CC BY
73
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ШОВНЫЙ МАТЕРИАЛ - ПОЛИДИОКСАНОН
Лисин Антон Викторович, Ахмедова Айсел Икрамовна
студенты ФГБОУ ВПО «КНИТУ», г.Казань Федорчук Анна Николаевна аспирант ФГБОУ ВПО «КНИТУ», г.Казань Спиридонова Регина Романовна
доцент кафедры ТСКФГБОУВПО «КНИТУ»,г.Казань
АННОТАЦИЯ
В работе рассмотрено применение полидиоксанона в качестве шовного материала. Показано, что полидиокса-нон обладает хорошими свойствами, однако его производство ограничено трудностью его синтеза ABSTRACT
In this work the application of polydioxanone suture was reviewed. It is shown that polydioxanone has good properties, but its production is limited because of difficulty of its synthesis
Ключевые слова: полидиоксанон, шовные материалы, хирургическая нить Keywords: polydioxanone, sutures, surgical filament
Несмотря на разработку шовных материалов на основе полиамидов, полиэфиров, полиолефинов и других полимеров, характеризующихся высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к микроорганизмам, вопрос изыскания и разработки новых полимеров в поисках «идеального» шовного материала до настоящего времени не утрачивает актуальности [1].
По способности к биодеструкции (рассасыванию в организме) шовный материал делится на: рассасывающийся, условно рассасывающийся, нерассасывающийся. К нерассасывающимся относятся нити, изготавливаемые из полиэфирных волокон (лавсан или полиэфиры), полио-лефинов (полипропилена), полиамидов, фторполимеров и стали или титана.
К рассасывающимся материалам относят: кетгуты, синтетические рассасывающиеся нити, которые изготавливаются из полиглекапрона, полигликолевой кислоты или полидиоксанона. Одним из требований к рассасывающейся нити является способность после выполнения
о
Каталиаагор
О
Пара-диошнон
А
своей функции полностью рассасываться, не вызывая существенных изменений со стороны тканей. Сроки «биодеградации» шовного материала должны быть более длительными, чем время, необходимое для формирования полноценного рубца. Продукты деструкции нитей должны включаться в метаболические процессы в организме, не оказывая отрицательного влияния на них. Если этого не происходит, то остающиеся в организме продукты деструкции шовного материала не должны по количеству превышать физиологически допустимых норм [1, с. 94], [2, с. 158-161].
Наиболее интересным и наименее изученным рассасывающимся шовным материалом является полидиок-санон (ПДО). ПДО представляет собой линейный полимер, образующийся в ходе каталитической полимеризации гетероциклического соединения - парадиокса-нона (рисунок 1).
О-СНгСНгОСНг—С
Полидиоксанон
Рисунок 1. Процесс синтеза полидиоксанона
Рисунок 2. Процесс деградации монофиламентной полидирксаноновой нити в условиях in vitro, микрофотографии при различном увеличении: A, B - на сроке 4 недели; C, D - 6 недель; E, F - 8 недель; G, H, I, J - 10 недель [3]
Преимуществом ПДО является его длительная деградация, он является монофиламентным (т.е. состоящим из единого цельного волокна), из чего следует легкость его переработки и простота оборудования, также его сила натяжения и надежность узлов совпадает с показателями полифиламентных шовных материалов. ПДО рассасывается на 90 день, полностью через 6 месяцев гидролизом
(рисунок 2). Кроме того, ПДО сохраняет первоначальную прочность натяжения длительное время - 95% от исходной прочности до 10-го дня с момента операции; к 28-ому дню с момента сохраняет приблизительно 70% от исходной прочности натяжения (рисунок 3). Это имеет особое значение при замедлении процесса заживления ран, например, у пациентов, страдающих диабетом.
В исследовании [4] при сравнении пяти видов шовных материалов (ПДО, полипропилен, полиамид, по-лиглактин - сополимер гликолевой и молочной кислот, металлические клипсы), использующихся для сшивания кожи, именно ПДО характеризовался наименьшими проявлениями раздражающего действия.
