RU2779401C2 - BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu - Google Patents

BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu Download PDF

Info

Publication number
RU2779401C2
RU2779401C2 RU2020123445A RU2020123445A RU2779401C2 RU 2779401 C2 RU2779401 C2 RU 2779401C2 RU 2020123445 A RU2020123445 A RU 2020123445A RU 2020123445 A RU2020123445 A RU 2020123445A RU 2779401 C2 RU2779401 C2 RU 2779401C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
fish skin
volume
aldehyde
skin mucus
Prior art date
Application number
RU2020123445A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020123445A3 (en
RU2020123445A (en
Inventor
Денис Игоревич Суров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БИО ВИ КАМПАНИ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БИО ВИ КАМПАНИ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БИО ВИ КАМПАНИ"
Priority to RU2020123445A priority Critical patent/RU2779401C2/en
Publication of RU2020123445A publication Critical patent/RU2020123445A/en
Publication of RU2020123445A3 publication Critical patent/RU2020123445A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2779401C2 publication Critical patent/RU2779401C2/en

Links

Abstract

FIELD: veterinary medicine; veterinary surgery.
SUBSTANCE: bio-glue based on an albumin solution and an aldehyde solution, as an active component, contains lyophilizate of fish skin mucus with specific weight of 0.19 g/cm3, dissolved in amount of 5% weight/volume in a 35% solution of bovine serum albumin and mixed with a 1.5% solution of glutaraldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. Bio-glue based on the albumin solution and the aldehyde solution, as the active component, also contains lyophilizate of fish skin mucus with specific weight of 0.19 g/cm3, dissolved in amount of 5% weight/volume in a 25% solution of bovine serum albumin and mixed with a 3.0% solution of glutaraldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. Bio-glue based on the albumin solution and the aldehyde solution, as the active component, also contains lyophilizate of fish skin mucus with specific weight of 0.19 g/cm3, dissolved in amount of 5% weight/volume in the 35% solution of bovine serum albumin and mixed with a 3.0% solution of glutaraldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. Bio-glue based on the albumin solution and the aldehyde solution, as the active component, also contains lyophilizate of fish skin mucus with specific weight of 0.19 g/cm3, dissolved in amount of 5% weight/volume in the 25% solution of bovine serum albumin and mixed with a 1.5% solution of paraformaldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. Bio-glue based on the albumin solution and the aldehyde solution, as the active component, also contains lyophilizate of fish skin mucus with specific weight of 0.19 g/cm3, dissolved in amount of 5% weight/volume in the 35% solution of bovine serum albumin and mixed with the 1.5% solution of paraformaldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume.
EFFECT: proposed bio-glue has high adhesive, fixing and hemostatic properties, which makes it suitable in veterinary surgery.
5 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к ветеринарии, а именно ветеринарной хирургии, и касается получения и состава биоклея.The invention relates to veterinary medicine, namely veterinary surgery, and concerns the production and composition of bioadhesives.

Известен следующий ближайший аналог - патент US 8252747 В2, в котором изложен состав и способы применения биологического клея, разработанного на основе белковых растворов и альдегидов. Отличительной особенностью предлагаемой разработки является наличие в составе активных компонентов слизи кожи рыб в виде лиофилизата, растворенного в белковом растворе, а также массовое соотношение компонентов.Known next closest analogue - patent US 8252747 B2, which describes the composition and methods of application of biological adhesive developed on the basis of protein solutions and aldehydes. A distinctive feature of the proposed development is the presence in the active components of fish skin mucus in the form of a lyophilizate dissolved in a protein solution, as well as the mass ratio of the components.

Также существуют патенты, описывающие разработки, обладающие сходными функциями (адгезивная и фиксирующая), однако, не являющиеся близкими аналогами, из-за разного компонентного состава (основаны на 2-октилцианоакрилате): CA 2538255 С, в котором описан полимеризуемый противомикробный состав для формирования клея для закрытия ран, содержащий цианоакрилатный мономер и дийодометил-п-толилсульфон; и способ закрытия аппроксимированных краев раны полимерной пленкой, которая ингибирует рост микроорганизмов, где полимерная пленка образуется с использованием полимеризуемой противомикробной композиции.There are also patents describing developments that have similar functions (adhesive and fixative), but are not close analogues due to different component composition (based on 2-octylcyanoacrylate): CA 2538255 C, which describes a polymerizable antimicrobial composition for the formation of adhesive for closing wounds containing cyanoacrylate monomer and diiodomethyl-p-tolylsulfone; and a method of closing approximate wound edges with a polymeric film that inhibits the growth of microorganisms, wherein the polymeric film is formed using a polymerizable antimicrobial composition.

В патенте US 20110117047 А1 представлена стерилизованная цианоакрилатная адгезивная композиция, включающая цианоакрилатную композицию и усилитель скорости отверждения, где указанная стерилизованная цианоакрилатная адгезивная композиция не отверждается при стерилизации, и где композиция при отверждении с образованием пленки на ткани пациента имеет скорость пропускания водяного пара от примерно 950 до около 3000 г/м2/день.US Pat. No. 20110117047 A1 discloses a sterilized cyanoacrylate adhesive composition comprising a cyanoacrylate composition and a cure rate enhancer, wherein said sterilized cyanoacrylate adhesive composition does not cure upon sterilization, and wherein the composition, when cured to form a film on patient tissue, has a water vapor transmission rate of about 950 to about 3000 g/m 2 /day.

Недостатками вышеуказанных препаратов являются сложный и дорогой состав.The disadvantages of the above drugs are complex and expensive composition.

Наиболее близким, принятым за прототип является патент - US 8252747 В2.The closest adopted for the prototype is a patent - US 8252747 B2.

Цель изобретения - разработать биоклей, обладающий адгезивными, фиксирующими и кровоостанавливающими свойствами, для применения в ветеринарии, в частности, ветеринарной хирургии.The purpose of the invention is to develop a bio-adhesive with adhesive, fixative and hemostatic properties for use in veterinary medicine, in particular, veterinary surgery.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Лиофилизат слизи кожи рыб растворяется в растворе бычьего сывороточного альбумина или овальбумина куриного, или альфа-лактальбумина, или альбумина другого происхождения (количественное содержание активного компонента в растворе: около 5% (масса/объем)) для получения компонента А, после чего полученный компонент А смешивается с компонентом Б, представляющий собой водный раствор альдегида (параформальдегида или глутарового альдегида, или другого альдегида) в соотношении: от 50:1 до 25:1 (по объемам).The fish skin mucus lyophilizate is dissolved in a solution of bovine serum albumin or chicken ovalbumin or alpha-lactalbumin or albumin of other origin (quantitative content of the active ingredient in the solution: about 5% (w/v)) to obtain component A, after which the obtained component A mixed with component B, which is an aqueous solution of aldehyde (paraformaldehyde or glutaraldehyde, or other aldehyde) in the ratio: from 50:1 to 25:1 (by volume).

Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.

1. Изготовление лиофилизата, содержащего активные компоненты слизи кожи рыб и криопротектор1. Production of a lyophilizate containing active components of fish skin mucus and a cryoprotectant

Изготовление лиофилизата, содержащего активные компоненты слизи кожи рыб, а также криопротектор, проводили следующим образом: центрифугирование раствора слизи - отбор надосадочной жидкости (супернатанта) - добавление криопротектора - замораживание в жидком азоте - лиофилизация.The production of a lyophilizate containing active components of fish skin mucus, as well as a cryoprotectant, was carried out as follows: centrifugation of the mucus solution - selection of the supernatant (supernatant) - addition of a cryoprotectant - freezing in liquid nitrogen - lyophilization.

В качестве криопротектора был выбран D-маннитол, добавляемый в раствор, исходя из массы слизи, в концентрации 1%. D-mannitol was chosen as a cryoprotectant, added to the solution, based on the mass of mucus, at a concentration of 1%.

Таким образом, лиофилизат представляет собой лиофилизированный порошок белого или белого с желтоватым оттенком цвета, что соответствует заявленному критерию - «порошок от светло-белого до светло-коричневого цвета».Thus, the lyophilisate is a lyophilized powder of white or white with a yellowish tint, which meets the stated criterion - "powder from light white to light brown".

Количество сухого вещества в слизи, рассчитанное на основе массовых данных до и после лиофилизации, составляет 2.23±0.05%; влажность лиофилизата, определенная в соответствии с ГФ XIII, составляет 2.97±0.1%; таким образом, содержание активных сухих веществ в лиофилизате составляет 97.03±0.1%.The amount of dry matter in the mucus, calculated on the basis of mass data before and after lyophilization, is 2.23±0.05%; the moisture content of the lyophilisate, determined in accordance with SP XIII, is 2.97±0.1%; thus, the content of active solids in the lyophilisate is 97.03±0.1%.

