автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Карбоксиметилцеллюлоза: синтез, свойства и медикобиологические полимерные материалы на ее основе

"1\ИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН И.^титут химии и ФИЗИКИ ПОЛИМЕРОВ

РГБ ОД 1 О ФЕВ 1988

На правах рукописи

САРЫМСАКОВ Абдушукур Абдухалиловнч

КАРБОКСй МЕТИ Л ЦЕЛЛЮЛОЗА: СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И МВДИКОБИОЛОГЯЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

НА ЕЕ ОСНОВЕ

05. 21. 03 —( Технология и оборудование химической переработки древесины, химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ТАШКЕНТ — 1997

Работа выполнена в Институте химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан.

Официальные оппоненты:

Академик АН РУ, доктор технических наук, профессор

НЕГМАТОВ С. С.

Доктор химических наук, профессор НИКОНОВИЧ Г. В Д'октор технических наук, профессор САИДАХМЕДОВ У. А.

Ведущая организация:

Ташкентский химико-технологический институт.

.защита состоится » ^__Ш98 г.

в ____часов на заседании специализированного совета

Д 015.24.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте химии и физики полимеров АН РУ по адресу: 700128, Ташкент, ул. А. Кадирий, 7 «б».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химии и физики полимеров АН РУ-

Автореферат разослан «.

М, ^¿а-^РЛ 1997 Г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор химических наук, профессор

УРИНОВ Э. У.

(ШЦАИ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из осноьиих задач химии и технологии целлюлозы является создание научно-технических основ синтеза »1 превращении производных целлюлозы для медицины и конструирование различных высокоэффективных изделии и лекарственных препаратов на их основе. .

Разработка научных основ получения высокогидрофильных и водорастворимых производных целлюлозы медицинского назначении и лекарственных препаратов на их основе, необходимых для отработки технологических параметров синтеза, медицинских изделии и лекарственных средств в медицинской, микробиологической промышленности, является актуальной задачей химии биологически активных полимеров.

За последние годы синтезировано и исследовано большое число биологически активных, преимущественно водорастворимых полимеров, однако лишь немногие из них получили путевку и медицинскую практику. Вопросы технологии часто выпадают из сферы внимания исследователей, ибо тахиг исследования по разным причинам не доводятся до завершения. Отсюда следует, что группа биологически активных полимерных средств и лекарственных препаратов, выпускаемых промышленностью, весьма малочисленна н далеко не удовлетворяет требованиям практической медицины ни по объему, ни по ассортименту.

Вышеизложенное подтверждает актуальность исследований по расширению ассортимента полимеров медицинского назначения на основе целлзолозы и ее производных и разработке технологических процессов их производства.

Важными аспектами этого направления исследований являются: - поиск закономерностей синтеза производных целлюлоз для медицины:

- установление связи между их строением, физико-химическими и биологическими свойствами;

-разработка технологических процессов их получения; освоение опытно-промышленного выпуска разработанных медицинских изделий и лекарственных средств на их основе.

Проблема создания полимерных медицинских изделий и лекарственных средств в настоящей работе решается использованием средне- и нпзко-замещешшх. образцов карбокейметмпцелшолозы (КМЦ), Выбор этих объг ектсв продиктован следующими соображениями. 1

Средне- и шикозимещенные образцы КМЦ из хлопковой целлюлозы являются малоизученными Объектами. Остаются невыясненными влияние условий синтеза, значение степени замещения (СЗ), степени полимеризации (СП), распределения заместителей вдоль н внутри элементарного звена 11а медико-биологические свойства препаратов ергдие- и низкозамещенной КМЦ.

Многие научные и технологические аспекты синтеза КМЦ в широком диапазоне СЗ и СП решены не в достаточной степени, что тормозит создание, внедрение в практику новых препаратов на их основе.

При получении медицинских изделий и лекарственных препаратов tía основе средне- н низкозамещенНой КМЦ, существуют определенные технологические преимущества, способствующие внедрению и освоению этих полимеров и препаратов в промышленности; наличие ежегодно возобновляющейся сырьевой базы и ее дешевизна, большие возможности их переработки в различные по природе медицинские изделия: растворы, гели, ориентированные материалы (пленки, волокна) растворимые носителе и возможность биодеструкции и практическая их безвредность для организма.

Й области средних и низких степеней замещения КМЦ можно варьировать значениями СЗ и СП и выявить полимеры с новыми функциональными свойствами, что позволит расширить ассортимент полимеров медицинского назначения с заданными биологическими и физико-химическими свойствами.

Целью диссертационной работы является синтез новых средне и низ-козамещенных марок КМЦ и их медико-биологических полимеров, разработка технологических процессов получения медицинских изделий и лекарственных препаратов различного назначения.

В связи с поставленной целыо задачей диссертационной работы были:

-изучение закономерностей получения средне- и пнзкозамещенной КМЦ из хлопковой целлюлозы суспензионным способом;

- исследование состава, структуры, физико-химических, фнзнко-механических и медико-биологических свойств средне- и нпзкозамещенной КМЦ в зависимости от химического строения и молекулярных параметров;

-исследование химических и технологических процессов получения медико-биологических полимерных материалов на основе КМЦ и установление физико-химических и структурных особенностей строения (вещества и материала), обеспечивающих их эксплуатационные свойства;

-разработка технологии производства ряда медико-биологических полимерных материалов на основе средне- н mикозамещенной КМЦ, нормативно-технической документации и их представление для внедрения в медицинскую практику.

Работа выполнялась п соответствии с планами НИР НИИХТЦ и ИХФП АН РУ по темам с государственными номерами 81057666; 01940002723 к 01.940002724.

• Научная новизна работы. Впервые Проведены исследования реакции карбоксимстилировапня хлопковой целлюлозы суспензионным способом в пределах средних и низких их степеней замещения. Проведены сравнительные исследования кинетики твердофазною и 'суспензионного карбокспме-тилнровання хлопковой целлюлозы н установлено, ,чк> суспензионная эте-рифнкация по характеру близка к гомогенной, жидкофазнои реакции, реакционная способность хлопковой H'vi.iu'.'io lia имеет экстремальную забнеи-

мость от концентрации щелочи и содержания воды и среде этерификании. Степень замещения КМЦ при карбоксиметилпроваиии практически не зависит от способа получения целлюлозы, чю дает возможность использовать в качестве исходного сырья хлопковую целлюлозу из низких сортов лшгга. Установлены структурные и химические особенности строения КМЦ средних и низких значений СЗ, полученных из хлопковой целлюлозы суспензионным способом, обеспечивающих их гидрофильность и растворимость в растворах щелочей, а именно, статистическое распределение кар-боксиметильиых групп в цепях макромолекулы и между гидроксильиыми группами ангидроглюкозного звена.

Исследованы закономерности получения концентрированных прядильных растворов средне- и иизкозамещенной КМЦ и изучены их свойства. Выявлены факторы, определяющие характеристики концентрированных прядильных растворов КМЦ в пределах значений С3=0,10-0,40.

Разработаны принципиально новые технологии производства рассасывающихся хирургических нитей путем формования прядильных растворов средне- и иизкозамещенной КМЦ и карбоксиметилированием целлюлозных нитей.

Установлены закономерности мокрого формования волокон в Зависимости от условий формования, физико-механических свойств и СЗ КМЦ.

Впервые показана возможность формования волокон из нестабильных, концентрированных растворов КМЦ посредством получения ее смешанного эфира в процессе растворения путем формования прядильных растворов смешанных эфиров . Получены волокна КМЦ со С3=0,05-0,10- физико-механические показатели которых в 1,3-1,5 раза выше, чем у вискозных текстильных нитей.

Проведен сопоставительный анализ свойств волокон КМЦ одинаковой СЗ, но полученных: а) методом формования концентрированных прядильных растворов КМЦ; б) методом карбоксиметилнрования целлюлозных п гидратцеллюлозных волокон. Изучены зависимости физико-химических, физико-механических и медико-биологических свойств ннгей КМЦ от способа их получения, химического состава и молекулярной массы КМЦ. Полученные результаты были использованы при разработке технологии получения рассасывающихся хирургических нитей на основе КМЦ.

Выявлены закономерности изменения свойств КМЦ в зависимости от способа карбоксиметилироваиия и среднего значения ее СЗ. Методом пе-риодатного окисления, кислотного гидролиза' и ЯМР-спекгроскопип определен характер распределения заместителей вдоль цепи макромолекулы и внутри элементарного звена ангндроглюкозпой единицы.

Установлена взаимосвязь между СЗ, способом карбоксиметилирования И содержанием диальдегидных звеньев в периодатно окисленных производных КМЦ. ■

Исследованы закономерности взаимодействия диальдегидных производных КМЦ с реагентами различной нуклгофилиюстн. Впервые показана. возможность химического маимодгиствнч "полимер - низкомолску-

лярнсе вещество" с одинаковыми функциональными группами отличающимися нуклеофилыюсгмо. Получены полуацетальные производные диальдсгида КМЦ с природным полифенолом - госсчпол-м. Выявлено, что при образовании полуацетальней связи участвуют альдегидные группы диальдсгида КМЦ и гидроксильные группы госсипола. ■ '

Практическая значимость работы. Разработай суспензионный способ карбокснметилнрования хлопковой целлюлозы, позволяющий регулировать СЗ к СП КМЦ, ее физико-химические, физико-механические, медико-биологические и эксплуатационные свойства. Получен новый ассортимент КМЦ в пределах С3=0.10-0,50 и СП=,350-2100.

На основании разработанного ассортимента КМЦ:

-разработан способ получения высокогидрофильного волокнистого материала для получения гигиенических тампопов (Протоколы Комитета новой медицинской техники МЗ РУ N 8 от 30.04.91 и МП СССР N 4 от 27.09.91 г.) Производство гигиенических тампонов внедрено на Иаманганекок? химическом заводе;

. -разработана рентгеноконграстная композиция "Рекой" /виг диагностики внутренних органов и получено разрешение Фармакологического Комитета РУ на широкое применение и промышленный выпуск (Решение ФК РУ N 498 от 09 11.1994 г.). Опыню-пррмышленное производство препарата "Рекон" налажено на базе ИХФП АН РУ;

-разработана лечебно-профилактическая гелевая зубная паста "Проподент" н проведены ее медихо-биологичсскне и клинические испытания;

-разработаны два типа рассасывающихся хирургических нитей для ушивания внутренних органов при операциях;

а) хирургические нити "Кацелон Б", получаемые реакцией полимераналогичных превращений гидратцеллюлозных и целлюлозных нитей (разрешен к широкому применению и промышленному выпуску приказом МЗ бывшего СССР N 1027 ог 05.08.1986 т. по ТУ 64-9-06-87); разработана технология производства и подготовлена проектная документация' на строительство производства нитей "Кацелон Б";

б) хирургические ниги "Каие.чон-Д"; получаемые путем формования концентрированных прядильных растворов низко замещенной КМЦ; проведены медико-биологические и доюшннчеекч.е -испытания крученных и плетенных нитей "Кацелон-А";

-разработан ингерферониндупирующий противовирусный пероралъны.й препарат "Кагоцел" для профилактики и лечения вирусного гршша, гепатита, герпеса и хломедиоза (11ТД на нротипофшнюзнмй препарат "Кагоцел" представлена в Фармакологический Комитет МЗ РФ).

