[1]Изобретение относится к способам получения полимерного гидрогеля для изготовления лечебных пленочных материалов медицинского назначения.
[2]Изобретение относится к химии полимеров и медицине, а именно к способам получения композитных материалов из поливинилового спирта для изготовления лечебных гелей с высокой адгезией и быстрым образованием защитной пленки.
[3]В настоящее время гидрогели находят широкое применение в качестве модификаторов различных полимерных материалов, предназначенных для контакта с открытыми ранами и покровами кожи. Но эффективность таких составов очень мала и редко используется в ветеринарии, аналоги зарубежные с хорошей эффективностью в лечении гнойно-некротических заболеваний в ветеринарии стоят немалых денег, и не каждый рядовой фермер способен приобрести подобные препараты. Сейчас очень актуальной является задача в создании высокоэффективной лечебной полимерной основы с простой схемой производства, доступными реактивами и невысокой стоимостью.
[4]Известен способ получения полимерных гидрогелей (Пат. 1597371, 1990). в котором водорастворимый полимер - поливиниловый спирт или крахмал - смешивают с 2-гидроксиэтилметакрилатом и поли-N-винилпирролидоном в апротонном растворителе при определенной температуре в течение 0,2-3 часов. SU 1597371, МПК C08L 29/04, C08L 39/06, B29D 11/00, опубл. 07.10.1990.
[5]Однако 2-гидроксиэтилметакрилат раздражает кожу и слизистую при прямом попадании, а поли -N-винилпирролидон редко, но дает аллергическую реакцию.
[6]Известен способ получения криогеля поливинилового спирта, заключающийся в том, что поливиниловый спирт растворяют в диметилсульфоксиде, гидрофобный наполнитель вносят в полученный раствор с дальнейшим замораживанием приготовленной суспензии при температуре 15…-30°С, выдерживают в замороженном состоянии в течение 1-24 ч с последующим оттаиванием и дальнейшей промывкой водой полученного композитного криогеля для замены диметилсульфоксида на воду. RU 2190644, МПК C08L 29/04, опубл. 10.10.02.
[7]К недостаткам способа относится длительность процесса.
[8]Известен состав гидрофильного геля на основе редкосшитого полимера хитозана, где в качестве стабилизатора используют поливиниловый спирт. Недостатком является то, что этот гель используется совместно с перевязочными средствами и не образует отдельно устойчивую пленку. RU №2422133, A61K 9/00, A61L 15/22, A61L 15/28, A61F 13/02, A61L 15/44, опубл. 27.06.2011.
[9]Известен способ получения биопрепарата, включающий смешивание оксигидроксида железа с водорастворимым полимером с последующей обработкой суспензии ультразвуком, при этом используют гелеобразный оксигидроксид железа (ОГЖ-гель), выделенный на станциях обезжелезивания подземных вод, водорастворимый полимер и дополнительно вводят глицерин. В качестве водорастворимого полимера используют полимер, выбранный из группы поливиниловый спирт (ПВС), полиэтиленгликоль (ПЭГ), поливинилпирролидон (ПВП) или полиакриламид (ПАА). RU 2466713, МПК A61K 9/06, A61K 47/30, А61Р 17/02, A61J 3/04, A61K 33/26, B01J 9/10, опубл. 20.11.2012.
[10]Наиболее близким к заявляемому изобретению является US 20070167541 Systems and methods for controlling and forming polymer gels (Cambridge Polymer Group) 19.07.2007. см. параграф [0207], п. 164-166 формулы. В документе раскрывается способ получения гидрогеля винилового полимера, выбранного в том числе из поливинилового спирта. Способ получения гидрогеля с виниловым полимером включает стадии получения раствора винилового полимера, содержащего виниловый полимер, растворенный в первом растворителе, в частности в воде; нагревание раствора винилового полимера до температуры, повышаемой выше температуры плавления физических ассоциаций винилового полимера, смешивание раствора винилового полимера с гелеобразователем, в частности с этиловым спиртом, где полученная смесь имеет более высокий параметр взаимодействия Флори, чем раствор винилового полимера, вызывающий гелеобразование смеси раствора винилового полимера и гелеобразователя; и контролируют скорость гелеобразования с образованием вязкоупругого раствора, в котором обрабатываемость поддерживается в течение заданного периода времени, тем самым создавая гидрогель винилового полимера, имеющий желаемое физическое свойство.
[11]Однако данное изобретение не содержит информации о получении гидрогеля для лечебных пленочных материалов медицинского назначения, которые имеют пониженное время отверждения.
[12]Задачей настоящего изобретения является создание гидрогеля поливинилового спирта с вязкостью, способной к быстрому образованию защитной пленки, за счет уменьшения времени отверждения, расширяющего арсенал средств для изготовления лечебных пленочных материалов медицинского назначения.
[13]Задача изобретения достигается способом получения гидрогеля поливинилового спирта для изготовления лечебных пленочных материалов медицинского назначения, включающим растворение поливинилового спирта в первом растворителе - воде с последующим добавлением второго растворителя этилового спирта, согласно изобретению поливиниловый спирт измельчают до получения фракции не более 0,5 мм, растворение поливинилового спирта в воде осуществляют при температуре 70-80°С, добавление этилового спирта осуществляют при снижении температуры до 60-70°С, затем температуру снижают до 40-50°С и после введения растворителей вводят сухой бриллиантовый зеленый, диметилсульфоксид и феноксиэтанол при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
[14]| Поливиниловый спирт | 15,0-35,0 |
| Этанол | 5,0-10,0 |
| Диметилсульфоксид | 3,0-7,0 |
| Феноксиэтанол | 0,5-1,0 |
| Дистиллированная вода | Остальное |
[15]При этом в способ можно дополнительно вводить сухой бриллиантовый зеленый в количестве 1-3 мас. % от общей массы гидрогеля.