Удельный вес лиофилизата, измеренный с помощью пикнометра, составляет 0.188±0.002 г/см3.The specific gravity of the lyophilizate, measured with a pycnometer, is 0.188±0.002 g/cm 3 .

Для осуществления хранения лиофилизата, он был помещен в герметично закрывающийся пластиковый контейнер с завинчивающейся крышкой. Условия хранения: температура, не превышающая 20°С, в месте, исключающем воздействие прямых солнечных лучей.For storage of the lyophilisate, it was placed in a hermetically sealed plastic container with a screw cap. Storage conditions: temperature not exceeding 20 ° C, in a place that excludes exposure to direct sunlight.

Транспортировка может осуществляться всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Transportation can be carried out by all means of transport in accordance with the rules for the carriage of goods in force for this type of transport.

2. Разработка рецептуры двухкомпонентной клеевой основы: исследование использования в качестве компонента А различных белковых растворов; сравнение в качестве компонента Б раствора параформальдегида и глутарового альдегида; исследование скорости полимеризации in vitro2. Development of a formulation for a two-component adhesive base: study of the use of various protein solutions as component A; comparison as component B of a solution of paraformaldehyde and glutaraldehyde; in vitro polymerization rate study

С помощью электрофореза в ПААГ в денатурирующих условиях было выявлено, что в присутствие различных концентраций полимеризующих агентов (ГА или ПФА) в различных конечных концентрациях (0.5%, 1% или 2%) приводило к образованию высокомолекулярных белковых агрегатов в разной степени. Для полной остановки в состав реакции вводили 2-х кратный молярный избыток этилендиамина по отношению к внесенному ангидриду.Using electrophoresis in PAAG under denaturing conditions, it was revealed that in the presence of various concentrations of polymerizing agents (HA or PFA) in various final concentrations (0.5%, 1%, or 2%) led to the formation of high-molecular-weight protein aggregates to varying degrees. For a complete stop, a 2-fold molar excess of ethylenediamine with respect to the introduced anhydride was introduced into the reaction composition.

Так, в присутствии 0.5% ПФА степень полимеризации овальбумина была выше в сравнении с 0.5% ГА. Следует отметить присутствие большого количества неполимеризованного белка в составе образцов. Однако, в присутствие 1% и 2% конечных концентраций как ГА, так и ПФА степень полимеризации овальбумина различалась незначительно. Важно отметить, что уже после 1.5 минут инкубации образовывался достаточно вязкий стабильный гель, состоящий из полимеризованного белка. Thus, in the presence of 0.5% PFA, the degree of polymerization of ovalbumin was higher in comparison with 0.5% HA. The presence of a large amount of unpolymerized protein in the composition of the samples should be noted. However, in the presence of 1% and 2% final concentrations of both HA and PFA, the degree of polymerization of ovalbumin did not differ significantly. It is important to note that already after 1.5 minutes of incubation, a sufficiently viscous stable gel consisting of a polymerized protein was formed.

Исследование влияния присутствия 0.5% ПФА и ГА на степень полимеризации α-лактальбумина выявила, что, в целом, в сравнении с овальбумином, она была ниже в присутствие аналогичных концентраций обоих исследуемых альдегидов. Так, по данным денситометрии, в присутствии 0.5% как ПФА, так и ГА степень полимеризации была на уровне 52-60%. Следует отметить присутствие большого количества неполимеризованного белка в составе образцов. В то же самое время, увеличение концентрации альдегидов до незначительно увеличивало степень полимеризации α-лактальбумина в сравнении с концентрацией 0.5%. Важно отметить, что степень полимеризации в присутствие 1% и 2% двух исследованных альдегидов различалась незначительно, что вероятно свидетельствует об ограниченном присутствии доступных групп для конъюгации с альдегидными амино- и сульфгидрильных групп. Из особенностей, следует отметить достаточно непрочную структуру сформированного геля, которая образовывалась только на 2-ую минуту инкубации.The study of the effect of the presence of 0.5% PFA and HA on the degree of polymerization of α-lactalbumin revealed that, in general, in comparison with ovalbumin, it was lower in the presence of similar concentrations of both studied aldehydes. Thus, according to densitometry data, in the presence of 0.5% of both PFA and HA, the degree of polymerization was at the level of 52–60%. The presence of a large amount of unpolymerized protein in the composition of the samples should be noted. At the same time, increasing the concentration of aldehydes to slightly increased the degree of polymerization of α-lactalbumin compared with a concentration of 0.5%. It is important to note that the degree of polymerization in the presence of 1% and 2% of the two studied aldehydes differed insignificantly, which probably indicates the limited presence of available groups for conjugation with aldehyde amino and sulfhydryl groups. Of the features, it should be noted a rather fragile structure of the formed gel, which was formed only at the 2nd minute of incubation.

Исследование влияния присутствия 0.5% ПФА и ГА на степень полимеризации БСА выявила, что, в целом, в сравнении с овальбумином, она была ниже в присутствие аналогичных концентраций обоих исследуемых альдегидов. Так, по данным денситометрии, в присутствии 0.5% как ПФА, так и ГА степень полимеризации была на уровне 36-41%. Следует отметить присутствие большого количества неполимеризованного белка в составе образцов. В то же самое время, увеличение концентрации альдегидов значительно увеличивало степень полимеризации БСА в сравнении с концентрацией 0.5%. Важно отметить, что степень полимеризации в присутствие 1% и 2% двух исследованных альдегидов различалась, так, в присутствие 2% ГА альбумин практически полностью находился в полимеризованном состоянии, в присутствии аналогичных концентраций ПФА наблюдалась незначительная фракция нативного неполимеризованного белка.The study of the effect of the presence of 0.5% PFA and HA on the degree of polymerization of BSA revealed that, in general, in comparison with ovalbumin, it was lower in the presence of similar concentrations of both studied aldehydes. Thus, according to densitometry data, in the presence of 0.5% of both PFA and HA, the degree of polymerization was at the level of 36–41%. The presence of a large amount of unpolymerized protein in the composition of the samples should be noted. At the same time, increasing the concentration of aldehydes significantly increased the degree of polymerization of BSA compared to a concentration of 0.5%. It is important to note that the degree of polymerization in the presence of 1% and 2% of the two studied aldehydes differed, for example, in the presence of 2% HA, albumin was almost completely in the polymerized state; in the presence of similar concentrations of PFA, an insignificant fraction of the native unpolymerized protein was observed.

Важно отметить, достаточно прочную структуру сформированного геля, и высокую скорость его образования - окончательное формирование наблюдалось на 30-40 секунде инкубации.It is important to note the rather strong structure of the formed gel, and the high rate of its formation - the final formation was observed at 30-40 seconds of incubation.

Таким образом, было показано, что использование раствора БСА в присутствие 1-2% концентраций ГА является наиболее перспективной двухкомпонентной системой при создании основы биосовместимого клея и фиксации раневых поверхностей.Thus, it was shown that the use of a BSA solution in the presence of 1-2% HA concentrations is the most promising two-component system for creating the base of a biocompatible adhesive and fixing wound surfaces.

3. Разработка технических условий опытного образца биомедицинского (ветеринарного) препарата на основе лиофилизата активных компонентов слизи кожи рыб3. Development of technical specifications for a prototype biomedical (veterinary) preparation based on a lyophilisate of active components of fish skin mucus

Гемостатический препарат биомедицинского назначения на основе активных компонентов слизи кожи рыб состоит из двух компонентов:A hemostatic drug for biomedical purposes based on the active components of fish skin mucus consists of two components:

- компонент I: лиофилизат активных компонентов слизи кожи рыб, растворенный в бычьем сывороточном альбумине;- component I: lyophilisate of active ingredients of fish skin mucus, dissolved in bovine serum albumin;

- компонент II: раствор альдегида.- component II: aldehyde solution.

Лиофилизат активных компонентов слизи кожи рыб представляет собой лиофилизированный порошок белого или белого с желтоватым оттенком цвета, что соответствует критерию - «порошок от светло-белого до светло-коричневого цвета».The lyophilisate of the active components of the fish skin mucus is a lyophilized powder of white or white with a yellowish tint, which meets the criterion - "powder from light white to light brown".

Количество сухого вещества в слизи, рассчитанное на основе массовых данных до и после лиофилизации, составляет 2.23±0.05%; влажность лиофилизата, определенная в соответствии с ГФ XIII, составляет 2.97±0.1%; таким образом, содержание активных сухих веществ в лиофилизате составляет 97.03±0.1%.The amount of dry matter in the mucus, calculated on the basis of mass data before and after lyophilization, is 2.23±0.05%; the moisture content of the lyophilisate, determined in accordance with SP XIII, is 2.97±0.1%; thus, the content of active solids in the lyophilisate is 97.03±0.1%.

