Модифицированные углеродные сорбенты медицинского назначения: разработка, синтез и исследование свойств
Дроздецкая Мария Сергеевна
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наукАннотация
Разработаны методики синтеза углеродных сорбентов, модифицированных олигомерами гидроксикислот. Проведен обоснованный выбор модифицирующих кислот. С помощью метода 1Н, 13С ЯМР спектроскопии определены условия проведения поликонденсации гидроксикислот без сорбента. Синтез включают два основных этапа: пропитку углеродного сорбента водными растворами гидроксикислот различной концентрации и последующую многостадийную термообработку. Модифицированные гранулированные углеродные сорбенты содержат олигомеры гидроксикислот в количестве не менее 10-50 %, характеризуется мезопористой структурой и удельной площадью поверхностью не более 250 м²/г и общим объемом пор не более 0,5 см³/г. В статье представлены основные результаты физико-химических исследований полученных углеродных материалов (текстурные характеристики, рельеф и морфология, качественный состав функциональных групп и др.). Проведены стендовые медико-биологические испытания модифицированных сорбентов и установлено, что они обладают высокими антибактериальными и антимикотическими свойствами по отношению к антибиотикорезистентным патогенным микроорганизмам и их смесям (S. aureus, P. aeruginosa, E. Coli, Acinetobacter calcoaceticus, Candida albicans, Candida krusei и др.). Показано, что разработанные модифицированные углеродные сорбенты представляют интерес в качестве аппликационных материалов.
Ключевые слова
Библиографический список
- Фролова, А.В. Раневая инфекция. Состояние проблемы / А. В. Фролова, А. Н. Косинец, В. К. Окулич // Вестник ВГМУ. – 2014. – Т.13, №2. – С.62-69.
- Sara Reardon Bacterial arms race revs up, от 28.05.2015, Nature, Vol 521, P.402- 403 [Электронный ресурс: http://www.nature.com/news/antibiotic-alternatives-rev-up-bacterial-arms-race-1.17621]
- Суровикин, В. Ф. Новые гемо- и энтеросорбенты на основе нанодисперсных углерод-углеродных материалов / В. Ф. Суровикин, Л. Г. Пьянова, Л. С. Лузянина // Российский химический журнал. - 2007. -Т.LI, №5. - С.159-165.
- Баринов, С.В. Разработка углеродных сорбентов и перспективы их применения в акушерской практике: монография / С.В. Баринов, Л.К. Герунова, Ю. И. Тирская, Л. Г. Пьянова, О. Н. Бакланова, В. А Лихолобов. – Омск : Изд-во ИП Макшеевой Е.А., 2015. - 132 с.: ил.
- Рачковская, Л.Н. Углеродминеральные сорбенты для медицины / Л. Н. Рачковская. – Новосибирск, 1996. – 234 с.
- Пьянова, Л. Г. Разработка углеродных модифицированных сорбентов медицинского назначения / Л. Г. Пьянова, О. Н. Бакланова, В.А. Дроздов, В.А. Лихолобов, А.В. Седанова, М. С. Дроздецкая // Химия в интересах устойчивого развития. - 2014. - Т.22, № 6. - С. 633-641.
- Пьянова, Л.Г. Разработка способа модифицирования углеродных сорбентов полимером гликолевой кислоты с целью создания новых углеродных материалов медицинского назначения / Л. Г. Пьянова, О. Н. Бакланова, В. А. Лихолобов, В. А. Дроздов, А. В. Седанова, М. С. Дроздецкая // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2015. - Т. 51, №3. - С.293-301.
- Никифорова, Т. А. Применение молочной кислоты / Т. А. Никифорова, В. В. Евелева, А. П. Бочкова // Пищевая промышленность. - 1999. - № 1. - С. 30-31.
- Boomsma, B. L-Lactic Acid – A Safe Antimicrobial for Home- and Personal Care Formulations / B. Boomsma, E. Bikker, E. Lansdaal, P. Stuut // Sofw Journal. 2015. - V.141, № 10. – Р.2-5 Kornhauser, Andrija Applications of hydroxy acids: classification, mechanisms, and photoactivity / Andrija Kornhauser, Sergio G Coelho, Vincent J Hearing // Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. - 2010. - №3. – С.135–142.