Автор защищает:

■ - кинетические закономерности суспензионною карбоксиметилировани*

хлопковой целлюлозы и рацшооп-у научно-технических основ синтеза КМЦ в пределах С'З - 0.10-0.50:

-способы регулирования СЗ и СП КМЦ с целью создания технологии получения полимеров медицинского назначения;

-особенности получения рассасывающихся хирургических нитей из КМЦ и их роль в технологии производства хирургических нитей с регулируемыми сроками их рассасывания;

. -медицинские препараты гигиенического, лечебного, лечебно-профилактического и профилактического действия н их технологии; синтез, физико-химические и медико-биологические свойства средне- и низ-козамещенной КМЦ н медико-биологическпе полимерные средства на их основе, направленные для решения важных проблем в медицинской и микробиологической промышленности.

Апробация работа. Результаты работы докладывались iia Международном симпозиуме по макромолекулярной химии (Ташкент, 197В), Всесоюзных симпозиумах "Синтетические полимеры медицинского йазначення" (Рига, 1981, Звенигород, 1991), Всесоюзных научно-технических конференциях "Химические волокна: ассортимент, качество, переработка" (Калинин, 1989), "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и шовных материалов" (Москва 1989), "Проблема Использования целлюлозы и ее производных в медицинской промышленности" (Москва, 1989), Международной конференции "Современные подходы к созданию эффективных перевязочных средств и полимерных имплантантов" (Москва, 1992).

Публикации. По материалам диссертации с публиковано 54 печатных работ, в том числе 19 авторских свидетельств н патентов РУ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и 371 единиц цитированной литературы. Она изложена на 337 стр., содержит 57 таблиц и 102 рисунка.

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КАРБОКСНМЕТИЛ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Первая глава посвящена анализу литературы по синтезу карбокснме-тнлцеллюлозы (КМЦ) в широком интервале СЗ н СП и изучению нх свойств. На основании анализа литературных данных выявлены возможные пути повышения СЗ при использовании наименьших количеств этернфици-руюшего агента. В обзоре отмечено, что несмотря на широкое практическое применение КМЦ, остается ряд нерешенных проблем при синтезе ее среди е-и низкозамещенных образцов. Информация о способах получения КМЦ в последние годы, в основном, изложена в патентах и весьма недостаточна с точки зрения создания научно-технических основ получения КМЦ медицинского назначения и препаратов на их основе.

ГЛАВА Н. СПИТЕ! И ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СГРОЕННЯ КАРВОКСИМЕ1 1ЩЕЛЛЮЛОЗМ

Во второй главе изложены результаты исследований влияния природы целлюлозы на ее реакционносиособность, структуру н свойства получаемой КМЦ в реакции карбоксиметилирования суспензионным способом. Реакциопноспособность целлюлозы оценивалась в основной реакции алкп-лнропаиия по значениям СЗ КМЦ. Для алкнлировання были использованы следующие типы целлюлоз: древесная сульфитная целлюлоза, хлопковые целлюлозы фирмы "Геркулес", Эигеяьского комбината химических волокон, опытные образцы в пределах СП = 200-2600 и хлопко-волокно в виде медицинском ваты. Установлено, что в адекватных условиях начальная скорость карбоксиметнлирования древесной целлюлозы значительно выше, чем у различных типов хлопковой целлюлозы.

Изучение скорости карбоксиметшшрованйя различных видов целлюлоз в начальных стадиях эгерификации в среде изо-пропанола (ИПС) показало, что их реакционная способность уменьшается п ряду: древесная целлюлоза > хлопковая целлюлоза > хлопко-волокно. Различия в скорости карбоксиметнлирования ><';разцов целлюлозы различной природы объясняется различной степенью их разорнептации в процессе щелочной обработки. Установлено, что в том же ряду снижается степень набухания целлюлозы, содержание сорбированной щелочи и вязкость концентрированных растворов КМЦ.

Влияние реакционной среды и условий щелочной обработки на свойства КМЦ. Для регулирования молекулярных параметров и физико-химических свойств средне- п чпзкозамещенной КМЦ из хлопковой целлюлозы исследовано влияние концентрации щелочи, содержания воды, продолжительности н температуры щелочной обработки на ее свойства/Установлено, что зависимость СЗ КМЦ от концентрации щелочи носит экстремальный характер. Высокая эффективность МХУК (56-58%) при этерифи-кации достигается при 4 молях едкого патрик на элементарное звено целлюлозы. Так же установлено, что высокая однородность КМЦ по составу достигается при содержании воды в реакционной среде - 20 моль на элементарное звено целлюлоз!,I.

С ростом температуры щелочной обработки наблюдается снижение реакционноспособности гидроксильных групп при карбоксиметплировании с одновременным снижением равномерности распределения заместителей, что .подтверждается .-снижением растворимости образно» КМЦ близких по значениям СЗ и СП. Установлено, что в исследуемом интервале'параметров суспензионной щелочной обработки и тарификации хлопковой целлюлозы, образцы КМЦ значительно лучше растворимы как в воде, так и в водных растворах шглочем. чи> косвенно укатыпасч пи рлвномсрность распределения замеенг)счеп и/к- п. п;та макримо.чсгу.тыт |лбч. 1V.

Таблица I

Зависимость физико-химических показателей _КМЦ от способа ее получения_

Способ карбокснметшшрования хлопковой целлюлозы Физико-химические характеристики КМЦ

СЗ СП Растворимость, %

в воде в 6% ЫаОН

Твердофазный 0,80 520 97,0 100,0

суспензионный 0,80 530 99,9 100,0

Твердофазный 0,45 550 50,0 100,0

суспензионный 0,45 530 65,0 100,0

Твердофазный 0,20 6-10 ' 0 13,0

суспензионный 0,20 650 10,0 94,0

Особенности кинетики карбоксиметилирования хлопковой целлюло^ зы » среде изо-пропшювого спирта. Изучение особенностей реакции кар-боксимеиширокашш хлопковой целлюлозы в среде изо-пропилового спирта позволили установить механизм данной реакции п найти оптимальные условия получения КМЦ с заданными молекулярными параметрами. Установлено, что с повышением температуры реакции ог 2¡>8° до 313° К, на каждые 10° соответственно 1.5-2.0 кратному увеличению значений СЗ КМЦ. При дальнейшем увеличении температуры рост значении СЗ уменьшается, что объясняется возрастанием скорости разложения МХУ1С в щелочной среде с образованием гликолята натрия (рис. I).

СЗ ■

ОМ

0,3 о,а 0,1

о,1) о,б' С моль

Рис. 1. Зависимость СЗ КМЦ от концентрации МХУК при различных температурах карбоксиметилирования хлопковой целшоло!ы в среде И ПС.

Кроме того, образцы КМЦ, полученные при.высоких температурах, несмотря на близкие значения их СЗ с таковыми, полученными при относительно низких значениях температуры, плохо растворимы как в воде, так н в водных растворах шелоч-.-м. что видимо обь^няется неравномерным рас-

нределением заместителей при высоких значениях температуры этерифика-пин.

Несмотря на то, что твердофазное и суспензионное карбоксимстшш-рсвание по своей природе являются гетерогенными процессами, кинетические кривые суспензионной этернфикации характерны для гомогенных, фидкофазных реакций (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость СЗ КМЦ от времени этернфикайии при различных концен грациях МХУК (- суспеизионая, твердофазная этерифнкация) (СПц-1000, Тэтер-318 К, модуль 1:14).

Если при твердофазной эгерификацип возрастание скорости на кинетических кривых проходит индукционным периодом (S-оСразиые кривые), то при суспензионной эгерификации кривые во многом напоминают гомогенные реакции.

Па основании зависимости скорости реакции карбокснмепширола-имя от температуры найдено значение энергии активации, которая (10,17 ккал/моль) находится между соответствующими значениями гомогенных и гетерогенных реакции перпфнкоцин целлюлозы. Относительно низкое значение энергии активации указывает, что эзернфнкапия с среде ИПС идет более благоприятно, чем в гетерогенной среде.

Проведены исследования изменения отгосителыюй реакционной активности гндроксильных групп глюкопиранозного кольца при суммарном увеличении средней СЗ КМЦ.

Как пидио из тпбл. 2, при суспеп ¡ионной этернфикации в начальный период с реакцию вступают перричные гидроксикыше группы у «тома С«, Начиная со СЗ = 0,10 в реакции участвуют гидрокешш у Сг< С достижением средней СЗ = 0,20 относительная активность первичных '(О.) и вторичных (Сз) гидрокенлов становится одинаковой. Начиная со СЗ = 0,37 п элементарных звеньях макромолекулы встречаются замслценнме ангидроглюкоз-ные звенья как но С*. и С;, так и по СЗ и днзампнениые но См,. При этом наблюдается эффект увеличения СЗ, приводящий к постепенному снижению активности iндрокснлои у С', (Гновышеншо лкпшмогш iидрокенлон у Cj. Начиная со С ! = 0. 75 и нише а м;!гро\ц>.;ску.че КМЦ гг iрсчаются одноврс-

менно 8 видов элементарных звеньев целлюлозы от незамещенного до грех-замешенного (Сб, С2, Сз, С2.6, Сг.з, Сз,б, Сз.з.б и С0).

Химическими методами и анализом спектров ЯМГ' "С образцов КМЦ различной степени замещения полученных твердофазным и суспензионными способами установлено, что при гетерогенном карбокснметилнро-вании, на начальных стадиях карбоксиметнлирования реакционная способность ОН-групп падает в ряду Сб > Сг > Сз, а при карбокснметшшроиашш суспензионным способом реакциошюспособность падает в ряду Сз > О, > Сз. Повышенная реакционная способность ОН-групп у Сг при суспензионном способе, объясняете!! тем, что эта группа является наиболее кислой в глкжопираиозном кольце, а пониженная активность ОН-групп у Сз связана с тем, что введенные карбокспметильные группы у атомов Сг пли Сб создают стерические препятствия к ее замещению, а также создается индуктивный эффект от гидрокенла атома С:.

Таблица 2

Состав гнлролизатои КМЦ различной СЗ, полученных гетерогенным и суспензионным способом

Нешеста СЗ-0,08 СЗ-0,12 СЗ 0,20 СЗ-0,37 СЗ-0,75 СЗ-0,93

продукт. Круп н Парипз

гидролиз пай выч пай ВЫ" пыч пан пыч паи выч най выч

КМЦ ден цел ден йен ден и ел ден и ел ден ИСЛ ДСП пел

% % % "Л % % О/ /о о а % % % %

Глюкоза 92,4 92,0 86,4 38,1 78,7 74,7 61,9 62,7 39,8 41,5 28,2 29,8

КМ Г; 2,5 3,5 4,1 4,0 Ы,8 10,0 20,0 19,1 17,2 15,6 17,9 16,5

КМГз - - - - - - 2,2 2,7 8,2 7,2 9,0 7,3

КМГб 5,6 4,5 7,9 7,3 9,2 9,0 13,7 14,1 20,6 20,4 21,1 21,9

КМГ2,« - - - - 0,3 0,2 1,4 1,4 9,0 7,7 16,4 12,1

КМГз,« - " - - - - - - - 3,4 3,5 3,4 5,4

КМГз.з - - - - - - - - 0,8 2,7 0,7 1,6

К"МГ2,3.6 - - - - - - - , 1,0 1,3 0,4 2,4

Таким образом, условия карбоксиметнлирования целлюлозы оказывают существенное вгшиине на содержание и распределение заместителей, что в конечном итоге определяет свойства КМЦ.

ГЛАВА Ш. ОСОБЕННОСТИ 1'ЛСГВОРЕШШ II СВОЙСТВ РЛСШО-РОЙ КАРБОКСИМЕЛ ИЛ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.

По растворимости образцы КМЦ в зависимости ог СЗ условий разделены на три группы: I) СЗ = 0,02-0,20, растворимые в растворах щелочей; 2) СЗ = 0,20-0,50, образцы КМЦ часшчно рас моримые в иоде и нрактнчв-

ски полностью растворимые в растворах щелочей; 3) СЗ = 0,50-1,0, образцы практически полностью растворимые в воде и в растворах щелочей.

Предложенные пределы СЗ по растворимости могут быть смещены в ту или иную сторону в зависимости от ряда факторов, определяющих структуру макромолекул КМЦ и условий их растворения.

Таблица 3

Влияние природы исходной целлюлозы и СЗ КМЦ на состав растворимых и нерастворимых фракций (СКМЦ - 6%, 'Г = 293 К,Ч = б час)_

Характернсти В одор аств ори м ая Водонерастворимая

Исходная ка КМЦ фракция ( >рзхцяя

целлюлоза ' СЗ СП вес, % СЗ СП вес, % СЗ СП

Амурская дре- 0,70 670 92,4 0,82 580 7,6 0.12 740

весная 0,52 810 59,9 0,74 370 40,1 0,17 810

0,37 860 21,4 0,72 390 78,6 0,17 7Ю

Хлопковая 0,62 820 88,2 0,76 370 11,8 0,14 710

(фирма • 0,45 960 50,4 0,82 480 49,6 0,(2 840

"Геркулес") 0,34 1100 27,6 0,65 490 72,4 0,12 860

Хлопковая 0,60 940 92,6 0,75 620 7,4 0,14 790

(опытное про- 0,43 1060 57,4 0,68 680 42,6 0,12 870

из-во) 0,32 1)80 29,2 0,82 690 70,8 0,11 840

Исследованы составы растворимых и нерастворимых фракций образцов КМЦ различной СЗ в воде и водных растворах щелочей, полученных суспензионным карбоксиметилированием.

Как видно из табл. 3 с увеличением СЗ доля нерастворимой фракции практически не зависит от типа целлюлозного сырья и для всех значений исходной СЗ находится в пределах 0, Я-0,17. Кроме того, СП нерастворимых фракций тем выше, чем ннжсСЗ исходной КМЦ. Это логично,'ибо СП "зависит" от СЗ постольку, поскольку деструкция исходной целлюлозы в реакционной среде зависит от глубины реакции алкилировання.

Реологические свойства концентрированных растворов КМЦ. Исследованием реограмм растворов КМЦ различной СЗ полученных твердофазным и суспензионным способом установлено, что растворы вызокоза-мещенной КМЦ (СЗ . 0,50) при отсутствии гелевых высококристаллических фрагментов целлюлозы проявляют псспдопластичные свойства. Со снижением СЗ (0,2-0,50) в растворах КМЦ

увеличивается содержание мало- или неэтернфнцнрованных фрагментов и они проявляют тпксотроппые свойства. Дальнейшее снижение СЗ (0,20-0,10) приводит к возникновению гелевой структуры. Установлено, что псевдопластичное состояние в растворах КМЦ со средним и низкими значениями СЗ может быть достигнуто методом замораживания и оттаивания этих растворов.

Исследованы кривые ючении концентрированных растворов среднс-н ннзкозамещенноп КМЦ Успнюр-чспо, что ингснспвнос разрушение над-

молекулярных структур сопровождается уменьшением напряжения сдвига (I > 103 дин/см2), что свидетельствует о прочных межмолекуляриых контактах в системе "вода - ЫаОН -КМЦ". Установлено, что при I = '06-107 дин/см2 достигается полное деструктирование растворов КМЦ. Методом статистической обработки результатов зависимости концентрации КМЦ при различных концентрациях ЫаОН, СП и СЗ КМЦ найдено следующее эмпирическое уравнение'.

П=Ац, ехр{ В" [ч]" а)(С - 1ч1 '))

где: г) - эффективная вязкость раствора КМЦ при 293 К;

т|х - эффективная вязкость у порога структурирования (при

концентрацииСк = 1/[п]); [г)] - характеристическая вязкость при 293 К; а - постоянная уравнения Марка-Хаумшка-Флори; С -стопроцентная концентрация

В"- постоянные зависимости от СЗ, концентрации NaOH

,сек

160

160

то

Рис, 3. Зависимость вязкости лряднльиых растворов КМЦ от концентрации щелочи в растворе и СЗ КМЦ: 1.СЗ=0,25; СП=960 Скмц=6% 2.

СЗ=0,34;СП=810Скмц=7% 3. СЗ—0,45; СП=760

Скмц=8%

а 'о .Слон'*

В пределах исследованных значений СЗ и СП наименьшие значения вязкости относятся к образцам КМЦ растворенным в 6 % ном растворе ще-лочи(рнс. 3). При данной концентрации щелочи достигается максимальная равновесная гибкость макромолекул. Уменьшение вязкости при увеличении концентрации NaOH до 6% обусловлено ослаблением межмолекулярных контактов ассоциатов сольватированных макромолекул и сворачиванием макромолекул в статистические клубки. Увеличение вязкости при повышении концентрации щелочи объясняется уменьшением количества "свободной воды", которое усилением межмолекуляриых контактов приводит к повышению вязкости растворов.

ГЛАВА IV. ПОЛУЧЕНИЕ ВОЛОКОН КЛРБОКС1ШЕ ТИЛЦЕЛЛ ЮЛОЗЫ

Данный раздел работы посвящен исследованию возможности получе? ни» рассасывающихся хирургических нитей на основе карбоксиметилцел-лзолозы низких степеней замещения. Рассасывающиеся хирургические нити КМЦ получены двумя независимыми способами:

■ .Реакцией полимераналогичных превращений в цепи карбоксимети-лироваиием макромолекул целлюлозных волокон

2.Формованпем волокон из прядильных растворов КМЦ. По первому способу целлюлоз'ные нити подвергаются О-алкилированию монохлорук-сусной кислотой в специальных условиях, позволяющих максимально сохранять физико-механические свойства исходных нитей. Реакция карбок-симетилирования продолжается до достижения минимальной степени замещения целлюлозы, позволяющей нитям из КМЦ рассасываться в организме. *

Синтез низкозамеменных карбоксиметилцеллюлозных волокон реакцией полимераналогичных превращений в макромолекулах целлюлозы. Изучением процесса щелочной обработки, предшествующей реакции кар-боксиметилирования цел.чк>позных нитей различной природы установлено, что дополнительное натяжение нитей позволяет увеличить исходную прочность обработанной щелочью хлопковой крученой нити на 31,4%, вискозной текстильной нити на 25,0% и сохранить 76-87% исходной прочности рискозного корда. Это объясняется тем, что при щелочной обработке за счет дополнительного натяжения происходит повышение степени ориентации хлопковой крученой нити и вискозной текстильной нити и незначительное ее снижение в случае вискозного корда.

Данная зависимость сохраняется при последующей этерификации мерсеризованных нитей (табл. 4).

Независимо от структуры исходной нити в ИК-спектрах карбоксиме-тилнропанных (КМ) нитей появляются новые полосы при 1610 и 1740 см1, характеризующие валентные колебания -COONa и -СООН групп, которые линейно изменяются сростом средней СЗ. При этом также установлено, что С ростом СЗ происходит снижение интенсивности »полосы поглощения валентных колебаний ОН групп при 3400 см-1. Изучение скорости дейтерооб-мена КМ нитей различной СЗ (рис. 4) показало, что увеличение СЗ КМЦ способствует разорнентацик макромолекул и увеличению массовой доли аморфной фракции КМЦ. .

Установленные закономерности карбокснметнлнровання целлюлозных нитей были положены в основу разработки хирургических нитей с регулируемой рассасываемостыо.

Формование волокон нз-прядильных-растворов КМЦ,-Решение ряда практических задач, связанных ^применением волокон 1<МЦ различной СЗ и СП в медицине определяется'ее способностью к волокнообразованию.

Таблица 4

Зависимость химических: физико-механических и механических свойств . карбоксиметилнрованных нитей от степени натяжения в процессе мерсеризации (Вискозный корд 180 текс, С n«oh = 18%; Тт =293+1 К, х =30 мин., Смхук в ИПС =3,5 %, Т=295 ±2; т=60 мин.

Степень Характеристика КМ- нитей

вытяж Лин Физико-механические свойства

И Нить ки СЗ пло- Р.Н Е,% в уз ле угол

% тно- Р,Н Е,% раз- ск

сть орив!! %

тации

,%

1 Исходная - - 180 60,0 П.7 узел разв . - 25 51

2 Мерсериз -17,5 . - - 32,3 30,0 20,6 29,8 -46,0 34 47

в нефикс.

состоянии

3 Модифнц -23,0 0,08 362 30,2 57,5 16,4 27,5 -41,5 23 49

в нефнкс.

состоянии

4 Модифнц 0 0,08 197 43,1 13,2 19,6 7,1 -28,1 14 54

в фиксир.

состоянии

сдополн.

вытяг. при

мерсериз.

5 II +3,0 0,07 195 47,0 15,0 20,0 6,4 -21,6 14 57

6 +5,0 0,07 192 48,1 12,7 21,1 8,0 -19,8 13 60

7 +8,0 0,06 187 45,6 8,7 19,8 6,5 -23,4 13 58

Рис. 4. Изменение интенсивности полосы поглощения гидроксильных групп при 3400 см-1 от времени дейтернроиания КМнитей различной Сг 1 - С3=0.08; 2 -СЗ-0,10; 3 - С3=0.14.

60

120 180 £|,0 ф-(Мин.

В зависимости от значении СЗ и СП прядильные растворы подверг» нуты волокнообразованию в кислотно-солевых н кислотно-органических осаднтельных ваннах.

Формование волокон КМЦ в кислотно-солевых осадйтельных ваннах. Установлено, что как и промышленные водорастворимые образцы КМЦ, так и ее нпзкозамещенные производные подвержены волокнообразованию в осаднтельных и пластификаинонных ваннах, содержащих НагБО^ и НгЗОл различного соотношения. *

На основании экспериментальных исследований выявлена тенденция повышения физико-механических показателей волокон КМЦ как й сухом, так и в мокром состояниях с понижением С3(табл.5).

Таблица 5

' Физико-механические показатели волокон КМЦ, '

Исходная Характеристи Физико- Физико-механические ,

целлюлоза ка КМЦ механические пока- показатели волокна в

затели В КОНДИЦИОН- мокром состоянии

ном состоянии ■... . . ■

СЗ СП Р Е Р Е

сН/т % сН/т ' % -

Древесная 0,65- 700 17,0-18,0 6,0 7,0 раст вор

целлюлоза* 0.85 620 13,0-15,0 4,0-5,0 в воде

Хлопковая 0,37 750 19,0-19,5. 8,0-12,0 набухает в воде

целлюлоза 0,27 960 19,5-20,0 8,0-10,0 4,0-5,0 27,0-30,0

0,16 1210 20,5-21,0 ' 9,0-11,0 5,5-6,5 24,0-26,0

*-Использованы данные Б.Э.Геллера и А.Л.Хамраева.

Установлено, что формовшше в кислотно-солевых осаднтельных ваннах сильно ограничивают "верхнюю нланку" практически достигаемых физико-механических показателей формируемых волокон. С целью дальнейшего повышения прочности волокон КМЦ при понижении СЗ, процесс формования осуществлялся в более "мягких" средах - в кислотно-органических осаднтельных и пластификацнонных ваннах.

