,
Национальный фармацевтический университет, кафедра Процессы и аппараты химико-фармацевтических производств, тел. +38(057)7718152, Boykoniknik@gmail.com, Бойко Н.Н.
Поступила 14.04.2015 г.
С. Г. Стёпин1, В. А. Журба2, И. С. Алексеев3
БАКТЕРИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ БИНТОВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯМИ
1 Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет 2 Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины 3 Витебский государственный технологический университет
Синтезированы мелкодисперсное серебро, полиакрилат серебра, полиакрилат меди, мелкодисперсный оксид цинка и оксид железа (III). Проведено модифицирование бинтов синтезированными соединениями и изучена бактерицидная активность бинтов.
Ключевые слова: бинты, повязки, бактерицидная активность, мелкодисперсное серебро, полиакрилат серебра, полиакрилат меди, оксид цинка, оксид железа (III).
ВВЕДЕНИЕ
Современная медицина использует разнообразные средства для лечения ран [1]. Одна из главных функций раневых повязок - защита раны от проникновения патогенной микрофлоры из окружающей среды. Традиционная ватно-марлевая повязка обеспечивает лишь надежную механическую защиту. Очевидно, что для профилактики гнойно-воспалительных осложнений целесообразно использование повязок с антимикробным действием [1-3]. Объектами
многих исследований являлись материалы на основе природного полисахарида - целлюлозы и ее производных. Преимуществом целлюлозных волокнистых материалов является наличие сырьевой базы и технологических процессов получения материалов различной формы: тканей (марли), нетканых и трикотажных полотен, ваты и т.п. Химическое модифицирование готовых физических форм целлюлозных волокнистых материалов и последующее их использование в качестве носителей лекарственных веществ является наиболее технологич-
ным, так как позволяет проводить процесс на существующем оборудовании. Именно в связи с дешевизной повязки на основе целлюлозных волокон не утратили своего значения до сих пор. Однако известно, что марля обладает высокой адгезией к ране, при лечении гнойных ран приводит к окклюзии, скоплению под повязкой раневого отделяемого, развитию патогенной микрофлоры. В то же время нельзя отрицать высокие гигиенические, сорбционные и физико-механические свойства повязок на основе целлюлозных волокон, что дает им право на существование наряду с новыми перевязочными средствами. В ряде случаев целлюлоза после химической модификации приобретает собственную физиологическую активность, что позволяет ее использовать в качестве лечебной формы без присоединения лекарственных веществ. Интересным является применение вискозного волокна, частично гидролизованного с помощью целлюлаз. Сорбция таким материалом стафилококка увеличивается на 90% по сравнению с исходным волокном, что способствует снижению контаминации раны.
Другое производное целлюлозы - кар-боксиметилцеллюлоза, содержащая функциональные группы кислотного типа, способная связывать в раневой среде пептиды, в частности эластазу, и таким образом подавлять ее активность. Хорошо известно применение монокарбоксилцеллюлозы в качестве кровоостанавливающей марли [4].
Производные целлюлозы являются потенциальными матрицами для физической или химической иммобилизации биологически активных веществ. Эффективны препараты на основе монокарбоксилцеллюло-зы, содержащие антибиотики основного характера (линкомицин, стрептомицин, канамицин, мономицин), связанные с матрицей методом ионно-обменной сорбции. Такие лекарственные средства сочетают ге-мостатическое действие с антимикробной активностью. Путем многократной пропитки материала растворимым соединением монокарбоксилцеллюлозы с линкомицином получена пленка с линкомицином, которая разрешена к применению и предназначена для профилактики и лечения гнойно-воспалительных процессов различной локализации и происхождения, особенно при наличии диффузной кровоточивости тканей [4].
К числу перспективных перевязочных средств относятся материалы, обладающие
комбинированным лечебным действием, в частности, ферментативным и антимикробным. Подобные покрытия подавляют воспаления и очищают раны от некротических масс. Применение иммобилизованных форм ферментов имеет ряд преимуществ перед нативными за счет повышения стабильности и уменьшения иммунологической и аллергической реакций организма в связи с понижением способности модифицированного фермента стимулировать образование антител и реагировать с ними.