- Кедик, С. А. Полимеры для систем доставки лекарственных веществ пролонгированного действия (обзор). Полимеры и сополимеры молочной и гликолевой кислот / С. А. Кедик [и др.] // Разработка и регистрация лекарственных средств. - 2013. - № 2 (3). - С.18-35.
- Кира Е.Ф. Биологическая роль кислотности влагалища. Механизмы стабильности и методы коррекции // Акушерство и гинекология. 2013. № 3. С.102-106.
- Wang C., Chang T., Yang H., Cui M. Antibacterial mechanism of lactic acid on physiological and morphological properties of Salmonella Enteritidis, Escherichia coli and Listeria monocytogenes // Food Control. 2015. № 47. Р. 231-236.
- Ozdil, D., Aydin, H.M. Polymers for medical and tissue engineering applications / D. Ozdil, H. M. Aydin // J. Chem. Technol. Biotechnol. - 2014. - № 89. - P.1793-1810.
- Lasprilla, Astrid J.R. Poly-lactic acid synthesis for application in biomedical devices / Lasprilla Astrid J.R. [et al.] // Biotechnology Advances. - 2012. - № 30. - P. 321–328.
- Полимеры в биологии и медицине / Коллектив авторов / Под ред. Майка Дженкинса // Пер. с англ. О.И. Киселева; науч. ред. Н. Л. Клячко. – М. : Научный мир, 2011. – 256 с. Шостак, Я. В. Теория термического анализа / Я. В. Шостак. – Москва, Мир. - 1987. - 447 С.
- Васильева, В. И. Микроскопический анализ морфологии поверхности ионообменных мембран / В. И. Васильева, Л. А. Битюцкая, Н. А. Зайченко // Сорбционные и хроматографические процессы. Вып. 2. - 2008. - Т.8. - С. 260.
- Gorrasi, G., Pantani, R. Effect of PLA grades and morphologies on hydrolytic degradation at composting temperature: assessment of structural modification and kinetic parameters / G.Gorrasi, R. Pantani // Polymer degradation and Stability. - 2013. - V. 98. - P. 1006-1014.
- Пат. 2541103 Российская Федерация, МПК А61К31/191, А61К33/44, А61К31/04, А61К31/10. Углеродный сорбент с антибактериальными и антимикотическими свойствами и способ его получения / Пьянова Л. Г. , Бакланова О. А. , Лихолобов В. А. , Седанова А. В. , Дроздецкая М. С. , Долгих Т. И. ; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН). - № 2014110419/15 ; заявл. 18.03.2014; опубл. 10.02.2015.
- The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing [Электронный ресурс: http://www.eucast.org].
- Пат. 2467029 Российская Федерация, МПК C08G63/06, C08G63/60, C08G63/78, C08G63/901. Способ получения биоразлагаемых полиэфиров / Потапов А. Г., Мозгунова Н. В. ; патентообладатель Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации. - № 2011142892/04 ; заявл. 25.10.2011; опубл. 20.11.2012.
- Шкарин, А. А. Выбор условий для получения олигомеров молочной кислоты / А. А. Шкарин, А. В. Яркова, Ю. Е. Похарукова, В. Т. Новиков // Вестник ТГУ. - 2014. - №385. - С. 224-226.
- Yin, Huihui Synthesis and Structure Control of L-Lactic Acid–Glycolic Acid Copolymer by Homo-Copolymerization / Huihui Yin [et al.]// Journal of Applied Polymer Science. - 2015. - P. 1-6.
- Garlotta, D. A Literature Review of Poly(Lactic Acid) / D. Garlotta // Journal of Polymers and the Environment. - 2001 (2002). - V. 9, N. 2. - P.64-65.
- Пат. 2527471 Российская Федерация, МПК C08G63/02, C08G63/64, C08G64/02. Полиэфирполикарбонаты олигомолочной кислоты/ Фомина Е. В. , Завражнов С. А. , Фомин В. А. , Кобякова Н. К. ; патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров"). - № 2013118372/04 ; заявл. 19.04.2013; опубл. 27.08.2014.
- Wang, N. Syntheses, сharacterization, biodegradation and drug delivery application of biodegradable lactic/glycolic acid polymers / N. Wang [et al.] // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. - 2000. - V. 11, №3. - P. 301-318
- Mols, Maarten Comparative analysis of transcriptional and physiological responses of Bacillus cereus to organic and inorganic acid shocks / Maarten Mols [et al.] // International Journal of Food Microbiology. – 2010. – V.137. – P.13-21.