АННОТАЦИЯ. Разработка технологии получения аппликационных материалов медицинского назначения является перспективным направлением [5, с. 272]. Современные раневые покрытия закрывают рану и лечат за счет введенных в них лекарственных препаратов. Под термином «раневое покрытие» подразумеваются текстильные материалы для закрытия ран, пленки, губки, гели и комбинации из этих и других материалов [3, с. 146, 6, с. 194]. На развитие и расширение областей применения материалов медицинского назначения оказывают влияние научные исследования в области био-, нанотехнологий, открытия в междисциплинарных областях.
ABSTRACT
Development of technology for application materials for medical purposes is a promising and important area [5, р. 272]. Current wound dressings close the wound and treated by introducing them in pharmaceuticals. The term «wound covering» refers to the customary textile materials for wound closure, films, sponges, gels, and combinations of these and other various materials [3, р. 146, 6, р. 194]. The development and expansion of applications of medical supplies affect scientific research in the field of biotechnology, nanotechnology, opening in interdisciplinary areas.
Ключевые слова: раневые покрытия; полимерные материалы; биотехнология; медицина; биотехнология.
Keywords: wound coverings; plastics; biotechnology; medicine; biotechnology.
Лечение ран и ожогов, уход за повреждениями кожи, слизистых оболочек и хирургическими швами на протяжении многих веков является одной из важных проблем в медицине.
В комплексном подходе к проблеме местного лечения ран и ожогов одно из главных мест отводится лечению с использованием раневых покрытий (классический вариант – на текстильной основе). Наиболее эффективными являются биологически активные РП, обладающие необходимыми свойствами для нормального течения раневого процесса с учетом стадии, с дополнительным лечебным действием введенных в них ЛП и БАВ [4, с. 192, 10].
Протекание раневого процесса представляет собой сложный комплекс защитных реакций организма, развитие которых происходит как ответная реакция на повреждение тканей [5, с. 173]. Защитные реакции организма проявляются в виде деструктивных и регенераторных процессов в области раны и общих реактивных изменений со стороны организма [5, с. 6, с. 7, с. 29].
На сегодняшний день ассортимент РП заметно вырос [7, с. 29]. Наиболее активно развиваются научные направления, открывающие новые возможности применения полимерных материалов, в т. ч. волокнообразующих, для создания изделий медицинского назначения нового поколения, а также позволяющие получить материалы с уникальными параметрами и свойствами [7, с. 29, 8].
Классификация раневых покрытий и материалов для закрытия ран разнообразна и осуществляется по различным характеристикам и признакам: составу и природе используемых для их изготовления соединений, структуре и форме, по целевому назначению в медицинской практике, по функциональным свойствам [9, с. 75, 11, с. 111].
Среди современных РП основную группу составляют повязки, совмещающие свойства активных и интерактивных, накладываемые на рану с целью оптимизации ее заживления. Такие повязки чаще всего являются многослойными, содержащими активные вещества.
В качестве основы для подобных РП используют тканные, трикотажные и нетканые текстильные полотна, сетки, пленки, губки, гидрогели, гидроколлоиды, и высокомолекулярные порошки и пасты, мази, эмульсии, кремы, аэрозоли, а также комбинации различных материалов [2, с. 33, 5, с. 58, 13, с. 2893]. С технологической точки зрения и учитывая направление данной диссертационной работы, наиболее важной является классификация по составу и структуре получаемых лечебных материалов.
Приведенные выше способы классификации лечебных материалов позволяют говорить о двух моментах: об условности классификаций раневых покрытий, а также о невозможности создания одного лечебного материала (аппликации, салфетки), используемой только на определенной стадии, как и о разработке одного РП, пригодного для всех стадий раневого процесса. Очевидно, что для лечения будут использоваться комбинации из РП (аппликаций) с различными лекарствами и различной структурой. Их выбор и последовательность применения определяет врач. Такой комплексный подход к выбору РП в зависимости от стадии течения раневого процесса показывает необходимость использования РП с различными свойствами, обеспечивающими наиболее благоприятный микроклимат в ране именно для протекающих в данный момент процессов. Следует добавить, что технология получения различных РП может быть в большой степени унифицирована, однако специфика использования каждого РП будет вносить свои коррективы в технологию ее получения.
Раневые покрытия накладывают на раны для обеспечения выздоровления больного с целью создания наиболее благоприятных и оптимальных условий для заживления, т. е. в которых будет происходить регенерация тканей, наиболее близко к физиологическому процессу регенерации, в наиболее приемлемые сроки и с наиболее приемлемыми косметическими результатами. В идеальном варианте РП должно обладать свойствами, схожими со свойствами кожи человека [5, с. 87, 8, 9, с. 65], и в настоящее время ведется все больше работ в направлении создания материалов, максимально приближенных к коже по свойствам и структуре [9, с. 56, 13, с. 2915]. Недостатком таких разработок, в настоящее время, является дороговизна конечного изделия.
Еще раз отметим, что каждая стадия раневого процесса требует своего подхода к ее завершению и переходу на новую. Например, на ранних этапах для раневого процесса характерно большое количество раневого отделяемого, что повышает риск возникновения инфекции, т. к. раневая жидкость (экссудат) образует механические и биологические препятствия процессу заживления; ее отличает высокая вязкость, мешающая удалению экссудата из раны, следовательно, на первый план выходят адсорбционные свойства РП, т. к. при удалении избыточного экссудата из раны одновременно удаляются бактерии, токсины, некротическая ткань. Помимо адсорбции избыточного РП покрытие должно предотвращать его полное испарение, а так же защищать рану от попадания микроорганизмов [5, с. 69, 9, с. 77, 10]. Большое значение на данной стадии будет играть и атравматичность РП, что обусловлено необходимостью частой замены покрытия при обширных повреждениях, иначе образующаяся грануляционная ткань, имеющая повышенную склонность к склеиванию, будет повреждаться при каждой перевязке. На этой стадии целесообразно использовать ЛП, оказывающие антимикробное, дегидратирующее, некролитическое и, по возможности, обезболивающее действие, способствующие тем самым подавлению роста микрофлоры и очищению раны, создавая условия для наступления следующей фазы заживления. В частности, на этой стадии целесообразно применение протеолитических ферментов, снижающих вязкость в белковом отделяемом, за счет деструкции связей, способствующих его удалению, а так же антибиотиков и антисептиков [13, с. 2901].
Вторая фаза раневого процесса характеризуется началом процессов регенерации, где наряду с обеспечением противоспалительной терапии необходима стимуляция регенерации, обеспечение атравматичности, т. к. активно протекает процесс образования «нежной» соединительной ткани с новообразованными капиллярами. При третьей и четвертой фазах заживления «нежная» соединительная ткань трансформируется в более плотную рубцовую, начинается эпителизация (с краев раны). На стадии эпителизации от раневого покрытия снова требуется гидроактивные и атравматичные свойства для защиты раны от высыхания и травматизации при смене повязки. Таким образом, задачи при разработке РП могут быть определены следующим образом: в фазу очищения раны РП способствует оттоку экссудата, в фазу грануляции благодаря созданию влажной среды стимулирует заполнение возникших дефектов, например, коллагеновыми волокнами, на стадии эпителизации ускоряет миграцию клеток и клеточное деление.
Перевязочные материалы на текстильной основе испокон веков использовались в качестве первичных перевязочных средств. Традиционно считалось, что текстильные РП и перевязочные материалы – это марля, вата, бинты, тканые холщевые полотна для фиксации и закрытия обработанных ран. Бинт, марля, салфетки и различные индивидуальные пакеты всегда были и остаются на службе у людей, без них не обходится ни одна медицинская операция и на сегодняшний день [1, с. 53, 7].
Разновидностью основы для текстильных РП являются нетканые материалы (НМ) из натуральных волокон (хлопок, лен) и искусственных (вискозное волокно), изготовленные из таких материалов лечебные РП пластичны, легко моделируются на сложных поверхностях тела, обладают сравнимой с тканными изделиями абсорбирующей способностью [5, с. 34, 12, с. 68]. Отличительной особенностью изделий из НМ является их высокая способность сохранять на ране свою целостность и структуру. Как и ватно-марлевые салфетки они быстро впитывают раневое содержимое и обладают хорошими дренирующими характеристиками, могут применяться с мазями как вторичное РП. В зависимости от варьируемых волокнистого состава и плотности современные НМ обладают хорошим влагопоглощением, гигроскопичностью, воздухопроницаемостью, плотно прилегают к телу, что обусловлено их структурными особенностями: увеличением количества и размеров воздушных промежутков в материале [10]. Использование для получения НМ наряду с вязально-прошивной и иглопробивной современной гидроструйной технологии позволяет получать материалы, свойства которых качественно отличаются от свойств традиционно используемой при выполнении перевязок марли. Характеристики структуры делают такие ТМ перспективными для иммобилизации в них ЛП и БАВ [13, с. 2914].
Раневые покрытия, как уже отмечалось выше, должны выполнять защитную функцию, атравматично удаляться с поверхности раны, а так же обладать лечебным действием. В последние годы, благодаря интенсивным научным исследованиям, в медицинскую практику внедрены десятки новых раневых покрытий [11, с. 158], соответствующих выставляемым к ним врачами требованиям и обеспечивающих развитие современной методологии местного лечения ран.
Принципиальное отличие таких РП заключается в возможности комплексного подхода к терапии раны: адсорбция раневого отделяемого или увлажнение раны за счет объемной структуры текстильной основы; направленная доставка необходимого на данном этапе лечения ЛП или БАВ; защита раны. Неоспоримым плюсом биологически активных повязок является местное направленное подведение к очагу поражения ЛП, т. к. такой вид доставки ЛП и БАВ является альтернативой пероральному и парентеральному способам их введения [2, с. 33]. К основным их преимуществам можно отнести:
возможность точечной направленной доставки действующих веществ в конкретные зоны в высокой концентрации;
ускоренное воздействие активного вещества;
постоянное поступление действующего вещества, что способствует уменьшению необходимого количества перевязок;
возможность снижения дозы вводимого ЛП, что особенно важно для контингента ослабленных больных, получающих большой объем медикаментозной терапии;
отсутствие побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта, снижение аллергических реакций;
снижение потерь действующего вещества, возникающих в связи с его метаболизмом (усвоением);
экономичность за счет снижения затрат на субстанцию препарата и времени занятости медицинского персонала [1, с. 54, 4, с. 342].
Актуальность проблемы местной терапии ран с помощью биологически активных раневых покрытий обусловлена, прежде всего, низкой эффективностью традиционных средств местного лечения, главный недостаток которых состоит в ограниченном воздействии препаратов лишь на отдельные компоненты раневого процесса. Следует особо отметить, что за рубежом перевязочные средства с лекарственными средствами практически до последнего времени не выпускались, а основная тактика лечения ран была основана на использовании обычных повязок и системном приеме антибактериальных препаратов. Такой подход, по мнению российских специалистов, является не совсем обоснованным из-за значительных побочных эффектов при системном приеме лекарственных препаратов [3, с. 346].
Основными требованиями к полимерной композиции является ее антиаллергенность, биосовместимость и биодеградируемость; также полимер не должен вызывать токсических явлений. Полимер должен транспортировать лекарственное вещество в организм, в том числе в раневое отделяемое, в кровоток и т. д.; не снижать активности введенного в него лекарства; быть способным к биодеструкции, в том числе к гидролизу под действием ферментов организма; быть совместимым с кровью; быть биологически активным, желательно, оказывать собственный лечебный эффект; обеспечивать основные технологические параметры композиции, необходимые для создания лекарственных форм и лечебных материалов [4, с. 122, 9, с. 81, 13, с. 2918]. Всем перечисленным требования для формирования полимерной композиции отвечают природные полимеры [1, с. 53, 2, с. 33, 3, с. 194, 4, с. 282].
Выбор биополимеров для композиции – сложная проблема, т. к. создаваемая система должна осуществлять направленную доставку лекарственного вещества к поврежденному участку, обеспечивать его высвобождение в нужный момент и в оптимальном количестве, необходимом для лечения. Скорость выделения лекарства контролируется количеством лекарства в матрице, что определяет градиент концентрации на границе рана – повязка, степенью и скоростью гидратации полимерной композиции, кинетикой набухания и биодеградации биополимера. Эту скорость можно направленно менять за счет изменения концентрации ЛП или биополимера в полимерной матрице [12, с. 68].