Сотрудниками Витебского государственного медицинского университета разработаны и внедрены в производство эффективные перевязочные средства «Комбиксин» и «Диосепт». «Комбиксин» представляет собой стерильную салфетку, содержащую трипсин, диоксидин в сополимере полиакриловой кислоты, которые нанесены на трикотажное полотно. «Дио-септ» - перевязочное средство для местного лечения ран, содержащее иммобилизованную форму диоксидина. «Комбиксин» применяют в первую фазу раневого процесса, затем используют «Диосепт» и производят раннее пластическое закрытие раны. Применение этих средств является новым способом лечения гнойно-некротических ран, основанным на использовании сорбцион-ных, протеолитических и антимикробных свойств, стимулирующих заживление ран, и имеет ряд преимуществ перед известными средствами: использование в качестве основы сетчатого полотна (атравматич-ность при смене повязки), применение антисептика диоксидина, к которому не развивается устойчивость госпитальной флоры, иммобилизованных форм ферментов и антисептиков, что позволяет длительно высвобождать действующие вещества в раневую среду и поддерживать достаточную их концентрацию [5]. Это позволяет снизить расход лечебного препарата и токсичность материала. Простая пропитка марли антимикробными веществами не позволяет достигнуть такого эффекта [6].
Для лечения ожогов в настоящее время используют сетчатые гипоаллергенные повязки, содержащие инертные вещества, например, ланолин, парафин, воск. Для этой же цели и для лечения поверхностных ран применяют атравматичные повязки, содержащие антибактериальные лекарственные средства: хлоргексидин, фрамицетин, серебро. В качестве первичных повязок при
ожогах могут применяться различные геле-вые и гидроколлоидные покрытия. При обширных поверхностных ожогах в качестве средства первой помощи используют аэрозольные средства, эмульсии, мази и кремы, обладающие бактерицидным и обезболивающим действиями, например, содержащие соединения серебра. Поверхностные ожоги на лице можно лечить мазями на водорастворимой основе с левомицетином или ди-оксидином. Для лечения пациентов с ограниченными ожогами могут использоваться раневые покрытия «Активтекс», представляющие собой трикотажную основу с иммобилизованными на ней лекарственными средствами в комплексе с биосовместимым ранозаживляющим полимером, набухающим в воде и водных растворах, обеспечивающим поступление лекарственных средств в рану в течение 3 суток. Повязки «Активтекс» нового поколения не требуют смачивания, так как содержат иммобилизованные лекарственные средства в смесях полиэтиленгликолей [1, 2].
Целью настоящей работы является модифицирование хирургических бинтов мелкодисперсным серебром, полиакрила-тами серебра и меди, оксидами железа и цинка и исследование их бактерицидной активности.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Сушка бинтов. Сушку бинтов проводили в воздушном стерилизаторе Витязь ГП-40-3 с программированным регулированием температуры с шагом 10С и временем 1 минута. Облучение ультрафиолетовым светом осуществляли при помощи бактерицидной лампы ОББ-92У. Для микроволновой обработки использовали микроволновую печь LD MS-1724W.
Синтез бактерицидных материалов и обработка бинтов.
Полиакрилат серебра получали по методике [7]. Акриловая кислота очищена от ингибитора полимеризации перегонкой в вакууме. Температура кипения 52-530С/21 мм рт. ст. Получение полиакриловой кислоты проводили полимеризацией в водном растворе в присутствии инициатора - персульфата аммония. После синтеза полиакрилата серебра бинты пропитывали полученным раствором (образец №4) и сушили на воздухе при комнатной температуре, а затем в сушильном шкафу при температуре 850С. При
получении образца №8 бинт пропитывался суспензией полиакрилата серебра и подвергался сушке при температуре 850С.
Мелкодисперсное серебро получали пропиткой бинтов раствором нитрата серебра с восстановителем и фотолизом при помощи видимого и УФ - излучения с последующей сушкой бинтов на воздухе и в сушильном шкафу при температуре 1200С (образец №10).
Полиакрилат меди получали по методике, аналогичной полиакрилату серебра [7]. Исследована бактерицидная активность трех образцов бинтов, модифицированных полиакрилатом меди: №3 - бинт пропитан суспензией полиакрилата меди и высушен на воздухе, №7 - бинт пропитан суспензией полиакрилата меди и обработан микроволновым излучением в течение 5 мин (мощность излучения 350 Вт); №9 - бинт пропитан водной суспензией полиакрилата меди после ультразвуковой обработки.
Оксид цинка получали осаждением из раствора сульфата цинка раствором аммиака или раствором цинката натрия, концентрация растворов 1 моль/л. Образец №1 получали пропиткой бинтов раствором сульфата цинка с последующей обработкой стехиометрическим количеством раствора аммиака и сушкой в стерилизаторе при температуре 1300С. Образец №5 получали пропиткой раствором сульфата цинка, обработкой раствором цинката натрия, сушкой при температуре 850С и обработкой СВЧ в течение 20 минут.
