CZ2021515A3 - Kryt ran - Google Patents

Kryt ran Download PDF

Info

Publication number
CZ2021515A3
CZ2021515A3 CZ2021-515A CZ2021515A CZ2021515A3 CZ 2021515 A3 CZ2021515 A3 CZ 2021515A3 CZ 2021515 A CZ2021515 A CZ 2021515A CZ 2021515 A3 CZ2021515 A3 CZ 2021515A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
layer
staple
fabric
iodine
acid
Prior art date
Application number
CZ2021-515A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ309762B6 (cs
Inventor
Ladislav Burgert
CSc. Burgert Ladislav doc. Ing.
Radim Hrdina
CSc. Hrdina Radim prof. Ing.
Iveta Brožková
Brožková Iveta Ing., Ph.D.
Fouzy Ramadan Ali Alafid
Alafid Fouzy Ramadan Ing. Ali
Anna Krejčová
Krejčová Anna doc. Ing., Ph.D.
Petra Moťková
Moťková Petra Ing., Ph.D.
Original Assignee
Univerzita Pardubice
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Pardubice filed Critical Univerzita Pardubice
Priority to CZ2021-515A priority Critical patent/CZ309762B6/cs
Publication of CZ2021515A3 publication Critical patent/CZ2021515A3/cs
Publication of CZ309762B6 publication Critical patent/CZ309762B6/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/01Non-adhesive bandages or dressings
    • A61F13/01021Non-adhesive bandages or dressings characterised by the structure of the dressing
    • A61F13/01029Non-adhesive bandages or dressings characterised by the structure of the dressing made of multiple layers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/194Carboxylic acids, e.g. valproic acid having two or more carboxyl groups, e.g. succinic, maleic or phthalic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/60Salicylic acid; Derivatives thereof
    • A61K31/606Salicylic acid; Derivatives thereof having amino groups
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/18Iodine; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/22Boron compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/24Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/26Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B23/00Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
    • B32B23/02Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose in the form of fibres or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B23/00Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
    • B32B23/04Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B23/08Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/10Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
    • A61L2300/106Halogens or compounds thereof, e.g. iodine, chlorite
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/21Acids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Předkládané řešení poskytuje kryt ran, který obsahuje alespoň jednu vrstvu staplových mikrovláken nebo nanovláken, která obsahují 1 až 80 % hmotn. oxidovaného škrobu a 20 až 99 % hmotn. alespoň jednoho vláknotvorného polymeru. Tento kryt ran umožňuje inkorporaci jodu, a má vhodné vlastnosti pro krytí a léčbu ran.

Description

Dosavadní stav techniky
Léčba kožních defektů a akutních nebo chronických ran je velmi důležitou součástí moderního lékařství. Hojení ran je velmi komplikovaný proces, kde přestože jsou známé dílčí kroky hojivého procesu, celý komplex je stále zahalen tajemstvím.
Obecně platí, že hojení ran je ovlivněno jak vnitřními, tak vnějšími faktory. Hemostáza a zánět, proliferace a zrání nebo remodelace jsou odlišné, vzájemně se překrývající fáze, které se podílejí na hojení ran. Změněné nebo zhoršené hojení ran, které se projevuje u chronických ran, se vyznačuje přerušením procesu hojení. Přítomnost bakterií a bakteriálních produktů, jako jsou např. endotoxiny a metaloproteinázy, mohou způsobit narušení tohoto uspořádaného procesu a ovlivnit každý z procesů hojení. Hodnota pH v prostředí rány přímo i nepřímo ovlivňuje všechny biochemické reakce probíhající v procesu hojení rány. Bylo prokázáno, že povrchové pH rány hraje důležitou roli při hojení rány, protože pomáhá kontrolovat infekci a zvyšuje antimikrobiální aktivitu, uvolňování kyslíku, angiogenezi, proteázovou aktivitu a bakteriální toxicitu (Basavraj S. Nagoba, Namdev M. Suryawanshi, Bharat Wadher, Sohan Selkar: Acidic Environment and Wound Healing: A Review. WOUNDS 2015; 27(1): 5-11). Bylo naměřeno, že pH v chronických ranách je v rozmezí 7,15 až 8,9.
Jedním z největších problémů chronických, těžko hojitelných ran je fakt, že jsou kolonizovány mikroorganismy, které vytváří tzv. biofilm, kterým mikroorganismy chrání samy sebe, ale brání hojení rány. Biofilmje tak společenství mikroorganismů, vázané k povrchu rány a obklopené polysacharidy, které buňky v biofilmu vylučují. Zničení biofilmu, kde „ochranným“ polymerem je polysacharid, je velmi složité, protože chronické rány často vykazují, jak bylo napsáno výše, alkalické pH.
Nehojící se rány jsou celosvětový problém. Odhaduje se, že náklady na jejich léčbu tvoří 2 až 4 % zdravotního pojištění.
Dá se konstatovat, že v současné době je upřednostňováno vlhké hojení, založené na dodávce vlhkosti z obvazu a využívající řízený odtok tkáňové tekutiny. Během posledních let byl připraven systém pro vlhké hojení založený na využití biologických a fyzikálních vlastností kyseliny hyaluronové (CZ 302994). Zvláště v kombinaci s vhodným antimikrobiálním preparátem je zajištěno příznivé působení v místě hojící se rány. Skutečnost, že kyselina hyaluronová, resp. hyaluronan má příznivé účinky na hojení ran, je dána jejími fyzikálně chemickými a biologickými vlastnostmi. Polymer je silně hydrofilní, což zajišťuje dobrý transport tkáňové tekutiny a příznivé reologické vlastnosti v místě hojící se rány, zabraňuje jejímu vysychání a současně zabraňuje závažné adhezi bandáže k ráně. Biologické vlastnosti hyaluronanu pak souvisejí s jeho vlivem na zánětlivé procesy, novotvorbu cévních kapilár, vazbou na lymfatické cévy a stimulací buněčných receptorů (CD44 receptorů). To vše zlepšuje hojení ran a kožních defektů.
Dosavadní zkušenosti s touto terapií jsou velmi pozitivní a výhodnost antiadhezivních, hydrofilních a hojivých vlastností zejména komplexu hyaluronanu a jódu byla prokázána v řadě prací. Tento komplex je však bohužel nestabilní, protože hyaluronan a další vodorozpustné vláknotvorné polymery na sebe nedokážou pevně sorbovat jód nebo trijodid. Navíc v přítomnosti vody, kterou
- 1 CZ 2021 - 515 A3 má například hyaluronan v suchém stavu zabudovánu ve své šroubovicové struktuře, se polysacharidové vláknotvorné polymery jódem vázaným nebo absorbovaným přímo k polymeru oxidují. Množství jódu v produktu tedy poměrně rychle klesá jak sublimací (kvůli nedostatečně pevné sorpci či vazbě), tak i vlivem chemických oxidačních reakcí.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález si klade za cíl vytvořit nové kryty pro rány, a to zejména pro špatně se hojící rány, které jsou pokryty biofilmem a vykazují alkalické pH. Rovněž jsou poskytnuty kryty pro vnitřní rány. Tyto nové kryty ran jsou založené na staplových mikrovláknech nebo nanovláknech vytvořených z vodorozpustného vláknotvorného polymeru a oxidovaného škrobu. Je výhodné dále do krytu ran přidat alespoň jednu fyziologicky přijatelnou kyselinu. Oxidovaný škrob rovněž umožňuje inkorporaci jódu do těchto krytů ran tak, aby nedocházelo ke ztrátám jódu sublimací či chemickými reakcemi, a tedy ke snížení antimikrobiální účinnosti v průběhu běžné doby skladování tohoto typu výrobků.
Vynález řeší technický problém poskytnutím krytu ran, který obsahuje alespoň jednu vrstvu staplových mikrovláken nebo nanovláken, která obsahují 1 až 80 hmotn. % oxidovaného škrobu a 20 až 99 hmotn. % alespoň jednoho vláknotvorného polymeru.
S výhodou obsahují staplová mikrovlákna podle vynálezu 4 až 80 hm. % oxidovaného škrobu, výhodněji 20 až 80 hm. % nebo 40 až 70 hm. % oxidovaného škrobu.
S výhodou je poměr oxidovaného škrobu ku vláknotvornému polymeru 0,5:1 až 3:1, výhodněji 1:1 až 2:1. Vyšší množství vláknotvorného polymeru může mírně zvyšovat antimikrobiální vlastnosti, ale nižší množství vláknotvorného polymeru je ekonomicky výhodnější.
Vlákna se připravují společným zvlákněním oxidovaného škrobu a vláknotvorného polymeru. Oxidovaný škrob sám o sobě není vláknotvorným polymerem, ale v rámci tohoto vynálezu bylo zjištěno, že lze dobře zvlákňovat jeho směsi s vláknotvornými polymery i při poměrně vysokém obsahu oxidovaného škrobu.
Metody přípravy staplových mikrovláken a nanovláken jsou známy, a jsou popsány například v Dariusz Wawro a kol., Microfibrids from Natural Polymers, Fibres & Textiles in Eastern Europe, v. 10, No. 3/2002 (38), pp. 23-26, 2002; US 5868973; či CZ 304 651.
V rámci předkládaného vynálezu bylo zjištěno, že kombinace vláknotvorného polymeru a oxidovaného škrobu dovoluje provádět běžné zvlákňovací metody bez omezení, a vlákna mají dobré mechanické i antimikrobiální vlastnosti. Tyto vlastnosti předurčují vlákna k použití v krytech ran. Obecně zvláknění biopolymerů zajistí velký povrch působící na kontaktní plochu rány, lepší kontakt buněk podílejících se na hojení s aktivními látkami navázanými na vlákna, strukturu obvazu zlepšující vlastnosti extracelulární matrix hojící se tkáně a zajištění správné cirkulace tkáňové tekutiny.
Mikrovlákna jsou vlákna s jemností pod 1 dtex, neboli 1000 m vlákna má hmotnost pod 0,1 g. Nanovlákna jsou charakterizována jejich průměrem v jednotkách až stovkách nanometrů, vzhledem k jejich charakteru se u nich jemnost v decitexech nestanovuje. Ze všech typů těchto vláken se dají připravit netkané textilie.
