XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Создание биоматериалов с иммобилизованными в их структуру протеолитическими ферментами представляет большой интерес с точки зрения их использования в различных областях биотехнологии, в том числе в качестве ранозаживляющих повязок. Современные тенденции при разработке композиционных материалов, как основы для иммобилизации, состоят в придании им ряда положительных свойств: способность подвергаться разложению в естественных условиях среды, низкий уровень неспецифических взаимодействий с примесями и биологически активными веществами; механическая устойчивость, наличие функциональных групп, пригодных для селективной химической модификации; экологическая чистота процесса получения.

Очевидно, что применение научных подходов, направленных на создание данных материалов с заранее заданными свойствами и функциями на основе иммобилизованных биологических веществ может способствовать их использованию в различных областях биохимии, биотехнологии и медицины.

На сегодняшний день, параллельно с применением антибиотиков, возрастает число антибиотикорезистентных штаммов бактерий, частота и тяжесть инфекционных осложнений, попутно изменяющих свои клинические черты. Возникает необходимость в создании принципиально новых препаратов при их лечении. Альтернативным решением данных проблем могут выступать препараты системно терапии ферментными препаратами, относящиеся к группе гидролаз и представленные высокоочищенными протеиназами животного и растительного происхождения, а также фиксированные на различных раневых покрытиях ферментные препараты для местного лечения ран.

Цель работы состояла в создании композиционных материалов с регулируемыми физико-химическими свойствами и использование их в качестве основы для иммобилизации протеолитических ферментов.

Разработаны технологические основы получения композиционных материалов с регулируемыми физико-химическими свойствами для использования их в качестве основы для иммобилизации протеолитических ферментов. Были синтезированы пленочные материалы на основе природного полисахарида метилцеллюлозы, с использованием глицерина как реагента-пластификатора и белкового комплекса желатина для модификации реологических характеристик с иммобилизованными в их структуру ферментами класса протеаз.

Для определения активности растворимых и иммобилизованных ферментов был разработан метод, в котором в качестве субстрата использовался крахмал. Прочность биоматериалов определяли в соответствии с ГОСТом 17035-86. Оптическую плотность биодеградируемых материалов измеряли на стационарном приборе - спектрофотометре СФ-46 (ГОСТ 15150-69) в диапазоне длин волн от 180 до 410 нм.

Структурные особенности пленочных материалов были подтверждены исследованием их свойств – влагоемкости, поглощения в УФ - области, биодеградации. Получены данные по величинам прочности на разрыв по длине и ширине, которые составили 15,20 и 15,26 МПа соответственно. Получены данные по влагоёмкости пленочного материала за счет увеличения массы глицерина в его структуре, который повышает гидрофильность системы и увеличивает степень набухания на 32 %.

Синтезированные пленочные материалы с иммобилизованным в его основу ферментом трипсином апробированы на экспериментальных животных, которые показали, что скорость заживления ран была стабильно высокой с начала эксперимента с максимальным значением в первые трое суток.

Синтезированы полимерные пленочные материалы на основе природного полисахарида метилцеллюлозы с использованием глицерина как реагента-пластификатора и белкового комплекса желатина для модификации реологических характеристик с иммобилизованными в их структуру ферментами класса протеаз, обладающие прозрачностью, пластичностью, атравматичностю, пролонгированным лечебным эффектом благодаря десорбции из пленки биологически активных веществ. Данные материалы позволят расширить спектр представленных на рынке ранозаживляющих материалов.

Литература:

Новиченко А.Н., Новикова Т.П., Зеленко И.Н., Мазолевский Д.М., Бондаренко А.П. Применение новых отечественных раневых покрытий для местного лечения ожоговых ран // Скорая медицинская помощь. - 2006. - № 3. - С. 127-128.

Легонькова О.А. Биоразлагаемые полимерные материалы в пищевой промышленности // Пищевая промышленность. - 2007. - № 6. - С. 26-28.

Масько А.А. Иммобилизация трипсина на углеволокнистых носителях, различающихся структурой, пористостью и химией поверхности // Прикладная биохимия и микробиология. - 1992. – Т. 28, № 2. - С. 211 - 216.

Методические рекомендации под редакцией Главного хирурга МО РФ, профессора Ефименко Н.А. Полиферментные препараты в гнойной хирургии. - 150 с.

Воробьева О.В., Иванова А.М., Аванесян С.С., Волосова Е.В., Андрусенко C.Ф., Каданова А.А. Получение ферментативных пленочных материалов на основе природных полисахаридов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – Иваново, 2011.- том 54, Вып. I - С. 53-56.

Воробьева О.В., Иванова А.М., Аванесян С.С., Волосова Е.В., Андрусенко С.Ф. Модификация природных полимеров для синтеза материалов подвергающихся биодеградации // Химия в интересах устойчивого развития. - 2011. - №19. - С. 137-140.