В последние годы ПДО получил широкое применение в инъекционной косметологии. Косметологов привлекла простота использования и низкая стоимость нити по сравнению с инъекциями биоревитализантов, филлеров и других средств эстетической медицины [5]. Стоимость армирования нитями в среднем составляет 2 -3 тысячи долларов. Объемы производства нитей из ПДО в Корее оцениваются примерно в 10 млн единиц. В Россию за 2012 г. импортировано 1,7 млн единиц такой продукции. Если учесть, что на одну омолаживающую процедуру уходит в среднем 20 нитей, то косметологи сделали около 800 тысяч нитевых инъекций, что почти в полтора раза больше числа манипуляций, проведенных с применением ботулотоксинов [6].
Поскольку ПДО относится к рассасывающиемся шовным материалам, его применение возможно в следующих видах хирургических операций:
• Пластическая хирургия
• Урология
• Операции на коже.
• Ушивание ран, включающих фасцию.
В данный момент в России нити на основе ПДО практически не производятся. Это обусловлено рядом проблем, возникающих как при синтезе мономера, так и при синтезе полимера. Причина заключается в сложности получения п-диоксанона необходимой для полимеризации степени чистоты с высоким выходом, сложности его хранения, связанной с лёгкой его олигомеризацией уже при комнатной температуре, и сложности получения полимера высокой молекулярной массы. Пока его методы синтеза и очистки описаны только в патентной литературе
[7].
Этот факт говорит о зависимости медицинских учреждений от импортной продукции. Особенностью синтеза ПДО является высокая чувствительность реакции к примесям, особенно гидроксильного характера, которые
ведут к реакциям переэтерификации и олигомеризации мономера [8].
Полимеризацию n-диоксанона проводят как в растворе, так и в массе. При проведении реакции в растворе в качестве среды используют бензол, толуол, ксилол, ди-оксан, диэтиловый эфир, хлороформ, тетрагидрофуран [8]. При полимеризации в массе можно выделить три основных метода: проведение процесса при высокой температуре (больше 100°С) в течение короткого промежутка времени [9], проведение полимеризации при низкой температуре длительное время [10] и комбинация этих методов - проведение процесса при высокой температуре короткий промежуток времени с дальнейшим понижением температуры и длительной выдержкой.
Существующие методы получения ПДО для формирования хирургических нитей обладают рядом недостатков. Синтез ПДО проводиться в несколько стадий, при этом продолжительность каждой стадии составляет от нескольких дней до недель. Для использования полученного ПДО в качестве шовного материала его необходимо очистить от остаточного мономера и различных примесей, что является технологически и экономически невыгодным. Поэтому поиск новых инициирующих систем и методов синтеза ПДО является актуальным.
Список литературы
1. Пучков, К.В. Новые синтетические шовные материалы в хирургии текст. Рязань, 2009. - 94 с.
2. Рублёва, К. И. Влияние различных шовных и вспомогательных материалов на кислородзависимую функцию перитонеальных фагоцитов текст. / К.И. Рублёва, O.A. Мынбаев, Л.В. Адамян и др.//Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2011.- № 2. - С. 158-161.
3. Sabino M.A., Gonzalez S., Marquez L., Feijoo J.L. Study of the hydrolytic dégradation of polydioxanone PPDX. Polymer Degrad Stabil. 2000, 69, 2: 209-216
4. Parara S.M., Manios A., de Bree E., Tosca A., Tsiftsis D.D. Signif cant dif erences in skin irritation by common suture materials assessed by a comparative computerized objective method. Plast Reconstr Surg. 2011; 127, 3: 1191-1198
5. Прошивка резвдента.[электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vademec.ru/magazines /article38696.html
6. Шить стало веселее. [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vademec.ru /magazines/ article 38693.html
7. Кузнецов В.А. Синтез циклических сложных эфи-ров и биоабсорбируемых полимеров на их основе: дис. канд. хим. наук. / В.А. Кузнецов - Екатеринбург, 2014. - 156 с.
