Получение и свойства ферментсодержащих материалов медицинского назначения на основе композиций поливинилового спирта и амфифильных полимеров

• Автор: Ермакова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
Введение.

1 Литературный обзор.

1.1 Иммобилизация ферментов в полимерных системах

1.1.1 Комплексообразование как способ иммобилизации ферментов

при получении раневых покрытий.

1.2 Свойства полиэтиленоксида и его использование при создании лекарственных средств.

1.3 Свойства блоксополимера полиэтиленоксида и полипропилепоксида

1.4 Влияние полиэтиленоксида и блоксополимера полиэтиленоксида

и полипропилсноксида на свойства белков

1.5 Ассоциация белков и ее влияние на активность ферментов.

1.5.1 Влияние способности ферментов к ассоциации на протекание интерполимерных реакций и свойства иммобилизованных ферментов
2 Методический раздел
3 Основные результаты и их обсуждения
3.1 Исследование влияния полиэтиленоксида на активность и стабильность трипсина и террилитина в растворе.
3.2 Исследование влияния условий формования на свойства иммобилизованных в структуре пленок ферментов.
3.3 Исследование структуры полимерных систем, содержащих протеолитичсский фермент и полиэтиленоксид.
3.4 Исследование закономерностей иммобилизации трипсина и террилитина в полимерных композициях, содержащих симметричный триблоксополимер полиэтиленоксида и полипропиленоксида
3.5 Исследование биокаталитических свойств и структуры пленочных материалов, полученных из композиций поливинилового спирта, трипсина и амфифильных полимеров
3.6 Физикохимические свойства иммобилизованных ферментов
3.7 Исследование стабильности иммобилизованных ферментов при хранении.
3.8 Физикомеханические свойства пленок, содержащих протеазу и амфифильный полимер
3.9 Исследование закономерностей иммобилизации трипсина и террилитина в композициях с амфифильными полимерами на волокнистых
матрицах.
Выводы.
Литература


В этой связи несомненный интерес представляет поливиниловый спирт (ПВС). ПВС - один из наиболее распространенных синтетических водорастворимых полимеров медико-биологического назначения, из которого изготовляют пленки, гранулы, гели [7, -, ]. Молекулы ПВС благодаря регулярно повторяющимся гидроксильным группам способны участвовать в образовании стабилизирующих конформацию белковой глобулы фермента водородных связях. Так, в работе [] при сравнении свойств фермента (трипсина или террилитина), иммобилизованного в структуре пленок из ПВС, карбоксиметилового эфира целлюлозы или их смесей, было установлено, что трипсин, включенный в структуру пленок из карбоксиметилового эфира целлюлозы, обладает большей термостабильностью но сравнению с ПВС пленками, что объясняется образованием стабилизирующих макромолекулу трипсина ионных связей между функциональными группами макромолекул трипсина и карбоксиметилового эфира целлюлозы. На свойства иммобилизованного фермента можно влиять путем регулирования структуры носителя. Для повышения жесткости связывания фермента, а значит, и его стабильности проводят сшивку ПВС путем введения в состав полимерной композиции тетрабората натрия []. Исследование свойств такой пленки из сшитого ПВС, в структуре которой иммобилизован лизоцим совместно с хлоргексидина биглюконатом, после у-стерилизации показало практически полное сохранение его активности, а при последующем хранении - некоторое изменение, состоящее в замедлении бактериоли-тического действия []. Так, если лизис клеток субстрата нативным лизо-цимом завершается через мин, то продолжительность гидролиза пленкой, содержащей лизоцим, зависела от срока хранения после стерилизации и составляла 0 мин через месяца после стерилизации. Это обусловлено повышением роли диффузионного фактора: в результате уплотнения структуры полимерной пленки скорость диффузии из нее лизоцима снижается. Однако следует отметить, что в обоих случаях активность иммобилизованного лизоцима оставалась на высоком уровне - - % от нативной. В работе [] исследована структура пленок на основе ПВС, содержащих протеолитический фермент иапаин, которые получали путем полива и высушивания в различных условиях: при комнатной температуре или с предварительным криоструктурированием. Авторами установлено, что при введении фермента в поливиниловый спирт происходит упрочнение материала независимо от температуры формования образцов. Введение наполнителей приводит к увеличению прочности материала, но в меньшей степени, чем при формовании пленок при температуре °С. Повышение прочности, по мнению авторов, связано с образованием межмолекулярных связей между молекулами поливинилового спирта и наполнителями. В составе раневых покрытий современного поколения, обладающих биологической активностью, полимерные материалы выполняют не только роль носителей лекарственных веществ, но и обеспечивают другие специфические свойства перевязочного средства: биосовместимость, паропроницае-мость, гигроскопичность, пластичность и т. К числу наиболее используемых в фармации полимеров относится по-лиэтиленоксид (ПЭО) и его сополимеры, при этом молекулярная масса (ММ) ПЭО находится в широких пределах - от нескольких сотен до тысяч. В литературе часто используется два термина — полиэтиленгликоль (ПЭГ) и поли-этиленоксид: полиэтилеигликолями называют полимеры с молекулярной массой ниже 0, а полиэтиленоксидами - от 0 до 0 []. К положительным свойствам ПЭО, с точки зрения медицинского применения, относятся хорошая растворимость в воде, низкая токсичность и возможность взаимодействия с лекарственными веществами [, -]. ПЭО является одним из наиболее изученных водорастворимых полимеров. Это внимание обусловлено простотой его мономерного звена и присутствием в цепи атома кислорода. ПЭО — амфифильный полимер, содержащий две части: гидрофильную - атом кислорода и гидрофобную - -СН2СН2-1руппу. В воде между атомами кислорода ПЭО и молекулами воды образуются водородные связи, а между группами -СН2СН2- , которые отталкивают воду, - гидрофобные взаимодействия.