Формование волокон КМЦ в кнслопю-органнческих осаднтельных ваннах. Проведены исследования формования волокон КМЦ в пределах СЗ = 0,(2-0,37 в осаднтельных и пластпфнкацпоиных ваннах, содержащих уксусную кислоту (УК), ИПС и воду различных соотношениях. Регулированием соотношения компонентов осадитсльной ванны и условий формования получены волокна КМЦ с прочностью в кондиционном состоянии 26,3 сН/текс и в мокром состоянии 11,2 с11/тскс. Таким образом, впервые получены волокна КМЦ, имеющие прочность к мокром состоянии на уровне текстильных волокон.

Полученные роудьтагм позволили намемпт.'иуги развития целевого исследования, дальнейшее снижение СЗ КМЦ. с одновременным решением проблемы устончнвопи нч прядильных растворов.

Особенности формования волокон КМЦ 'И ее нестабильных рапноров. Исследованиями установлено, что концентрированные прядильные растворы КМЦ со СЗ < 0,15 являются нестабильными и Под действием внешних факторов легко переходят в структурированное гелевое состояние. Для повышения устойчивости растворов КМЦ со СЗ < 0,15 использован прием временного перевода КМЦ, в процессе ее растворения, в состояние смешанного эфира посредством этерификацин сероуглеродом. Получены концентрированные растворы ксантогенатов КМЦ, имеющие СЗ по сероуглероду 0,17-0,69 и КМЦ = 0,08-0,12.

Путем омыления ксантогенатной группировки смешанных эфиров КМЦ в процессе их формования в кислотно-солевых ваннах получены волокна КМЦ с прочностью в кондиционном состоянии - 30,2 сШтекс и в мокром состоянии - 16,7 сН/текс.

физико-химические и структурные исследования волокон КМЦ. Изменение физической структуры целлюлозы при ее карбоксиметшшровании и последующем формовании ее волокон исследовано ИК-сиектроскопическимн и рентгеноструктуриыми анализами, электронно-микроскопическими, термомеханическимн методами.

С увеличением СЗ на ИК-спектрах КМЦ полоса поглощения при 3400 см-1 становится более ассиметричной, что связано с сохранением части гидроксилов, связанных прочными водородными связями, которые не затрагиваются при карбоксиметилироишши, разрушаются при растворении и регенирируются при формовании (табл. 6).

Таблица 6

Зависимость степени ассиметрии полос поглощения НКспектров от СЗ КМЦ_■

СЗ КМЦ Волокна КМЦ

Индекс Индекс

КМЦ 01610/1380 Аон ,см симметрии 131610/1 мо Х-ои ,см симметрии

а/б а/б

0 0,17 3400 . 0,59 - - -

0,08 0,76 3400 0,54 0,42 3400 0,76

0,20 1,20 3400 0,51 0,53 3400 0,63

0,37 , 1,72 3400 0,43 0,67 3400 0,59

0,70 1,94 3400 0,45 0,98 3400 0,51

Установлено, что интенсивность межмолекулярных водородных связей большее волокнах, чем в исходной КМЦ, что объясняется повышением степени ориентации макромолекул в процессе формования. Методом дей-терообмена показано, что с ростом СЗ ослабление межмолекулярного взаимодействия наблюдается не только в разупорядоченных областях, но п в упорядоченных областях макромолекул.

Впервые установлена взаимосвязь мел;ду соотношением трупп -СООН/-СОО№ и физико-механическими, физико-химическими свойствами волокон КМ11. Показано, что с увеличением донн -СООЫа групп от 10 до

95% сорбция паров воды возрастает с 8 до 16% с одновременным снижением прочности волокон в мокром состоянии. Электронио-мйкроскопическими методами исследования показано сходств о и особенности структурной организации волокон КМЦ в пределах СЗ = -0,37-0,10 в сравнении с гидрат-целлюлозными волокнами. В зависимости от СЗ КМЦ и условий формования поверхность волокон имеет элементы фибриллярной и глобулярной структуры. По мере спи .«синя СЗ и роста пластификационной вытяжки на поверхности волокон преобладает фибриллярная структура.

ГЛАВА V. РАЗРАБОТКА МЕДИ КО КI ЮЛ О Г Н'.»ГСКПХ' ПОЛИМЕРОВ КМЦ

Результаты исследований синтеза средне- и ннзкозамещенных образцов КМЦ, свойств КМЦ н ее растворов н волокон явились основой для разработки технологии получения рассасывающихся хирургических нитей, высокогидрофнльных волокнистых материалов гигиенического назначения, пщрогеясвы". композиций лечебно-профилактического И диагностического назначения и ннтерферониндуцирукшшх лекарственных средств противовирусного действия.

Новая технология .получения рассасывающихся хирургических нитей ца основе.КМЦ. Разработаны два принципиально отличающихся способа получения рассасывающихся хирургических нитей КМЦ:

1) карбоксиметилнрованнем гндрагцеллтолозиых и целлюлозных нитей;

2) формованием хирургических нитей из прядильных растворов КМЦ.

Практическое отсутствие прочности в мокром состоянии и растворимость волокон из промышленных водорастворимых образцов КМЦ не позволяли получать на их основе рассасывающиеся хирургические нити. В основу новой технологии получения рассасывающихся хирургических нитей заложен принцип суспензионного карбокснметнлнровалия гидратцеллю-лозных и целлюлозных нитей в условиях, максимально сохраняющих их исходные физико-мехаппческис показатели.

Изучены влияние структуры исходных целлюлозных нитей, их СЗ после карбоксиметплировання на динамику потери прочности и сроков полного рассасывания хирургических нитей п различных органах. Определены нижние пределы СЗ КМ-питен, способные полностью рассасываться в различных органах организма. Ниже прнпедецн схема технологического процесса получения рассасывающихся хирургических нитей "Кацелон" посредством карбоксимептироваиия гидратцеллюлозпых и целлюлозных нитей (Рис. 5).

В реактор 4 загружают пал со спицами, заправленный целлюлозными нитями и в свободном состоянии регулятора длины нитей подают 18% водный раствор №011 н мерсеризацию проводят в течение 30 мни при температуре 293 К. Далее раствор щелочи заменяют па 3.5% раствор МХУК в й.зо-пропаполе и проводи! реакцию эк'рнфпканни при 275-308 К в течение

60-120 мни.' С завершением реакции модифицированные нити а реакторе нейтрализуют 10%-ным раствором уксусной кислоты и промывают волан. Промытые ниш сушатся на спицах с фиксированной даишой при температуре 300-326 К в течение 48 часов. Высушенные нити передают на дополнительную крутку н упаковку.

aijcooti

une

Рис. 5. Принципиальная технологическая схема получения хирургических нитей "Кацелон" карбоксиметилированием гидращеллшившич и целлюлозных нитей: 1 - метрики; 2 - реакторы - растворители; 3 - стол заправки нити; 4 - реактор; 5 -реактор регенерации ИПС; 6 - холоднлышк-конденсатор; 7 - сборник; 8 -сушильная камера.

На основании проведенных исследований установлено, что нижний Предел СЗ КМ-нитей, способных полностью рассасываться в организме: для гидратцеллюлозных нитей > 0,08, а для целлюлозных > 0,10.Макроскопическое рассасывание КМ-нитей из гидращеллгалозы достигается за 150-ISO суток, а для целлюлозных - 210-270 суток.

Пять калибров КМ-ннтей (условных хирургических номеров 1-5) прошли полный этап физико-химических и медико-биологических испытаний и (тазрешены к применению и медицинской практике н промышленному производству как рассасывающаяся хирургическая нить "Кацелон" (Решение Управления по внедрению новых лекарственных средств н медицинской техники МЗ бывшею СССР от 5.08.1986 г. N 86/1027-11).'

Технология получения рассасывающихся КМ-ригей путем формования

прядильных растворов_KMU- С целью регулировании сроков полного

рассасывания и расширения ассортимента условных хкруртическнх номеров проведены исследования разработки технологии производства волокон КМЦ Посредством мокрого формования ее прядильных растворов;

Техноло! ическая схема получения нрмдилмтык растворив КМЦ со СЗ -0,08-0,37 и формования.волокон npcnei vuena на рис. 6

* В реактор-растворитель 2 загружают расчетное количество КМЦ и раствора щелочи и при перемешивании температуру раствора снижают до 265 К при помощи крноустановки I. Замороженный и оттаенный раствор переносятв реактор 3, где он фильтруется при помощи насоса 4 и тарельчатого фильтра 5. Отфильтрованный раствор обезвоздушивается в емкости 6 и переводится в сборник прядильного раствора 7. Из сборника раствор КМЦ с дополнительной фильтрацией подается на фильерную головку 9, которая коагулируется в осаднтелыюн ванне 8. Гель-волокно из осаднтель-ноп ванны проходит через нластификаиионные ванны 10, подается на промывной барабан II ип сушильную камеру 12 и наматывается на приемной галете 13.

По предложенной технологии сформованы волокна КМЦ со СЗ = 0,12-0,37 с прочностью 20,0-26,0 сН/тскс и Е - 7,0-10,0%. Полученные волокна КМЦ легко перерабатывались в крученые комплексные нити на серийном оборудовании производства крученых нитей. Методом кручения в трощения волокон КМЦ получены рассасывающиеся хирургические нити условных хирургических номеров 5/0-3.

Рис. 6. Технологическая схема установки длч получения прядильных растворов и формования волокон средне- и Пизкозамещеинон КМЦ: ( - крио-установка; 2 - рсактор-рлстпорнтель; 3 - реактор-смеситель; 4 - насосы НШ, 5 - тарельчатый фншлр; 6 - емкое гь-обемощушиватсль; 7 - сборник прядильного раствора; 8 - осадтельная ванна; 9 - фильерная головка; 10 - пластификаиионные ванны; 11 - промывной барабан; 12 - сушильная камера; 13 - приемная галета; 14 - мерник.

На опшв.инш результатов исследований устаноглсно, что суспензионный способ кирбокснмсгилпроваин» позволяет придать свойство расса-сываемости в живом оргашмме путем биодс! радании, начиная со СЗ > 0,1. Предел СЗ, при.'щюший способное п, полти о рассасывания, определяется природой исходной целлюлозы I' способом карбиьсимепгшропаиия. Для

получения рассасывающихся хирургических нитей путем ьа'рбоксиметплн-роваиия целлюлозных нитей пригодны целлюлозные нити с исходной прочностью > 35,0 сЫ/текс. При этом получаются нити условных хирургических номеров 1-5 со сроком полного рассасывания 320-360 суток.

При формовании волокон из прядильных растворов полная рассасы-ваемость хирургических нитей достигается при СЗ > 0,08. При этом прочность волокон КМЦ должна быть > 27,0 сН/текс. Разработанная технология позволяет получать рассасывающиеся хирургические нити условных номеров 5/0-3 со сроками полного рассасывания 210-270 суток.

Снижение сроков полного рассасывания хирургических нитей, полученных из сформованных волокон, объясняется "фракционированием" в процессе фильтрации - удалением агрегированных и высококрнсталличе-скнх гелевых фрагментов и при формовании - вымыванием в осадительной ванне высокоэамещеиных и низкомолекулярных фрагментов КМЦ.

Разработанные способы вэаиыодополняют друг друга н освоение технологии производства этих нитей позволяет существенно расширить ассортимент хирургических нитей по условным номерам (5/0-5) и срокам полного рассасывания (210-360 суток).

Высокогидрофильная волокнистая КМЦ гигиенического назначения. Одним из способов повышения гидрофильное™ целлюлозных материалов является включение в состав макромолекул небольшого числа обьемистых, ионогенных, высокогндрофнльнш заместителей.

