Полимерные композиты на основе активированной перекисью водорода целлюлозы и малеиногуанидинметакрилатом
Возможность образования лабильных связей в ходе иммобилизации за счет взаимодействия альдегидных или гидроксильных групп активированной целлюлозы с мономер/полимерными цвиттер-ионными парами метак- рилатгуанидина была доказана ИК-спектроскопией, элементным и рентгено- дифракционным анализами опытных образцов целлюлозы хлопковой в виде волокнистого материала и бинта (ЦХ), окисленной целлюлозы (ОЦХ), композитов целлюлоза хлопковая + метакрилатаминогуанидин (ЦХ+АГМ), окисленная целлюлоза + метакрилатаминогуанидин (ОЦХ+АГМ), целлюлоза хлопковая + по- лиметакрилатаминогуанидин (ЦХ+ПАГМ), окисленная целлюлоза + полиме- такрилатаминогуанидин (ОЦХ+ ПАГМ). Косвенным подтверждением иммобилизации явилось наличие биоцидных свойств у исследованных образцов.
Обработка ОЦХ водным раствором АГМ (механическая смесь) приводит к увеличению степени кристалличности образцов, что связано, видимо, с рекристаллизацией ОЦХ.
Антимикробную активность ОЦХ/АГМ изучали в условиях Нальчикской городской ветеринарной лечебницы. Перед использованием препарата рану предварительно механически очищали без использования антимикробных препаратов, а затем покрывали салфетками из ОЦХ/АГМ и перевязывали стерильными бинтами. При необходимости в раны вставляли турунды из исследуемого композита и ставили провизорные швы.
Бактерицидная эффективность модифицированной целлюлозы оценивалась по динамике воспалительного процесса и характеру заживления раневого дефекта. При оценке течения раневого процесса учитывался внешний вид раны, наличие отделяемого, гиперемии, отека и инфильтрации окружающих тканей, сроки формирования грануляций, очищения раны от некротических тканей, эпителизации раневой поверхности и заживления ран. Наблюдение проводилось ежедневно с учетом гистологических изменений в ранах. Через 3 суток от начала лечения отмечено, что при применении ОЦХ/АГМ степень выраженности воспалительных процессов была снижена. Так, язвенный дефект кожи с гнойно-некротическими изменениями в дне сохранялся в течение первых 2 суток, к 5-м суткам происходило практически полное очищение раны от гнойно-некротического детрита и формирование соединительно-тканного рубца.
Таким образом, гистологические исследования свидетельствуют о том, что использование нанокомпозита ОЦХ/АГМ при лечении гнойных ран приводит к скорейшему купированию гнойного воспаления и ускоряет заживление инфицированных дефектов кожных покровов. Бактериологическими исследованиями установлено, что ОЦХ/АГМ эффективна против протея вульгарного (Proteus vulgaris), синегнойной палочки (Ps. aureginosa) и золотистого стафилококка (Staph. Aureus).
3 Экспериментальная часть
3.1 Очистка исходных веществ
Все растворители очищались соответствующими способами. Чистоту растворителей контролировали по их температурам кипения и показателям преломления, которые совпали с литературными данными и приведены в таблице 1.
Все реагенты очищались по соответствующим методикам, чистоту реагентов контролировали по температурам плавления, которые совпадали с литературными данными и приведены в таблице 1.
Этанол абсолютный (Эт) (С2Н5ОН). В продаже имеются очищенный спирт («95%) и технический абсолютный спирт. Только перегонкой спирт не удается обезводить, так как он с водой образует постоянно кипящую смесь, содержащую 95,6% спирта. Поэтому остаток воды удаляют химическим путем.
Очистку проводили в несколько стадий [54]:
Этанол (ректификат) кипятили над свежепрокаленным сульфатом меди C11SO4 (на 1 л этанола 200 г Q1SO4 ). По интенсивности синей окраски сульфата меди можно судить о качестве исходного спирта.
В колбу, снабженную обратным холодильником, помещали 5 г магниевой стружки, приливали 50-75 мл технического абсолютного спирта, высушенного над сульфатом меди, прибавляли 0,5 г сублимированного йода. Смесь нагревали до момента начала экзотермической реакции (по мере необходимости прибавляли еще 0,5 г сублимированного йода) [55]. После окончания реакции колбу нагревали до растворения всего магния. Затем добавляли остальное количество спирта 900 мл, раннее обработанного сульфатом меди, кипятили в течение 2 часов с обратным холодильником без доступа влаги воздуха затем перегоняли спирт обычным способом ( первую порцию дистиллята отбрасывали).
В основе способа лежит реакция:
Mg + 2С2Н5ОН = Н2 + Mg(0 С2Н5) 2
Mg(0 С2Н5) 2 + 2Н20 =Mg(OH)2 + 2С2Н5ОН
Этанол абсолютный содержит «0,1 - 0,5% воды и 0,5-10% денатурированного агента (ацетона, бензола, диэтилового эфира или метанола) Гордон, Форд
Диэтиловый эфир (ДЭ) ((С2Н5)20). Технический продукт обычно содержит 2,5-4% спирта, небольшое количество воды, иногда ацетальде- гид.
Для очистки эфира его многократно встряхивали с концентрированным раствором хлористого кальция, затем оставляли стоять на 1-2 дня над безводным хлористым кальцием (=10% от веса эфира), фильтровали в сухую колбу и высушивали тонко нарезанным натрием (0,5-1% от веса эфира).3атем эфир перегоняли в присутствии нескольких кусочков све- женарезанного натрия. Полученный абсолютный эфир хранили над небольшим количеством натрия.
Для регенерации отработанного эфира поступали следующим образом:
Отработанный эфир встряхивали 2 раза с 5%-ной соляной или серной кислотой (1/5 от его объема), отделяли и встряхивали дважды с 5%- ным раствором едкого натра (1/5 от его объема), затем 3 раза водой (1/5 от его объема) и наконец, 2 раза со свежеприготовленным 5%-ным раствором железного купороса (1/10 от его объема), слабо подкисленным серной кислотой. Эфир высушивали хлористым кальцием и перегоняли. Собирали фракцию кипящую до 40 °С. Полученный таким способом эфир не используется для приготовления абсолютного эфира (его нельзя сушить натрием), а применяется только для экстракции.
Изопропиловый спирт (ИС) (СН3)2СНО. Имеет температуру кипения 82,4 °С, с водой образует азеотропную смесь с температурой кипения 80 °С, содержащую 87,4% изопропилового спирта. С водой смешивается во всех соотношениях.
Изопропиловый спирт предварительно подсушивали углекислым натрием и окончательно абсолютировали его хлористым кальцием. Затем перегоняли в токе сухого азота, при этом отбиралась фракция, кипящая при температуре 81-82 °С.
Метакриловая кислота (МК) СН2=С(СН3)-СООН. Метакриловую кислоту очищали от радикальных ингибиторов, которые добавляют с целью предотвращения полимеризации метакриловой кислоты при ее хранении, перегонкой под вакуумом [56].
4.2 Синтез мономеров и полимеров 4.2.1 Окисление целлюлозы перекисью водорода.
В 200 мл. дистиллированной воды приливаем 160 мл. и добавляли 5 г. целлюлозу. Окисляли целлюлозу при перемешивании в течении трех часов. По завершении перемешивания закрывали пробкой и оставляли на ночь. На утро отфильтровывали, промывали дистиллированной водой несколько раз, сушили при комнатной температуре и получали окисленную целлюлозу: