RU2357766C2 - Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery - Google Patents

Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery Download PDF

Info

Publication number
RU2357766C2
RU2357766C2 RU2007125732/15A RU2007125732A RU2357766C2 RU 2357766 C2 RU2357766 C2 RU 2357766C2 RU 2007125732/15 A RU2007125732/15 A RU 2007125732/15A RU 2007125732 A RU2007125732 A RU 2007125732A RU 2357766 C2 RU2357766 C2 RU 2357766C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sterilisation
solution
storage
biological
cardiovascular surgery
Prior art date
Application number
RU2007125732/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007125732A (en
Inventor
Ирина Юрьевна Журавлева (RU)
Ирина Юрьевна Журавлева
Леонид Семенович Барбараш (RU)
Леонид Семенович Барбараш
Юлия Александровна Кудрявцева (RU)
Юлия Александровна Кудрявцева
Ирина Леонидовна Гантимурова (RU)
Ирина Леонидовна Гантимурова
Райма Хайдаргалеевна Леванова (RU)
Райма Хайдаргалеевна Леванова
Original Assignee
Ирина Юрьевна Журавлева
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 Ирина Юрьевна Журавлева filed Critical Ирина Юрьевна Журавлева
Priority to RU2007125732/15A priority Critical patent/RU2357766C2/en
Publication of RU2007125732A publication Critical patent/RU2007125732A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357766C2 publication Critical patent/RU2357766C2/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention concerns medicine, particularly cardiovascular surgery, and can be applied in sterilisation and storage of bioprostheses. Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery involves flushing of preliminarily preserved biological prosthesis in sterile 0.9% sodium chloride solution and prosthesis placement in sterilisation agent on phosphate buffer. 2-bromine-2-nitropropane-1.3-diol bactericide medication obtained with 0.05-0.2 M phosphate buffer at pH 4.0-8.0 in 0.01-2.0% concentration at 5-40°C is used as sterilisation agent.
EFFECT: high antibacterial activity, preserved resilience of biomaterial and structure of biological tissue, significant reduction of bioprosthesis flushing time before implantation.
3 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к предимплантационной обработке биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано при хранении биологических протезов клапанов сердца, сосудов и т.п. до момента имплантации.The invention relates to medicine, namely to preimplantation processing of biological prostheses for cardiovascular surgery, and can be used for storing biological prostheses of heart valves, blood vessels, etc. until implantation.

Известен способ хранения биологических протезов в растворе, содержащем метил- и пропилпарабены (Патент US 5188834, кл. A61L 27/36, опубликован 23.02.1993 г.). Недостатком этого метода является то, что парабены обладают только бактериостатическим действием и частично дезактивируются в присутствии белков, что повышает вероятность потери стерильности при длительном хранении биологических протезов.A known method for storing biological prostheses in a solution containing methyl and propyl parabens (US Patent 5188834, class A61L 27/36, published 02.23.1993). The disadvantage of this method is that parabens have only a bacteriostatic effect and are partially deactivated in the presence of proteins, which increases the likelihood of loss of sterility during prolonged storage of biological prostheses.

Известен способ стерилизации и хранения ксенопротезов в 0,5% растворе глутарового альдегида (Методические указания по стерилизации ксенобиопротезов раствором глутарового альдегида. Минздрав СССР. N 28-6/26 от 19.09.1986 г.). Недостатком данного способа является длительная отмывка биопротеза от стерилизующего раствора - в течение 90 минут при интенсивном помешивании в 500 мл 0,9% стерильного раствора хлорида натрия со сменой раствора каждые 15 минут.A known method of sterilization and storage of xenoprostheses in a 0.5% solution of glutaraldehyde (Guidelines for sterilization of xenobioprostheses with a solution of glutaraldehyde. USSR Ministry of Health. N 28-6 / 26 from 09/19/1986). The disadvantage of this method is the long washing of the bioprosthesis from the sterilizing solution - for 90 minutes with vigorous stirring in 500 ml of a 0.9% sterile sodium chloride solution with a change of solution every 15 minutes.