Как было показано ьыше, ¡.мрбокгнмегшшрованне целлюлозы приводит к повышению гидрофильное™ продуктов реакции вплоть до полного их растворения в воде и растворах щелочей. Величина степени растворимости определяется СЗ КМЦ.

С целью повышения гидрофильное™ целлюлозных материалов в условиях практического исключения их растворимости памп разработана принципиально новая технология получения КМЦ с измененной последовательностью введения компонентов реакции. Сущность разработанной технологии заключается в обработке целлюлозного материала 10-30%-ным раствором МХУ К с последующим отжимом образца до 3,5-4,0 кратного веса и его обработкой 40-50%-ным водным раствором едкого натрия г.ри 338363 К в течение 45-90 сек. Влияние СЗ на физико-химические свойства КМЦ, полученные по традиционной и разработанной технологии (табл. 7), показывает, что образцы, полученные по традиционному способу (мерсеризация, этерифшсация), начиная со СЗ = 10, частично растворимы в воде, хотя сохраняют волокнистую структуру.

С достижением СЗ = 20 доля водорастворимой фракции составляет 22%, по при этом наблюдается тенденция снижения их гидрофнлышегп и кат..игярностн, что объясняется, видимо, протеканием реакции в объеме волокна. При карбоксиметилировапин целлюлозы по разработанной технологии реакция протекает на поверхностных слоях волокон без существенного затрагивания ее упорядоченной сгр>кг)ры, что подтверждается от-

сутствием водорастворимой'фракции до достижения их СЗ = 0,15. Различия в свойствах образцов-КМЦ', полученных двумя способами, объясняется еле-дующей-схемой!

Таблица 7

Влияние способа'получения и СЗ КМЦ на ее физико-химические свойства

Способ < ¡Растворимость, Влагопоглоше . Капилляр-

» % 1 ние, % ность см

получения СЗ п воде в 6 %- через пре- через пре-

КМЦ ной ще- 60 делы» 60 дельн

лочи мин ч-з 24 мин ч-з 24

час час

Исходи.целлюл 0 - - 340 370 0,6 0,6

оза (мед. вата)

Традиционный 0,10 3,4 78,2 1640 1890 3,1 3,3

способ 0,16 9,8 84,9 1790 1970 3,6 3,8

0,20 22,1 96,4 N20 2130 3,0 4,1

Разработанный 0,08 21,4 1860 2010 3,5 3,9

способ 0,10 ' - 24,0 2320 2410 5,2 5,6

0,13 - 29,8 2800 2920 6,3 6,6

0,16 3,8 34,5 2500 2610 5,4 5,9

0,20 6,2 41,2 2150 2220 3,9 4,4

Волокно челлилозы

О - -с/^-соома "

При карбокеиметнлированпи целяюлозы-но разработанной технологии реакция протекает'па поверхностных слоях элементарных волокон с большой скоростью Ост предиартс.тмю! о п\ набухания. При.наличии гид-

рофилъных групп поверхность волокон быстро набухает и доступ щелочи во внутренние слон полокна ограничивается. Из-за ограниченного набухания только на поверхности волокон, они п большей степени удерживают воду и имеют высокие значения капиллярности. Это предположение и полученные экспериментальные данные подтвержден« реитгеноструктурным анализом. Установлено, что степей^ кристалличности образцов КМЦ, полученных по разработанной технологии, всегда выше, чем у образцов аналогичной СЗ, но полученных но традиционному способу.

ПК оенптипнгрезулыатов экспериментальных исследований предложена*следу(бшая технологическая схема цронзмадстьа'гГП'нвШческих тампонов:

СТ-Г

СТ -2

Обработка' Отжим

целлюлозы целлюлозы до 3,8

раствором МХУК в - 4,0 кратного

ИПС веса

Эте^Цйтш« й сред«45 -50% pacTlsb|ia:NaOH!

ет. -4'

С Г-5

ОТ-б

Нейтрализация и • промывка продукта' реакции ; Сушка КМЦ

; СТ-7 СТ-8

Прессование тампонов' Стерилизация —

Подготовка холста КМЦ

СТ -9

У/////

L____ГРП

Упаковка и маркировка

I -

Прессов'аине тампонов осуществлялось на опытно-промышленной пщроирессоиальной усткновкс.газработанной нами по следующей схШК

s

«

Plie. 7. Схема установки прессов ншя тампонов: 1 - нагревательный элемент; 2 - поперечный нож с гпдроцнлиндром; 3 - целлюлозный холст в ячейке формования; 4 продольный шток с гпдроцнлиндром; 5 - поперечно спрес-

сованный тампон; 6 - толкатель; 7 - окно для удаления тампона; 8 - гидростанция; 9 - пульт управления.

Производительность установки 2500-3000 тампонов ь смену, рщрогелевые композиции КМЦ. Диагностические и лечебно-про-филактическиё сре.чстии на ну основе. Установлено, что изменением содержания ионогенных карбоксимегильных групп в макромолекулах КМЦ, а также соотношения карбоксимегильных и карбоксилатных групп и их распределения вдоль цепи макромолекулы можно получить формоустоичивые гелевые системы при концентрации последнего не менее 4-5%.

Еще одним интересным природным полисахаридом, способным к ге-леобразовашно при более низких концентрациях (С 1%) является агар-агар, характерной особенностью которого является явление сннерезиса при хранении гелей.

С целью предотвращения явления сииерезиса и получения формо-устойчивой гелевон композиции при низких концентрациях исходных полимеров исследованы взаимодействия растворов КМЦ и агар-агара в процессе студнеобразовання и его разрушения.

Сравнивая гистерезпсные петли в гелевых композициях КМЦ - агар-агар измерением мутности и ширины лшиш'ПМР воды и растворов КМЦ -агар-агар в сочетании при различных температурах, установлено, что ветви застудневания дают одинаковую температуру начала фазового перехода раствор - студень (температура размягчения студня 31.3-318 К, разрушения надмолекулярного порядка - 323 К и полного плавления студня-354-360 К).

Такое поведение композиции объясняется, видимо, тем, что добавление раствора КМЦ способствует образованию межмолекулярных связен различной природы между макромолекулами КМЦ и агар-агара за счет межмолекулярного полимер-полимерного взаимодействия, а добавление глицерина стабилизирует структуру свободной воды в растворе, которая препятствует студнеобразованию с более устойчивой физической структурой.

Рис.8. Изменение мутности раствора композиции КМЦ (2,0%) - агар-агар (1,0%) при охлаждении (1) и плавлении С), плавление частично сформованного студня (3) и охлаждение частично расплавленной структуры (4).

2,5.

ар

1.5

\ "О.

• \ ч \

»\ ч \

V \\

—о - —о--О—

гм 341 Т, К

Проведенные структурные исследования показали, что гелевая композиция КМЦ - агар-агара является сложной системой, состоящей из все усложняющихся структур, от наиболее простой (неструктурированный студень) через первичные структурные образования (пачки, глобулы) до весьма сложной и разнообразной вторичной структуры с "очень крупными" структурными элементами.

В оптическом микроскопе раствор агар-агара прозрачен, наблюдаются редкие, ясно выраженные структурные образования, В студне агар-агара, полученном из этого раствора, появляется большое число выраженных структурных образований. Внесение иизкомолекулярных и полимерных добавок в раствор агар-агара перед застудневанием изменяет характер структурных образований. При этом детали структуры в оптическом микроскопе не различимы.

На основании разработанной гелевой композиции проведены исследования возможности получения диагностических н лечебно-профилактических средств медицинского назначения.

Технология получения рентгено-контрастной композиции "Рекой". Широко используемому в медицинской практике сульфату бария в качестве диагностического средства присущ ряд недостатков, таких как: краткий срок контрастирующего эффекта, достаточно большие дозы для удовлетворительного контрастирования желудочно-кишечного тракта и неудовлетворительный обмаэыпаюший эффект стенок внутренних органов пациентов. С целью предотвращения указанных недостатков нами разработана технология производства рентгено-контрастной композиции "Рекон" на основе гндрогедевой композиции КМЦ и сульфата бария.

Таблица 8

Физико-химические свойства рентгено-коитрастных композиций сульфата бария различного состава

Образцы гидро- Внешний вид Динами- Коэффи- Стегкт

гелевых компо- ческий циент дисперс- рН

зиции предел текучести Пас пластичности ности на уровне

Водная взвесь белая суспензия 0,04 8 0,02-0,05 7,0

сульфата бария

Тастробар" белая суспензия 0,02 10 0,3 6,5

(ПВС-ВаЯ04)

"Сульфобар" белая суспензия 0,03 12 0,1-0,2 7,0

(Нитрат иатрия-

Ва804)

"Рекон" кремообразное вещество 2,52 70 49 7,2

В табл. В представлены сравнительные данные результатов исследования физико-химических свойств препарата "Рекой" с используемыми в настоящее время и разрабатываемыми рентгено-контрастнымн средствами.

Результатами физико-химических и медико-биологических испытаний установлено, что препарат "РекОн" качественно отличается по степени <1 срокам контрастирования макро- и микрорельефов складок слизистой от используемых в настоящее время препаратов: водной смеси сульфата бария, Тастробар", "Сульфобар", "Баритоп-100" (Япония) и "Адмовин" (Германия).

растной композищш "Рекой": 1 - мерник для глицерина; 2 - реактор-растворнгедь КК1Ц; 3 - реактор-растворитель агар-агара; 4 - фильтр полимерной композиции; 5 - студнеобразаватель; 6 - сушильная камера; 7 - измельчитель сульфата бария; 8 - реактор дня получения контрастной композиции; 9 - дозатор; 10 - стол расфасовки и упаковки.

Расчетные количества растворов агар-агара, КМЦ и глицерина после смешивания попадают в узел фильтрации 4 и отфильтрованный раствор выдерживают в студнеобразоватеяе 5. Далее студень попадает в реактор получения контрастной композиции 8, куда через дозатор 9 по даете л на сгол упаковки готовой продукции.

Разработанная композиция "Рекон" прошла доклинические и клинические испытания в клиниках РФ н РУ и Решением ФК РУ разрешена к промышленному выпуску и широкому применению в медицинской практике как ренттенокоитрастное средство (Решение ФК РУ, Протокол N 5 от |5.04.1995 г.)

Лечсбро-ррофичактическая селевая зубная паста "!1роцодену"- Па основании результатов проведенных исследований разработан состав но-

Boff 3y6noff пасты "Проподент" из телевой композиции КМЦ, используемый в производстве препарата "Рекой". Технологию производства телевой зубной пасты "Проподеит" осуществляли на установке производства препарата "Рскон". В разработанный состав препарата "Проподент" входят: КМЦ - l,5%;aiар-агар - 1%; глицерин - 15%; сахароза - 3,5%, 10%-спнртовая вытяжка прополиса - 3,8%; ментол - 0,3%; Na-лаурил-сульфат - 0,4% и вода -

Клинические исследования препарата "проподент" проведены 420 больных гингивитом и пяродоптитом, а также у 120 практически здоровых лиц. Установлено, что "Проподент" обладает выраженным противовоспалительным и капиллярноукреплягощим действием. "Проподент" рекомендован к промышленному выпуску и применению как лечебно-профилактическая зубная паста.

Технология получения гидрогели"! КМЦ для ультразвуковой и элек-тро!«1р/пн1Д||аг1!ос1ик11. На технологическом оборудовании препарата "Рскон" «оказана возможность производства пщрогелетюй композиции КМЦ для ультразвуковой дшиностики и электропроводящей контактной среды для электрокардиографии. Установлено, что по амплитудному коэффициенту поглощения звука в диапазоне частот 1,5-7,0 МГц и по коэффициенту поглощения звука при различных частотах разработанная гелевая композиция "Звукогель" находится на уровне гидрогелей "Лквассник" США, "Соногеяь" Германия и "Полижет," Институт биоорганпческой химии АН РУ.