Staplová vlákna jsou vlákénka, která mají délku v desetinách až jednotkách centimetrů a lze je zpracovávat do tzv. staplových přízí nebo je lze s úspěchem zpracovávat do netkaných textilií.
Staplová mikrovlákna podle tohoto vynálezu mají typicky průměr 200 nm až 15 μm. a délku alespoň 0,8 cm, s výhodou mají délku v rozmezí 0,8 až 10 cm, výhodněji 0,8 až 3 cm.
- 2 CZ 2021 - 515 A3
Netkané textilie představují zpravidla souvislou vrstvu staplových vláken, ve které jsou primární vlákna uspořádána náhodně. Na rozdíl od konvenčních textilií (připravovaných tkaním, pletením, háčkováním) je základem netkané textilie síť těchto náhodně uspořádaných vláken, která mohou být jak krátká, tak i dlouhá. Tato vrstva tvořící netkanou textilii může být kompaktní a podobná papíru, nebo se může jednat o porézní a „načechranou“ strukturu. Tloušťka vrstvy (netkané textilie) je obvykle od 25 μm až po několik centimetrů. Hmotnost vrstvy je tak obvykle od cca. 5 g/m2 až po 1 kg/m2. Mechanické vlastnosti vrstvy (netkané textilie), jako je pevnost v přetrhu, ohybu, a podobně, jsou dány jednak pevností primárních vláken, a dále pak adhezivními a fyzikálněchemickými silami mezi jednotlivými vlákny, která jsou náhodně překřížena.
Oxidovaný škrob je oxidační reakcí modifikovaný škrob, přitom se škrobem rozumí škrob libovolného biologického původu, tj. kukuřičný, bramborový, pšeničný a ostatních obilnin, rýžový, banánový, tapiokový, batátový a škroby z luštěnin (hrách, čočka apod.), a jejich směsi. V oxidační reakci se obvykle používají jako oxidační činidla NaClO, nebo H2O2, či O3. Jejich působením v polymerním řetězci škrobu vznikají karbonylové a karboxylové skupiny, a dochází k částečné depolymeraci. Takto vzniklé aldehydové skupiny dodávají oxidovanému škrobu antimikrobiální účinky. Oxidovaný škrob je komerčně dostupný, používá se například v potravinářství jako aditivum E1404.
Oxidovaným škrobem je s výhodou zmazovatělý (neboli rozvařený) oxidovaný škrob. Zmazovatěním se odstraní zrna oxidovaného škrobu a jejich zbytky, což usnadňuje zvlákňování.
Vláknotvorné polymery jsou polysacharidy vybrané ze skupiny zahrnující kyselinu hyaluronovou a její soli, alginát a jeho soli, xanthan a jeho soli, oxycelulózu a její soli, karboxymethylcelulózu a její soli, tragant, arabskou gumu. Uvedené soli (hyaluronáty, algináty, xanthany, soli oxycelulózy, karboxymethylcelulózy) obsahují kationty vybrané ze skupiny zahrnující amonný kation, kationty alkalických kovů, kovů alkalických zemin, měď, mangan, zinek, chrom, železo, kobalt, stříbro. Zejména jsou kationty vybrané ze skupiny zahrnující kation sodný, draselný, či amonný. Vláknotvorným polymerem je i ve vodě rozpustný kolagen. Vláknotvorné polymery mohou být použity i v kombinacích a směsích.
Zejména výhodnými vláknotvornými polymery jsou kyselina hyaluronová, hyaluronan sodný, alginát sodný, kolagen, a jejich směsi.
Vláknotvorný polymer má s výhodou molekulovou hmotnost v rozmezí 60 kDa až 3 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS, Size-Exclusion Chromatography - Multi-Angle Laser Light Scattering). Výhodněji má vláknotvorný polymer molekulovou hmotnost v rozmezí 1 až 3 MDa.
Kryt ran podle předkládaného vynálezu může kromě alespoň jedné vrstvy staplových vláken obsahovat dále alespoň jednu vrstvu textilie, a popřípadě alespoň jednu mezivrstvu hydrofobního polymeru vloženou mezi vrstvou staplových vláken a vrstvou textilie, nebo mezi dvěma vrstvami staplových vláken (pak je kryt ran zejména vhodný pro krytí vnitřních ran).
Vrstva textilie je většinou vrchní překryvovou vrstvou. Textilie je s výhodou tvořena ve vodě nerozpustným polymerem, zejména celulózou (např. ve formě bavlny, viskózy či lnu) nebo syntetickým polymerem vybraným ze skupiny polyester, polyuretan, polyamid, polyolefiny. Lze použít tkané nebo netkané textilie. Tato vrstva textilie je s výhodou klasická textilie obsahující vlákna s jemností nad 1 dtex (nikoliv mikrovlákna či nanovlákna). Tkané textilie zde zahrnují i pleteniny.
Syntetické polymery tvořící vrstvu textilie jsou polyester, polyuretan, polyamid, polyolefiny polyethylen nebo polypropylen. Polyesterem se rozumí polyethylentereftalát, či s výhodou v lidském organismu odbouratelný polylaktid, nebo jiný typ biologicky odbouratelného alifatického polyesteru, jakým je např. polydioxanon, polykaprolakton apod. Polyamidem se
- 3 CZ 2021 - 515 A3 rozumí jednak alifatické polyamidy, jako jsou polyamid 6, polyamid 66, polyamid 610, polyamid 46, polyamid 12, polyamid 11, nebo aromatické polyamidy, jako jsou poly(m-fenyleniso-ftalamid) a poly(p-fenylentereftalamid).
Mezivrstva je s výhodou tvořena polypropylenem, polymléčnou kyselinou (PLA), polyglykolovou kyselinou (PGA) nebo polymléčnou-co-glykovou kyselinou (PLGA). Mezivrstva zajišťuje to, že lze kryt ran, zejména jeho textilní část, z rány dobře sejmout, tedy textilní část nepřilne k povrchu rány. Pokud je kryt ran určen pro krytí vnitřních ran, měla by mezivrstva být biodegradabilní (tj. PLA, PGA, PLGA).
Vícevrstvé kryty tedy s výhodou mohou mít strukturu:
- alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken - alespoň jedna vrstva ve vodě nerozpustné textilie, nebo
- alespoň jedna vrstva netkané textilie ze staplových mikro- nebo nanovláken - hydrofobní mezivrstva (s výhodou z polypropylenu) - alespoň jedna vrstva ve vodě nerozpustné textilie, nebo
- alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken - mezivrstva (s výhodou z PLA, PGA a/nebo z PLGA) - alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken.
Vnější vrstva staplových mikro- nebo nanovláken je s výhodou opatřená snímatelnou krycí vrstvou, která se před přiložením na ránu sejme.
S výhodou vrstva staplových mikrovláken nebo nanovláken dále obsahuje další farmaceuticky účinnou látku, která je vybrána ze skupiny zahrnující farmaceuticky přijatelné kyseliny, které jsou za normálních podmínek (tlak 101325 Pa, teplota 20 °C) v pevném skupenství, jod a trijodidový anion.
Zejména je výhodné, obsahuje-li vrstva staplových mikrovláken nebo nanovláken jod a/nebo trijodidový anion. Jod je velmi dobře vázán škrobem a nedochází k jeho rozkladu chemickými reakcemi při skladování krytů ran.
Ve vícevrstvých krytech ran může farmaceuticky přijatelná kyselina, která je za normálních podmínek (tlak 101325 Pa, teplota 20 °C) v pevném skupenství, být obsažena ve vrstvě textilie.
Farmaceuticky přijatelnou kyselinou se zde rozumí zejména kyselina vybraná ze skupiny kyselina boritá, L-mléčná, askorbová, citronová, jablečná, salicylová, acetylsalicylová, 4-aminosalicylová. Zejména výhodnou farmaceuticky přijatelnou kyselinou je kyselina salicylová.
Ve vícevrstvých krytech ran může jod nebo trijodidový anion být rovněž obsažen ve vrstvě textilie, a to zejména pokud je textilií polyamid, například polyamid 6.
V rámci předkládaného vynálezu bylo vyvozeno, že alkalické pH rány má fatální následky na použité dezinfekční prostředky, protože dojde k ionizaci -OH skupin polysacharidu (-OH -^- -O- ) za tvorby silného anionického polymeru, který vytvoří na svém povrchu elektrickou dvouvrstvu. V případě dezinfekčních prostředků založených například na fenolických strukturách budou tyto odpuzovány a nedostanou se k mikroorganismům v ráně. V případě kationických dezinfekčních prostředků založených na kvarterním dusíku dojde k navázání kladně nabitého dusíku dezinfekčního prostředku na záporně nabitý kyslík anionického polymeru, a tak ani tento dezinfekční prostředek se nedostane k mikroorganismům v ráně. Dále pro polysacharidy obecně platí, že jsou stálé (nehydrolyzují) v neutrálním až alkalickém pH a nestálé (hydrolýza glykosidické vazby) jsou naopak při kyselém pH. Z tohoto důvodu je v některých provedeních krytů ran výhodné, je-li v nich obsažena farmaceuticky přijatelná kyselina v pevném skupenství.
- 4 CZ 2021 - 515 A3
Kryt ran podle vynálezu je určen pro krytí vnitřních nebo vnějších ran, s výhodou pro krytí ran, které vykazují alkalické pH a jsou pokryty biofilmem.
V rámci předkládaného vynálezu bylo zjištěno, že kombinací vláknotvorného ve vodě rozpustného polymeru, s výhodou kyseliny hyaluronové (hyaluronanu sodného), a oxidovaného škrobu lze připravit nová vlákna, kde dojde k propletení polysacharidových nebo proteinových řetězců vláknotvorného polymeru a řetězců oxidovaného škrobu a ke vzniku „spojovacích“ vodíkových vazeb. Z formálního hlediska lze tato vlákna definovat jako směsná.