Лиофилизат содержит в своем составе криопротектор D-Маннитол, добавляемый в раствор слизи кожи рыб перед лиофилизацией в концентрации 1%, исходя из массы слизи.The lyophilisate contains cryoprotectant D-Mannitol, which is added to the fish skin mucus solution before lyophilization at a concentration of 1%, based on the mass of mucus.

Удельный вес лиофилизата, измеренный с помощью пикнометра, составляет 0.188±0.002 г/см3.The specific gravity of the lyophilisate measured with a pycnometer is 0.188±0.002 g/cm3.

Для осуществления хранения лиофилизата, он хранится в герметично закрывающемся пластиковом контейнере с завинчивающейся крышкой. Условия хранения: температура, не превышающая 20°С, в месте, исключающем воздействие прямых солнечных лучей.For storage of the lyophilizate, it is stored in a hermetically sealed plastic container with a screw cap. Storage conditions: temperature not exceeding 20 ° C, in a place that excludes exposure to direct sunlight.

Для получения компонента I лиофилизат растворяют в растворе бычьего сывороточного альбумина (БСА), приготовленного на основе 1×PBS (натрий-фосфатный буфер) до получения 30-35%-ного раствора. Количественное содержание активного компонента в растворе составляет около 5% (масса/объем).To obtain component I, the lyophilisate is dissolved in a solution of bovine serum albumin (BSA) prepared on the basis of 1×PBS (sodium phosphate buffer) to obtain a 30-35% solution. The quantitative content of the active ingredient in the solution is about 5% (w/v).

Компонент II представляет собой 2-3%-ный раствор глутарового альдегида (ГА), приготовленный на основе деионизированной воды.Component II is a 2-3% solution of glutaraldehyde (GA) based on deionized water.

Оба компонента смешиваются непосредственно перед нанесением на рану/операционный разрез. Соотношение белковый раствор:раствор альдегида составляет от 50:1 до 25:1 (по объемам).Both components are mixed immediately before application to the wound/surgical incision. The ratio of protein solution:aldehyde solution is from 50:1 to 25:1 (by volume).

Опытный образец биомедицинского (ветеринарного) препарата представляет собой протеин-гидрогелевый комплекс (ковалентная связь между аминами и альдегидами в месте нанесения), визуально - полимерную композицию - биоклей от бесцветного до светло-белого цвета.A prototype of a biomedical (veterinary) preparation is a protein-hydrogel complex (covalent bond between amines and aldehydes at the site of application), visually - a polymer composition - a bio-adhesive from colorless to light white.

Опытный образец биомедицинского (ветеринарного) препарата помещен в двухкамерный блистер, изготовленный из фольги (2 полости, разделенные перегородкой, которая разрушается после нажатия на блистер), с аппликатором для нанесения. Обе полости имеют объем 2.3 мл каждая для компонента I и компонента II.A prototype of a biomedical (veterinary) drug is placed in a two-chamber blister made of foil (2 cavities separated by a partition that collapses after pressing the blister), with an applicator for application. Both cavities have a volume of 2.3 ml each for component I and component II.

Объемные соотношения компонентов составляют 1 и 2: от 0.5 мл : 0.01 мл до 0.5 мл : 0.02 млThe volume ratios of the components are 1 and 2: from 0.5 ml : 0.01 ml to 0.5 ml : 0.02 ml

Скорость полимеризации составляет 1-4 мин.The polymerization speed is 1-4 minutes.

Скорость остановки кровотечения (время формирования сгустка) составляет 5-7 мин.The rate of bleeding stop (clot formation time) is 5-7 minutes.

Условия хранения: при температуре 4-5°С, относительной влажности воздуха не выше 60%, в защищенном от прямых солнечных лучей месте.Storage conditions: at a temperature of 4-5°С, relative air humidity not higher than 60%, in a place protected from direct sunlight.

Условия использования: при температуре от 4 до 25°С и естественной влажности воздуха.Conditions of use: at a temperature of 4 to 25°C and natural air humidity.

Условия транспортировки: может осуществляться всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки лекарственных препаратов для конкретных видов транспорта.Transport conditions: can be carried out by all modes of transport in accordance with the rules for the transport of drugs for specific modes of transport.

4. Влияния слизи кожи рыб в составе наиболее оптимальных вариантов клеевой основы на скорость полимеризации in vitroFig. 4. Influence of fish skin mucus in the composition of the most optimal variants of the adhesive base on the rate of polymerization in vitro

Было проведено сравнительное исследование возможности использования в качестве основы для тканевого клея нескольких коммерчески-доступных белков: бычий сывороточный альбумин (БСА) (Sigma, A4503), овальбумин (Ова) (Sigma, A5253), казеин (Каз) (Sigma, C7078), альфа-лактальбумин (Лакт) (Sigma, L5385). В качестве сшивающего агента были использованы глутаровый альдегид (Panreac), параформальдегид (Реахим) и окисленный периодатом натрия крахмал.A comparative study of the possibility of using several commercially available proteins as the basis for tissue adhesive was carried out: bovine serum albumin (BSA) (Sigma, A4503), ovalbumin (Ova) (Sigma, A5253), casein (Kaz) (Sigma, C7078), alpha-lactalbumin (Lact) (Sigma, L5385). Glutaraldehyde (Panreac), paraformaldehyde (Reakhim), and starch oxidized with sodium periodate were used as a crosslinking agent.

Глутаровый альдегид (ГА) поставлялся в виде готового 25% раствора. Параформальдегид (ПФА - полимеризованная форма формальдегида) плохо растворим в воде; для приготовления 6% раствора, необходимое количество смешивали с водой, добавляли 5мкЛ 1М NaOH на 10 мл раствора и оставляли перемешиваться при температуре 60-65°С в течении часа в вытяжном шкафу. Крахмал относительно плохо растворим в воде, вследствие чего для повышения его растворимости производили его дополнительную обработку согласно ранее описанному методу [Mehdi Jalali Jivan, Mohamadsaeed Yarmand, and Ashkan Madadlou. Preparation of cold water-soluble potato starch and its characterization. J Food Sci Technol. 2014 Mar; 51(3): 601-605]. Получение окисленного периодатом натрия крахмала проводили по методу описанному Zuo и соавторами [Zuo Y, Liu W, Xiao J, Zhao X, Zhu Y, Wu Y. Preparation and characterization of dialdehyde starch by one-step acid hydrolysis and oxidation. Int J Biol Macromol. 2017;103:1257-1264. doi:10.1016/j.ijbiomac.2017.05.188].Glutaraldehyde (GA) was supplied as a ready-made 25% solution. Paraformaldehyde (PFA - a polymerized form of formaldehyde) is poorly soluble in water; to prepare a 6% solution, the required amount was mixed with water, 5 μl of 1M NaOH was added per 10 ml of solution and left to stir at a temperature of 60-65°C for an hour in a fume hood. Starch is relatively poorly soluble in water, as a result of which, in order to increase its solubility, it was additionally processed according to the previously described method [Mehdi Jalali Jivan, Mohamadsaeed Yarmand, and Ashkan Madadlou. Preparation of cold water-soluble potato starch and its characterization. J Food Sci Technol. March 2014; 51(3): 601-605]. The preparation of starch oxidized with sodium periodate was carried out according to the method described by Zuo et al. [Zuo Y, Liu W, Xiao J, Zhao X, Zhu Y, Wu Y. Preparation and characterization of dialdehyde starch by one-step acid hydrolysis and oxidation. Int J Biol Macromol. 2017;103:1257-1264. doi:10.1016/j.ijbiomac.2017.05.188].

Последующий анализ содержания относительного количества альдегидных групп (Sigma, MAK139) в исследуемых растворах выявил следующий ряд по убыванию концентрации альдегидных групп: 4% ГА > 4% ПФА >> окисленный крахмал в максимальной концентрации.Subsequent analysis of the content of the relative amount of aldehyde groups (Sigma, MAK139) in the studied solutions revealed the following series in descending order of the concentration of aldehyde groups: 4% HA > 4% PFA >> oxidized starch at the maximum concentration.

Последующий анализ с использованием 20% раствора альбумина выявил, что раствор окисленного крахмала не приводил к образованию полимерной матрицы в короткие промежутки времени (менее 5 минут), в отличие от ПФА и ГА. Вследствие этого дальнейшие испытания окисленного крахмала не проводили. Subsequent analysis using a 20% albumin solution revealed that the oxidized starch solution did not lead to the formation of a polymer matrix in short periods of time (less than 5 minutes), unlike PFA and HA. As a consequence, no further testing of oxidized starch was performed.

