Технология получения текстильных и гидрогелевых депо-материалов с радиопротекторными свойствами (1095146), страница 26
Текст из файла (страница 26)
С це-108лью возможного объяснения этого факта и сравнения антимикробных свойств полимеров, которые предполагается использовать для создания разрабатываемых материалов, нами была определена бактериостатическая активность образцов трикотажного полотна с нанесенными на нихпо технологии текстильной печати полимерными композициями на основе альгината натрия,пектина № 1, пектина № 4 (содержание полимеров в композиции составляло 7 %), не подвергавшихся стерилизации.
ТМ были напечатаны полимерной композицией, высушены на воздухепри температуре помещения, а затем герметично упакованы в полиэтиленовые пакеты. Исследование антибактериальной активности проводили через 1 месяц после изготовления образцов.Согласно полученным результатам, роста микрофлоры под образцами обнаружено не было(Приложение Б). Все образцы обладают бактериостатической активностью по отношению кграмотрицательноймикрофлоре(Ps.aeruginosa)икграмположительноймикрофлоре(St.epidermidis), что свидетельствует о большей устойчивости полимеров к появлению микробиологической обсемененности в сухом состоянии по сравнению с формой водного раствора,так как именно наличие влажной среды является благоприятным фактором для развития штаммов болезнетворных микроорганизмов [280]. Это свидетельствует о возможности хранения полученных нами материалов в условиях склада при определенных температуре и влажности воздуха.
Однако, при хранении неупакованных нестерильных полотен с нанесенной печатной композицией, не содержащей консервирующих средств, в условиях цеха, условия для микробнойконтаминации сохраняются.3.2.2.4 Исследование антирадикальной активности полимеров с использованием радикала1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (растворитель – толуол)Как было указано нами ранее, обязательной операцией при получении создаваемых лечебных материалов с радиопротекторными свойствами, является гамма-стерилизация. Цельюданного исследования являлось получение сравнительных данных об АРА альгината натрия ипектина в виде субстанций, а также гидрогелей альгината натрия (которые являются непосредственно основой разрабатываемых материалов), в том числе с ЛП, до и после стерилизации (радиационное воздействие на систему потенциально может изменять величину АРА, что в нашейтехнологии является неприемлемым, т.к.
именно антирадикальное действие разрабатываемыхсистем является одним из механизмов их радиопротекторного действия) в дозах 6 и 15 кГр.Содержание образцов в опытных пробах представлено в таблице 24. Результаты определения АРА исследуемых образцов представлены в таблице 25. Анализируя полученные данные,следует отметить наличие корреляции значений АРА в образцах гидрогелей в зависимости отколичественного соотношения сухих компонентов (субстанций), использованных при получе-109нии гидрогеля. Так, например, АРА субстанции альгината натрия составляет 77 мкмоль/г полимера, тогда как при его содержании в гидрогеле в количестве 7 % теоретически рассчитанноезначение АРА составляет (77∙100)/7=1100 мкмоль/г полимера, что соответствует полученнымрезультатам.Таблица 24 – Содержание субстанций и гидрогелей полимеров в опытной пробеНаименование образцаАльгинат натрия (субстанция), Пектин № 1 (субстанция), Пектин № 4 (субстанция)Гидрогель: альгинат натрия 7%Гидрогель: альгинат натрия 7% + мексидол 0,9%Гидрогель: альгинат натрия 6% + метилурацил 5%Гидрогель: альгинат натрия 7% + деринат 0,25% + экстракт черники 1%Масса, г0,03000,50000,50000,50000,0500Таблица 25 – Антирадикальная активность полимеров до и после радиационной стерилизацииНаименование образцаАРА, мкмоль/г препарата0 кГр6 кГр 15 кГр1 Альгинат натрия (субстанция)1 100 1 100 1 1002 Гидрогель: альгинат натрия 7%7777703 Гидрогель: альгинат натрия 7% + мексидол 0,9%8282804 Гидрогель: альгинат натрия 6% + метилурацил 5%6565635 Гидрогель: альгинат натрия 7%+деринат 0,25%+экстракт черники 1%6005905906 Пектин № 1 (субстанция)1 100 1 100 1 1007 Пектин № 4 (субстанция)1 200 1 200 1 200Радиационная обработка образцов в вышеуказанных дозах ионизирующего излучения неоказала значительного влияния на уровень их АРА.
Снижение АРА активности после облучения отмечается для образцов гидрогелей: для № 2 – 9,1 %, № 3 – 2,4 %, № 4 – 3,1 %, № 5 –1,7 %, что обусловлено, по видимому, наличием в составе облучаемых объектов молекул воды,инициирующих образование свободных радикалов и, соответственно, радиационную деструкцию, в процессе которой изменяется (уменьшается) величина АРА. Как видно из таблицы 25,среди образцов гидрогелей наибольшую АРА, как до, так и после радиационной обработки,проявляет образец № 5, что обусловлено, преимущественно, наличием в его составе экстрактачерники, который, при его исследовании указанным методом в виде субстанции (пункт 3.1.1экспериментальной части), также показал максимальную АРА по сравнению с другими исследуемыми субстанциями ЛП и БАВ. Полученные результаты подтверждают способность фенольных соединений являться активными акцепторами радикальных и ион-радикальных частиц, за счет чего становится возможным регулировать с их помощью процессы перекисногоокисления.