S ohledem na fakt, že biologicky aktivní vláknotvorný polymer, např. kyselina hyaluronová, je poměrně nákladný, je hmotnost první dotykové vrstvy relativně nízká a v takovém případě je i nízký obsah kyselých skupin potřebné pro okyselení alkalické rány. Z tohoto důvodu může kryt rány být dvouvrstvý, kde do druhé vrstvy tvořené textilií na bázi levného ve vodě nerozpustného polysacharidu (celulózy) nebo syntetického polyamidu lze zabudovat další dostatečné množství fyziologicky přijatelné kyseliny.
Oxidovaný škrob je v porovnání s vláknotvornými polymery velmi levný polysacharid, jehož využití dovolí snížit náklady na výrobu krytů ran, umožní stabilní zabudování jodu či trijodidu (např. NaI3, KI3) do staplových vláken, přičemž překvapivě nezhoršuje mechanické vlastnosti vrstvy staplových vláken, a navíc sám o sobě vykazuje antimikrobiální a dokonce i virostatické účinky.
Předmětem předkládaného vynálezu je dále způsob přípravy krytu ran obsahujícího vrstvu staplových mikrovláken nebo nanovláken podle předkládaného vynálezu, který zahrnuje kroky:
- přípravy vodného roztoku směsi oxidovaného škrobu a alespoň jednoho vláknotvorného polymeru o celkové koncentraci 0,01 až 8 hmotn. %,
- zvláknění tohoto roztoku v nestacionární koagulační lázni obsahující C1-C3 alkohol.
Zvlákňovací roztok může před vstupem do koagulační lázně procházet vzdušnou pasáží, s výhodou o délce 1 až 200 mm.
Zvlákňovací roztok se může před zvlákněním uložit na dobu 5 až 24 hodin do lednice s teplotou 40 až -10 °C.
Zvlákňovací roztok může obsahovat vápenatou nebo zinečnatou sůl v koncentraci do 50 hmotn. %, vybranou ze skupiny zahrnující octany, mravenčany, chloridy, sírany, fluoridy, dusičnany.
S výhodou obsahuje nestacionární koagulační lázeň ethanol nebo 2-propanol.
S výhodou je teplota koagulační lázně v rozmezí 18 až 50 °C.
V rámci předkládaného vynálezu bylo překvapivě zjištěno, že metodou mokrého zvlákňování, obecně popsanou pro vláknotvorné polymery například v dokumentu CZ 304 651, lze zvláknit oxidovaný škrob, pokud se může propojit s lineární makromolekulou vláknotvorného polymeru. Množství škrobu přitom může být až 80 % hm., vztaženo na hmotnost vzniklého vlákna.
Díky přítomnému oxidovanému škrobu má vzniklé vlákno schopnost sorbovat a pevně vázat jód, nebo trijodid I3-, kde překvapivě tento systém je velmi stabilní v čase (až 5 let), čili z vláken či z krytů ran ve formě netkané textilie obsahující tato vlákna jód neuniká do okolí. Množství jódu jako elementu v netkané textilii může dosáhnout až 20 % hm. vztaženo na hmotnost netkané textilie.
- 5 CZ 2021 - 515 A3
Jód je možné do staplových vláken nebo do netkané textilie s obsahem škrobu zabudovat následujícími způsoby:
- Roztok jódu v alkoholu nebo vodný roztok trijodidu (Lugolův roztok) se vnese do vodného zvlákňovacího roztoku směsi škrobu a vodorozpustného biopolymeru, a roztok se zvlákní v nestacionární koagulační lázni. Tento postup má nevýhodu v tom, že v průběhu zvlákňování koagulace - do alkoholového roztoku může docházet k velkým ztrátám jódu v důsledku jeho přechodu do zvlákňovacího roztoku.
- Alkoholický roztok jódu (zejména v C1-C3 alkoholu, např. v ethanolu nebo 2-propanolu) naneseme metodou digitálního tisku nebo skrápěním, eventuálně postřikem na hotový usušený plošný útvar zhotovený ze staplových mikrovláken ze směsi škrobu, jeho derivátů a vhodného vodorozpustného biopolymeru. Touto metodou lze na uvedený plošný útvar nanášet i jiné typy farmaceuticky účinných látek.
V případě vícevrstvých krytů ran může být jód na vlákenný materiál ze staplových mikrovláken připravených ze směsi oxidovaného škrobu a vláknotvorného polymeru vnášen sublimací z jiné vrstvy. Tento způsob lze s výhodou použít pro kombinaci textilie z jodovaného alifatického polyamidu (např. polyamid 6, polyamid 6,6) na kterém je nafiltrována vrstva staplových mikrovláken podle předkládaného vynálezu. Tato vrstva může být k jódované polyamidové vrstvě také pouze přiložena. Jód, který sublimuje z polyamidové textilie, je zachycen přítomným škrobem ve vrstvě směsných staplových mikrovláken a celý systém je tak dlouhodobě stabilní.
Obsah jodu by měl být s výhodou v množství alespoň 1 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost vrstvy staplových mikrovláken s obsahem oxidovaného škrobu. S výhodou je obsah jodu alespoň 2 hmotn. %, výhodněji alespoň 3 hmotn. % nebo alespoň 4 hmotn. %.
Farmaceuticky přijatelnou kyselinu lze zabudovat do jak do vrstvy staplových mikro- nebo nanovláken, tak do překryvové vrstvy textilie zabudovat postřikem již připravených vrstev a to roztokem fyziologicky přijatelné kyseliny v alkoholu jako je methanol, ethanol, 2-propanol. Obsah fyziologicky přijatelné kyseliny by měl být s výhodou alespoň 5 hm. % na celkovou hmotnost krytu.
Kryty ran podle předkládaného vynálezu jsou vhodné pro vnější i vnitřní rány, s výhodou pro rány, které vykazují alkalické pH a jsou pokryty bio-filmem, jelikož obsahují pouze biokompatibilní polymery. Zároveň jsou stabilní a dovolují inkorporaci antimikrobiálně účinné látky jako je zejména jod nebo trijodid, nebo fyziologicky přijatelná kyselina. Tyto kryty ran lze využit pro konstrukci hemostatických, hojivých a antibakteriálních bandáží.
Pro bližší objasnění se uvádějí dále příklady, které však nijak neomezují rozsah vynálezu.
Objasnění výkresů
Obrázek 1: Charakter vrstvy staplových mikrovláken ze směsi oxidovaný škrob - hyaluronan sodný v poměru 1 : 1 hmotnostně. REM, zvětšení 500 x. Postup přípravy dle příkladu č. 1.1.
Obrázek 2: Charakter vrstvy staplových mikrovláken ze směsi hyaluronanu a oxidovaného pšeničného škrobu s jódem vázaným do komplexu. REM, zvětšení 500x. Postup přípravy dle příkladu č. 1.2.
Obrázek 3: Charakter vrstvy staplových mikrovláken ze směsi hyaluronanu sodného a zmazovatělého oxidovaného pšeničného škrobu pro složení 70% oxidovaného škrobu a 30% hyaluronanu. Zvětšení 500x. Postup přípravy dle příkladu č. 1.3.
- 6 CZ 2021 - 515 A3
Obrázek 4: Charakter staplových mikrovláken ze směsi alginát sodný + zmazovatělý pšeničný škrob (1 : 1). Zvětšení 1000x. Postup přípravy dle příkladu 1.4.
Obrázek 5: Sorpční izoterma jódu na PA pletenině při 20° C. Závislost množství jódu na pletenině [%] na obsahu jódu v sorpční lázni [mg /l]. Koncentrace jódu na polyamidu stanovena buď titrační metodou nebo na základě přírůstku hmotnosti. (Příklad 2.5)
Obrázek 6: Závislost re-emisního parametru K/S na koncentraci jódu na polyamidové pletenině v mg jódu na gram pleteniny. (Příklad 2.5)
Příklady provedení vynálezu
Materiály:
Hyaluronan sodný byl získán z firmy Contipro a.s., Dolní Dobrouč, a jeho molekulová hmotnost byla 1,7 MDa (stanoveno metodou SEC-MALLS), není-li uvedeno jinak.
Alginát sodný byl zakoupen jako laboratorní chemikálie od společnosti SIGMA ALDRICH.
Kolagen, konkrétně vepřová želatina jedlá rychlorozpustná pro cukrářské výrobky, byl zakoupen od společnosti Josef Kouba, Pardubice.
Tkanina nebo pletenina z vláken z regenerované celulózy (viskózové vlákno), výrobek fy. Glanzstoff - Bohemia s.r.o Terezínská 60, Lovosice, Česká republika.
Čirá polypropylenová folie (izotaktický polypropylen), tloušťka cca. 0,3 mm od společnosti VINK Plasty s.r.o.
100% bavlněná tkanina plošné hmotnosti 113 g/m2, hustota osnovy 72 přízí/cm, hustota útku 36 prohozů/cm. Jemnost příze 5 tex (skaná dvojmo). Chemická úprava: alkalická vyvářka, následovalo peroxidové bělení a praní do neutrálního pH. Dodavatel MILETA Hořice.
Bavlněná plínka - komerční produkt - 100% bavlna, chemická předúprava jako předešlé, plošná hmotnost 145 g/m2. (Dodává společnost Matějovský - povlečení).
Pletenina 100% polyamid 6 (PA-6) - komerční označení WINOLA, plošná hmotnost 50 g.m-2, materiál 44 dtex PA.
Rovněž byl použit oxidovaný pšeničný škrob MORAMYL OXP - A (E 1404), výrobce a dodavatel Krnovská škrobárna spol. s r.o. Krnov. Elementární analýzou (proměřeno na Univerzitě Pardubice) bylo ověřeno, že tento oxidovaný škrob neobsahuje žádný zbytkový chlor.
Použité přístroje a techniky:
Snímky vláken byly provedeny na mikroskopu Tescan VEGA II LSU (Tescan, Brno). Tento mikroskop využívá wolframovou katodu a maximální rozlišení jsou 3 nm. Parametry měření byly následující: urychlovací napětí primárního elektronového svazku: 5kV, pracovní vzdálenost (working distance - WD): 4-5 mm, tlak v komoře: vysoké vakuum, režim zobrazení: sekundární elektrony. Vlákna byla nalepena na uhlíkový lepící terčík a pak naprášena zlatem. Vrstva zlata na vzorku: cca 15 nm, naprašující stroj: SC7620 Mini Sputter Coater (Quorum Technologies, UK).
Molekulová hmotnost kyseliny hyaluronové, resp. hyaluronanů, byla měřena pomocí HPLC od firmy Shimadzu, který je doplněn detektorem rozptylu světla miniDAWN firmy Watt Technologies (tzv. metoda SEC-MALLS).
- 7 CZ 2021 - 515 A3
Stanovení jódu bylo provedeno pomocí optické emisní spektrometrie s buzením v indukčně vázaném plazmatu (ICP-OES, Integra XL, GBC, Austrálie) na spektrální linii 178,218 nm za následujících pracovních podmínek: příkon do plazmatu 1100 W, průtoky plazmového, vnějšího a vzorkového plynu 11; 0,6 a 0,6 l.min1. Byly použity kalibrační standardy připravené z jodidu draselného (p.a., Lachema, ČR) 50 - 100 - 200 - 500 mg.l-1. Instrumentální detekční limit pro ICPOES je 10 mg.l-1. Analyzovaný obvazový materiál obsahoval kyselinu hyaluronovou a škrob, které zvyšují viskozitu vzorků po jejich převedení do roztoku, proto byly obě tyto složky přidávány do kalibračních standardů. Vzorky (navážka kolem 0,1 g) byly rozloženy po mírném zahřátí v tetramethylamoniumhydroxidu (6 ml 25%, konečný objem 50 ml).
Antimikrobiální účinnost vzorků krytů ran byla stanovena difuzní metodou. Difuzní agarová metoda slouží ke kvalitativnímu posouzení antimikrobiálního účinku u testovaného obvazového materiálu. Zjišťuje průměr inhibičních zón kolem daného vzorku a tím zároveň zjišťuje citlivost určitého mikroorganismu k danému vzorku materiálu. Dále se dá touto metodou také určit, zda má určitý mikroorganismus baktericidní či bakteriostatický účinek.
Do zkumavky s 10 ml BHI bujónu byla zaočkována 1 kolonie příslušného mikroorganismu (E. coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, VRE, MRSA, Pseudomonas aeruginosa), pro kvasinku Candida albicans byl použit MALT bujón. Zkumavky byly kultivovány 24 hodin při 37 °C (kvasinka 48 hodin při 30 °C). Po 24 hodinové kultivaci bylo z těchto suspenzí asepticky odpipetováno 0,1 ml příslušného inokula na utuhlou živnou půdu a suspenze byla rozetřena vysterilizovanou L-hokejkou či vatovou tyčinkou. Poté byl asepticky pinzetou vložen testovaný krycí materiál rozměru 2x2 cm. Petriho misky s inokulovanými bakteriemi či kvasinkou byly kultivovány při 37 °C (kvasinka při 30 °C) 24, 48, 72 hodin, 6 a 7 dní. Vše bylo prováděno vždy v dubletech. Po těchto časových údajích byly vždy odečteny inhibiční zóny kolem daného vzorku. Po odečtení těchto zón byl asepticky odebrán testovaný krycí materiál a z tohoto místa byl proveden stěr na určení, zda má daný materiál bakteriostatický či baktericidní účinek na mikroorganismy.
Není-li uvedeno jinak, hodnoty v % odpovídají hmotnostním procentům.
Obecný postup přípravy staplových mikrovláken
Obecný postup přípravy staplových mikrovláken a z nich netkané textilie včetně aparátu je popsán v dokumentu CZ 304 651.
Nejprve se připraví vodný roztok příslušného vláknotvorného polymeru ve směsi s oxidovaným škrobem (případně povařeným). Potom se, pokud chceme vyrobit staplová mikrovlákna s obsahem jódu, přidá roztok jódu (v ethanolu, 2-propanolu, nebo jako vodný roztok KI3, NaE). Jednotlivé složky musí být dobře promíchány.
Připravený vodný roztok se následně zvlákní do nestacionární koagulační lázně - 2-propanolu. Získá se směs staplových mikrovláken, typicky o délce 2 až 10 cm. Získaná směs mikrovláken se pokrátí na délku 0,3 až 0,7 mm na stolním nožovém mixeru.
Suspenze vláken se zředí 2-propanolem a důkladně rozmíchá. Tato suspenze se přefiltruje přes textilii (tkaninu nebo pleteninu) - papírenská technologie. Získaný mokrý list se zpracuje na vakuovém filtru, případně odmáčkne mezi listy filtračního papíru na foulardu a nakonec usuší během 3 až 4 minut v sušárně při 50 až 60 °C, s výhodou při 54 °C.
Získaná netkaná textilie - v podstatě list papíru - se může dále aplikovat na použité podložní textilii, nebo ji z ní sejmout a použít jako samonosnou vrstvu.
- 8 CZ 2021 - 515 A3
Příklad 1: Jednovrstvé kryty rány
Příklad 1.1: Staplová mikrovlákna z hyaluronanu a zmazovatelého oxidovaného škrobu (bez jódu)
Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze 30 ml vody a 0,65 g oxidovaného pšeničného škrobu. Suspenze oxidovaného škrobu byla krátce povařena, potom byl rozvařený škrob ochlazen na laboratorní teplotu (22 °C) a bylo přidáno 0,65 g hyaluronanu sodného (HA, molekulová hmotnost 1,7 MDa), směs byla doplněna na 100 ml vodou a míchána při laboratorní teplotě (22°C) do rozpuštění podílu HA. Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu (IPA) na nestacionární koagulační lázni. Získaná staplová mikrovlákna byla pro další zpracování pokrácena (pomleta) na nožovém mixéru (ETA stolní mixér 601190000). Získaná suspenze vláken byla zpracována papírenskou technologií na kryty ran na podložce polyamidové pletenině. Charakter vrstvy staplových mikrovláken je zachycen na snímku (Obr. 1) z REM (zvětšení 500x). Bylo získáno 5 kusů krytů ran rozměrů 11x11 cm po 0,24 gramech, výtěžnost postupuje tedy 92 %. Plošná hmotnost listu ze směsných staplových mikrovláken je 20 g.m-2. Vrstva, list je samonosný; je možně jej používat samostatně, nebo na vhodném nosiči (tkanině nebo pletenině). Charakter směsných staplových mikrovláken je vidět na obrázku 1. Dobou mletí lze ovlivnit průměr a délku vláken (Tab. 1).
Tabulka 1: Průměr a délka staplových mikrovláken v závislosti na době mletí
Doba mletí (s) Průměr vláken (nm) Průměrná délka vláken (mm)
30 512,42 1,25
45 337,61 1,03
60 184,83 0,65
90 215,04 0,51
120 384,87 0,70
Netkaná textilie z těchto staplových mikrovláken je vhodná pro potisk alkoholovými roztoky vhodných farmaceuticky účinných látek.
Výsledek antimikrobiální účinnosti - bakteriostatické vlastnosti - je následující:
Vzorek VRE (cm) Klebsiella pneumoniae (cm) Pseudomonas aeruginosa (cm) MRSA (cm) Escherichia coli (cm) Staphylococcus aureus (cm) Candida albicans (cm)
l.l 0x0,15 0x0,3* 0x0,15* N 0x0,15* N 0x0,15*
* jedna strana krytu; N - mikroorganismus není inhibován
Poznámka: Jedna strana krytu znamená, že inhibiční zóna vznikala jen ve směru řádků podložní polyamidové pleteniny použité při filtraci mikrovláken, nikoliv ve směru kolmém na tyto řádky. Jev souvisí jak s charakterem pleteniny, tak se zahušťujícím účinkem škrobu využívaným např. v textilním tisku i potravinářském průmyslu.
Tato vrstva jako taková je vhodná pro konstrukci krytů jak pro vnitřní, tak i vnější rány, zejména pak po chirurgických ranách, kde se chce, aby při hojení nevznikaly jizvy.
-9CZ 2021 - 515 A3
Příklad 1.2: Staplová mikrovlákna z hyaluronanu a oxidovaného škrobu s jodem
Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze 30 ml vody a 0,6 g oxidovaného pšeničného škrobu (E 1404). Systém byl asi 2 min zahříván - nikoliv vařen - poté směs ochlazena, přidáno 0,6 g hyaluronanu (HA, molekulová hmotnost 1,7 MDa), směs doplněna na 100 ml vodou a míchána při laboratorní teplotě (22°C) do rozpuštění podílu HA. Poté bylo do systému přidáno buď 4,8 ml roztoku jódu ve 2-propanolu. Koncentrace 2-propanolového roztoku jódu byla 2,5 g jódu v 250 ml 2-propanolu.
Získaný byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací na nestacionární lázni ve 2propanolu.
Ze suspenze bylo zvlákněním a dalším zpracováním získáno 5 kusů krytů ran rozměrů 11x11 cm po 0,2 gramech. Získané vzorky byly použity pro další hodnocení a testování, především pro testování antimikrobiální účinnosti. Hmotnost získaných krytů ran byla získána z rozdílu hmotnosti použitých filtračních podložek před výrobou krytů a po jejich zhotovení a usušení při 54°C.
Snímek tohoto typu krytu rány zhotovený REM je uveden na obrázku 2.
Staplová vlákna mají typicky průměr 200 nm až 15 pm a mají délku v rozmezí 0,8 až 10 cm.
Obsah jódu v tomto krytu rány je 1,3 % hmotnostních z celkové hmotnosti krytu, kde hodnota obsahu jódu je průměr z 5 stanovení.
Výsledek antimikrobiální účinnosti - bakteriostatické vlastnosti - je následující:
Vzorek VRE (cm) Klebsiella pneumoniae (cm) Pseudomonas aeruginosa (cm) MRSA (cm) Escherichia colt (cm) Staphylococcus aureus (cm) Candida albicans (cm)
1.2 N 0x0,2 0x0,3 N 0x0,25* N 0x0,1 *
* jedna strana krytu; N mikroorganismus není inhibován
Tato vrstva jako taková je vhodná pro konstrukci krytů pro vnější rány, zejména pak takových, které jsou infikovány škodlivými mikroorganismy.