Помимо присутствия в растворе сшивающего агента в необходимой концентрации, в ткневом клее также необходимо присутствие в значительном количестве полимеризуемой основы (белков). Для этого белки растворяли по соответствующим методикам, для получения максимально возможных концентраций. БСА растворяли в фосфатном буфере pH 7.4 при перемешивании при комнатной температуре в течение 2 часов (максимальная концентрация - 25% масса/объем). Овальбумин растворяли в бикарбонатном буфере pH 9.2 при перемешивании при комнатной температуре в течение 8 часов, на начальном этапе растворения использовали ультразвуковую обработку суспензии (максимальная концентрация - 5% масса/объем). Казеин растворяли в бикарбонатном буфере pH 9.0 при перемешивании при комнатной температуре в течение суток, на начальном этапе растворения поддерживали добавлением 0,1М NaOH (максимальная концентрация - 2% масса/объем). Альфа-лактальбумин растворяли в фосфатном буфере pH 7.5 50мМ NaCl при перемешивании при 65°C в течение 30 мин (максимальная концентрация - 5% масса/объем). Полученные растворы использовали в качестве основы для тканевого клея.In addition to the presence of a cross-linking agent in the required concentration in the solution, the presence of a significant amount of the polymerizable base (proteins) is also necessary in the tissue adhesive. To do this, the proteins were dissolved according to the appropriate methods to obtain the highest possible concentrations. BSA was dissolved in phosphate buffer pH 7.4 with stirring at room temperature for 2 hours (maximum concentration - 25% w/v). Ovalbumin was dissolved in bicarbonate buffer pH 9.2 with stirring at room temperature for 8 hours, at the initial stage of dissolution, ultrasonic treatment of the suspension was used (maximum concentration - 5% w/v). Casein was dissolved in bicarbonate buffer pH 9.0 with stirring at room temperature during the day, at the initial stage of dissolution was supported by the addition of 0.1 M NaOH (maximum concentration - 2% w/v). Alpha-lactalbumin was dissolved in phosphate buffer pH 7.5 50 mM NaCl with stirring at 65°C for 30 min (maximum concentration - 5% w/v). The resulting solutions were used as the basis for fabric adhesive.

В отличие от цианакрилатного тканевого клея, разрабатываемый состав - двухкомпонентный. Как и в ближайшем аналоге «Bioglue», компоненты (растворы, содержащие сшивающую часть и белковую матрицу) будут смешиваться непосредственно перед нанесением и последующей полимеризацией в течение короткого промежутка времени. Ниже приведены результаты экспериментов измерения времени полимеризации после внесения в вышеперечисленные белковые растворы альдегидной составляющей и влияния на него слизи кожи рыб. Последняя вводилась в состав белкового раствора до начала эксперимента, в виде лиофилизата - 1 % (масса/объем). Максимальный промежуток времени составил 120 сек ввиду того, что для ветеринарного применения необходимо короткое время фиксации шва, аналогичное ближайшим аналогам, указанным ранее.Unlike cyanoacrylate fabric adhesive, the developed composition is a two-component one. As in the closest analogue of "Bioglue", the components (solutions containing the cross-linking part and the protein matrix) will be mixed immediately before application and subsequent polymerization for a short period of time. Below are the results of experiments on measuring the polymerization time after adding the aldehyde component to the above protein solutions and the effect of fish skin mucus on it. The latter was introduced into the composition of the protein solution before the start of the experiment, in the form of a lyophilisate - 1% (mass/volume). The maximum time interval was 120 seconds due to the fact that for veterinary use a short suture fixation time is required, similar to the closest analogues indicated earlier.

Так, было выявлено отсутствие начала процесса полимеризации после внесения в 2% раствор казеина растворов ГА и ПФА до 1.5% в течение 2 минут. Внесение слизи кожи рыб на указанный процесс не влияло.Thus, the absence of the beginning of the polymerization process was revealed after the addition of HA and PFA solutions to a 2% casein solution up to 1.5% for 2 minutes. The introduction of fish skin mucus had no effect on this process.

Наиболее объективной причиной отсутствия полимеризации, вероятно, явилась достаточно низкая концентрация белковой составляющей, что обусловлено низкой растворимостью казеина.The most objective reason for the lack of polymerization was probably a rather low concentration of the protein component, which is due to the low solubility of casein.

Аналогичные результаты показал альфа-лактальбумин - было выявлено отсутствие начала процесса полимеризации после внесения в 5% раствор альфа-лактальбумина растворов ГА и ПФА до 1.5% в течение 2 минут. Внесение слизи кожи рыб на указанный процесс не влияло.Similar results were shown by alpha-lactalbumin - the absence of the beginning of the polymerization process was revealed after adding HA and PFA solutions to a 5% solution of alpha-lactalbumin up to 1.5% for 2 minutes. The introduction of fish skin mucus had no effect on this process.

Аналогично казеину, несмотря на более высокую концентрацию, наиболее вероятной причиной отсутствия полимеризации явилась достаточно низкая концентрация белковой составляющей, что обусловлено низкой растворимостью альфа-лактальбумина.Similar to casein, despite the higher concentration, the most likely reason for the lack of polymerization was a rather low concentration of the protein component, due to the low solubility of alpha-lactalbumin.

Схожая картина наблюдалась и в отношении яичного овальбумина - было выявлено отсутствие начала процесса полимеризации после внесения в 5% раствор овальбумина растворов ГА и ПФА до 1.5% в течение 2 минут. Внесение слизи кожи рыб на указанный процесс не влияло.A similar picture was also observed with regard to egg ovalbumin - the absence of the beginning of the polymerization process was revealed after adding HA and PFA solutions to a 5% solution of ovalbumin up to 1.5% for 2 minutes. The introduction of fish skin mucus had no effect on this process.

В данной ситуации можно сделать аналогичный предыдущим двум вывод о недостаточности концентрации белковой матрицы для быстрой полимеризации раствора.In this situation, we can draw a conclusion similar to the previous two about the insufficiency of the concentration of the protein matrix for rapid polymerization of the solution.

В отличие от вышеуказанных белков, БСА обладает достаточно высокой растворимостью - для эксперимента был использован 25% раствор белка. Было выявлено формирование относительно прочной матрицы уже на 1-ой минуте после смешивания растворов. Можно заметить, что в присутствие ПФА процесс полимеризации был незначительно более замедленным в сравнении с другими растворами после аналогичного времени, однако, в присутствии слизи кожи рыб, смесь ПФА и БСА полимеризовалась быстрее, что вероятно, связано с разбавлением БСА при внесении 6% ПФА. Внесение слизи кожи рыб при этом, вероятно, частично компенсировало, данное разбавление своей белковой составляющей, что в целом положительно влияло в процесс полимеризации. Внесение слизи кожи рыб на указанный процесс в присутствие ГА - не влияло.Unlike the above proteins, BSA has a fairly high solubility - a 25% protein solution was used for the experiment. The formation of a relatively strong matrix was revealed already at the 1st minute after mixing the solutions. It can be seen that in the presence of PFA, the polymerization process was slightly slower compared to other solutions after a similar time, however, in the presence of fish skin mucus, the mixture of PFA and BSA polymerized faster, which is probably due to the dilution of BSA with the addition of 6% PFA. In this case, the introduction of fish skin mucus probably partially compensated for this dilution of its protein component, which generally had a positive effect on the polymerization process. The introduction of fish skin mucus did not affect this process in the presence of HA.

Основываясь на полученных данных можно заключить, концентрация белковой матрицы является одним из важнейших параметров разрабатываемого тканевого клея - при ее низком значении скорость полимеризации будет недостаточной, что потребует длительного времени фиксации и скажется на удобстве работы с данным клеем. Немаловажным фактором является стоимость белковой матрицы: для наших экспериментов были подобраны распространенные и недорогие белки, среди которых БСА, являющийся по результатам экспериментов наиболее перспективным, один из самых дешевых. Вероятно, используя природные или синтетичные полиамины (например, полиамидоаминовые дендримеры), можно добиться значительно более впечатляющих результатов - скорости полимеризации и прочности шва, за счет увеличения плотности образования сшивок, однако, это может значительно увеличить стоимость разрабатываемого клея. Кроме того, параформальдегид, продукт полимеризации формальдегида, представляет значительно более высокую опасность в работе в сравнении с глутаровым альдегидом. Основываясь на полученных данных, в дальнейших экспериментах был использован состав на основе БСА и глутарового альдегида.Based on the data obtained, it can be concluded that the concentration of the protein matrix is one of the most important parameters of the developed tissue adhesive - with its low value, the polymerization rate will be insufficient, which will require a long fixation time and affect the convenience of working with this adhesive. An important factor is the cost of the protein matrix: common and inexpensive proteins were selected for our experiments, among which BSA, which is the most promising according to the results of the experiments, is one of the cheapest. Probably, using natural or synthetic polyamines (for example, polyamidoamine dendrimers), it is possible to achieve much more impressive results - the polymerization rate and the strength of the seam, by increasing the density of crosslinking, however, this can significantly increase the cost of the adhesive being developed. In addition, paraformaldehyde, a polymerization product of formaldehyde, poses a significantly higher work hazard than glutaraldehyde. Based on the data obtained, a composition based on BSA and glutaraldehyde was used in further experiments.

