Физиологически активные полимеры - Платэ Н.А.
Скачать (прямая ссылка):
Контакт синтетических полимеров с кровью может инициировать ряд биохимических реакций, вызывающих заметное из-
менение физиологических функций крови. В наиболее драматической форме это проявляется при имплантации в кровоток различных полимерных конструкций, включая катетеры, протезы кровеносных сосудов, детали искусственных органов и т. д. Первой реакцией крови на введенное чужеродное тело является запуск свертывающей системы крови с последующим тромбооб-разованием на поверхности полимера.
Все известные на сегодняшний день подходы к созданию ге-мосовместимых полимерных материалов в принципе можно разделить на две большие группы. К первой группе относятся разработки новых полимеров и композиций на их основе, которые в силу благоприятного сочетания физико-химических и механических свойств обладают относительно высокой гемосовместимостью. В основе другой группы методов лежит химическая модификация известных полимерных материалов ФАВ. Преимущества такого подхода определяются двумя обстоятельствами. Первое — возможность придания необходимой физиологической активности практически любому изделию из полимеров при сохранении всех его ценных физико-механических характеристик. Второе обстоятельство имеет более принципиальный характер. В настоящее время все еще нет достаточно хорошей теории, позволяющей предсказать поведение того или иного полимерного материала в контакте с кровью. В то же время химики располагают большим набором веществ, действие которых на процессы свертывания крови хорошо изучено. Следовательно, задача создания гемосовместимых конструкционных полимеров в этом случае сводится к выбору подходящего ФАВ и разработке достаточно мягких способов его иммобилизации на поверхности полимерного материала.
Исходя из общепризнанной схемы свертывания крови при ее контакте с любой чужеродной поверхностью, включая поверхность синтетического полимера, достаточно полно изложенной в обзорах [50], наиболее перспективным с точки зрения гемосовместимости следует признать полимеры, которые удовлетворяли хотя бы одному из следующих требований:
минимальная способность адсорбировать липопротенны плазмы;
отсутствие активации контактных факторов свертывания крови;
отсутствие адгезии и агрегации тромбоцитов; активное воздействие на каскад ферментативных реакций тромбообразования с обрывом его на какой-либо стадии;
участие в реакции лизиса образующегося тромба или активация фибринолитической системы крови.
Поэтому среди ФАВ, применяемых для модификации полимеров в целях повышения их гемосовместимости, наибольшее распространение получили вещества, ингибирующие адгезию и
агрегацию тромбоцитов, в частности природный антикоагулянт крови — гепарин и протеолитические ферменты.
Экспериментально обнаруженное свойство сывороточного альбумина эффективно предотвращать адгезию и агрегацию тромбоцитов на чужеродных поверхностях было использовано в ряде работ для создания защитных тромборезистентных покрытий [51]. В кратковременных экспериментах на животных была продемонстрирована высокая гемосовместимость альбуми-низированных материалов, полученных как в результате физической адсорбции белка на полимерном материале [51] , так и в результате ковалентного связывания сывороточного альбумина с полимерной поверхностью [52].
Оригинальный подход к снижению адгезии тромбоцитов на чужеродных поверхностях был предложен в работе [53]. Суть подхода заключается в иммобилизации на поверхности полимера ферментов, например апиразы картофеля, катализирующих превращение аденозиндифосфата в аденозинмонофосфат и дальше в аденозин — эффективный ингибитор агрегации тромбоцитов. Кольца Готта, изготовленные из модифицированных этим ферментом полиамида-6,6 и полиэтилентерефталата и имплантированные в бедренную вену собаки, полностью сохраняли проходимость по меньшей мере в течение 14 сут. При этом каталитическая активность иммобилизованного фермента практически не изменялась.
Неплохие результаты получены при модификации полимерных материалов соединениями, способными непосредственно влиять на агрегацию тромбоцитов в растворе. К таким соединениям, наиболее детально изученным в иммобилизованном состоянии, относятся дитазол [4,5-дифенил-2-бис(2-гидрокси-этил) аминооксазол] и дипиридамол [2,6-бис (диэтаноламин)-4,8-ди-Ы-пиперидинпиримидо [5,4-d]-пиримидин] [53]. Протезы сосудов, модифицированные этими соединениями, при имплантации в организме животного оставались полностью проходимыми в сроки наблюдения от двух недель до трех месяцев и не содержали на своей поверхности тромботических масс. Одной из причин повышенной гемосовместимости этих материалов является изменение характера адсорбции белков плазмы при иммобилизации на поверхности полимера дитазола и дипиридамо-ла — модифицированные полимеры в большей степени адсорбируют сывороточный альбумин, чем гликопротеины — фибриноген и 7_глобулин. Это, в свою очередь, приводит к снижению адгезии тромбоцитов, обусловленной в основном взаимодействием адсорбированных гликопротеинов с глюкозилтрансферазой мембраны тромбоцитов.
