ХІМІЯ, ФІЗИКА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПОВЕРХНІ

ISSN 2518-1238 (Online), ISSN 2079-1704 (Print)

Крововтрата є однією з основних причин смерті, особливо в умовах війни та стихійних лих. На початку повномасштабної російсько-української війни нами було налагоджено лабораторне, а згодом й промислове виготовлення порошкової кровоспинної композиції місцевої дії на основі нанокремнезему, яка призначена для надання першої домедичної допомоги. Композиція містить два активні інгредієнти – нанорозмірниий кремнезем марки A-300 та альгiнат натрiю у масовому співвідношенні 4:1. Метою роботи було опрацювання оптимального технологічного процесу виробництва кровоспинної композиції та проведення фізико-хімічних та медико-біологічних досліджень напівпродуктів і готового продукту.

Для вивчення вихідних речовин, напівпродуктів та готового продукту застосовували вимірювання насипної густини, оптичну мікроскопію, метод ІЧ-спектроскопії, мікробіологічні дослідження. Ефективність гемостатичної дії композиції перевіряли на моделi паренхiматозної кровотечi з печiнки щура, використовуючи як критерій час зупинки кровотечі (хв).

В результаті дослідження запропоновано двостадійний спосіб одержання композиції: на першій стадії певні частки вихідних речовин перемелюють у кульовому млині, одержуючи напівпродукт «А-300/альгінат натрію»; на другій стадії даний напівпродукт перемішують з нанокремнеземом та альгінатом натрію, отримуючи кінцевий продукт. Показано, що насипна густина служить корисним технологічним параметром, моніторинг якого допомагає одержати структурно однорідний кінцевий продукт. В ІЧ-спектрах напівпродукту і готового продукту спостерігаються тільки смуги поглинання кремнезему і альгінату натрію, тобто під час технологічних операцій сторонні речовини не утворюються. Мікробіологічна чистота композиції відповідає фармакопейним вимогам щодо препаратів даної категорії. Експериментальне вивчення кровоспинної дії композиції виявило її значну перевагу порівняно з гемостатиком неорганічної природи каоліном, який діє за схожим адсорбційним механізмом.

1. Tarasyuk V.S., Matviychuk M.V., Palamar I.V., Polyarush V.V., Korolyeva N.D., Podolyan V.M. First emergency and tactical medical aid at the pre-hospital stage. (Kyiv: VSV "Medycyna", 2021). [in Russian].

2. Karpyuk U.V., Kyslychenko V.S. Analysis of the assortment of drugs of hemostatic action. Med. Clin. Chem. 2017. 19(2): 53. [in Ukrainian].

3. Paul W., Sharma P. Chandra. Advances in Wound Healing Materials: Science and Skin Engineering. In: Smithers Rapra Technology Ltd Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR. (UK: ©Smithers Information Ltd., 2015).

4. Martynyuk O.O., Sukhodub L.B., Sukhodub L.F. Nanocomposite materials based on hydroxyapatite and sodium alginate: synthesis and characteristics. Biophys. Visnyk. 2015. 1(33): 48. [in Ukrainian].

5. Holban A., Grumezescu A.M. Materials for Biomedical Engineering: Hydrogels and Polymer-Based Scaffolds. In: Elsevier. (Netherlands, UK, USA: Copyright© 2019, Elsevier Inc., 2019).

6. Zhong Yu., Hu H., Min N., Wei Yu., Li X., Li X. Application and outlook of topical hemostatic materials: a narrative review. Ann. Transl. Med. 2021. 9(7): 577. https://doi.org/10.21037/atm-20-7160

7. Sukhodub L.F., Sukhodub L.B., Litsis O., Prylutskyy Yu. Synthesis and characterization of hydroxyapatite-alginate nanostructured composites for the controlled drug release. Mater. Chem. Phys. 2018. 217: 228. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.06.071

8. Strutynska N., Livitska O., Vovchenko L., Zhuravkov A., Prylutskyy Yu., Slobodyanik N. Novel Nanostructured Na+, Cu2+(Zn2+), CO32−-HAP/Alginate Composite Scaffold: Fabrication, Characterization and Mechanical Properties. Chem. Select. 2019. 4(39): 11435. https://doi.org/10.1002/slct.201902034