Příklad 1.3: Staplová mikrovlákna z hyaluronanu a zmazovatělého oxidovaného škrobu v poměru 30 % : 70 %
Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze v 30 ml vody 1,4 g pšeničného oxidovaného škrobu (potravinářské kvality El404). Systém byl zahřát k varu a asi 2 minuty povařen. Poté byl systém ochlazen na cca 20° C, poté přidáno 0,6 g kyseliny hyaluronové (molekulová hmotnost 1,7 MDa), směs doplněna na 100 ml vodou a mícháno při laboratorní teplotě do rozpuštění podílu HA.
Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu na nestacionární koagulační lázni.
Ze systému bylo zvlákněním, mletím a dalším zpracováním získáno 5 kusů krytů ran rozměrů 11 x 11 cm po cca 0,36 gramech, výtěžnost postupuje tedy 90,5 %. Plošná hmotnost listu ze směsných staplových mikrovláken je 30 g.m-2. Vrstva - list je samonosný; možno jej používat samostatně, nebo na vhodném nosiči (tkanině nebo pletenině). Výše uvedené množství obou komponent bylo zvoleno proto, aby v krytu rány bylo přítomno větší množství oxidovaného škrobu. Charakter vrstvy je vidět na snímku z REM (Obr. 3).
- 10CZ 2021 - 515 A3
Příklad 1.4: Staplová mikrovlákna z alginátu sodného a oxidovaného škrobu
Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze 30 ml vody a 0,6 g pšeničného oxidovaného škrobu (E 1404). Systém byl 2 min zahříván na 80°C (nikoliv vařen), potom byla směs ochlazena na laboratorní teplotu (22°C) a bylo přidáno 0,6 g alginátu sodného, směs byla doplněna na 100 ml vodou a míchána při laboratorní teplotě (22°C) do rozpuštění alginátu sodného. Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu (IPA) na nestacionární koagulační lázni.
Stejně je možné postupovat pro jiné typy škrobu.
Ze systému bylo zvlákněním a dalším zpracováním získáno 5 kusů krytů ran rozměrů 11x11 cm po cca 0,2 gramech. Plošná hmotnost listu ze směsných staplových mikrovláken je 16,5 g.m-2. Vrstva, list je samonosný; možno jej používat samostatně, nebo na vhodném nosiči (tkanině nebo pletenině). Charakter těchto směsných staplových mikrovláken je vidět na obrázku 4.
Netkaná textilie z těchto staplových mikrovláken je vhodná pro potisk roztoky jódu nebo trijodidu, nebo jiných farmaceuticky účinných látek. Dále je vhodná jako netkaná textilie, která se spojí s klasickou textilií, např. s pleteninou polyamidu, která je nasycena jódem.
Stanovení pevností netkaných textilií připravených ze staplových mikrovláken
V následující tabulce jsou shrnuty výsledky pevnostních měření některých typů netkaných textilií, připravených ze staplových mikrovláken škrobu a vláknotvorného polysacharidu.
Charakteristika použitých vzorků:
1 nativní hyaluronan sodný (1,7 MDa) (nati HA) (srovnávací vzorek)
2 nati HA + zrna pšeničného škrobu 1:1
3 nati HA + pšeničný škrob rozvařený 1:1 (1,55 % L)
4 nati HA + oxidovaný pšeničný škrob rozvařený 1:1 (0,97 % I2)
5 nati HA + oxidovaný pšeničný škrob rozvařený 1:1- bez jódu
6 nati HA + oxidovaný pšeničný škrob rozvařený 3:7 - bez jódu
7 alginát sodný + oxidovaný pšeničný škrob rozvařený 1:1
8 nízkomolekulární hyaluronan sodný (0,216 MDa) + alginát sodný 1:1 (srovnávací vzorek)
Výsledky tahových zkoušek:
síla přetrhu hmotnost plošná hm. šířka Tržná délka Pevnost Protažení
Vzorek F(N) (g) ms (g/m2) b (mm) L(m) MPa %
1 1,66 0,12 14,20 15,07 790,88 0,83 9,29
2 0,96 0,15 18,47 15,13 350,20 0,36 5,90
3 0,70 0,15 18,16 15,30 256,81 0,18 3,56
4 1,57 0,17 20,65 15,02 515,88 0,59 4,57
5 0,63 0,14 17,36 15,35 241,03 0,21 1,41
6 0,60 0,13 16,14 14,21 202,11 0,19 1,52
7 1,02 0,23 28,44 14,94 244,67 0,27 2,10
8 0,58 0,18 22,67 14,93 174,71 0,18 2,11
- 11 CZ 2021 - 515 A3
Z výsledků je zřejmé, že pro konstrukci krytů ran je nejlépe použít vysokomolekulární vláknotvorný polymer, přičemž jód má poměrně překvapivě kladný vliv na pevnost vlákna.
Obecně je možné konstatovat, že připravené netkané textilie jsou mechanicky dostatečně pevné pro konstrukci krytů ran a to jak na nějaké podložce (podložní tkanině, pletenině), či s nimi manipulovat jako se samonosnou vrstvou.
Příklad 1.5: Jednovrstvý kryt rány na bázi staplových mikrovláken z hyaluronanu a zmazovatělého oxidovaného škrobu (1:1) se zabudovanou kyselinou
V prvním stupni je připravena netkaná textilie následujícím způsobem.
Ve 120 ml destilované vody bylo rozvařeno 0,6 g oxidovaného pšeničného škrobu. Suspenze oxidovaného škrobu byla krátce povařena, potom byl rozvařený škrob ochlazen na laboratorní teplotu (22 oC) a bylo přidáno 0,6 g hyaluronanu sodného (HA, molekulová hmotnost 1,7 MDa), a směs byla míchána při laboratorní teplotě (22oC) do rozpuštění podílu HA. Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu (IPA) na nestacionární koagulační lázni. Získaná staplová mikrovlákna byla pro další zpracování pokrácena (pomleta) na nožovém mixéru (ETA stolní mixér 601190000). Získaná suspenze vláken byla zpracována papírenskou technologií na kryty ran na podložce - polyamidové pletenině. Bylo získáno 5 kusů netkané textilie o rozměrech 11 x 11 cm a hmotnosti 0,22 g.
Ve druhém stupni výroby krytu rány jsou na netkanou textilii naneseny účinné kyseliny.
1.5.1. Ve 100 cm3 ethanolu (p.a.) bylo rozpuštěno 13,2 g kyseliny acetylsalicylové. Na jeden list netkané textilie byl kapáním rovnoměrně nanesen 1 cm3 roztoku acetylsalicylové kyseliny. Kryt rány byl usušen při laboratorní teplotě (22 oC, 24 hodin). Získal se kryt rány o hmotnosti 0,352 g (vzorek 1.5.1).
1.5.2. Ve 100 cm3 ethanolu (p.a.) bylo rozpuštěno 13,2 g kyseliny salicylové. Na jeden list netkané textilie byl kapáním rovnoměrně nanesen 1 cm3 roztoku acetylsalicylové kyseliny. Kryt rány byl usušen při laboratorní teplotě (22 °C, 24 hodin). Získal se kryt rány o hmotnosti 0,352 g (vzorek 1.5.2).
1.5.3. Ve 100 cm3 ethanolu (p.a.) bylo rozpuštěno 4,4 g kyseliny 4-aminosalicylové (PAS lékařský). Na jeden list netkané textilie byl kapáním rovnoměrně nanesen 1 cm3 roztoku 4aminosalicylové kyseliny. Kryt rány byl usušen při laboratorní teplotě (22 °C, 24 hodin). Proces nanášení kapáním se zopakoval ještě dvakrát tak, aby se získal se kryt rány o hmotnosti 0,352 g (vzorek 1.5.3). Opakovaní procesu se musí provést z důvodu nízké rozpustnosti 4-aminosalicylové kyseliny v ethanolu.
Antimikrobiální účinnost byla následující.
Vzorek č. Průměr inhibičních zón [mm] a účinek
Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Enterococcus faecalis Staphylococcus aureus Candida albicans
1.5.1 0,5 x 0,5 BS 1 x 1 BS 2,5 x 3,5 BC 3,5 x 3,5 BC 0,5 x 0 BC
1.5.1 0,5 x 0,5 BS 2 x 2 BS 4 x 4 BS 4 x4 BC 0,5 x 0 BC
1.5.2 2 x 2 BC 2 x 2 BC 5 x 4 BC 5 x 5 BC 2 x 1,5 BC
1.5.2 2 x 2 BC 2 x 2 BC 5 x 5 BC 6 x 6 BC 3 x 2,5 BC
1.5.3 - N 0,5 x 0,5 BS 1 x 1 BS 5 x 4 BC - N
1.5.3 - N 1 x 1 BC 1,5 x 1,5 BS 6 x 6 BC - N
- 12 CZ 2021 - 515 A3
Zkratka BC znamená baktericidní účinek, zkratka BS bakteriostatický. Pro neúčinnost vzorku je v tabulce použita zkratka N při nulové inhibiční zóně (značeno proškrtnutím -).
Z výsledků měření vyplývá poměrně jednoznačný závěr, že nejúčinnější kyselinou je kyselina salicylová, která ránu jednak okyselí a dále funguje jako neselektivní a vysoce účinný dezinfekční prostředek.
Příklad 1.6: Jednovrstvý kryt rány na bázi staplových mikrovlákn z hyaluronanu a zmazovatělého oxidovaného škrobu (1:2) se zabudovanou kyselinou salicylovou
V prvním stupni je připravena netkaná textilie následujícím způsobem.
Ve 120 ml destilované vody bylo rozvařeno 0,8 g oxidovaného pšeničného škrobu. Suspenze oxidovaného škrobu byla krátce povařena, potom byl rozvařený škrob ochlazen na laboratorní teplotu (22 °C) a bylo přidáno 0,4 g hyaluronanu sodného (HA, molekulová hmotnost 1,7 MDa), a směs byla míchána při laboratorní teplotě (22oC) do rozpuštění podílu HA. Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu (IPA) na nestacionární koagulační lázni. Získaná staplová mikrovlákna byla pro další zpracování pokrácena (pomleta) na nožovém mixéru (ETA stolní mixér 601190000). Získaná suspenze vláken byla zpracována papírenskou technologií na kryty ran na podložce - polyamidové pletenině. Bylo získáno 5 kusů netkané textilie o rozměrech 11 x 11 cm a hmotnosti 0,22 g.