Известен способ консервации и стерилизации биологических протезов клапанов сердца и сосудов в буферном растворе диглицидилового эфира этиленгликоля (ДЭЭ) (патент РФ №2008767, кл. A01N 1/00, опубликован в 1994 г., бюл. №5). Консервация и стерилизация биологического материала достигается путем обработки 2-5% раствором ДЭЭ. До момента имплантации изделия хранят в этом же растворе.A known method of preservation and sterilization of biological prostheses of heart valves and blood vessels in a buffer solution of diglycidyl ether of ethylene glycol (DEE) (RF patent No. 20088767, class A01N 1/00, published in 1994, bull. No. 5). Preservation and sterilization of biological material is achieved by treating with a 2-5% DEE solution. Until the implantation of the product is stored in the same solution.

Предимплантационная обработка включает отмывку биопротезов от консерванта в 500 мл стерильного 0,9% раствора натрия хлорида в течение 1 часа с троекратной сменой раствора. Данный режим отмывки позволяет полностью избавиться от несвязанного консерванта и исключить системное и локальное токсическое воздействие имплантируемого изделия на организм пациента. Недостатком данного способа является длительность режима отмывки, что приводит к увеличению времени операции.Preimplantation treatment involves washing bioprostheses from a preservative in 500 ml of a sterile 0.9% sodium chloride solution for 1 hour with a three-time change of solution. This washing mode allows you to completely get rid of an unbound preservative and eliminate the systemic and local toxic effects of the implantable product on the patient's body. The disadvantage of this method is the duration of the washing regime, which leads to an increase in operation time.

Техническим результатом изобретения является усиление стерилизующего эффекта при хранении и сокращение времени отмывки биопротезов от консервирующего раствора перед имплантацией, за счет применения нового бактерицидного препарата, приготовленного на 0,05-0,2 М фосфатном буфере.The technical result of the invention is to enhance the sterilizing effect during storage and to reduce the time for washing bioprostheses from a preservative solution before implantation, by using a new bactericidal preparation prepared in 0.05-0.2 M phosphate buffer.

Предложен способ стерилизации и предимплантационного хранения биологических протезов, включающий отмывку предварительно консервированного биологического протеза в растворе стерильного 0,9% раствора хлорида натрия и помещение в стерилизующий агент на фосфатном буфере.A method for sterilization and preimplantation storage of biological prostheses is proposed, including washing a previously preserved biological prosthesis in a solution of a sterile 0.9% sodium chloride solution and placing it in a sterilizing agent on phosphate buffer.

Отличием является то, что в качестве стерилизующего агента применяется бактерицидный препарат 2-бром-2-нитропропан-1.3-диол, приготовленный на 0,05-2,0 М фосфатном буфере при pH 4,0-8,0 в концентрации 0,01-2,0% и температуре 5-40°С.The difference is that the bactericidal preparation 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol is used as a sterilizing agent, prepared on 0.05-2.0 M phosphate buffer at a pH of 4.0-8.0 at a concentration of 0.01 -2.0% and a temperature of 5-40 ° C.

Данный препарат известен в справочной литературе под названием Бронопол, BioBan, Protectol BN и др.This drug is known in the reference literature under the name Bronopol, BioBan, Protectol BN, etc.

Предложенный способ позволяет получить раствор для стерилизации и хранения биологических протезов, обладающий высокой антибактериальной активностью, не оказывающий негативного воздействия на структуру и свойства предварительно консервированного биоматериала.The proposed method allows to obtain a solution for sterilization and storage of biological prostheses, which has high antibacterial activity, does not adversely affect the structure and properties of pre-preserved biomaterial.