9. Strutynska N., Malyshenko A., Tverdokhleb N., Evstigneev M., Vovchenko L., Prylutskyy Yu., Slobodyanik N., Ritter U. Design, characterization and mechanical properties of new Na+, CO32−-apatite/alginate/C60 fullerene hybrid biocomposites. J. Korean Ceram. Soc. 2021. 58: 422. https://doi.org/10.1007/s43207-020-00107-z

10. Ponsen A.-Ch., Proust R., Soave S., Mercier-Nomé F., Garcin I., Combettes L, Lataillade J.-J., Uzan G. A new hemostatic agent composed of Zn2+-enriched Ca2+ alginate activates vascular endothelial cells in vitro and promotes tissue repair in vivo. Bioact. Mater. 2022. 18: 368. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.01.049

11. Pan M., Tang Z., Tu J., Wang Zh., Chen Q., Xiao R., Liu H. Porous chitosan microspheres containing zinc ion for enhanced thrombosis and hemostasis. Mater. Sci. Eng. C. 2018. 85: 27. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.12.015

12. Gubsky Yu.I. Biological Chemistry. (Kyiv-Ternopil: Ukrmedknyha, 2000). [in Ukrainian].

13. Margolis J. The effect of colloidal silica on blood coagulation. Aust. J. Exp. Biol. Med. Sci. 1961. 39(3): 249. https://doi.org/10.1038/icb.1961.25

14. Medicinal chemistry and clinical use of silicium dioxide / Ed. A.A. Chuiko. (Kyiv: Naukova dumka, 2003). [in Russian].

15. Eur. Patent PCT/EP2019/052021. Gerashchenko I., Chepliaka O. Hydrophilic/hydrophobic pharmaceutical composition and method of its production and use. 2019.

16. Turov V.V., Chehun V.F., Krupskaya T.V., Barvinchenko V.N., Shehun S.V., Ugnivenko A.P., Prylutskyy Yu.I., Scharff P., Ritter U. Effect of small addition of C60 fullerenes on the hydrated properties of nanocomposites based on highly dispersed silica and DNA. Chem. Phys. Lett. 2010. 496(1-3): 152. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.07.001

17. Turov V.V., Prylutskyy Y.I., Krupskaya T.V., Schur D.V., Evstigneev M.P., Kartel M.T., Ritter U. Clustering of hydrochloric acid on the surface of C60/C70 fullerite and its composites with nanosilica. Mater. Sci. Eng. Techol. 2016. 47(2-3, Special Issue: Physics and Chemistry of Nanostructures and Nanobiotechnology): 172. https://doi.org/10.1002/mawe.201600459

18. Standard (GOST 14922-77). Aerosil. Technical conditions. [in Russian].

19. State Pharmacopoeia of Ukraine. SE "Scientific Expert Pharmacopoeia Center". - 1st ed. Suppl. 1. (Kharkiv: RIREG, 2004). [in Ukrainian].

20. State Pharmacopoeia of Ukraine. SE "Scientific Expert Pharmacopoeia Center". - 1st ed. (Kharkiv: RIREG, 2001). [in Ukrainian].

21. Jaiswal A.K., Chhabra H., Narwane S., Rege N., Bellare J.R. Hemostatic efficacy of nanofibrous matrix in rat liver injury model. Surg. Innov. 2017. 24(1): 23. https://doi.org/10.1177/1553350616675799

22. Patent UA 141355. Kravchenko A.A., Gerashchenko I.I., Turov V.V., Krupska T.V., Gudzenko N.V., Yanchuk P.I., Komarov I.V., Shtanova L.Ya., Vovkun T.V., Veselskyi S.P. Hemostatic composite material. 2020. [in Ukrainian].

23. Biletsky V.S. Small mining encyclopedia. V. 2. (Donetsk: Donbas, 2007). [in Ukrainian].

24. Shenoy P., Viau M., Tammel K., Innings F., Fitzpatrick J., Ahrne L. Effect of powder densities, particle size and shape on mixture quality of binary food powder mixtures. Powder Technol. 2015. 272: 165. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.11.023

25. Markelov D.A., Nytsak O.V., Gerashchenko I.I. Comparative study of the adsorption activity of medical sorbents. Khim.-Pharm. J. 2008. 42 (7): 30. [in Russian]. https://doi.org/10.1007/s11094-008-0138-2