Ve druhém stupni výroby krytu rány jsou na netkanou textilii nanesena kyselina salicylová.
Ve 100 cm3 ethanolu (p.a.) bylo rozpuštěno 13,2 g kyseliny salicylové. Na jeden list netkané textilie byl kapáním rovnoměrně nanesen 1 cm3 roztoku acetylsalicylové kyseliny. Kryt rány byl usušen při laboratorní teplotě (22 °C, 24 hodin). Získal se kryt rány o hmotnosti 0,352 g (vzorek 1.6).
Antimikrobiální účinnost byla měřena zcela obdobně jako v příkladu 1.5.
Vzorek č. Průměr inhibičních zón [mm] a účinek
Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Enterococcus faecalis Staphylococcus aureus Candida albicans
1.6 0 x 0,5 BS 1 x 0,5 BS 4 x 4 BC 3,5 x 3 BC 1,5 x 1 BC
1.6 0,5 x 0,5 BC 0,5 x 1 BS 5 x 5 BC 4 x 4 BC 2,5 x 2 BC
Z výsledků měření vyplývá, že zvýšení obsahu oxidovaného škrobu v mikrovláknech „hyaluronan - oxidovaný škrob - kyselina salicylová“ vedlo k mírnému zmenšení antimikrobiální účinnosti. Stále ale platí, že tento kryt ránu okyselí a dále funguje jako neselektivní a účinný dezinfekční prostředek. Výhodou oproti krytu rány popsaném v příkladu 1.5 je fakt, že je levnější (ekonomické hledisko).
Příklad 2: Dvouvrstvé kryty rány
Příklad 2.1: Dvouvrstvý kryt rány skládající se z vrstvy (netkaná textilie) směsného staplového mikrovlákna z kombinace hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu ve hmotnostním poměru 1 : 1 a okyselující vrstvy (klasická textilie), která je ze 100% bavlny s obsahem 10 % hm. salicylové kyseliny.
Příprava netkané textilie
Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze 30 ml vody a 0,65 g oxidovaného pšeničného škrobu. Suspenze oxidovaného škrobu byla krátce povařena, potom byl rozvařený škrob ochlazen na laboratorní teplotu (22 °C) a bylo přidáno 0,65 g hyaluronanu sodného (HA, molekulová
- 13 CZ 2021 - 515 A3 hmotnost 1,7 MDa), směs byla doplněna na 100 ml vodou a míchána při laboratorní teplotě (22°C) do rozpuštění podílu HA. Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu (IPA) na nestacionární koagulační lázni. Získaná staplová mikrovlákna byla pro další zpracování pokrácena (pomleta) na nožovém mixéru (ETA stolní mixér 601190000).
Získaná suspenze vláken byla zpracována papírenskou technologií na kryty ran na podložce polyamidové pletenině. Bylo získáno 5 samonosných listů rozměrů 11x11 cm po 0,24 gramech, výtěžnost postupuje 92 %. Plošná hmotnost listu ze směsných staplových mikrovláken je 20 g.m-2.
Příprava okyselující vrstvy z upravené bavlněné tkaniny
Jako okyselující vrstva byla použita tkanina ze 100 % bavlny o plošné hmotnosti 113 g.m-2. Bavlna byla chemicky upravená, tzn. odšlichtování, vyvářka a bělení peroxidem vodíku tak, jak je běžné u bavlněných tkanin i pro medicinální účely. Hustota osnovy 76 (cm1), hustota útku 36 (cm1). Z tkaniny byly vystřiženy kryty rozměrů 12 x 12 cm (hmotnost 1,60 g). Na tato tkaninu byl 15 rovnoměrně nastříkán ethanolový roztok kyseliny salicylové tak, aby její koncentrace na tkanině odpovídala 10 procentům hmotnosti tkaniny. Byl použit ethanolový roztok kyseliny salicylové o koncentraci 16 g/100 cm3 a na tkaninu 12x12 cm byl nastříkán byl 1 cm3 roztoku kyseliny.
Výsledný dvouvrstvý kryt rány byl připraven tak, že samonosný list netkané textilie byl přiložen 20 na vrstvu z bavlněné tkaniny a dohromady spojeno lisováním na foulardu.
Výsledek antimikrobiální účinnosti tohoto dvouvrstvého krytu rány - bakteriostatický- je následující.
Vzorek Průměr inhibičních zón [mm] a účinek
E. coli Pseudomonas aeruginosa St. aureus Candida albicans
3x2 3x2 5x2 1x1
Vzorek 2.1 1x1 3x2 4x2 1x1
BS BS BS BS
BS = Bakteriostatický účinek
Příklad 2.2: Dvouvrstvý kryt rány skládající se z vrstvy (netkaná textilie) směsného staplového 30 mikrovlákna z kombinace hyaluronanu sodného, oxidovaného škrobu a kolagenu ve hmotnostním poměru 1 : 1 : 1, do které je zabudován jako dezinfekční prostředek jód (1,3 % z hmotnosti teto vrstvy) a okyselující vrstvy (klasická textilie), která je ze 100% bavlny s obsahem 10 % hm. salicylové kyseliny.
Příprava netkané textilie
Při přípravě této vrstvy bylo postupováno podobně jako v příkladu 2.1, kde ale bylo použito 0,5 g kyseliny hyaluronové, 0,5 g želatiny a 0,3 g oxidovaného škrobu. Postupovalo se tak, že oxidovaný škrob byl rozvařen a roztok ochlazen. Želatina byla opatrně rozpuštěna ve vodě a oba roztoky byly 40 smíchány a doplněny na objem 110 ml vodou a v tomto systému byla rozpuštěna kyselina hyaluronová. Připravený zvlákňovací roztok zvlákněn obvyklým postupem na nestacionární koagulační lázni ve 2-propanolu. Bylo získáno 5 samonosných listů rozměrů 11x11 cm po 0,236 gramech, výtěžnost postupu je 90,7 %.
Příprava okyselující vrstvy z upravené bavlněné tkaniny je obdobná jako v příkladu 2.1.
- 14 CZ 2021 - 515 A3
Výsledný dvouvrstvý kryt rány byl připraven tak, že samonosný list netkané textilie byl přiložen na vrstvu z bavlněné tkaniny a dohromady spojeno lisováním na foulardu.
Výsledek antimikrobiální účinnosti tohoto dvouvrstvého krytu rány - bakteriostatický- je následující.
Vzorek Průměr inhibičních zón [mm] a účinek
E. coli Pseudomonas aeruginosa St. aureus Candida albicans
3x2 2x1 5x3 4x3
Vzorek 2.2 2x1 4x1 4x3 2x2
BS BS BS BS
BS = Bakteriostatický účinek
Příklad 2.3: Dvouvrstvý kryt rány skládající se z vrstvy (netkaná textilie) směsného staplového mikrovlákna z kombinace hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu ve hmotnostním poměru 1 : 1 a okyselující vrstvy (klasická textilie), která je ze 100% bavlny s obsahem 10 % hm. kyseliny borité.
Příprava tohoto krytu rány je zcela obdobná jako v příkladu 2.1, pouze místo kyseliny salicylové je použita kyselina boritá.
Výsledný kryt rány je bakteriostatický na kvasinky:
Vzorek
Candida albicans
Vzorek 2.3 5x5 5x5
BS
BS = Bakteriostatický účinek
Příklad 2.4: Dvouvrstvý kryt rány skládající se z vrstvy (netkaná textilie) směsného staplového mikrovlákna z kombinace hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu ve hmotnostním poměru 1 : 1 a okyselující vrstvy (klasická textilie), která je ze 100% bavlny s obsahem 10 % hm. kyseliny L-mléčné.
Příprava tohoto krytu rány je zcela obdobná jako v příkladu 2.1, pouze místo kyseliny salicylové je použita kyselina L-mléčná.
Výsledný kryt rány je bakteriostatický na Pseudomonas aeruginosa:
- 15 CZ 2021 - 515 A3
Vzorek
Pseudomonas aeruginosa
Vzorek 2.4 1 x 0,5 1x1 BS
BS = Bakteriostatický účinek
Příklad 2.5: Dvouvrstvý kryt rány skládající se z vrstvy (netkaná textilie) směsného staplového mikrovlákna z kombinace hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu ve hmotnostním poměru 1 : 1 a z vrstvy (klasická textilie), která je z polyamidu 6 obsahující jód.
Příprava klasické textilie (polyamidové pleteniny) obsahující jód: Pro přípravu byla použita praná a fixovaná pletenina 100% polyamid 6 (PA-6) - komerční označení WINOLA, plošná hmotnost 50 g.m-2, materiál 44 dtex PA. Před sorpcí byl materiál vyprán ve vodní lázni s obsahem 1 g.l1 Slovasol 255.13 při 20 °C po dobu 4 hodin, následovalo opakované praní v destilované vodě.
Sorpce jódu na materiál (pleteninu) z alifatického polyamidu (polyamid 6 - PA) byla provedena z vodného roztoku trijodidu draselného při teplotě 20° C po dobu 2 hodiny.
Pletenina PA-6 (hmotnosti 1 g) byla vložena do nádoby s rovným dnem. K pletenině bylo pipeto váno 10 ml zásobního roztoku jódu o předem zvolené koncentraci. Dále bylo k pletenině odpipetováno 50 ml destilované vody. Nádoba s pleteninou byla důkladně promíchána tak, aby celá plocha pleteniny byla smočena. Nádoba se sorbujícím PA byla ponechána 2 h stát s promícháním každých 10 min pro rovnoměrnou sorpci na PA pleteninu.
Po 2 h byly pleteniny PA-6 vyjmuty, promyty destilovanou vodou a volně usušeny. Koncentrace jódu na PA pletenině byla stanovena z rozdílu koncentrace jódu v v sorpční lázni na začátku a konci titrace. Koncentrace jódu v sorpční lázni byla stanovena titrací 0,1 M odměrným roztokem thiosíranu sodného (Tab. 2 a Obr. 5).