Опросом и осмотром 1200 больных, которым ультразвуковое сканирование производилось препаратам "Звукогель" в четырех клиниках РУ, установлено, что препарат отвечает всем требованиям, предъявляемым аналогичным гелям, и рекомендован для широкого применения и промышленного производства.

ХшнщескцоП£ПЕщцшн1о_ыепяхJCMLL Проведены систематические исследования реакции пернодатного окисления КМЦ различной СЗ. Установлено, что степень пернодатного окисления характеризует содержание незамещенных гликолевых групп анпщроглгакозных звеньев целлюлозы незамещенных клрбоксиметильчыми группами по С2 н СЗ.

При нернодатном окислении целлюлозы и КМЦ разрывается глюко-пиранозное кольцо между агорами С2 и СЗ с образованием днальдегидного ■звена (I), которое может находиться в равнопесни с конфигурациями 2 и 3.

74,5%.

но

он

СЧ.014

о

СИ СН,

НО

"СН-СИ-"

! S

CK

-о

счо сно

' III

II

Установлено, что при периодатиом окнеленнн разрываются глюко-ннраночные колыш тчамепенные эфирными заместителями и 6-0-моиозамешениые г.тюкоиирапозные типы макромолекулы КМЦ и появ-

даются новые структурные формы ди альдегидов IV, находящиеся также в равновесии с гндратной структурой V.

СНР8

*"0

• >.р

ОНО

сно

IV

он "" V

В предельном случае, когда в КМЦ полностью замещены гндроксилы у С6, следует ожидать довольно просту!о структуру диальдегида, состоящую из IV и его гель-диола V. •

Различия в реакционноспособности структурных форм карбонильных групп в днальдегидах ДАЦ и ДАКМЦ рассмотрены на примере нх реакции цухлеофнльного замещения и установлено, что строение продукта реакции зависит как от структуры исходной альдегидной группы, так и от нуклео-фильности, строения, стерического фактора и поляризуемости нуклеофильного реагента. В качестве нуклеофнльных реагентов испытаны три группы соединений: алифатические первичные амины (гидроксиламин, циклосе-рин), ароматические амины (анилин, зтазол) и несимметрично замещенные гидразины (тубазид и апрессин). При взаимодействии ДАЦ и ДАКМЦ с одним из перечисленных нуклеофнльных реагентов карбонильные группы атакуются нуклеофилом К-МНг с возникновением первичного продукта присоединения I:

¡1 с

к-м-с-

быстрд

■ Я-^СХ+НлО 1

Образование I протекает быстро, после чего наступает катализируемая кислотой стадия дегидратации продукта присоединения, которая лими-| пирует скорость всего процесса и приводит к конечному продукту И.

Установлено, что в реакции ДАЦ и ДАКМЦ нуклеофильность вышеприведенных соединений увеличивается в ряду: гидразид нзоникопшовой кислоты (ГИНК) < 2 (пара-аминобензол-сульфамида) 5 этил 1,3,4 тнадизол < 1-гидразино-фтацаэнн < анилин < гидроксиламин. '' . Большая нуклеофильность гидроксиламина подтверждена возможно' СТью ее взаимодействия как с гидратированной, так и вовлеченной в полу-вцетальный цикл формами альдегидных групп с получением дизамещенных Производных ДАЦ н ДАКМЦ.

н

Исследованиями реакции ДАКМЦ и ГЯТ1К установлено, что независимо от условий реакции, в реакцию нуклеофнльиого замещения вступает не более 50% от общего числа альдегидных трупп. Данное явление объясня-

Таблица 9

Последующее нуклеофилыюе замещение ДАЦ и

ДАКМЦ в ГИНК и гндррксиламииом __

: Эпсктрофил Максимальная СЗ диальдегида

в реакции с ГИНК в реакции с гидроксиламином.

Название Степень окисления, it» N, % N=R, ocho-во-моль N, % N=R, ос-ново-моль

ДАЦ 38 6,9 35 9,33 34,0

ДАКМЦ 22 3,28 20 3,50 14,0

ДАКМЦ 30 4,84 28 6,20 f6,0

ДАКМЦ n 40 6,4! 37 8,06 Г7,2

ДАТРЦ 42 3,64 39 3,82 3,0

ДАтрнтил 16 1,04 14 t,2t 1,0

КМЦ

Наличие структуры VII подтверждено реакцией повторного нуклеофнльиого замещения продуктов с гидроксиламином (табл. 9).

Отсутствие форм,-попоной группировки в продуктах реакции конденсации ДАТРЦ и диальдсгида тритилированной КМЦ с ГИНК при последующей обработке с диазотированпым анилином и наличие одной молекулы ГИНК на каждом окисленном глюкониранозном кольце, а также невозможность введения молекул гидрокстшамшт па эти же звенья подтвержда-

ет, что при конденсации ДАЦ, имеющей защитную группу у Сб, с ГИНК реакция идет с восстановлением раскрытых ппокопиранозных колец (VI) с образованием арияазогруппировок.

ровирусными свойствами. Известно, Что ДАКМ1Д и природный полифенол-. госсипол одновременно имеют одинаковые свободные гидроксильные и альдегидные группы.

Однако, кислотность гидроксильнык и злектрофшхьность альдегидных групп молекулы госсипола существенно отличаются от гидроксильных и альдегидных групп ДАКМЦ и при определенных условиях они могут образовывать межмолекуяярные полуацетальные связи.

' Экспериментально установлено, чгонолулцетальная связь образуется между альдегидными |рунпами КМЦ и гндроксвдами госсипола. Химическими и физико-химическими методами установлена следующая структура препарата 2,2 днацегаль (1,6,7 трйокси-триметил-5-изопропил-8-нафтальдегид), 2,3-диальдегида б-о-карбоксиметилцеллшячзы, шифр регистрации при Государственной системе регистрации и испытаний химических соединений - К - 37 N 9762890):

чн т

-сн-

oftft

«»с-

сн-

о—сн-он

Содержание госсипола в КМЦ составляет 0,05 моль %. Препарат хорошо растворим в воде. Препарат под названием "Кагоцел" прошел доклинические испытания при Институте эпидемиологии и микробиологии им.Е.Ф.Гамолея и 1 ТашГосМИ. "Кагоцел" индуцирует поздний интерферон, относящийся к а и b-тинам. Уровень сывороточного интерферона достигает 250-500 Ед/мл. Интерферон циркулирует в кровотоке в течение 1 недели на терапевтическом уровне. Интерферон регистрируется в высоких Титрах в кишечнике, печени, селезенке, тимусе и лимфоузлах. Препарат обладает иммуномодулирующимп свойствами, стимулируя антителообразо-вание и клеточный иммунитет. "Кагоцел" обладает антивирусной активностью при широком спектре вирусных инфекций. Лечебный эффект отмечается при гриппе, гепатите, бешенстве, хломедиозе и клещевом энцефалите. Оптимальная ннтерферониндуцирующая доза препарата при парентеральных способах введения 12,5 мг/кг, при лероральном - 5 мг/кг. Препарат не шее т противопоказаний.

Разработана технология производства субстанции "Кагоцел". Опыт-пая партия лекарственной формы "Кагоцел" для клинических испытаний наработана на КПХФО "Татхимфармпрепараты". Комплект НТД и результаты доклинических испытаний препарата представлены в Фармакологический комитете и Государственный научный центр экспертизы лекарств РФ для получения разрешения на клинические испытания.

Подводя итоги всему комплексу исследований можно констатировать, что удалось получить экспериментальные данные, характеризующие средне- и ннзкозамещенные образцы КМЦ, и объяснить, а в ряде случаев и предсказать те илн иные физико-химические и эксплуатационные свойства этих эфиров. Проведенные исследования показывают, что выбор средне- и шпкозамещенной КМЦ для медицины ¡13 класса производных целлюлозы является весьма оправданным. На их основе решается главная задача химии биологически активных полимеров - создание высокоэффективных полимерных материалов на основе производных целлюлозы. Полимеры этого класса также как и синтетические физиологически активные полимеры и сополимеры могут быть основой большого числа полимерных изделий медицинского назначения и лекарственных препаратов различного назначения: рассасывающиеся хирургические нитн, гидрофильные вспомогательные материалы, гелевые композиции, диагностические, лечебные и лечебно-профилактические средства и лекарственные препараты.

В работе использован принцип создания высокоэффективных полимерных изделий, в основе которого лежит регулирование свойств в зависимости от характера, содержания, внутримолекулярного распределения заместителей, и продемонстрированы его технологические достоинства. В результате созданы новые и расширен ассортимент медицинских препаратов н изделий: рассасывающихся хирургических нитей, тампонажных материалов, диагностических, лечебных и лечебно-нрофгаактичесхих средств, и полимерных лекарственных препаратов. Ряд этих препаратов ("Кагоцел", "Рекон", "Тампакс", "Проподент", "Звукогель") разрешены к широкому приметно и промышленному выпуску по научно-технической документации (технические условия, регламенты, фармакопейные статьи), разработанной на основе проведенных исследований.

Практическое значение исследованных образцов средне- и пизкоза-мешенной КМЦ не ограничивается только их применением в медицине. Они могут быть основой научно-прикладных разработок для применения в парфюмерно-косметической, текстильной, бумажной промышленности, в строительстве и др.

ВЫВОДЫ

I. Впервые проведено комплексное исследование суспензионного способа получения карбоксиметиловото эфира целлюлозы в широком интервале степеней замещения п полимеризации из хлопковой целлюлозы. Проведены сравнительные исследования кинетики твердофазного и суспензионного О-алкилировання хлопковой целлюлозы и установлено:

-кинетические кривые суспензионной эгерификацни, в отличие от S-образных кривых твердофазных процессов, по характеру близки к кинетическим кривым гомогенных реакции;

-реакционная способность хлопковой целлюлозы имеет экстремальную зависимость от концентрации щелочи н содержания воды в среде О-аликилирования;

-степень замещения при суспензионном О-шшшировашш практически не зависит от способа получения целлюлозы, «го дает возможность использовать в качестве исходного сырья хлопковую целлюлозу из низких сортов линта.

2. Установлены различия распределения карбокецметилиых групп между гидроксильнымн.группам» элементарного звена как при переходе от твердофазного к суспензионному способу. О-алкилнрования, так и по мере возрастания степени замещения КМЦ, обеспечивающих их повышенную гпдрофилышеть и растворимость, в водной среде, по сравнению с продуктами твердофазной эгерификацни.

Разработаны способы получения карбоксиметшгцелдюлозц различной степени замещения и полимеризации с заранее заданными свойствами.

3. Впервые исследованы реологические свойства разбавленных и концентрированных растворов карбоксиметнлцеллюлозы средних н низких степеней замещения в растворе щелочи. Показана возможность получения концентрированных прядильных растворов карбоксиметнлцеллюлозы в пределах их степенен замещения 0,1-0,4 , в растворе щелочи и гидрогелей в области степеней замещения 0,3 - 0,4.

4. Получены высокогидрофильные, водонерастворимые волокна КМЦ путем формования концентрированных прядильных растворов в кислотно-солевых и кислотно-органичесхнх осадительных ваннах. Впервые получены волокна КМЦ с высокими физико-механическими и эксплуатационными показателями, позволившими перерабатывать их в рассасывающиеся хирургические нити.

