Галатенко Н. А., Віслогузова Т. В., Рожнова Р. А., Наражайко Л. Ф.

ПЕРСПЕКТИВНИЙ КОМПОЗИЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ НА ОСНОВІ ЕПОКСИПОЛІУРЕТАНУ З ПРОЛОНГОВАНОЮ ДІЄЮ ФЕРОЦЕНУ ДЛЯ МЕДИЦИНИ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Галатенко Н. А., Віслогузова Т. В., Рожнова Р. А., Наражайко Л. Ф.

Рубрика:

КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Розробка імплантаційних матеріалів для кісткової тканини з покращеними фізико-механічними та біологічними характеристиками залишається актуальним завданням в області створення полімерних матеріалів медичного призначення. Перспективними медичними полімерами є наповнені фероценом епоксиполіуретанові композиційні матеріали (ЕПУ). Адже епоксидна складова зумовлює високі фізико-механічні показники, поліуретан сприяє підвищеній біосумісності, а наявність фероцену надає біологічної активності матеріалу. Тому, метою нашої роботи було створення полімерних композитів на основі ЕПУ з фероценом як наповнювачем для отримання матеріалу з покращеними фізико-механічними та біологічними характеристиками для медичного застосування. Об’єктами дослідження були фероценвмісні ЕПУ композиційні матеріали синтезовані за різного мольного співвідношення естерної до ізоціанатної складової. Вміст фероцену складав від 0,1 до 10,0 мас. %. Методом культури тканин і фібробластів визначено концентрацію біологічно активної речовини, яка в складі полімерного носія не приводить до токсичного впливу. Встановлено, що 0,001% розчин фероцену мав стимулюючу дію на ранніх стадіях культивування, порівняно з контролем, а також сповільнював процес дегенерації клітин на 10 добу дослідження. Фізико-механічні властивості фумаратвмісних ЕПУ залежать не тільки від наявності у їхньому складі фероцену, а й від його концентрації, що дає змогу створювати полімерні матеріали із заданими характеристиками. Згідно результатів спектрофотометричних досліджень встановлено, що досліджувані композити здатні до пролонгованого вивільнення фероцену з полімерної матриці досліджуваних композитів. Кількість вивільненого фероцену протягом 30 діб становить 53% від загальної введеної кількості наповнювача. Таким чином, введення фероцену до складу епоксиполіуретанової полімерної матриці дає можливість створювати на їх основі біологічно активні імплантати, які можна використовувати не тільки для фіксації кісток, але й з лікувальною метою.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Gorbunova NO, Nechaeva LYu, Kulesh DV, Roznova RA, Galatenko NA. Biosumisnyi polimernyi kompozytsiinyi material dlia osteosyntezu z prolonhovanoiu diieiu protytuberkuloznoho preparatu. Polymer Journal. 2011;33(2):181-185. [in Ukrainian].
2. Galatenko NA, Gorbunova NO, Astapenko OS, Rozhnov AS. Perspektyvy vykorystannia epoksypoliuretanovykh kompozytsiinykh materialiv u stomatolohii. Polymer Journal. 2015;37(1):3-10. [in Ukrainian].
3. Svoderskiy VP, Konstantinova TE, Glazunova VA, Kirichenko LM, Vodjanyi VI, Zaharchuk JO. Doslidzhennia mekhanichnykh i antyfryktsiinykh vlastyvostei ftoroplastovykh karboplastykiv, modyfikovanykh nanoporoshkamy dioksydu tsyrkoniiu. Problems of Tribology. 2014;2:103-110. [in Ukrainian].
4. Buketov AV, Brailo MV. Influence of fine mineral additives on the properties of polymer composites. Issues of Chemistry and Chemical Technology. 2014;1:39-43.
5. Sharma B, Kumar V. Has Ferrocene Really Delivered Its Role in Accentuating the Bioactivity of Organic Scaffolds? Journal of Medicinal Chemistry. 2021;64(23):16865-16921. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.1c003 90.
6. Peter S, Aderibigbe BA. Ferrocene-Based Compounds with Antimalarial/Anticancer Activity. Molecules. 2019;24(19):3604. DOI: 10.3390/ molecules24193604.
7. Patra M, Gasser G. The medicinal chemistry of ferrocene and its derivatives. Nature Reviews Chemistry. 2017;1(9):0066. DOI: 10.1038/ s41570-017-0066.
8. Larik FA, Saeed A, Fattah TA, Muqadar U, Channar PA. Recent advances in the synthesis, biological activities and various applications of ferrocene derivatives. Applied Organometallic Chemistry. 2016;31(8):e3664. DOI: 10.1002/aoc.3664.
9. Sharma S. A Short Review of Past, Present, and Future of Metallocene and Its Derivatives as an Effective Therapeutic Agent. Journal of Applied Organometallic Chemistry. 2023;3(2):142-155. DOI: 10.22034/jaoc.2023. 398871.1083.
10. Ornelas C, Astruc D. Ferrocene-Based Drugs, Delivery Nanomaterials, and Fenton Mechanism: State of the Art, Recent Developments, and Prospects. Pharmaceutics. 2023;15(8):2044. DOI: 10.3390/pharmaceutics15082044.
11. Makeieva LV, Gladyr II, Roznova RA, Kulyesh DV, Zakashun TU, Gryzenko VP. Vyvchennia biolohichnoi aktyvnosti ta biosumisnosti poliuretansechovyn z fizychno immobilizovanym folat-koniuhovanym ferotsenom. Polymer Journal. 2014;36(4):434-439. [in Ukrainian].
12. Rudenchyk TV, Roznova RA, Bondarenko PO, Demchenko IB, Kiselova TO. The Synthesis and study of new fumarate-containing polyurethanes. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2012;5:146-151.
13. ASTM International. ASTM D897-08(2016) Standard Test Method for Tensile Properties of Adhesive Bonds. West Conshohocken: ASTM International; 2016. 3 p.
14. Lebediev YeV, Konstantinov YuB, Galatenko NA, Yatsenko VP, Rozhnova RA, Maksymenko VB. Toksykoloho-hihiienichni ta Doklinichni Doslidzhennia Polimernykh Materialiv i Vyrobiv na yikh Osnovi Medychnoho Pryznachennia. Kyiv: Naukova dumka; 2009. 98 s. [in Ukrainian].
15. Rozhnova RA, Galatenko NA, Lukashevich SA, Shyrokov OD, Levenets YeG. Nanokompozytsiini epoksypoliuretanovi materialy, shcho napovneni fulerytom. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2015;11:91-97. [in Ukrainian].
16. Rudenchyk TV, Roznova RA, Kulesh DV, Demchenko IB, Galatenko NA, Kebuladze IM. Research of biocompatibility of new epoxypolyurethane compositions of medical use. Plastic and reconstructive surgery. 2012;19(2):53-59.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 4, 175, 288-298 сторінки, код УДК 678.664:678.686:617.5

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-4-175-288-298