Используемый стерилизующий агент относится к химически синтезированным веществам и является эффективным бактерицидным средством против грамположительных и грамотрицательных бактерий, также активен против различной грибковой флоры (Патент US №4859705, кл. A01N 33/18, A01N 41/02, опубликован 22.08.1989). В косметологической промышленности 2-бром-2-нитропропан-1.3-диол широко используется в качестве консерванта, является водорастворимым препаратом, раствор стабилен при длительном хранении (см. таблицу 1).Used sterilizing agent refers to chemically synthesized substances and is an effective bactericidal agent against gram-positive and gram-negative bacteria, is also active against various fungal flora (US Patent No. 4859705, CL A01N 33/18, A01N 41/02, published 08/22/1989). In the cosmetology industry, 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol is widely used as a preservative, it is a water-soluble preparation, the solution is stable during long-term storage (see table 1).

Таблица 1.Table 1. Период разложения 2-бром-2-нитропропан-1.3-диолаThe decomposition period of 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol Температура раствораSolution temperature Период разложения в водных растворахThe decomposition period in aqueous solutions pH 4,0pH 4.0 pH 6,0pH 6.0 pH 8,0pH 8.0 5°С5 ° C >5 лет> 5 years >5 лет> 5 years 6 мес6 months 25°С25 ° C >5 лет> 5 years >5 лет> 5 years 4 мес4 month 40°С40 ° C 2 года2 years 4 мес.4 months 8 дн.8 days

Таким образом, наибольшая антибактериальная активность 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола проявляется при pH 4,0-6,0 и температуре не более 40°С.Thus, the greatest antibacterial activity of 2-bromo-2-nitropropan-1.3-diol is manifested at a pH of 4.0-6.0 and a temperature of not more than 40 ° C.

Предварительный этап консервации биологических протезов может быть осуществлен любым консервантом.The preliminary stage of preservation of biological prostheses can be carried out by any preservative.

Ниже приведен пример осуществления предлагаемого способа.The following is an example implementation of the proposed method.

Пример 1. Подготовленную по существующим методикам отбора нативную ткань промывают 0,9% раствором натрия хлорида, затем помещают в 2-5% раствор ДЭЭ (патент №2008767). Через 21 сутки консервации биологический протез отмывают в 0,9% растворе натрия хлорида в течение 1 часа с трехкратной сменой раствора и перекладывают на хранение в 0,01-2,0% раствор 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола.Example 1. Prepared by existing selection methods, the native tissue is washed with 0.9% sodium chloride solution, then placed in a 2-5% DEE solution (patent No. 2008767). After 21 days of preservation, the biological prosthesis is washed in a 0.9% sodium chloride solution for 1 hour with a three-time change of solution and transferred to storage in a 0.01-2.0% solution of 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol.

Для стерилизации и хранения биологических протезов предлагается использовать раствор 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола с pH 4,0-8,0 и при температуре 5-40°С. Препарат разводят в 0,05-0,2 М фосфатном буфере.It is proposed to use a solution of 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol with a pH of 4.0-8.0 and at a temperature of 5-40 ° C for sterilization and storage of biological prostheses. The drug is diluted in 0.05-0.2 M phosphate buffer.

Для оценки стерилизующего эффекта были проведены бактериологические испытания - образцы биоматериала, контаминированные St.aureus, E.coli, Ent.faecalis и грибами p.Candida были помещены в раствор 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола различной концентрации на 24 часа, после чего провели исследования на стерильность (см. таблицу 2).To assess the sterilizing effect, bacteriological tests were performed - biomaterial samples contaminated with St.aureus, E. coli, Ent.faecalis and p. Candida mushrooms were placed in a solution of 2-bromo-2-nitropropan-1.3-diol of various concentrations for 24 hours, after which they conducted sterility studies (see table 2).