8. Uf C.R., Scott A.D., Pockley A.G., Phillips R.K.S. Inf uence of soluble suture factors on in vitro macrophage function. Biomaterials. 1995; 16, 5: 355-360.
9. Yang K.-K. Poly(p-dioxanone) and its copolymers./ K.K. Yang, X.-L. Wang, Y.-Z. Wang. // J. Macromol. Sci.: C.2002. Vol. C42. P.373-398.
10. Пат.6448367 СШАМПКС08 G 63/82, D 01 F 6/62, C 08 G 63/08 Method of producing poly(p-dioxanone) monofilaments and method for producing the same / H. Akieda, Y. Shioya, M. Kajita; патентооблада-тельМ^ш Chemicals 1пс.;заявл. 13.09.99; опубл. 10.09.02, Chem. Abstr.Vol.134:22974g 8c
СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНОГО ДИАНТИПИРИЛМЕТАНА
Строганова Елена Алексеевна
Старший преподаватель кафедры химии Оренбургского государственного университета
Улядарова Виктория Евгеньевна Студентка Оренбургского государственного университета
Журавлева Дарья Вячеславовна Студентка Оренбургского государственного университета. г. Оренбург
E.A. Stroganova, V.E. Ulyadarova, D. V. Zhuravleva
The article describes the method of synthesis of a novel diantipyrylmethane. The structure of the product synthesis on the basis of IR spectroscopy and circuits most likely reactions converting antipyrine involving glyoxal, glycolaldehyde and benzaldehyde.
Tags: antipyrine, diantipyrylmethane, glycolaldehyde, glyoxal, homolog synthesis, condensation, structure, IR spectroscopy.
АННОТАЦИЯ
В статье описывается методика синтеза нового производного диантипирилметана. Предложена структура продукта синтеза на основании данных ИК-спектроскопии, а также схем наиболее вероятно протекающих реакций превращения антипирина при участии глиоксаля, гликолевого альдегида и бензальдегида.
Ключевые слова: антипирин, диантипирилметан, гликолевый альдегид, глиоксаль, гомолог, синтез, конденсация, структура, ИК-спектроскопия.
Направление органического синтеза хелатообразу-ющих производных азотсодержащих гетероциклов особенно актуально на сегодняшний день ввиду широкого применения этих соединений в различных областях химии, физики и химической технологии. Многие методы экстракционного разделения ионов d- металлов, различных видов химического анализа ионов редких и рассеянных элементов, а также получения устойчивых молекулярных магнетиков основаны на хелатировании ионов металлов в растворах. В частности, диантипирилметан и его гомологи нашли широкое применение в аналитической химии ионов кадмия, висмута, таллия, осмия, титана, кобальта (II), железа (III), меди (I), цинка, сурьмы, индия, галлия, германия и многих других элементов [2].
Целью настоящей работы явилось получение гомолога ряда ароматических производных диантипирилме-тана на основе антипирина, этиленгликоля и бензальде-гида.
Антипирин или феназон (рисунок 1) относится к производным пиразолона, впервые полученным синтетическим способом Людвигом Кнорром в 1883 году [1]. Став одним из первых синтетических анальгетиков, антипирин в настоящее время широкого применения в медицинской практике не имеет. По химической природе функциональных групп антипирин относится к ряду слабых однокис-лотых оснований (рКа 1,5), способных благодаря ароматической природе пиразолонового кольца выступать в качестве субстрата в реакциях конденсации, протекающих по типу электрофильного замещения в ароматическое кольцо. При взаимодействии с альдегидами антипирин конденсируется с образованием диантипирилметанов; с кетонами, содержащими электронодонорные заместители, дает антипириновые красители типа хромпиразолов; сочетается с диазосоединениями с образованием азокра-сителей [3].
Рисунок 1 - Структурная формула антипирина
Синтез ароматического производного диантипи-рилметана осуществляли с применением этиленгликоля, антипирина и бензальдегида в качестве исходных реагентов, а также хлороводородной кислоты, серной кислоты,
аммиака и раствора едкого натра. В качестве базовых были выбраны методики окисления этилового спирта хромовой смесью [4], а также синтеза диантипирилметана и