[16]Отличием заявляемого способа от известных является простота, доступность компонентов. Вводимый в гель диметилсульфоксид, обладающий обезболивающим, противовоспалительным и бактерицидным действием, является биполярным апротонным растворителем, хорошо смешивается с этиловым спиртом и участвует в гелеобразовании. При этом растворители диметилсульфоксид и феноксиэтанол выступают в качестве стабилизаторов вязкости, так как их добавление в гидрогель поливинилового спирта приводит к изменению баланса межмолекулярного взаимодействия, которое выражается в смещении свободной межфазной энергии Гиббса в сторону ее увеличения за счет адгезионно-способных свободных радикалов функциональных ОН-групп поливинилового спирта. См. показатели вязкости в табл. 1, при их добавлении вязкость резко возрастает. При нанесении на кожу уменьшается энергия Гиббса, что, в свою очередь, способствует увеличению прочностных и адгезионных свойств пленок. Также эти растворители при стереохимическом соотношении компонентов приводят к аморфизации кристаллической фазы ПВС, а следовательно, увеличивается подвижность и гибкость макромолекул полимера, что приводит к увеличению адгезионной способности ПВС. Что касается бриллиантового зеленого, то он выступает в качестве индикатора, так как при образовании гнойных воспалений в области раны меняется рН и бриллиантовый зеленый меняет цвет до желто-зеленого или кислотного желтого в зависимости от кислотности раствора. Растворение поливинилового спирта при температуре воды 70-80°С позволяет получить однородный гель и предотвратить протекание гидролитической деструкции полимера. Снижение температуры до 60-70°С способствует началу увеличения межмолекулярного взаимодействия и вязкости, а введение диметилсульфоксида и феноксиэтанола в качестве стабилизаторов вязкости позволяет получить гель с увеличенными прочностными и адгезионными свойствами пленок.
[17]Способ иллюстрируется примерами 1-5.
[19]Способ осуществляют следующим образом: вначале измельчают поливиниловый спирт в мельнице, затем просеивают через вибросита и отбирают фракцию меньше 0,5 мм. После чего данный мелкодисперсный порошок поливинилового спирта растворяют в нагретой до 70-80°С дистиллированной воде при постоянном помешивании на водяной бане до получения однородного гидрогеля. После снижения температуры до 60-70°С в гидрогель добавляют этанол в заданном количестве и продолжают перемешивать. Это позволит уменьшить время отверждения готовой лечебной полимерной пленки. Затем добавляют сухой бриллиантовый зеленый в заданном количестве, что придает гелю антисептическое свойство. Для осуществления способа компоненты берут в следующих количествах, мас. %:
[20]| Поливиниловый спирт | 15 |
| Этанол | 10 |
| Бриллиантовый зеленый | 1 |
| Дистиллированная вода | 74 |
[21]Свойства полученного гидрогеля приведены в табл. 1.
[22]Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1.
[23]При этом после добавления этанола уменьшают температуру гидрогеля до 40-50°С и добавляют диметилсульфоксид. Затем добавляют бриллиантовый зеленый. При этом для осуществления способа компоненты берут в следующих количествах, мас. %:
[24]| Поливиниловый спирт | 20 |
| Этанол | 8 |
| Диметилсульфоксид | 5 |
| Бриллиантовый зеленый | 2 |
| Дистиллированная вода | 65 |
[25]Свойства полученного гидрогеля приведены в табл. 1.
[26]Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. При этом после добавления этанола уменьшают температуру гидрогеля до 40-50°С и добавляют феноксиэтанол. Затем добавляют бриллиантовый зеленый. При этом для осуществления способа компоненты берут в следующих количествах, мас. %:
[27]| Поливиниловый спирт | 25 |
| Этанол | 6 |
| Феноксиэтанол | 0,75 |
| Бриллиантовый зеленый | 2 |
| Дистиллированная вода | 66,25 |
[28]Свойства полученного гидрогеля приведены в табл. 1.
[29]Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. При этом после добавления этанола уменьшают температуру гидрогеля до 40-50°С и добавляют диметилсульфоксид и феноксиэтанол. Затем добавляют бриллиантовый зеленый. При этом для осуществления способа компоненты берут в следующих количествах, мас. %:
[30]| Поливиниловый спирт | 20 |
| Этанол | 5 |
| Диметилсульфоксид | 3 |
| Феноксиэтанол | 0,5 |
| Бриллиантовый зеленый | 2 |
| Дистиллированная вода | 69,5 |
[31]Свойства полученного гидрогеля приведены в табл. 1.
[32]Пример 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1 и 4. При этом для осуществления способа компоненты берут в следующих количествах, мас. %:
[33]| Поливиниловый спирт | 35 |
| Этанол | 6 |
| Диметилсульфоксид | 7 |
| Феноксиэтанол | 1 |
| Бриллиантовый зеленый | 3 |
| Дистиллированная вода | 48 |
[34]Увеличенное содержание поливинилового спирта позволяет использовать гель для глубоких ран с высокой вязкостью и усиленным ранозаживляющим и анестезирующим действием.
[35]Свойства полученного гидрогеля приведены в табл. 1.
[36]
[37]Из таблицы следует, что составы 1 и 3, полученные заявляемым способом, имеют показатели, которые позволят использовать их в качестве средства для обработки небольших ран и царапин. Добавление компонентов, таких как диметилсульфоксид и феноксиэтанол, делает составы более устойчивыми к набуханию и они имеют повышенную вязкость, что позволит использовать их для лечения глубоких ран.