Таблица 2.Table 2. Результаты испытаний на стерильностьSterility Test Results МикроорганизмMicroorganism Подавление роста микроорганизмов в зависимости от концентрации раствора 2-бром-2-нитропропан-1.3-диолаInhibition of the growth of microorganisms depending on the concentration of a solution of 2-bromo-2-nitropropan-1.3-diol 0,5%0.5% 1%one% 2%2% St.aureusSt.aureus роста нетno growth роста нетno growth роста нетno growth E.coliE.coli роста нетno growth роста нетno growth роста нетno growth Ent.faecalisEnt.faecalis рост на 4-е суткиgrowth on the 4th day роста нетno growth роста нетno growth Грибы p.CandidaMushrooms p. Candida роста нетno growth роста нетno growth роста нетno growth

Результаты испытаний показывают, что предложенный способ оказывает хороший стерилизующий эффект - 1,0-2,0% раствор 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола подавляет рост всех микроорганизмов.The test results show that the proposed method has a good sterilizing effect - a 1.0-2.0% solution of 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol inhibits the growth of all microorganisms.

Для изучения влияния предлагаемого способа стерилизации на структуру биоматериала было проведено гистологическое исследование створок аортального клапана свиньи и образцов ксеноперикарда крупного рогатого скота, консервированных в опытных растворах. Хранение биоматериала, обработанного предложенным способом, не оказывает негативного воздействия на биоматериал - коллагеновые волокна извиты, расположены компактно.To study the effect of the proposed sterilization method on the structure of the biomaterial, a histological examination of the porcine aortic valve cusps and cattle xenopericardium samples preserved in experimental solutions was performed. Storage of the biomaterial processed by the proposed method does not adversely affect the biomaterial — the collagen fibers are crimped and compact.

Предлагаемый способ стерилизации и хранения биологических протезов не провоцирует кальцийсвязывающую активность биоматериала. Через 60 суток после имплантации образцов, обработанных предложенным способом, под кожу крысам линии Vistar, количество кальция в биоматериале равно метаболическому и составило 2,47+0,21 ммк/мг сухой ткани.The proposed method of sterilization and storage of biological prostheses does not provoke calcium-binding activity of the biomaterial. 60 days after the implantation of samples processed by the proposed method under the skin of Vistar rats, the amount of calcium in the biomaterial is equal to metabolic and amounted to 2.47 + 0.21 mmk / mg dry tissue.

Предложенный способ не снижает упругодеформативных свойств биоматериала, предварительно консервированного раствором ДЭЭ (см. таблицу 3).The proposed method does not reduce the elastic properties of the biomaterial pre-preserved with a solution of DEE (see table 3).

Таблица 3.Table 3. Показатели прочности и эластичности биоматериалаStrength and elasticity indicators of biomaterial Способ обработкиProcessing method Прочность (МПа)Strength (MPa) Удлинение (Е%)Elongation (E%) Раствор ДЭЭ (по прототипу)DEE solution (prototype) 6.8±0.56.8 ± 0.5 40.0±1.140.0 ± 1.1 Раствор ДЭЭ+2-бром-2-нитропропан-1.3-диол (по предложенному способу)A solution of DEE + 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol (according to the proposed method) 6.4±0.76.4 ± 0.7 43.0±2.243.0 ± 2.2

Применение 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола в пределах 0,01-2,0% обусловлено тем, что концентрация ниже 0,01% не оказывает необходимого стерилизующего эффекта, а использование свыше 2% - не технологично.The use of 2-bromo-2-nitropropan-1.3-diol in the range of 0.01-2.0% is due to the fact that a concentration below 0.01% does not have the necessary sterilizing effect, and use above 2% is not technologically advanced.

Использование раствора с pH 4,0-8,0 позволяет сохранять стабильную концентрацию стерилизующего раствора в течение длительного периода хранения и имеет значения, близкие к физиологическим.The use of a solution with a pH of 4.0-8.0 allows you to maintain a stable concentration of the sterilizing solution over a long period of storage and has values close to physiological.

Преимуществом предложенного способа является уменьшение времени отмывки биопротезов перед имплантацией, что сокращает время операции. Отмывать биопротез от стерилизующего раствора 2-бром-2-нитропропан-1.3-диола необходимо в 400 мл стерильного 0,9% раствора натрия хлорида в течение 10 мин с двукратной сменой раствора через 5 мин.The advantage of the proposed method is to reduce the time of washing the bioprosthesis before implantation, which reduces the time of the operation. To wash the bioprosthesis from a sterilizing solution of 2-bromo-2-nitropropane-1.3-diol, it is necessary in 400 ml of a sterile 0.9% sodium chloride solution for 10 minutes with a double change of the solution after 5 minutes.