Kromě úbytku koncentrace jódu v sorpční lázni lze stanovit koncentraci jódu na polyamidovém substrátu také na základě přírůstku hmotnosti jódovaného polyamidu (Tab. 2).
Vzhledem k hnědému zbarvení jódovaného polyamidu lze s výhodou použít ke stanovení koncentrace jódu na polyamidu a změn této koncentrace především při desorpci jódu z polyamidu metod k objektivnímu měření barevnosti na základě měření re-emisních vlastností vzorku (Obr. 6).
Tabulka 2: Koncentrace jódu na PA pletenině stanovená titračně a z přírůstku hmotnosti
Koncentrace jódu v sorpční lázni fg/lj Obsah jódu na pletenině stanovený titrací [%] Obsah jódu na pletenině stanovený na základě přírůstku hmotnosti [%]
0 0 0
2,5 1,46 1,45
5 3,48 3,48
10 6,15 6,15
15 8,37 8,37
20 10,12 10,12
30 15,81 14,92
- 16CZ 2021 - 515 A3
Antimikrobiální účinek jodovaných polyamidů (PA-6) s obsahemjódu 1,8 %; 2,5 %; 4,5 % a 12 % byl sledován na mikroorganismech Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus a Candida albicans.
Klebsiella pneumoniae (mm) Staphylococus aureus (mm) Candida albicans M-H agar (mm) Candida albicans MALT agar (mm)
Vzorek s 2,5 % jódu N N N 4,5x4,5
Vzorek s 4,5 % jódu i,5x1,5 1x1 lxl 10x7
Vzorek s 12 % jódu 1,5x1,5 BC/ 5x6 BS 4,5x4,5 0,2x0,3 BC/ 0,3x0,5 BS 13x13
BS = bakteriostatický účinek; BC = bakteriocidní účinek
U vzorku s 12 % jódu byly vytvořeny dvě zóny inhibice, zřejmě z důvodu vzlínání účinné koncentrace jódu.
Příklad 2.6: Příprava vrstvy staplových mikrovláken ze směsi oxidovaný škrob-kyselina hyaluronová na jódované pletenině polyamidu 6
Obecně, podle požadavků na antibakteriální účinek krytu rány zvolíme koncentraci jódu na polyamidovém materiálu. Na tento materiál lze nafiltrovat suspenzi staplových mikro až nano vláken. Do 40 ml vroucí destilované vody byla vlita suspenze v 30 ml vody 0,6 g oxidovaného pšeničného škrobu (potravinářské kvality El404). Systém byl zahřát k varu a asi 2 minuty povařen., poté směs ochlazena na 20 °C, přidáno 0,6 g hyaluronanu sodného (HA, molekulová hmotnost 1,7 MDa), směs doplněna na 100 ml vodou a mícháno při laboratorní teplotě do rozpuštění podílu HA.
Získaný systém byl použit pro přípravu staplových mikrovláken koagulací ve 2-propanolu na nestacionární koagulační lázni. Po pokrácení získaných staplových mikrovláken na délku pod 1 mm byla získaná suspenze rozdělena na pět dílů a přefiltrována postupně přes pět vzorků jodované polyamidové pleteniny (každá hmotnosti 1 g + obsah jódu). Po usušení získáme pět vzorků jodované polyamidové pleteniny, na které je netkaná textilie o hmotnosti 0,2 g a rozměru 11x11 cm (tudíž netkaná textilie má plošnou hmotnost 16,5 g.m-2.
Stejně je možné postupovat pro jiné typy škrobu, tj. např. pro nativní bramborový či pšeničný škrob, nebo modifikovaný škrob - např. karboxymethylovaný škrob.
Studium desorpce jódu z jodované polyamidové pleteniny pokryté netkanou textilií
Pomocí re-emisních měření lze sledovat množství desorbovaného jódu z jodované polyamidové pleteniny v závislosti na složení desorpčního roztoku a složení netkané textilie ze staplových mikro až nano vláken (Tab. 3). Měření re-emisních hodnot, které jsou v přímé úměrnosti k sytosti vybarvení, tj. koncentraci jódu na materiálu, byly prováděny na usušeném materiálu.
Tabulka 3: Desorpce jódu z jodované polyamidové pleteniny (PA-6) s množstvím 5,5 % jódu (2 842 mg jódu na 1 m2 PA-6) v závislosti na složení desorpční lázně a vrstvy staplových mikrovláken nafiltrovaných na pletenině.
- 17CZ 2021 - 515 A3
Poměr materiál - lázeň = 1 : 20. Množství jodovaného materiálu 1,055 g; vrstva staplových mikrovláken 0,2 g. Teplota 37 °C, doba desorpce 300 minut.
Složení desorpční lázně a složeni vrstvy staplových mikrovláken nanesené na jodovaném polyamidu Množství desorbovaného jódu [%]
Destilovaná voda (vzorek bez vrstvy mikrovláken). 75,2
Fyziologický roztok (vzorek bez vrstvy mikrovláken). 62,7
Fyziologický roztok (vrstva mikrovláken z hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu 1:1) 75,1
Z výše uvedených výsledků plyne, že uvedený typ krytu ran (jodovaný PA + netkaná textilie) ve vodném prostředí (tělní tekutiny) uvolňuje jód, který následně ránu desinfikuje.
Studium časové stability jodované polyamidové pleteniny pokryté netkanou textilií
Kryt rány typu 2 (2 vrstvy, klasická textilie pokrytá netkanou textilií, celková hmotnost 1,255 g), v tomto konkrétním případě jodovaná polyamidová pletenina (PA-6) s množstvím 5,5 % jódu pokrytá vrstvou netkané textilie (0,2 g) z mikro až nano vláken z hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu 1:1, pokud je uložen (skladován) v polyethylenovém obalu, potom v průběhu času dochází k difúzi jódu z polyamidové pleteniny do netkané textilie, kde je zadržen (sorbován) škrobem.
Výsledkemje, že ani po dvou letech skladování se celková hmotnost krytu (1,255 g) nezmění. Kryt si tak uchovává svoje biologické vlastnosti.
Antimikrobiální účinek polyamidové pleteniny (1,055 g) s obsahem 5,5 % jodu pokryté netkanou textilií (vrstva mikrovláken 0,2 g z hyaluronanu sodného a oxidovaného škrobu 1:1)
Testování bylo provedeno opakovaně dvěma způsoby. V prvém případě byl na kulturu mikroorganismů v petriho misce přiložen kryt jodovanou polyamidovou vrstvou, ve druhém případě byl vzorek na mikroorganismy položen vrstvou staplových mikrovláken. Výsledky ukazují, že je jedno, jakou stranou se kryt rány na ránu přiloží (následující tabulka).
Vyhodnocení
Mikrobiální kultura Antimikrobiální účinek Spodní strana klasická textilie Inhibiční zóna [mm] Antimikrobiální účinek Spodní strana netkaná textilie Inhibiční zóna [mm]
Escherichia coli BS 2x2 BS 2x4
BS 3x3 BS 3x3
Staphylococcus aureus BS 1 x 1 BS 1 x 1
BS 1 x 1 BS 1 x 1
Candida albicans BS 6x7 BS 1 x 2
BS 5x6 BS 1 x 1
BS = bakteriostatický účinek. Hodnoty účinku jsou zaokrouhleny na celé milimetry.
Příklad 3. Třívrstvé kryty na rány
- 18 CZ 2021 - 515 A3
Příklad 3.1.
Postupem popsaným v příkladu 2.5 se připraví klasická textilie z polyamidové pleteniny (PA-6) s množstvím 5,5 % jódu. Postupem popsaným v příkladu 1.1 se připraví netkaná textilie založená na staplových mikrovláknech hyaluronanu a zmazovatělého oxidovaného škrobu. Mezi obě textilie se vloží mezivrstva v tomto příkladu tvořená polypropylenem (čirá polypropylenová folie izotaktický polypropylen, tloušťka 0,3 mm).
Výhoda tohoto řešení spočívá v tom, že po aplikaci na ránu kryt rány v průběhu času na tuto ránu nepřischne a snadno se z rány sejme.
Příklad 3.2.
Postupem popsaným v příkladu 1.2 „Staplová mikrovlákna z hyaluronanu a oxidovaného škrobu s jodem“ se připraví netkaná textilie, která obsahuje 1,55 % jódu. Jako klasická textilie se použije tkanina z viskozového hedvábí. Mezi obě textilie se vloží mezivrstva v tomto příkladu tvořená polypropylenem (čirá polypropylenová folie - izotaktický polypropylen, tloušťka 0,3 mm).
Výhoda tohoto řešení opět spočívá v tom, že po aplikaci na ránu kryt rány v průběhu času na tuto ránu nepřischne a snadno se z rány sejme.
Příklad 3.3.
Postupem popsaným v příkladu 1.2 „Staplová mikrovlákna z hyaluronanu a oxidovaného škrobu s jodem“ se připraví netkaná textilie, která obsahuje 1,55 % jódu. Dále postupem popsaným v příkladu 1.1 se připraví netkaná textilie založená na staplových mikrovláknech hyaluronanu a zmazovatělého oxidovaného škrobu. Mezi obě textilie se vloží mezivrstva v tomto příkladu tvořená polylaktidem (PLA, tkanina). Tento kryt rány je příkladem pro vnitřní použití (kryt vnitřních ran).
Hlavní vlastnost tohoto krytu rány spočívá v tom, že je organismem kompletně odbouratelný.
Velmi podobně lze připravit kryt rány, kde mezivrstva je tvořená kyselinou polyglykolovou (PGA). Opět tento kryt rány je lidským organismem odbouratelný.
Příklad 4: Antivirová účinnost oxidovaného škrobu
Vzhledem k faktu, že oxidovaný škrob obsahuje aldehydové skupiny, byla proměřena antivirová účinnost vzorku bavlny (bavlněná plínka, Matějovský) napuštěné oxidovaným škrobem (klasický proces škrobení bavlněného prádla). Obsah oxidovaného škrobu byl 8 % z celkové hmotnosti tkaniny.