5. Впервые проведено исследование формования волокон из нестабильных, концентрированных растворов низкозамещенной КМЦ путем получения ее смешанных эфиров в процессе растворения. Получены волокна КМЦ (РЗ = 0,05-0,10) физико-механические показатели которых в 1,5-1,8 раза выше, чем у вискозных текстильных нитей (прочность на разрыв: КМ-Ьолокон -30 сН/текс, вискозных1-15-18 сН/текс).

6. Проведены сравнительные исследования свойств двух типов волокон КМЦ, полученных принципиально разными-методами: формованием волокон из прядильных растворов КМЦ и модификацией гидратцеллюлоз-ных нитей в КМ-нигн. Установлены зависимости физико-химических, фи-?ико-механнческих и медико-биологических свойств нитей КМЦ ог способа 1|х получения и степени замещения.

Получен ассортимент рассасывающихся хирургических нитей с удовлетворительными физико-механическими показателями в мокром состоя-

пни, отличающихся динамикой потерн прочности при имплантации и сроками полного рассасывания в организме.

7. Регулированием условий реакции карбоксиметилировання хлопковой целлюлозы, степени замещения и полимеризации КМЦ получены устойчивые гндрогелевые композиции.

На основе средне- и ннзкозамещеннон КМЦ и их гидрогелевых композиций получены ряд профилактических (гигиенические тампоны), лечебно-профилактических ("Проиодент") и диагностических медицинских препаратов ("Рекон", гель для электрокардиографии л ультразвукового диагностирования), которые разрешены к применению в медицинской практике.

8. Реализация многообразия возможных химических превращений функциональных групп и самой цепи макромолекулы КМЦ н безвредность среднс-и низкозамещенныК КМЦ позволила получить ряд полимерных лекарственных средств с направленным фармакологическим действием. Разработанный ннтерферонипдуцирующнй противовирусный полимерный препарат "Кагоцел", рекомендован как профилактическое и лечебное, средство при вирусном гриппе.

9. Разработана и опробована технологическая схема процесса производства, проектная и нормативно-техническая документация на рассасывающиеся хирургические нитн "Кацелон". Разработаны и утверждены комплект нормативно-технической документации лдл производства гигиенических средств типа "Тампакс" и рентгено-конграстной композиции "Рекон". Производство гигиенических тампонов типа "Тампакс" внедрено на базе Иаманганского химического завода.

Основное содержание диссертации изложено в работах: Статьи, опубликованные в научных журналах и сборниках.

1. Иаджимутднноп III., Сарымсаков Л.Д., Усманов Х.У. Химическая структура и реакции диальдегидцеллюлозы // Cellulose Cliemistry and Teclinology.-1975,-N 9.-C.617-639.

2. Наджимутдннов Ш., Сарымсаков А.А., Усманов Х.У. Структура и химические превращения диальдеищцеллтолозы //Докл. АН СССР. 1974.- Т. 219.-N6,-С. 1371-1374.

3. Сарымсаков А.А., Наджимутдннов LU., Усманов Х.У. Использование некоторых закономерностей синтеза диальдегидцеллюлозы и ее простых эфи-ров //Cellulose Cliemistry and Technology.-198l.-15. -N 16. -P.613-628.

4. Саиткулов A.M., Тузалахова Э.Б., Сарымсаков А.А., Ершов Ф.И. Биологическая характеристика новых индукторов интерферона созданных на основе госсипола//Вопросы вирусологии.- 1984,-N 6,-С.749-751.

5. Абдулхаева М., Сарымсаков А.А., Наджимутдннов 111. Сравнительное Исследование эффективности разных способов очистки карбоксиметилцел-люлозы,- Узб. хим.ж,- 1985,- N 4.- С.34-36. , •

6. Арустамов Д.А., Шамирзаев Н.Х., Бегалисв У.Э., Тураев А.С., Сарымсаков А.А. Оценка нового рассасывающегося шовного материала "Кацелон"

при урологических операциях // Медицинский журнал Узбекистана.- 1986.-N 10.- С.76-79

7. Исраилов Ш.Я., Сарымсаков A.A., Тураев A.C., Наджимутдинов Ш., Ташпулатов Ю.Т. Карбоксиметидированные вискозные нити для хирургических цепей МХтшчтшеволокна.- 1987,- N 5.-С.43-45.

8. Насриддннова 111.111., Сарымсаков A.A., Наджимутдинов Ш,

Тураев A.C., Ташпулатов Ю.Т. Влияние щелочной обработки на структуру Н физико-механические свойства вискозных ннгей // Узб. хим.ж.-1987,- N 5,-С.38-42.

9. Насриддннова Ш.Ш., Сарымсаков A.A., Наджимутдинов Ш,

Тураев А.С, Ташпулатов Ю.Т. Условия включения карбоксиметндьных групп в структуру вискозных нитей И Узб. хим. ж.- 1987.- N 6.-С.41 -45.

10. Наджимутдинов Ш., Сарымсаков А.А,, Мухцвдннова Г.Ш. Состав кар-боксиметнлцелдюлозы с процессе очистки // Узб. хим. ж.-1988.- N 1.- С.36-40.

11. Тураев A.C., Исраилов Ш.Я, Сарымсаков A.A., Наджимутдинов 111., Ташпулатов Ю.Т. Химическая сшивка карбоксиметнлнрованных вискозных нитей//Химические волокна,- 1989.-N 5.-С. 18-20.

12. Наджимутдинов Ш., Абдулхаева М.М., Сарымсаков A.A., Тураев A.C., Тягай Э.Д. Влияние природы целлюлозы на ее реакционную способность при карбошшетшшровашш суспензионным способом // Химия древесины,-I989.-N6.-C.95-99.

13. Усманои Т.Н., Каримова У,Г., Сарымсаков A.A. Исследование распределения заместителей в карбоксиметндьных эфирах полнсеахаридов методом ЯМР 1ЗС/У Высокомол. соед,- 1990,- Т.32 (А).- N 6,- С. 1176-1183.

|4. Хакимоп 3.3., Ильясов Т.Н., Сарымсаков A.A. Экспериментальная оценка полимерной ретгепо-контрастной композиции "Рекон" // Мед.ж. узб.-1995,-N3.-C.26-28.

15. Сатыбалдыева Д.Т., Сарымсаков A.A., Новосельскак И.Л. Ташнулаюи Ю.Т. Пути повышения гидрофильное™ волокнистых целлюлозных материалов//Узб.хим.ж.-'997. -N 2. -С. 39-43.

16. Сарымсаков A.A., Бурханоаа Н.Д., Ташпулатов Ю. Т. , Сатыбалдыева Д.Т. Изучение реакции частичного О-алзсилировашы хлопковой целлюлозы// Химия природ, соедин. - 1997. -п 3. -С.436-439.

17. Сатыбалдыева-Д.Т., Сарымсаков A.A., Новосельская ПЛ., Ташпулатов Ю.Т. Гидрогели кирбоксимегилцеллюлозы II Докл. АН РУ. -1997.- -N 4. -С,28-30. .

18. Сарымсаков A.A., Нурмухамедов Ш., Исаджанов Б., НаджимутдиновШ. Волокна Ш1 OCJlÖiiC ШПКОЗСШСЩСНМОИ KiipOOKCiliVJCIliJi-целлюлозы //Узб. хим. ж.- 1977,- Дец. N 3454. РЖХим., 1977. 23Т„508. ДГ1. Сарымсаков A.A., Паджимуз'дшюв Ш, УсмановХ.У.,

Авторские свидетельства и патенты на изобретения. |9. A.C. N 938574. Способ получения модифицированной целлюлозы. Аб-дулхае«а М.М., Хакимои 3.3. -1982.

20. A.C. N 1169345. Способ получения карбокснмстнлиеллголозн. Сарымсаков A.A., Абдулхлева ММ., Наджимутдннов Ш. -1935.

21. A.C. N 1215389. Способ получения рассасывающихся хирургических нитей. Наджимутдннов LIJ, Кузни М.И., Арусталов Д.Л., Сарымсаков A.A., Бегплиев У.В., Хаишмова Д.Т.. Иасриадпнова Ш.'Ч. -1985.

22. A.C. N 1210426. Способ 'получения раствора иизкозамегцешюй карбокснмстилнеллюлозм. Сарымеакоп A.A., Наджимутдниоп Ш., ФаТннев Ш.К., Исрзллов Ш.Я-1985.

23. A.C. N 1478414. Способ получения индуктора интерферона. Наджнмутдиков Ш., Ершов Ф.И., Сздмков A.C., Сарымеакоп A.A., Саидкулоп A.M., Абяулхаева М.М., Бармнский U.M., Тазулахова Э.Б., Исламов А.П., Зляев Х.Л. -1989.

24. A.C. N 1396649. Способ получения рассасывающегося волокнистого материала медицинского назначения. Наджимутдинои Ш, Ташиулатов Ю.Т., Сарммсаксв A.A.,

Файзием Ш.К. -1985.

25. A.C. N 1298994. Способ получения рассасывающейся хирургической нити. Нсраилов IM.Я., Сарымеакоп A.A., Тураев A.C., Наджимутдннов III., Ташнулагов Ю Т. -1986.

26. A.C. Способ крепления хирургической нити в травматической игле. Турасг. A.C., Полякова A.M., Наджимутдинои III., Ташнулатон Ю.Т., Исрзшюв Ш.Я., Сарымсаков A.A., Гилъмутдиноп И.Г., Гололобов Ю.Г., Винокурова Т.П., Адамяи A.A., Байбеков Э.Б., Арустамоп Д.Л.

Положительное решение о выдаче АС от 30.07.86 по заявке N 4013452/28-14. от 23.01.86.

27. A.C. N 1563276. Способ получения рассасывающейся хирургической нптп. Турпеи A.C., Исраилов II!.Я., Сарымсаков A.A., Иаджимутдшюв IU., Тзшиу.чягот» Ю.Т., Ару станов Д.Л., Рузметоп У А.-1990.

28. A.C. бывшего СССР N 1645255. Сырьевая смесь для изготовления-ясбесюсиликпгных эьструзионных изделии. Идлис ЬД., Мутин H.H., Сарымеакоп A.A., Тюлькина Ф.А., Безоерхняя 11.10. -1991.

29. A.C. Способ получения материала длч гигиенических тампонов. Сарымсаков A.A., Сагыбалдиева Д.Т., Ташнулагов ЮЛ"., Хакимоц 3.3. Положительное решение о выдаче A.C. от 26.04.91 N 4826556/30-14 от 21.05.90. '

30. 'A.C. N 1585943. Способ получения теля для ультразвуковой диагностики. Сарымеакоп А А., Тураев A.C., Сатыбалднева Д.Т., Ташпулатов Ю.Т., Арустамоп Д.Л., Клбиров P.A. -1990.

31. A.C. Способ получения рассасывающейся xupvpi ической mir». Тураев A.C., Сарылсакоп A.A., Насрнддинова III III Положительное решение о выдаче A.C. от 3.04.89 но заявке N 4419677/40-14 от 03.05.88.

32. A.C. Способ получения хирургических нитей. Файзнев Ш.К., Тураеп A.C., Сарымсакоз- A.A., Наджимутдннов III, Филатова А.Ф. Положительное решение о выдаче АС от 19.05.94 по заявке N НДР N 94004111.

33. Патент РУ N 1 ЫДР 94011 41.1. Полимерное рентгено-контрастное средство Сарымсаков A.A., Сатыбалдаева Д.Т., Султанова Г.Т., Ташпулатов Ю.Т., Хакимов 3.3..