Claims (1)

Способ стерилизации и предимплантационного хранения биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии, включающий отмывку предварительно консервированного биологического протеза в растворе стерильного 0,9%-ного раствора хлорида натрия и помещение в стерилизующий агент на фосфатном буфере, отличающийся тем, что в качестве стерилизующего агента применяется бактерицидный препарат 2-бром-2-нитропропан-1,3 диол, приготовленный на 0,05-0,2 М фосфатном буфере при pH 4,0-8,0 в концентрации 0,01-2,0% при температуре 5-40°С. A method of sterilization and preimplantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery, comprising washing a previously preserved biological prosthesis in a solution of a sterile 0.9% sodium chloride solution and placing it in a sterilizing agent on phosphate buffer, characterized in that a bactericidal agent is used as the sterilizing agent preparation 2-bromo-2-nitropropane-1,3 diol, prepared on 0.05-0.2 M phosphate buffer at a pH of 4.0-8.0 at a concentration of 0.01-2.0% at a temperature of 5-40 ° C.
RU2007125732/15A 2007-07-06 2007-07-06 Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery RU2357766C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125732/15A RU2357766C2 (en) 2007-07-06 2007-07-06 Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125732/15A RU2357766C2 (en) 2007-07-06 2007-07-06 Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007125732A RU2007125732A (en) 2009-01-20
RU2357766C2 true RU2357766C2 (en) 2009-06-10

Family

ID=40375443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007125732/15A RU2357766C2 (en) 2007-07-06 2007-07-06 Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2357766C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457867C1 (en) * 2011-05-05 2012-08-10 Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева РАМН Method for sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses of xenogenic and allogenic tissue for cardiovascular surgery
RU2580621C1 (en) * 2014-11-24 2016-04-10 Ирина Юрьевна Журавлева Biocidal composition for aseptic storage of preserved prosthetic material from tissues of animal origin

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457867C1 (en) * 2011-05-05 2012-08-10 Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева РАМН Method for sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses of xenogenic and allogenic tissue for cardiovascular surgery
RU2580621C1 (en) * 2014-11-24 2016-04-10 Ирина Юрьевна Журавлева Biocidal composition for aseptic storage of preserved prosthetic material from tissues of animal origin

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007125732A (en) 2009-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tao et al. Sterilization and disinfection methods for decellularized matrix materials: Review, consideration and proposal
US12048778B2 (en) Sterilization process
US20160008514A1 (en) Soft Tissue Pouch and Methods of Use Thereof
CA2807833C (en) Passive methods for anti-microbial biological meshes
US6121041A (en) Use of microorganisms for decellularizing bioprosthetic tissue
CN102793593B (en) Heterogeneous scleral piece used for posterior scleral reinforcement and preparation method thereof
US6379615B1 (en) Methods of sterilizing articles
RU2357766C2 (en) Method of sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses for cardiovascular surgery
RU2457867C1 (en) Method for sterilisation and pre-implantation storage of biological prostheses of xenogenic and allogenic tissue for cardiovascular surgery
RU2350075C1 (en) Method of preservation and sterilisation of biological prostheses for cardiovascular surgery
US20130225669A1 (en) Sterilization of proteinaceous biomaterials and tissues with genipin
RU2633062C1 (en) Method of pre-implant storage of biological prostheses for cardiovascular surgery
CN101035430B (en) Sterilization method for the production of implantable or transplantable biological material
RU2827028C1 (en) Method for pre-implantation treatment of biological prostheses for cardiovascular surgery
Bakuleva et al. Preclinical trials of dioxidine as a sterilizing agent for heart valve bioprostheses
KR20130098990A (en) Process for the preparation of disinfected human cell suspensions

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100119

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20100119

Effective date: 20200526