5. Влияние слизи кожи рыб в составе наиболее оптимальных вариантов клеевой основы на скорость сворачивания крови in vitroFig. 5. Effect of fish skin mucus in the composition of the most optimal variants of the adhesive base on the rate of blood clotting in vitro

В качестве основы клеевой составляющей были использованы растворы бычьего сывороточного альбумина (БСА) в концентрациях 25% и 35%, глутаровый альдегид (ГА) в концентрациях 1,5% и 3% и параформальдегид (ПФА) в концентрации 1,5%. Использование белка, несущего большое количество свободных аминогрупп на поверхности, а также бивалентного сшивавшего агента позволяет сформировать достаточно прочную полимерную сеть в течение короткого промежутка времени после смешивания составляющих. Как было показано ранее - использование растворов альбумина концентрацией ниже 25% приводит к формированию непрочных, тянущихся, вязких гелей, что, наиболее вероятно, будет препятствовать плотному связыванию и фиксации краев ран и поверхностей, на которых предполагается применение данного типа геля. В то же самое время концентрации БСА от 25% при смешивании с ГА приводили к образованию достаточно прочных, эластичных, не тянущихся и стойких к разрывам гелей. Бычий сывороточный альбумин был выбран ввиду своей широкой распространенности, экономической, технической доступности чистого лиофилизата белка. Кроме того, как показали предварительные испытания - высокая растворимость является преимуществом БСА, в сравнении с такими доступными белками как казеин, овальбумин и альфа-лактальбумин. Глутаровый альдегид и параформальдегид были использованы ввиду удобства их применения, экономической и технической доступности. Несмотря на более низкую цену, следует отметить меньшую токсичность ГА, а также большее удобство его применения, в сравнении с ПФА. ГА был использован в концентрациях 1,5% и 3%, ПФА в концентрации 1,5% (в виду сильного разбавления раствора БСА при увеличении концентрации ПФА). При использовании растворов глутарового альдегида наблюдали прямую корреляцию - уменьшение времени полимеризации и формирования геля при повышении концентрации ГА. Исходя из ранее полученных данных, наиболее оптимальными концентрациями ГА в рабочем растворе были - 1,5%-3%, поскольку время полимеризации и формирования геля можно считать достаточным для смешивания компонентов, нанесения на рану и закрепления ее краев.Solutions of bovine serum albumin (BSA) at concentrations of 25% and 35%, glutaraldehyde (GA) at concentrations of 1.5% and 3%, and paraformaldehyde (PFA) at a concentration of 1.5% were used as the basis of the adhesive component. The use of a protein bearing a large number of free amino groups on the surface, as well as a bivalent cross-linking agent, makes it possible to form a sufficiently strong polymer network within a short period of time after mixing the components. As shown earlier, the use of albumin solutions with a concentration below 25% leads to the formation of fragile, stretchy, viscous gels, which most likely will prevent tight binding and fixation of the edges of wounds and surfaces on which this type of gel is supposed to be applied. At the same time, BSA concentrations from 25% when mixed with HA led to the formation of sufficiently strong, elastic, non-stretching and tear-resistant gels. Bovine serum albumin was chosen due to its wide availability, economic, technical availability of pure protein lyophilisate. In addition, as shown by preliminary tests - high solubility is an advantage of BSA, in comparison with such available proteins as casein, ovalbumin and alpha-lactalbumin. Glutaraldehyde and paraformaldehyde were used due to their ease of use, economic and technical availability. Despite the lower price, it should be noted the lower toxicity of HA, as well as the greater convenience of its use, in comparison with PFA. HA was used at concentrations of 1.5% and 3%, PFA at a concentration of 1.5% (due to the strong dilution of the BSA solution with increasing PFA concentration). When using solutions of glutaraldehyde, a direct correlation was observed - a decrease in the time of polymerization and gel formation with an increase in the concentration of HA. Based on previously obtained data, the most optimal concentrations of HA in the working solution were 1.5%-3%, since the time of polymerization and gel formation can be considered sufficient for mixing the components, applying to the wound and fixing its edges.

Исходя из вышеприведенной информации, в качестве клеевой основы для исследования были выбраны растворы с высокой концентрацией БСА в комбинации с ГА или ПФА. Следует отметить, что согласно ранее полученным данным добавление лиофилизата слизи кожи рыб, содержащего криопротектор, в раствор БСА до 1%-5% (масса/объем) и последующая инициация реакции полимеризации добавление ГА не влияло значительно на скорость процесса и механические свойства формируемого геля.Based on the above information, solutions with a high concentration of BSA in combination with HA or PFA were chosen as the adhesive base for the study. It should be noted that, according to previously obtained data, the addition of fish skin mucus lyophilisate containing a cryoprotectant to a BSA solution up to 1%–5% (w/v) and subsequent initiation of the polymerization reaction, the addition of HA did not significantly affect the rate of the process and the mechanical properties of the formed gel.

Было определено влияние лиофилизата слизи кожи рыб в составе наиболее оптимальных вариантов клеевой основы (1,5% ГА + 25% БСА; 1,5% ПФА + 25% БСА; 3% ГА + 35% БСА) на гемостатические свойства крови in vitro при ее взаимодействии с интактной кровью, а также влияние на агрегационные свойства при взаимодействии с фракцией тромбоцитов.The effect of fish skin mucus lyophilizate in the composition of the most optimal variants of the adhesive base (1.5% HA + 25% BSA; 1.5% PFA + 25% BSA; 3% HA + 35% BSA) on the hemostatic properties of blood in vitro was determined. its interaction with intact blood, as well as the effect on aggregation properties when interacting with the platelet fraction.

Исследование влияния слизи кожи рыб в составе клеевой основы на агрегационную активность тромбоцитовInvestigation of the effect of fish skin mucus in the composition of the adhesive base on the aggregation activity of platelets

Для определения гемостатической активности 100 мкл клеевой основы (1,5% ГА + 25% БСА; 1,5% ПФА + 25% БСА; 3% ГА + 35% БСА) содержащей 1% слизи кожи рыб (масса/объем) вносили в плазму крови человека, обогащенную тромбоцитами. После чего проводили оценку времени образования сгустка. Контролем служил индуктор агрегации тромбоцитов млекопитающих - аденозиндифосфат (АДФ). По изменению времени свертывания относительно контроля оценивали влияние препарата на гемостаз.To determine the hemostatic activity, 100 µl of an adhesive base (1.5% HA + 25% BSA; 1.5% PFA + 25% BSA; 3% HA + 35% BSA) containing 1% fish skin mucus (w/v) was added to human blood plasma enriched with platelets. After that, the clot formation time was evaluated. Adenosine diphosphate (ADP), an inducer of mammalian platelet aggregation, served as a control. The effect of the drug on hemostasis was assessed by the change in clotting time relative to the control.

Для оценки агрегационной активности слизи кожи рыб в составе клеевой основы кровь забирали из средней локтевой вены здорового добровольца в пробирки с 3.8%-ным цитратом натрия в соотношении 9:1, центрифугировали 5 мин при 1000 об/мин для получения обогащенной тромбоцитами плазмы (ОТП).To assess the aggregation activity of fish skin mucus in the composition of the adhesive base, blood was taken from the middle cubital vein of a healthy volunteer into test tubes with 3.8% sodium citrate in a ratio of 9:1, centrifuged for 5 min at 1000 rpm to obtain platelet-rich plasma (PRP) .

Для оценки агонистической способности слизи кожи рыб в составе клеевой основы применяли количественный метод, основанный на регистрации изменений светопропускания богатой тромбоцитами плазмы с применением фотоэлектроколориметра (ФЭК). Определяли суммирующий индекс агрегации тромбоцитов (СИАТ), скорость агрегации (СА) и индекс дезагрегации тромбоцитов (ИДТ) человека со слизью рыб в составе клеевой основы (опытная группа) и индуктором агрегации - АДФ в концентрации 0.1 мг/мл (контрольная группа). При добавлении АДФ в плазму богатую тромбоцитами, формировались агрегаты, повышалась прозрачность плазмы и, следовательно, увеличивался поток проходящего через кювету света. To assess the agonistic ability of fish skin mucus in the composition of the adhesive base, a quantitative method was used based on recording changes in the light transmission of platelet-rich plasma using a photoelectrocolorimeter (PEC). The summation platelet aggregation index (SIAT), aggregation rate (SA), and platelet disaggregation index (PDI) of a human were determined with fish mucus in the adhesive base (experimental group) and aggregation inducer ADP at a concentration of 0.1 mg/mL (control group). When ADP was added to platelet-rich plasma, aggregates were formed, the transparency of the plasma increased and, consequently, the flux of light passing through the cuvette increased.

