Приложение А (справочное). Обоснование применения методов, приведенных в настоящем стандарте

Приложение А
(справочное)

Обоснование применения методов, приведенных в настоящем стандарте

А.1 Использование природных биополимеров в биомедицинских, фармацевтических тканеинженерных целях постоянно увеличивается.

Знание физических и химических свойств, например молекулярной массы, поможет конечным пользователям выбрать оптимальный состав для конкретного применения изделий медицинского назначения, запрашивать и получать материалы и информацию от поставщиков МИ.

А.2 Основные сведения

А.2.1 Состав гиалуроната

Гиалуроновая кислота (в том числе ее водорастворимые соли, водорастворимые гиалуронаты) представляет собой неразветвленный полисахарид, является простейшим гликозаминогликаном, состоит из чередующихся соединений глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина и не имеет сульфатных групп (см. рисунок А.1). Длина полимерной цепи - достаточно продолжительная в нативной форме, но может уменьшаться в процессе изготовления.

Гиалуроновая кислота не связана с белком, поэтому не считается протеогликаном, являясь составной частью всех жидкостей и тканей организма, в более высоких концентрациях содержится в стекловидном теле глаза и синовиальной жидкости в суставах. Растворы гиалуроновой кислоты могут быть очень густыми. Молекулярная масса может варьироваться от 100 000 до 3 000 000 г/моль, что соответствует степени полимеризации, приблизительно равной 2500 и выше [6]. Так как молекула полимера в организме, как правило, существует в промежуточной полианионной форме, некоторые авторы считают возможным использование термина "гиалуронат".

Рисунок А.1 - Повторяющееся звено глюкуроната натрия--1,3-N-ацетилглюкозамина со связями -1,4

А.2.2 Сырье для производства гиалуроната

Гиалуронат в промышленных масштабах производят либо из тканевых экстрактов, либо ферментативным путем.

А.2.2.1 Источники тканей

К источникам тканей относятся петушиные и куриные гребни, стекловидное тело и синовиальная жидкость жвачных животных. Гиалуронат, полученный из этих источников, может быть в комплексе с протеогликанами. Кроме того, гиалуронат можно извлечь из пуповины человека.

А.2.2.2 Бактериальная ферментация

Микроорганизмом, используемым при ферментации гиалуроната, является Bacillus subtilis. Существуют и другие микроорганизмы, которые могут синтезировать гиалуронат.

А.2.3 Обмен веществ

А.2.3.1 Период полураспада гиалуроната в крови короткий - всего несколько минут.

А.2.3.2 Гиалуронат синтезируется и катализируется такими клетками, как хондроциты в хряще. Период полураспада в хряще составляет от 2 до 3 нед. Кератиноциты в эпидермисе также синтезируют и катализируют гиалуронат. В коже период полураспада составляет около одного дня.

А.2.3.3 Ткани в суставах, клетки, выстилающие капсулу коленного сустава, синтезируют гиалуронат и высвобождают его в синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость через лимфатическую систему попадает в кровь.

А.2.3.4 Ретикулоэндотелиальные клетки, выстилающие лимфатическую систему, активно удаляют почти 90 % гиалуроната до того, как оставшаяся часть достигнет сосудистой системы.

А.2.3.5 Подсчитано, что почти одна треть общего гиалуроната в организме человека метаболически удаляется и заменяется каждые 24 ч.

А.2.4 Функциональные свойства и применение гиалуроната

А.2.4.1 Функциональные свойства гиалуроната, имеющие первостепенное значение в большинстве случаев применения в биомедицинских целях, связаны с молекулярной массой. Широко используются такие характеристики, как концентрация, растворимость, способность к набуханию, вязкоупругие свойства, осмоляльность, содержание эндотоксинов, тяжелых металлов.

А.2.4.2 Карбоксильные группы гиалуроновой кислоты полностью ионизируются при рН 7.

А.2.4.3 Функциональные группы гиалуроновой кислоты образуют водородные связи с соседними карбоксильными и N-ацетильными группами, что приводит к способности полимера связывать воду.

А.2.5 Применение гиалуроната

А.2.5.1 Офтальмология

Гиалуронат используют в офтальмологической хирургии, обеспечивая защиту и поддерживая форму передней камеры глаза во время операции.

А.2.5.2 Остеоартрит

Гиалуронат можно использовать для дополнения синовиальной жидкости в остеоартрических суставах, тем самым облегчая боль, которую испытывает пациент.

А.2.5.3 Антиадгезия

Гиалуронат используют для снижения частоты и тяжести послеоперационных спаек.

А.2.5.4 Тканевая инженерия

Гиалуронат используют в качестве матрицы для восстановления костной ткани/костно-графтированных продуктов. Для образования каркасов используют поперечно-сшитый гиалуронат. При этом сшивание представляет собой химическую реакцию, которая модифицирует гиалуронат путем введения чужеродных молекул (спейсеров). Полученный в результате поперечно-сшитый гиалуронат может потребовать дополнительного испытания способами, которые не описаны в настоящем стандарте.

А.2.5.5 Косметологические и дермальные способы применения

Внутридермальные имплантаты на основе гиалуроната используют для увеличения губ или устранения недостатков контура, таких как морщины или рубцы. Способность гиалуроната связывать воду используют также во многих смягчающих средствах.