34. Патент РУ N 2523 Способ получения материала для гигиенических тампонов. Сарьшсаков A.A., Сатыбалдиева Д.Т., Амоаов А., Ташпулатов Ю Т. -1994.

35. Патент РУ N 511. Лечебно-профилактическая наста. Сарымсаков A.A., Сатыбалдиева Д.Т., Хакимов 3.3.,Ташпулатов Ю.Т., Сафаров Т.Х. -1994.

36. Патент РУ N 1321. Способ получения материала для гигиенических тампонов. Сарымсаков A.A., Сатыболдиева Д.Т., Ташпулатов ЮЛ'., Хакимов '4 i. -1994. .

37. Патент РФ , N 2002755. Производное целлюлозы и госсипола обладающее гштерферониндуцнрующим н противовирусным

действием. Ершов Ф.И., Снйшкулов А М., Сарымсаков A.A., Мезенцова М.В., ТазулаховаЭ.Б., Наджнмутдшюв Ш. -от 15. П. 1993.

Тезисы, рефераты, мкформацишше письма, аннотации, опубликованные в научных журналах.

38. Сарымсаков A.A., Наджимугдинов Ш., Уешнов Х.У. Кинетика пернодатнаго ои!Сления простых эфиров целлюлозы // Тезисы кратких сообщений Мездунар.снмжииума по макромолекулярнон химии - М., -1978 - N 6,- С. 105.

39. Сарымсаков A.A., Надшшутдшюв Ш. О механизме реакции нуклеофильного замещения диальдегндов простых эфиров целлюлозы с шдразодамл И Химия и технология производных целлюлозы: Тез. докл. Всесоюз. совещ- Владимир.-1980,-С. 34-35.

40. Сарымсаков A.A., Бегалиев У.Э., Наджимутдинов Ш., Арустамов Д.Л., Усманов Х.У. Медицинские волокна на основе низкоза.чещенной карбокснметилцеллюлозы // Синтетические полимеры медицинского назначения: Тез. докл. V Всесоюз. симпозиума - Рига, -1981,- С. 210-212.

41. Сарымсаков A.A., Нурмухамедов Ш.,Файзиев Ш.К., Паджимутдинов Ш., Нигматов К.Н. Волокна на основе среднезамещешшй карбоксиметилцеллюлозы // V Всесоюз.коиф. по химии и физике целлюлозы: Тез. докл.- Ташкент, -1982.-С 99-100,

42. Ташпулатов Ю.Т., Тураев A.C., Сарвмсаков A.A., Наджимутдннов Ш., Исраилов Ш.Я. Рассасывающиеся хирургические нити на основе карбоксиметилцелдюлозы // Препринты IV Междуиар. симпозиума по химическим волокнам,-Калинин - 1986 -Т.5.-С. 143-148.

43. Тураев A.C., Сарымсаков A.A., Наджнмутдинова Д., Ташпулатов Ю.Т., Наджимутдинов 111. Экспериментальные исследования нового рассасывающегося шовного материала // Препринты IV Междунар. симпозиума ЯО химическим волокнам. - Калинин, -1*86.- Т.5. -С.189-192.

44. Тураев A.C., Исраилов Ш.Я., Сарымсаков A.A., Наджимутдинов Ш , Ташпулатов ЮТ. и др. Химическая 'сшивка карбоксиметилированных бнскозных нитей // IV Всесоюзная конференция / / "Химические-волок-

на.: ассортимент, качество, переработка" Тег докл.- Калинин, -1989.- С.8Г-85.

45. Сарымсаков Л.Л., Сатыбалдиева Д.Т., Тураев А.С. Полимерные гели на основе карбоксиметнлцеллюлозы // Всесоюз, конф. "Проблемы использования целлюлозы и се производных в медицинской и микробиологической промышленности": Тез. докл.Ташкент, -1989.- С.28.

46. Худайбергснова 3., Тураев А.С., Сарымсяков А.Л., Курханог.а H .Д., Ахмедов Д., Таншулатов Ю.Т., Насрнддннова Ш. Взаимосвязь структуры п меднко-биологическнх свойств mncff Кацслон // 1 Всесоюз. коиф."Соврсменные подходы к разработке эффективных перевязочных средств и шовных материалов": Тез.докл.М, -1989.- С.211-213.

47. Шошина В.И.,'Насрнддинова Ш., Сарымсаков А.А. и др. Влияние способа получения медицинских волокон на оснопе КМЦ на их физико-химические и фнзнко-механнческие свойства // Всессгоз. конф. "Химия, технология и применение целлюлозы и ее производных": Тез. докл.- Черкассы, -1990,-С.26.

48. Сарымсаков А.А., Сатыболдиева Д.Т. Гидрогели карбокснметнлцеллю-лозы // Всесоюз. конф. "Химия, технология и применение целлюлозы и ее производных": Тез. докл.-Черкассы, -1990. -С.35.

49. Худайберганова 3., Ьурханова Н.Д., Сарымсаков А.А., Ташнулатов Ю.Т. Структурные особенности нитей "Кацелон" //Всесоюз. конф. "Химия, технология и применение целлюлозы и ее производных": Тез. докл.- Черкассы, -1990. -С.30-32.

50. Сарымсаков А.А., Ташпулатов Ю.Т., Ершов Ф.И., Наджимутдинов LU. Индуктор интерферона на основе производных целлтолозьг // IX Всесоюзн. симпозиум "Синтетические полимеры медицинского назначения": Звенигород,-1991.-С.49.

51. Сатыболдиева Д.Т., Сарымсаков А.А., Султонова Г.Т., Хакимов 3.3. Физико-хнмнческне свойства рентгсноконграстной композиции // Сб. "Современная лучевая Диагностика. Проблемы, поиски, решения." - Казахстан, -1991, - С. 12-15.

52. Султанова Г.Т., Хакимов 3.3., Сатыболдиева Д.Т., Сарымсаков А.А. Новая рентгеноконтрастиая композиция // Сб. "Современная лучевая диагностика. Проблемы, поиски, решения." - Казахстан, -1991. -C.I5-I6.

53. Nadjimntdinov S.H., Sarvmsakov А.А. Polymeric effects in polymer analogous transformations dialdehyde of etliers cellulose// Тезисы IV Международного симпозиума тюркоязычных стран по полимерам. Стамбул, 18-20 сентябрь-1996. - С.45. •

54. Saryinsakov A.A., Nadjiniutdinov S.H. peculiarities of suspension metliod of ccliulose carboxy-metliylation.// Тезисы IV Международного симпозиума тюркоязычных стран по полимерам. Стамбул, 18-20 сентябрь -1996. - С.68.

КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗА: ОЛИНИШИ, ХОССАЛАРИ ВА УНИНГ АСОСИДА ТИББИЙ-БИОЛОГИК ПОЛИМЕР МАХСУЛОТЛАР.

Рисолада пахта целлюлозасини суспензион усулда Карбоксиметиллаб Урта па ¡-¡уйи алмашиниш даражасига эга булган рарбоксиметилцеллюлоза(КМЦ) олиш ва шу а соси да тиббиётда ^улланиладиган махсулоглар ва доривор моддалар олиш иулидаги из-Ланишлар ривожлантирилди.

Дахта целлюлозасини суспензион ва цаттш; фазада эфирлаб олинган Урта ва цуйи алмашиниш даражасига ara булган КМЦшшг чогиштирыа физик-кимёвий, физик-механшс ва тиббий-биологик хусу-сиятлари Урганилди. ,

Олинган КМЦ асосида концентрлангаы оритмалар, гидрогель ара-лашмалар хосил циппш цонупиятлари урганилди.

Биринчи марта чуйи алмашиниш даражасига эга ва эримайдигаи |{МЦ асосида, унинг аралаш эритмалариии хосил ¡;шшш орг;алп, цуру^ ва нам холларда ю^ори мустахкамликка эга толалар олинди.

Бир-бирига боглш^ булмагаа икки усул: а)КМЦни концеитрланган эритмалариии толага а^чантириб ва б) целлюлоза толаси таркибидаги функционал группаларни полимераналогияли реакциялари асосида, j?a-Узидан сУрилиб кетувчи ипиар олиш, имкониятлари кУрсатилди. Олинган ипларни чогиштирыа физик-кимёвий, физик-механик ва тиббий биологик хоссалари Урганилди.

КМЦнк алмашиниш, полимерланиш даражаси ва олиш усулшш унинг гель хосил г;илиш хусусиятларига таъсири урганилди, Тола хо-латини сачлайдиган ва сувда эримайдиган ю^ори гидрофил махсулотлар олиш имкониятлари кУрсатилди.

КМЦнинг реакцияга осон киришувчи хосилаларшш олиш имкониятлари Урганилди ва организм да осон ва ту лиц сУриливчи тиббий @цологик моддалар олинди. '

Юг;оридаги жараёнларни комплекс Урганиш натижасяда пахта целлюлозасини карбоксиметиллаб, физик-кимёвий, физшс-механик, тиббий--биолог ик хосса лари олдиндаи белгилаиган КМЦ ва унинг хоси-лаларини олиш технология лари ишлаб чи^илди. Шу асосда "Рекой", "Кацелон", "Кагоцел", "Проподент", "Тампакс", УЗД учун гель ва электр утказувчан гель каби тиббий-биологик махсулотларни олиш технологиясн ишлаб чч^илди, уларнн амалий тиббиётда ^уллаш ва кет-МИцёсда ишлаб чи^аришга рухсат олинди.

CARBOXYMETIIYLCELLULOSE: SYNTHESIS, PROPERTIES AND MEDICAL-BIOLOGICAL POLYMERIC MATERIALS ON ITS BASE.

investigations of suspension carboxymethylation of cotton cellulose in the region of middle and low substitution degree (SD) have been initiated ar d production technologies of medical goods and preparations or. its bsse :e developed.

Comparative investigation' of strspension and hard phase etherification of cotton cdlulosc were carried out, and1 physical-chemical, physical-mechanical and medical-biological properties of the synthesized samples have been studied.

Obtaining regularities of concentrated solutions and hydrogcl compositions of the synthesized eaTfeoxymethyfccHulose (CMC) samples were studied. The possibility of Fiber formation from insoluble low substituted CMC samples was shown for the first time through their timely transformation into mixed ethers and the fibers having high values of hardness in standard and wet conditions were obtained.

An obtaining possibility of resolved surgical sutures was shown by two independent ways : a) through fibers formation from CMC concentrated solutions and b) by polymer analogical transformation in the chain of cellulose fibers strf their comparative physical-chemical, physical-mechanical and medical-biologica? testing was carried out.

An influence of SD, polymerization degrss (PD) and caiboxymethylation method on gel formation properties was investigated. A obtaining possibility of high hydrophilic fiber materials practically water insoluble was shown. An obtaining possibility of CMC reactive derivatives and their medical-biological derivations lightly and fully degrading in an organism have been shown.

On the base of carried out investigations data method of cotton cellulose caiboxymethylation was developed, that allows by regulation of SD and PD to obtain the CMC derivatives with given physical-chemical, physical-mechanical, medical-biological and exploitation properties.

The production technology of a number of medical-biological polymeric preparations and goods (Recoil, Kagocel, Katselon, I'ropodent, Tainptix, Gel for USD, electro-conductive paste) have been developed, which allowed !o producing and wide using in medicinal practice.

Подписью я псчгль4 {2. 199?г., формат 60*84'/«. оперативная печать, бумага Vk I усл. 11. .1. £ уч. влд. л., тираж 12.0 , заказ № 090 Отгишчм и пшо/р.-фш Тг.шГТУ. Ташкент, Вузгородок, ул. Талабалар, 54.