1.2 мл исследуемой ОТП вносили в кювету ФЭК с длиной оптического пути 3 мм и измеряли оптическую плотность при длине волны 500-560 нм против дистиллированной воды.1.2 ml of the studied PRP was added to a FEC cuvette with an optical path length of 3 mm, and the optical density was measured at a wavelength of 500–560 nm against distilled water.

Плазму переливали из кюветы в пробирку, прогревали при температуре 37°С, через 1 мин вносили в пробирку один из активаторов и включали секундомер.The plasma was poured from the cuvette into a test tube, heated at a temperature of 37°C, after 1 min one of the activators was added to the test tube, and a stopwatch was started.

Оптическую плотность исследуемой плазмы измеряли через 1, 3, 5 и 10 мин инкубации. Также определяли оптическую плотность БТП (бедной тромбоцитами плазмы).The optical density of the studied plasma was measured after 1, 3, 5, and 10 min of incubation. The optical density of PRP (platelet-poor plasma) was also determined.

Суммирующий индекс агрегации тромбоцитов (СИАТ) рассчитывали по формуле:The summation platelet aggregation index (SIAT) was calculated using the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

ГдеWhere

Е - оптическая плотность БТП в единицах оптической плотности;E - optical density of BTP in units of optical density;

Е1 - оптическая плотность ОТП до агрегации в единицах оптической плотности;E 1 - optical density of the OTP before aggregation in units of optical density;

Е2 - оптическая плотность ОТП после агрегации в единицах оптической плотности.E 2 - optical density of PRP after aggregation in units of optical density.

Скорость агрегации (СА) рассчитывали по формуле:The aggregation rate (SA) was calculated using the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

ГдеWhere

Е1 - оптическая плотность ОТП до агрегации в единицах оптической плотности;E 1 - optical density of the OTP before aggregation in units of optical density;

Е2 - оптическая плотность ОТП после агрегации в единицах оптической плотности;E 2 - optical density of PRP after aggregation in units of optical density;

t - время, за которое произошло максимальное падение оптической плотности (мин).t is the time during which the maximum drop in optical density occurred (min).

Индекс дезагрегации тромбоцитов (ИДТ) рассчитывали по формуле:Platelet disaggregation index (PDI) was calculated using the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

ГдеWhere

Е3 - максимальная оптическая плотность ОТП, измеренная через 10 мин после добавления активатора;E 3 - maximum optical density of OTP, measured 10 min after adding the activator;

Е2 - оптическая плотность ОТП после агрегации в единицах оптической плотности.E 2 - optical density of PRP after aggregation in units of optical density.

Оценку агрегационной активности слизи кожи рыб проводили с помощью метода по Howard M.A.The aggregation activity of fish skin mucus was assessed using the method according to Howard M.A.

Исследование влияния слизи кожи рыб в составе клеевой основы на скорость формирования тромба в интактной крови ex vivoInvestigation of the effect of fish skin mucus in the composition of the adhesive base on the rate of thrombus formation in intact blood ex vivo

Для оценки прямого влияния слизи кожи рыб в составе клеевой основы исследовали скорость формирования сгустка в цельной крови на предметных стеклах in vitro. Для проведения анализа предметные стекла обезжиривали в смеси этанола и ацетона (1:1 объем/ объем), высушивали под тягой и подписывали. На стекла наносили 50 мкл образца крови человека (2 образца на 1 стекло) собранной в пробирки содержащие антикоагулянт (ЭДТА). К нанесенным образцам добавляли 50 мкл исследуемых образцов клеевой основы содержащей слизь кожи рыб. В качестве контроля использовали ФСБ или индуктор коагуляции АДФ (50 мкл в концентрации 1 мг/мл). После внесения индукторов коагуляции засекали время, за которое формируется сгусток, который определяли визуально путем осторожного смешения стекла относительно горизонтальной плоскости. Измерения проводились в 3-х повторениях.To assess the direct effect of fish skin mucus in the composition of the adhesive base, we studied the rate of clot formation in whole blood on glass slides in vitro. For analysis, slides were degreased in a mixture of ethanol and acetone (1:1 v/v), dried under traction, and signed. 50 μl of a human blood sample (2 samples per 1 glass) collected in tubes containing an anticoagulant (EDTA) was applied to the slides. To the applied samples, 50 μl of the studied samples of the adhesive base containing the mucus of the skin of fish were added. PBS or ADP coagulation inducer (50 µl at a concentration of 1 mg/ml) was used as a control. After the introduction of coagulation inducers, the time for the formation of a clot was recorded, which was determined visually by carefully mixing the glass relative to the horizontal plane. The measurements were carried out in 3 repetitions.

В данном эксперименте использовалась кровь млекопитающих (человека).In this experiment, the blood of mammals (humans) was used.

Результаты исследования влияния на агрегационную активность тромбоцитовThe results of the study of the effect on platelet aggregation activity

Было проведено исследования влияния гемостатической активности слизи в составе различных вариантов клеевой основы на аггрегационную активность тромбоцитов при взаимодействии с плазмой крови (определение индуцированной агрегации тромбоцитов). Как и в первом случае, была использована кровь человека.A study was made of the effect of the hemostatic activity of mucus in the composition of various variants of the adhesive base on the aggregation activity of platelets when interacting with blood plasma (determination of induced platelet aggregation). As in the first case, human blood was used.

Активность оценивалась по следующим параметрам - суммирующий индекс агрегации тромбоцитов (СИАТ), скорость агрегации (СА), индекс агрегации тромбоцитов (ИАТ) и индекс дезагрегации тромбоцитов (ИДТ).Activity was assessed by the following parameters - summative platelet aggregation index (SIAT), aggregation rate (SA), platelet aggregation index (PAT) and platelet disaggregation index (PDI).

Полученные результаты продемонстрированы в таблице 1.The results obtained are shown in Table 1.

Таблица 1 - Контрольные значения гемостатической (агрегационная) активности слизи кожи рыб в составе ФСБ pH 7.4 (1% и 5% масса/объем) при взаимодействии с плазмой, обогащенной тромбоцитамиTable 1 - Control values of hemostatic (aggregation) activity of fish skin mucus in PBS pH 7.4 (1% and 5% w/v) upon interaction with platelet-rich plasma КритерийCriterion АДФADP Слизь кожи рыб 1%Fish skin mucus 1% Слизь кожи рыб 5%Fish skin mucus 5% СИАТ, %SIAT, % 22,6222.62 35,7135.71 36,3136.31 СА, минSA, min 0,110.11 0,010.01 0,010.01 ИДТ, %IDT, % 9,689.68 9,069.06 8,778.77

Эксперимент проводился в 3 повторах.The experiment was carried out in 3 repetitions.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что при использовании слизи кожи рыб в составе клеевой основы в обеих исследованных концентрациях в качестве агониста тромбоцитов был получен более высокий ИАТ и СА, в сравнении с АДФ. Стоит отметить, что значительной разницы между концентрациями 1% и 5% в исследованных показателях отмечено не было. Образовавшиеся агрегаты, охарактеризованные по показателю ИДТ, обладали такой же устойчивостью, как и полученные при воздействии АДФ, что говорит об оптимальной структуре сгустка.These results indicate that when using fish skin mucus as part of the adhesive base in both studied concentrations as a platelet agonist, a higher IAT and SA were obtained compared to ADP. It should be noted that there was no significant difference between the concentrations of 1% and 5% in the studied parameters. The resulting aggregates, characterized by the IDT index, had the same stability as those obtained under the action of ADP, which indicates the optimal clot structure.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о сохранении высокой гемостатической активности слизи кожи рыб в концентрации 1% масс в сравнении с АДФ. Thus, the data obtained indicate that fish skin mucus retains a high hemostatic activity at a concentration of 1 wt % in comparison with ADP.

Далее было проведено изучение гемостатической активности 1% слизи в составе различных вариантов клеевой основы на аггрегационную активность тромбоцитов при взаимодействии с плазмой крови обогащенной тромбоцитами (определение индуцированной агрегации тромбоцитов). Как и в первом случае, была использована плазма крови человека.Further, a study was made of the hemostatic activity of 1% mucus as part of various variants of the adhesive base on the aggregation activity of platelets when interacting with blood plasma enriched with platelets (determination of induced platelet aggregation). As in the first case, human blood plasma was used.

Активность оценивалась по аналогичным параметрам - СИАТ, СА и ИДТ.Activity was assessed by similar parameters - SIAT, SA and IDT.

Полученные результаты приведены в таблице 2.The results obtained are shown in table 2.