Следует предположить, что пектин, так же как и черника являющийся природнымисточником флавоноидов, за счет его введения в состав гидрогелевой композиции будет способствовать проявлению разрабатываемыми нами материалами АРА. Важным является фактобратимости радиационно-химических превращений флавоноидов, особенно в форме антоциа-110новых пигментов (содержащихся в экстракте черники), за счет существования различных равновесных конформационных форм.
И это, вероятно, обусловливает радиозащитное действиесравнительно низких концентраций флавоноидов или препаратов на их основе (в данном случае– 1 % экстракта черники в составе гидрогеля) [288, 289].3.2.2.5 Исследование радиопротекторной активности альгината натрия по отношению кмодельной системе (дрожжевым клеткам)Целью данного исследования являлось изучение радиопротекторных свойств альгинатанатрия в сравнении с фенольными соединениями, а также его влияния на радиопротекторнуюактивность фенольных соединений в присутствии ионов металлов переменной валентности(окислительно-восстановительные системы). Актуальность проведения данного исследованияобусловлена тем, что при создании материалов с радиопротекторными свойствами, положительным моментом будет являться доказанное усиление требуемого эффекта за счет использования альгината натрия в качестве «пролекарства».
Выбор в качестве объектов для сравнения впроводимом нами эксперименте фенольных соединений (кверцетин, рутин, морин, пирокатехин, 4-метилэскулетин, галловая кислота) обусловлен имеющимися данными об их широкимприменением в качестве АО и РП, дезактивирующих свободные радикалы в клетках живых организмов, предотвращающих, таким образом, свободно-радикальное повреждение клеточныхорганелл [288, 290].
Согласно литературным данным [291], АОА фенольных соединений можетбыть обусловлена протеканием трех процессов: модификацией функций и активности структурных единиц клетки (мембран, белков); взаимодействием со свободными радикалами и прерыванием цепных процессов окисления: в частности, характерной особенностью антиоксидантного действия полифенольных соединений является их многократное участие в обрыве кинетической цепи окисления [292]; хелатированием ионов металлов, являющихся катализаторамираспада перекисных соединений с образованием реакционноспособных свободных радикалов.Ионы металлов входят в состав большого числа активных центров клетки, в связи с чемнеобходимо учитывать их возможное влияние на активность исследуемых систем, так как, согласно литературным данным, присутствие ионов металлов, в частности, имеющих низкую степень окисления, может способствовать образованию свободных радикалов и снижению показателя АРА [233, 291, 293].
Выбранные для исследования металлы (цинк, медь, железо) относятсяк микроэлементам, которые входят в состав многих ферментативных центров. Интерес к изучению, в частности, ионов меди и железа обусловлен данными об их способности разлагать пероксид водорода с образованием реакционноспособного гидроксильного радикала [230]. В исследовании использован метод радиационного моделирования процесса облучения в реальных111условиях. Облучение (доза 0,4 кГр) осуществляли на радиационно-химической установке РХМγ-201).
Изучение радиопротекторной активности альгината натрия проводили, оценивая воздействие ионизирующего излучения на клетки дрожжей, используемых в качестве системы, моделирующей биологические ткани человека. Мерой радиационного повреждения клеток дрожжей(в данной работе использованы диплоидные дрожжи Saccharomyces cerevisiae расы Феодосия-7в логарифмической фазе роста) служил выход ионов калия в питательную среду [233, 293].
За100 % принимали выход ионов калия из облученных клеток без добавок. Регистрируемое значение выхода ионов калия более 100 % свидетельствовало об усилении процессов перекисногоокисления в липидах дрожжевой клетки в присутствии ионов металлов. Параллельно проводили облучение образцов: кверцетин – рутин, морин – пирокатехин, 4-метилэскулетин – галловаяСостав облучаемой системыкислота. Результаты исследования представлены на рисунках 25, 26, 27, 28, 29, 30.дрожжидрожжи+Alg-Naдрожжи+Qrдрожжи+Qr+Feдрожжи+Qr+Fe+Alg-Naдрожжи+Qr+Cuдрожжи+Qr+Cu+Alg-Naдрожжи+Qr+Znдрожжи+Qr+Zn+Alg-Na100362238187156321301020304050Выход ионов60К+,708090100%Состав облучаемой системыРисунок 25 – Эксперимент с кверцетином (Qr)дрожжидрожжи+Alg-Naдрожжи+Rutдрожжи+Rut+Feдрожжи+Rut+Fe+Alg-Naдрожжи+Rut+Cuдрожжи+Rut+Cu+Alg-Naдрожжи+Rut+Znдрожжи+Rut+Zn+Alg-Na1003692552170725319010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170Выход ионов К+, %Рисунок 26 – Эксперимент с рутином (Rut)1)Благодарим сотрудников кафедры химии высоких энергий и радиоэкологии РХТУ им.