Test provedl ZDRAVOTNÍ ÚSTAV se sídlem v Ostravě.
Předmět zkoušení: Textil - hodnocení antivirové účinnosti dle BS ISO 18184:2019 - screening.
Provedení zkoušky:
Metodika: Textil - hodnocení antivirové účinnosti textilních materiálů dle BS ISO 18184:2019 (savé materiály) - screening
Testovaný virový kmen Vaccinia virus, kmen Modifikovaný Vaccinia virus Ankara (ATCC-VR-1508)
Buněčná linie BHK-21 (ATCC-CCL-10)
Kultivační médium DMEM + 10% FBS
Udržovací médium EMEM + 2% FBS
- 19 CZ 2021 - 515 A3
Neutralizační roztok: udržovací médium
Kontrolní vzorek: 100% bavlna dle ISO 105-F02
Hmotnost vzorku: 0,4 g ± 0,05 g
Způsob sterilizace: nebyla použita
Objem virové suspenze: 200 pl
Objem neutralizačního roztoku: 20 ml
Zdroj světla: běžné laboratorní osvětlení
Kontaktní doba: 2 hod
Zkušební teplota: 25 °C ± 1 °C
Teplota inkubace: 37 °C ± 1 °C
Metoda filtrace: nebyla použita
Titrační metoda: virová titrace na jednovrstevné buněčné kultuře na mikrotitrační destičce
Hodnoty titru počítány dle: Spaerman - Karberova metoda
Popis provedení testu:
Za aseptických podmínek byly připraveny vzorky kontrolního materiálu a zkušebního ošetřeného materiálu o hmotnosti 0,40 g ± 0,05g. Na vzorky bylo naneseno 200 μl virové suspenze. Vzorky byly kultivovány při teplotě 25 °C ± 1 °C v uzavřené nádobě. Testování bylo ukončeno po uplynutí kontaktní doby 2 hod přidáním 20 ml neutralizačního roztoku ke každému vzorku. Vzorky byly důkladně protřepány a připravila se řada desetinásobných zředění této směsi. Každé ředění bylo titrováno na jednovrstevné buněčné kultuře na mikrotitrační destičce.
Dva kontrolní vzorky a dva zkušební vzorky byly použity pro ověření cytotoxicity materiálu. Na vzorky bylo naneseno 200 pl udržovacího média. Po uplynutí kontaktní doby 2 hod bylo ke každému vzorku přidáno 20 ml neutralizačního roztoku. Vzorky byly důkladně protřepány a připravila se řada desetinásobných zředění této směsi. Každé ředění bylo titrováno na jednovrstevné buněčné kultuře na mikrotitrační destičce.
Hodnoty titru všech testů byly odečítány 6. den kultivace a počítány dle Spaerman - Karberova metody.
Hodnota titru je vyjádřena hodnotou lg TCID50 - záporný logaritmus 50% konečného bodu (50% infekční dávka suspenze viru nebo takové ředění suspenze viru, které vyvolá CPE v 50% jednotek buněčných kultur).
Výsledek zkoušky:
Výsledek testu jsou uveden v následující tabulce. Uvedené výsledky jsou průměrem ze dvou stanovení každého vzorku a jsou vyjádřeny jako průměr vypočítaných logaritmů titrů viru. Hodnota antivirové účinnosti (Mv) je uváděna v logaritmech, je vyjádřena jako rozdíl titru viru na zkušebním vzorku a titru viru na kontrolním vzorku.

Claims (11)

1. Kryt ran, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu vrstvu staplových mikrovláken nebo nanovláken, která obsahují 1 až 80 hmotn. % oxidovaného škrobu a 20 až 99 hmotn. % alespoň jednoho vláknotvorného polymeru.
2. Kryt ran podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr oxidovaného škrobu ku vláknotvornému polymeru je 0,5:1 až 3:1, výhodněji 1:1 až 2:1.
3. Kryt ran podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že oxidovaným škrobem je zmazovatělý oxidovaný škrob.
4. Kryt ran podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vláknotvorný polymer je vybrán ze skupiny zahrnující kyselinu hyaluronovou a její soli, alginát a jeho soli, xanthan a jeho soli, oxycelulózu a její soli, karboxymethylcelulózu a její soli, tragant, arabskou gumu, a jejich směsi; přičemž vláknotvorný polymer má s výhodou molekulovou hmotnost v rozmezí 60 kDa až 3 MDa, stanoveno metodou SEC-MALLS.
5. Kryt ran podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu vrstvu textilie tvořenou ve vodě nerozpustným polymerem na bázi celulózy nebo syntetickým polymerem vybraným ze skupiny polyester, polyuretan, polyamid, polyolefiny.
6. Kryt ran podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu mezivrstvu hydrofobního polymeru vloženou mezi vrstvou staplových vláken a vrstvou textilie, nebo mezi dvěma vrstvami staplových vláken.
7. Kryt ran podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je vícevrstvý a obsahuje následující vrstvy:
- alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken; a alespoň jedna vrstva ve vodě nerozpustné textilie, nebo
- alespoň jedna vrstva netkané textilie ze staplových mikro- nebo nanovláken; hydrofobní mezivrstva, s výhodou z polypropylenu; a alespoň jedna vrstva ve vodě nerozpustné textilie, nebo - alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken; mezivrstva, s výhodou z PLA, PGA a/nebo z PLGA; a alespoň jedna vrstva staplových mikro- nebo nanovláken.
8. Kryt ran podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnější vrstva staplových mikro- nebo nanovláken je opatřená snímatelnou krycí vrstvou.
9. Kryt ran podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vrstva staplových mikrovláken nebo nanovláken a/nebo vrstva textilie dále obsahuje další farmaceuticky účinnou látku, která je vybrána ze skupiny zahrnující farmaceuticky přijatelné kyseliny, které jsou za tlaku 101325 Pa a teploty 20 °C v pevném skupenství, jod a trijodidový anion.
10. Kryt ran podle nároku 9, vyznačující se tím, že farmaceuticky přijatelnou kyselinou je kyselina vybraná ze skupiny kyselina boritá, L-mléčná, askorbová, citronová, jablečná, salicylová, acetylsalicylová, 4-aminosalicylová.
11. Kryt ran podle nároku 9, vyznačující se tím, že jod nebo trijodidový anion je obsažen ve vrstvě textilie, a textilií je polyamid; nebo je jod nebo trijodidový anion obsažen ve vrstvě staplových mikrovláken nebo nanovláken.
CZ2021-515A 2021-11-08 2021-11-08 Kryt ran CZ309762B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-515A CZ309762B6 (cs) 2021-11-08 2021-11-08 Kryt ran

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-515A CZ309762B6 (cs) 2021-11-08 2021-11-08 Kryt ran

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2021515A3 true CZ2021515A3 (cs) 2023-05-17
CZ309762B6 CZ309762B6 (cs) 2023-09-20

Family

ID=86317488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-515A CZ309762B6 (cs) 2021-11-08 2021-11-08 Kryt ran

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309762B6 (cs)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304651B6 (cs) * 2012-05-11 2014-08-20 Contipro Biotech S.R.O. Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken
CZ25712U1 (cs) * 2013-02-12 2013-08-05 Univerzita Pardubice Staplová mikrovlákna, kryty ran a bandáže
CZ2017320A3 (cs) * 2017-06-05 2019-01-16 Contipro A.S. Antimikrobiální kompozice obsahující polysacharid, stabilizátor a trijodid, způsob její přípravy a použití

Also Published As

Publication number Publication date
CZ309762B6 (cs) 2023-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2589393T3 (en) Care Facilities
İnal et al. Production and characterization of bactericidal wound dressing material based on gelatin nanofiber
Aragon et al. Electrospun asymmetric membranes for wound dressing applications
Ciecholewska-Juśko et al. Superabsorbent crosslinked bacterial cellulose biomaterials for chronic wound dressings
EP2695622B1 (en) A chitosan wound dressing and its method of manufacturing
KR101004280B1 (ko) 항균성 섬유 및 그 제조 방법 그리고 항균성 섬유를 함유하여 이루어지는 항균성 섬유 제품, 그 제조 방법 및 재생 방법
Ma et al. Novel ZnO/N-halamine-mediated multifunctional dressings as quick antibacterial agent for biomedical applications
Anand et al. Medical and healthcare textiles
US11124897B1 (en) Biodegradable core-shell fibrous scaffolds for controlled oxygen and drug release
US20050147657A1 (en) White silver-containing wound care device
Aubert-Viard et al. Chitosan finishing nonwoven textiles loaded with silver and iodide for antibacterial wound dressing applications
WO2014086186A1 (zh) 抗菌性含银纤维类伤口敷料及其制备方法
Buschmann et al. Medical, cosmetic and odour resistant finishes for textiles
JPH07508277A (ja) 持続放出型アルギン酸繊維及びその製造方法
KR20120046714A (ko) 은이 화학적 및/또는 물리적으로 결합된 셀룰로오스 매트릭스의 항균성 면 섬유 제조방법 및 이로부터 얻어진 항균성 면 섬유
Marin et al. Quaternized chitosan (nano) fibers: A journey from preparation to high performance applications
Latiyan et al. Fabrication and evaluation of multifunctional agarose based electrospun scaffolds for cutaneous wound repairs
Bello et al. Electrospun poly (Ɛ-caprolactone)-eggshell membrane nanofibrous mat as a potential wound dressing material
CZ2021515A3 (cs) Kryt ran
JP4903777B2 (ja) 消臭性繊維布帛及びその製造方法
WO2013127983A1 (de) Antiseptische wundauflage
Shaikh et al. Hygiene characterization of polypropylene nonwoven composites produced on loading bio synthesized silver nanoparticles using Aloe Barbadensis Miller plant extract
Ali et al. A novel synthetic approach to produce cellulose-based woven scaffolds impregnated with bioactive glass for bone regeneration
CA3137159A1 (en) Self-assembled nano-fibers as hemostatic agent
Zahedi et al. ANtimicrobial electrospun membranes