Таблица 2 - Сравнение агрегационной активности слизи кожи рыб в составе различных вариантов клеевой основы при воздействии на тромбоцитыTable 2 - Comparison of the aggregation activity of fish skin mucus in the composition of various variants of the adhesive base when exposed to platelets КритерийCriterion 25%БСА, 1,5% ГА25%BSA, 1.5% HA 35%БСА, 1,5% ГА35%BSA, 1.5% HA 25%БСА, 3% ГА25%BSA, 3% HA 35%БСА, 3% ГА35%BSA, 3% HA 25%БСА, 1,5% ПФА25%BSA, 1.5% PFA 35%БСА, 1,5% ПФА35%BSA, 1.5% PFA СИАТ, %SIAT, % 35,8935.89 33,4833.48 32,2232.22 35,9235.92 32,4232.42 31,8531.85 СА, минSA, min 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 ИДТ, %IDT, % 8,618.61 8,698.69 8,778.77 8,88.8 8,438.43 8,358.35

Эксперимент проводился в 3 повторах.The experiment was carried out in 3 repetitions.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что клеевая основа не влияет значительно на параметры агрегации тромбоцитов. Образовавшиеся под действием слизи в составе различных вариантов клеевой основы агрегаты, охарактеризованные по показателю ИДТ, обладали такой же устойчивостью, как и полученные при воздействии АДФ, что говорит об оптимальной структуре сгустка.These results indicate that the adhesive base does not significantly affect the parameters of platelet aggregation. The aggregates formed under the action of mucus in the composition of various variants of the adhesive base, characterized by the IDT index, had the same stability as those obtained under the action of ADP, which indicates the optimal structure of the clot.

Таким образом, полученные образцы указывают на неизменную в сравнении с интактной слизью гемостатическую активность.Thus, the obtained samples indicate a constant hemostatic activity in comparison with intact mucus.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью теста Колмогорова-Смирнова, а также теста Левина. После чего проводилось согласование с параметрическими допущениями.Statistical processing of the obtained data was carried out using the Kolmogorov-Smirnov test, as well as the Levin test. After that, coordination with parametric assumptions was carried out.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента с применением программ (Excel (Microsoft) и Statistica 8 (StatSoft)).Statistical processing of the results was carried out using Student's t-test using programs (Excel (Microsoft) and Statistica 8 (StatSoft)).

Результаты исследования влияния слизи кожи рыб в составе клеевой основы на скорость формирования тромба в интактной крови ex vivoResults of studying the effect of fish skin mucus in the composition of the adhesive base on the rate of thrombus formation in intact blood ex vivo

При исследовании влияния образцов слизи кожи рыб в составе различных вариантов клеевой основы и контрольных растворов на скорость формирования сгустка крови человека были получены данные, представленные в таблице 3.When studying the effect of fish skin mucus samples in the composition of various adhesive bases and control solutions on the rate of human blood clot formation, the data presented in Table 3 were obtained.

В таблице 3 продемонстрированы результаты экспериментов с нативной кровью человека.Table 3 shows the results of experiments with native human blood.

Таблица 3 - Контрольные показатели гемостатической активности слизи кожи рыб при взаимодействии на интактную кровь человекаTable 3 - Control indicators of hemostatic activity of fish skin mucus when interacting with intact human blood № пробы п/пSample No. p/n Добавляемый к крови реагент (объем 0.05 мл)Reagent added to blood (volume 0.05 ml) Время свертывания, минClotting time, min 1one 1% слизь кожи рыб в ФСБ pH 7,4 (объем 0.05 мл)1% fish skin mucus in PBS pH 7.4 (volume 0.05 ml) 3.313.31 22 5% слизь кожи рыб в ФСБ pH 7,4 (объем 0.05 мл)5% fish skin mucus in PBS pH 7.4 (volume 0.05 ml) 3.423.42 33 АДФ (объем 0.05 мл) ADP (volume 0.05 ml) 4.084.08 4four Интактная кровь (объем 0.1 мл)Intact blood (volume 0.1 ml) 8.31 8.31

Эксперимент проводился в 10 повторах.The experiment was carried out in 10 repetitions.

Как видно из представленных данных, слизь кожи рыб ускоряла формирование тромба в сравнении с аденозиндифосфатом (АДФ), который является индуктором агрегации тромбоцитов, и а также в сравнении с необработанным контролем.As can be seen from the presented data, fish skin mucus accelerated thrombus formation in comparison with adenosine diphosphate (ADP), which is an inducer of platelet aggregation, and also in comparison with untreated control.

Затем проводили исследование 1% слизи кожи рыб в составе наиболее оптимальных вариантов клеевой основы. Данные представлены в таблице 4.Then, a study was made of 1% fish skin mucus as part of the most optimal variants of the adhesive base. The data are presented in table 4.

Таблица 4 - Гемостатическая активность 1% слизи кожи рыб в составе различных вариантов клеевой основы при взаимодействии с интактной кровью человекаTable 4 - Hemostatic activity of 1% fish skin mucus in the composition of various variants of the adhesive base when interacting with intact human blood ОбразецSample Время формирования сгустка, минClot formation time, min Контроль + ФСБControl + FSB 9.4±1.19.4±1.1 Контроль + 3% ГАControl + 3% GA 8.8±1.38.8±1.3 Контроль + 1,5% ГАControl + 1.5% HA 9.6±1.39.6±1.3 Контроль + 1,5% ПФАControl + 1.5% PFA 10.1±0.810.1±0.8 Контроль + 35% БСАControl + 35% BSA 9.3±0.99.3±0.9 Контроль + АДФControl + ADP 7.4±1.47.4±1.4 25% БСА, 1,5% ГА25% BSA, 1.5% HA 6.1±1.26.1±1.2 35% БСА, 1,5% ГА35% BSA, 1.5% HA 5.8±1.15.8±1.1 25% БСА, 3% ГА25% BSA, 3% HA 6.3±1.16.3±1.1 35% БСА, 3% ГА35% BSA, 3% HA 6.4±0.96.4±0.9 25% БСА, 1,5% ПФА25% BSA, 1.5% PFA 5.9±1.25.9±1.2 35% БСА, 1,5% ПФА35% BSA, 1.5% PFA 6.2±1.56.2±1.5

Эксперимент проводился в 3 повторах.The experiment was carried out in 3 repetitions.

Как видно из представленных данных, слизь кожи рыб в составе различных вариантов клеевой основы обладала значительно большей активностью по сравнению с отрицательным контролем - интактной кровью или АДФ. Стоит отметить, что значительной разницы между во влиянии различных вариантов клеевой основы на скорость формирования сгустка отмечено не было, что вероятно свидетельствует о превалирующей роли в ускорении процесса тромбообразования слизи кожи рыб. Таким образом, можно сделать вывод о том, что природа клеевой основы не влияет значительно на тромбообразвоание.As can be seen from the presented data, the mucus of the skin of fish in the composition of various variants of the adhesive base had a significantly higher activity compared to the negative control - intact blood or ADP. It should be noted that there was no significant difference between the effect of various variants of the adhesive base on the rate of clot formation, which probably indicates a prevalent role in accelerating the process of thrombus formation of fish skin mucus. Thus, it can be concluded that the nature of the adhesive base does not significantly affect thrombus formation.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют об отсутствии значительного влияния клеевой основы в комбинации со слизью кожи рыб на гемостатическую активность и процесс агрегации тромбоцитов в сравнении с контрольными образцами.Thus, the data obtained indicate the absence of a significant effect of the adhesive base in combination with fish skin mucus on hemostatic activity and the process of platelet aggregation in comparison with control samples.

6. Испытание опытного образца биомедицинского (ветеринарного) препарата in vivo6. Testing a prototype biomedical (veterinary) drug in vivo

Испытания in vivo проводили на ограниченном количестве здоровых интактных животных (мыши - 1 самец линии BALB/c; крысы - 2 самцы линии Wistar). Перед испытаниями животных анестезировали с помощью ксилазина и золетила и удаляли шерстный покров. Глубокий надрез длиной от 3 до 5 см, не повреждая мышечную ткань, наносили стерильными инструментами по центру спины. Надрез промывали стерильным физиологическим раствором и просушивали стерильными салфетками. На края ткани наносили 250-300 мкл тканевого клея и фиксировали, прижимая друг к другу в течение 60-90 сек. Излишки клея удаляли. In vivo tests were carried out on a limited number of healthy intact animals (mice - 1 male of the BALB/c line; rats - 2 males of the Wistar line). Before testing, the animals were anesthetized with xylazine and Zoletil and the coat was removed. A deep incision 3 to 5 cm long, without damaging the muscle tissue, was applied with sterile instruments along the center of the back. The incision was washed with sterile saline and dried with sterile wipes. 250-300 μl of tissue glue was applied to the edges of the tissue and fixed by pressing against each other for 60-90 seconds. Excess glue was removed.