Резюме по статье:
Резюмируя вышеизложенное, отметим актуальность данной работы, связанной с необходимостью расширения ассортимента лечебных материалов для применения в различных областях медицины, способных ускорять заживление ран, усиливать действие лекарств, обеспечивать направленную пролонгированную доставку ЛП и БАВ к очагу поражения.
Создание отечественных лечебных материалов, отсутствующих на Российском фармацевтическом рынке, позволит отказаться от импортных закупок и будет способствовать решению поставленной правительством РФ задачи импортозамещения.
До сих пор основным трендом в развитии лечебных материалов на текстильной биополимерной основе было использование индивидуальных биополимеров. Ценные химические, физико-химические, лечебные свойства каждого из них могут быть эффективно расширены, что приводит к синергии в лечебных материалах: расширение областей использования в медицине и усиление лечебного эффекта. Использование смесей биополимеров требует проведения исследований при производстве бикомпонентных композиций, их поведения при использовании в различных областях медицины.
Список литературы:
Восстановление дефектов кожи у больных ладонно-подошвенным псориазом с помощью нового биопластического материала «Гиаматрикс» / О.И. Бурлуцкая [и др.] // Экспериментальная и клиническая дерматокосметология. – 2011. – № 3. – С. 52–54.
Емельянов А.В. Биологически активные перевязочные средства для комплексного лечения ран/ А.В. Емельянов, А.В. Лешневский // Современные подходы к разработке и клиническому применению эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов: материалы IV Международной конференции / под ред. В.Д. Федорова, А.А. Адамяна. – М., 2001. – С. 33.
Кричевский Г.Е. Нано-, био-, химические технологии и производство нового поколения волокон, текстиля и одежды / Г.Е. Кричевский. – М.: Известия, 2011. – 526 с.
Кузин М.И. Раны и раневая инфекция : руководство для врачей / М.И. Кузин, Б.М. Костюченок. – М.: Медицина, 1990. – 592 с.
Назаренко Г.И. Рана. Повязка. Больной. Современные медицинские технологии / Г.И. Назаренко, И.Ю. Сугурова, С.П. Глянцев. – М.: Медицина, 2002. – 472 с.
Направленная доставка лекарственных препаратов при лечении онкологических больных / Бойко А.В. [и др.]; под ред. А.В. Бойко [и др.]. – М.: Специальное издательство медицинских книг: МК, 2013. – 194 с.
Носкова Т.И. Классификация и основные характеристики современных перевязочных средств / Т.И. Носкова, С.В. Добыш // Современные подходы к разработке и клиническому применению эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов: материалы IV Международной конференции / под ред. В.Д. Федорова, А.А. Адамяна. – М., 2001. – С. 29.
Разработка новых биологически активных перевязочных средств и методология их применения [Электронный ресурс] / А.А. Адамян [и др.] // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2004. – № 12.
Современные раневые покрытия: монография / Э.В. Луцевич [и др.]; под ред. Э.В. Луцевича – М.; Смоленск, 1996. – 87 с
Унижаева А.Ю. Медико-экономическая оценка затрат и качества стационарной помощи [Электронный ресурс] / А.Ю. Унижаева, С.А. Мартынчик // Социальные аспекты здоровья населения: электронный научный журнал. – 2012. – № 6 (28). – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://vestnik.mednet.ru/content/view/447/30/
Филатов В.Н. Биологически активные текстильные материалы. Т. 1. Терапевтические системы «Дальцекс-трипсин» / В.Н. Филатов, В.В. Рыльцев. – М.: Информэлектро, 2002. – 248 с.
Цыган В.Н. Патогенетическое обоснование применения биоактивных раневых покрытий на догоспитальном этапе медицинской помощи / В.Н. Цыган, В.И. Бадалов, К.Н. Касанов // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. – 2013. – № 4. – С. 66–70.
Wound healing dressings and drug delivery systems: a review / Joshua S. Boateng [et al.] // Journal of pharmaceutical sciences. – 2008. – V. 97, – № 8. – Р. 2892–2923.