Оксид железа (III) получали осаждением гидроксида железа из раствора нитрата железа (III), концентрация 0,5 моль/л 8%-ным раствором аммиака. Образец №2 получен пропиткой бинтов синтезированной суспензией гидроксида железа (III). Затем бинты высушивали при температуре 1600С. При приготовлении образца №6 бинты пропитывали раствором нитрата железа (III), высушивали на воздухе и осаждали гидроксид железа (III) раствором аммиака непосредственно на бинтах. Затем бинты сушили в сушильном шкафу при температуре 1600С и подвергали воздействию СВЧ-излучения. При термообработке происходит разложение гидроксида железа до соответствующего оксида.
Испытание бактерицидной активности [8]. Испытание бактерицидной активности проводили на следующих культурах: кишечная палочка Escherichia coli А
20 КМИЭВ В-39А, сальмонелла Salmonella Enteritidis КМИЭВ В-15, эпидермальный стафилококк Staphylococcus epidermidis КМИЭВ В-149 в концентрации 100 млн., сенная палочка Bacillus subtilis КМИЭВ В-1:10 суточной бульонной культуры разведения культур.
Микробиологические исследования проводили в двухслойном агаре. Образцы бинтов размером 10х15 мм раскладывали на поверхности твердого агара и аккуратно заливали мягким агаром тест-культурой. Измерение зоны задержки роста проводили микроскопическим методом. В качестве контроля использовали необработанные бинты.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Все испытанные образцы бинтов проявили бактерицидную активность в отношении кишечной палочки Escherichia coli А 20 КМИЭВ В-39А, наиболее высокая активность наблюдалась у бинтов, обработанных мелкодисперсным серебром (образец №10). Образцы оксида цинка, оксида железа и полиакрилата меди (№ 1-3) оказались неэффективными в отношении сальмонеллы Salmonella Enteritidis КМИЭВ В-15. Остальные образцы оказались достаточно эффективными по отношению к вышеука-
занным культурам, наиболее выраженная активность проявилась у образца №10.
В отношении эпидермального стафилококка Staphylococcus epidermidis КМИЭВ В-149 неэффективными оказались образцы оксида цинка, оксида железа и полиакри-лата меди (№ 1-3, 6, 7). Самым эффективным оказался образец мелкодисперсного серебра №10. Наименьшее количество испытанных образцов проявило активность в отношении сенной палочки Bacillus subtilis КМИЭВ: образцы мелкодисперсного серебра (№10,8), полиакрилата меди (№9), оксида железа (№6) и оксида цинка (№5). Наибольшую активность, как и в предыдущих случаях, проявил образец №10.
Следует отметить, что осаждение ги-дроксида цинка раствором цинката натрия с последующим разложением до оксида цинка при помощи СВЧ-излучения увеличивает бактерицидную активность по сравнению с оксидом цинка, осажденным раствором аммиака. Образцы №5 и №9 близки по своей бактерицидной активности, образец №9 более активен к сальмонелле Salmonella Enteritidis КМИЭВ В-15 и эпидермальному стафилококку Staphylococcus epidermidis КМИЭВ В-149. Результаты испытания бактерицидной активности бинтов приведены в таблице.
Таблица - Испытания бактерицидной активности бинтов
№ образца Бактерицидное E. coli А 20 КМИЭВ В 39А S. Enteritidis КМИЭВ В-15 S. epidermidis КМИЭВ В-149 B. subtilis КМИЭВ В
средство диаметр зоны, мм
1 Оксид цинка (сушка при температуре 1300С) 2 отсутствует отсутствует отсутствует
2 Оксид железа (пропитка бинтов суспензией) 5 отсутствует отсутствует отсутствует
3 Полиакрилат меди (сушка на воздухе) 6 отсутствует отсутствует отсутствует
4 Полиакрилат серебра (обработка раствором) 7 12 7 отсутствует
5 Оксид цинка (обработка СВЧ) 12 10 9 10
6 Оксид железа (обработка СВЧ) 15 11 отсутствует 7
7 Полиакрилат меди (обработка СВЧ) 10 9 отсутствует отсутствует
8 Полиакрилат серебра (обработка суспензией) 12 13,5 11,5 11,5
9 Полиакрилат меди (обработка ультразвуком) 11,5 13 12,5 10
10 Мелкодисперсное серебро 20,5 15 20 15
11 Контроль отсутствует отсутствует отсутствует отсутствует
Результаты исследования показали, что образец №10 превосходит по бактерицидной активности образцы №5 и №9 примерно в 1,5-2 раза.
Несмотря на то, что образцы на основе полиакрилата меди (№9) и оксида цинка (№5) уступают по бактерицидной активности бинтам, обработанным мелкодисперсным серебром (№10), они могут быть более дешевой и доступной альтернативой мелкодисперсному серебру.
Таким образом, установлена высокая бактерицидная активность предложенных нами бактерицидных бинтов на основе мелкодисперсного серебра, полиакрилатов серебра и меди, оксида цинка и оксида железа.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Получены бинты, модифицированные мелкодисперсными частицами серебра, оксида цинка, оксида железа (III), полиакри-латом серебра и полиакрилатом меди.
Исследована бактерицидная активность модифицированных бинтов. Установлена высокая бактерицидная активность большинства испытанных составов в отношении кишечной палочки Escherichia coli А 20 КМИЭВ В-39А, сальмонеллы Salmonella Enteritidis КМИЭВ В-15, эпидермального стафилококка Staphylococcus epidermidis КМИЭВ В-149, сенной палочки Bacillus subtilis КМИЭВ В-1:10. Установлена более высокая бактерицидная активность бинтов, модифицированных мелкодисперсным серебром, и возможность получения более дешевых бинтов на основе оксида цинка и полиакрилата меди.
SUMMARY
S. G. Stepin, V. A. Zhurba, I. S. Alekseev BACTERICIDAL ACTIVITY OF BANDAGES MODIFIED BY FINE-DISPERSED METALS AND THEIR COMPOUNDS
Fine-dispersed silver, silver polyacrylate, copper polyacrylate, fine-dispersed oxide of zinc and iron (III) oxide are synthesized. It is carried out modifying of bandages by the synthesized compounds and bactericidal activity of bandages is studied.
Keywords: bandage, bandages, bactericidal activity, fine-dispersed silver, silver po-lyacrylate, copper polyacrylate, zinc oxide, oxide of iron (III).
Научные публикации ЛИТЕРАТУРА
1. Назаренко, Г. И. Рана, повязка, больной / Г. И. Назаренко, И. Ю. Сугурова, С. П. Глянцев. - М.: Медицина, 2002. - 472 с.
2. Бледнов, А. В. Перспективные направления в разработке новых перевязочных средств / А. В. Бледнов // Новости хирургии. - 2006. -Т.14. - № 1. - С. 9-19.
3. Биологически активные перевязочные средства в комплексном лечении гнойно-некротических ран / Под ред. В. Д. Федорова, И. М.Чижа. - М.: МЗ РФ, 2000. - 36 с.
4. Капуцкий, Ф. Н. Лекарственные препараты на основе производных целлюлозы / Ф. Н. Капуцкий, Т. Л. Юркштович.
- Мн.: Университетское, 1989. - 111 с.
5. Бледнов, А. В. Результаты применения перевязочных средств «комбиксин» и «диосепт» в клинике (клинические испытания перевязочных средств) / А. В. Бледнов // Новости хирургии. - 2007. - Т.15. - № 2.
- С. 90-97.
6. Афиногенов, Г. Е. Антимикробные полимеры / Г. Е. Афиногенов, Е. Ф. Пана-рин. - СПб: Гиппократ,1993. - 264 с.
7. Аргакрил - новое антисептическое и гемостатическое средство: патент (19) RU(11) 2220982(13 )C2 / Н. В. Воронков, В. А. Лопырев, Л. М. Антоник, К. А. Абазаева, А. С. Коган, Е. Г. Григорьев, Т. В. Фадеева, В. И. Марченко; заявитель Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН; заявлено 05.01.2001; опубликовано 10.01.2004.
8. Влияние экзогенных факторов на состояние здоровья и продуктивность коров / Э. И. Веремей [и др.] // Актуальные проблемы ветеринарной хирургии: материалы Международной научной конференции (г. Ульяновск, 6-7 октября 2011 г.). - Ульяновск: ГСХА, 2011. - С. 20-30.
Адрес для корреспонденции:
210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27,
УО «Витебский государственный ордена Дружбы
народов медицинский университет»,
кафедра органической химии,
тел. раб. 8(0212)370828,
e-mail: : stepins@tut.by,
Стёпин С .Г.
Поступила 08.05.2015 г.