Края надреза после фиксации не расходились. Раны регулярно обрабатывали и вели наблюдение за животными в течение всего периода заживления. Каких-либо воспалительных процессов, раздражения, атипичных или других поведенческих изменений у животных не наблюдалось. После прохождения действия наркоза и в течение всего периода наблюдения животные были активны и внешне выглядели здоровыми.The edges of the incision did not diverge after fixation. The wounds were treated regularly and the animals were observed during the entire healing period. No inflammatory processes, irritation, atypical or other behavioral changes were observed in the animals. After the passage of anesthesia and during the entire observation period, the animals were active and outwardly looked healthy.

Данные полученные в ходе испытаний in vivo показывают достаточно высокую перспективность разрабатываемого тканевого клея: основные компоненты (БСА и глутаровый альдегид) широко распространённые, недорогие и малотоксичные; приготовление подобного клея не требует использования дорогостоящих средств и сложных условий; разрабатываемый клей достаточно прост в применении, формирует прочный шов, не вызывает воспалительных реакций раздражения.The data obtained in the course of in vivo tests show a rather high promise of the developed tissue adhesive: the main components (BSA and glutaraldehyde) are widespread, inexpensive and low-toxic; the preparation of such glue does not require the use of expensive tools and difficult conditions; The developed adhesive is quite simple to use, forms a strong seam, and does not cause inflammatory reactions of irritation.

Claims (5)

1. Биоклей на основе раствора альбумина и раствора альдегида, характеризующийся тем, что в качестве активного компонента содержит лиофилизат слизи кожи рыб, имеющий удельный вес 0,19 г/см3, растворенный в количестве 5% масса/объем в 35% растворе бычьего сывороточного альбумина и смешанный с 1,5% раствором глутарового альдегида в соотношении белковый раствор/раствор альдегида от 50:1 до 25:1 по объему.1. Bioglue based on an albumin solution and an aldehyde solution, characterized in that it contains fish skin mucus lyophilisate as an active ingredient, having a specific gravity of 0.19 g/cm 3 , dissolved in an amount of 5% w/v in a 35% solution of bovine serum albumin and mixed with a 1.5% solution of glutaraldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. 2. Биоклей на основе раствора альбумина и раствора альдегида, характеризующийся тем, что в качестве активного компонента содержит лиофилизат слизи кожи рыб, имеющий удельный вес 0,19 г/см3, растворенный в количестве 5% масса/объем в 25% растворе бычьего сывороточного альбумина и смешанный с 3,0% раствором глутарового альдегида в соотношении белковый раствор/раствор альдегида от 50:1 до 25:1 по объему.2. Bioglue based on an albumin solution and an aldehyde solution, characterized in that it contains fish skin mucus lyophilisate as an active ingredient, having a specific gravity of 0.19 g/cm 3 , dissolved in an amount of 5% w/v in a 25% solution of bovine serum albumin and mixed with a 3.0% solution of glutaraldehyde in a ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. 3. Биоклей на основе раствора альбумина и раствора альдегида, характеризующийся тем, что в качестве активного компонента содержит лиофилизат слизи кожи рыб, имеющий удельный вес 0,19 г/см3, растворенный в количестве 5% масса/объем в 35% растворе бычьего сывороточного альбумина и смешанный с 3,0% раствором глутарового альдегида в соотношении белковый раствор/раствор альдегида от 50:1 до 25:1 по объему.3. Bioglue based on an albumin solution and an aldehyde solution, characterized in that it contains fish skin mucus lyophilisate as an active ingredient, having a specific gravity of 0.19 g/cm3, dissolved in an amount of 5% mass/volume in a 35% solution of bovine serum albumin and mixed with a 3.0% glutaraldehyde solution in a protein solution/aldehyde solution ratio of 50:1 to 25:1 by volume. 4. Биоклей на основе раствора альбумина и раствора альдегида, характеризующийся тем, что в качестве активного компонента содержит лиофилизат слизи кожи рыб, имеющий удельный вес 0,19 г/см3, растворенный в количестве 5% масса/объем в 25% растворе бычьего сывороточного альбумина и смешанный с 1,5% раствором параформальдегида в соотношении белковый раствор/раствор альдегида от 50:1 до 25:1 по объему.4. Bioglue based on albumin solution and aldehyde solution, characterized in that it contains fish skin mucus lyophilisate as an active ingredient, having a specific gravity of 0.19 g/cm 3 , dissolved in an amount of 5% w/v in a 25% solution of bovine serum albumin and mixed with 1.5% paraformaldehyde solution in the ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume. 5. Биоклей на основе раствора альбумина и раствора альдегида, характеризующийся тем, что в качестве активного компонента содержит лиофилизат слизи кожи рыб, имеющий удельный вес 0,19 г/см3, растворенный в количестве 5% масса/объем в 35% растворе бычьего сывороточного альбумина и смешанный с 1,5% раствором параформальдегида в соотношении белковый раствор/раствор альдегида от 50:1 до 25:1 по объему.5. Bioglue based on albumin solution and aldehyde solution, characterized in that it contains fish skin mucus lyophilisate as an active ingredient, having a specific gravity of 0.19 g/cm 3 , dissolved in an amount of 5% w/v in a 35% solution of bovine serum albumin and mixed with 1.5% paraformaldehyde solution in the ratio of protein solution/aldehyde solution from 50:1 to 25:1 by volume.
RU2020123445A 2020-07-15 BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu RU2779401C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123445A RU2779401C2 (en) 2020-07-15 BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123445A RU2779401C2 (en) 2020-07-15 BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020123445A RU2020123445A (en) 2022-01-17
RU2020123445A3 RU2020123445A3 (en) 2022-02-28
RU2779401C2 true RU2779401C2 (en) 2022-09-06

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110117047A1 (en) * 2008-06-23 2011-05-19 Adhezion Biomedical, Llc Cyanoacrylate tissue adhesives with desirable permeability and tensile strength
RU2442612C2 (en) * 2006-08-02 2012-02-20 Бакстер Интернэшнл Инк. Fast-acting sealing and the methods of its application and production
US8252747B2 (en) * 2003-07-23 2012-08-28 Johan Lowinger Tissue adhesive sealant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8252747B2 (en) * 2003-07-23 2012-08-28 Johan Lowinger Tissue adhesive sealant
RU2442612C2 (en) * 2006-08-02 2012-02-20 Бакстер Интернэшнл Инк. Fast-acting sealing and the methods of its application and production
US20110117047A1 (en) * 2008-06-23 2011-05-19 Adhezion Biomedical, Llc Cyanoacrylate tissue adhesives with desirable permeability and tensile strength

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100305374B1 (en) Aldehyde-cured proteinaceous adhesive
Siedentop et al. Autologous fibrin tissue adhesive
US8314211B2 (en) Tissue sealant for use in non compressible hemorrhage
Braunwald et al. Evaluation of crosslinked gelatin as a tissue adhesive and hemostatic agent: an experimental study
US3438374A (en) Method of bonding tissue surfaces and controlling hemorrhaging thereof using a tissue adhesive and hemostatic composition
US5510102A (en) Plasma and polymer containing surgical hemostatic adhesives
US6162241A (en) Hemostatic tissue sealants
ES2242080T3 (en) COMPOSITION WITH AN AMINO GROUP CARRYING POLYMER AND AN ALDEHIDO WITH AT LEAST THREE ALDEHIDO GROUPS.
US5464471A (en) Fibrin monomer based tissue adhesive
JPH054369B2 (en)
JP2009542264A (en) Protein cross-linking agent, cross-linking method and use thereof
WO2018079538A1 (en) Hemostatic material
WO2001090252A1 (en) Gelling composition
Ito et al. Bioadhesive and biodissolvable hydrogels consisting of water‐swellable poly (acrylic acid)/poly (vinylpyrrolidone) complexes
JP2002060341A (en) Hemostatic agent
US8680240B1 (en) Tissue sealant for use in non-compressible hemorrhage
RU2779401C2 (en) BIO-GLUE BASED ON ACTIVE COMPONENTS OF FISH SKIN MUCUS VetGlu
US20090011043A1 (en) Tissue sealant made from whole blood
US8906856B2 (en) Single component fibrin hemostat
US20150359857A1 (en) Aerosolized fibrin hemostat
US11311643B2 (en) Fibrin and/or dialdehyde starch hydrolysate materials, and preparation and use thereof
RU2236260C2 (en) Surgical glue "biokley-lab"
KR100304409B1 (en) An applicator for delivering adhesive composition
KR100306616B1 (en) A kit comprising adhesive composition
EP4450095A1 (en) Medical tissue adhesive, and preparation method therefor and use thereof