Анотація до роботи:

Самченко Ю.М. Гідрогелеві носії лікарських препаратів з керованими колоїдно-хімічними властивостями. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.11 – колоїдна хімія. - Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України, Київ, 2007.

34

Дисертація присвячена розробці наукових основ колоїдно-хімічного керування властивостями гелевих систем, отриманих шляхом тривимірної кополімерізації мономерів різної природи. Встановлено, що на основі гідрофільних, гідрофобних та іоногенних акрилових мономерів можуть бути сформовані гідрогелеві системи, що поєднують високу біосумісність з покращеними механічними властивостями та високою пролонгуючою здатністю стосовно широкого спектру лікарських препаратів.

Встановлено взаємозв’язки між хімічним складом гідрогелів (співвідношення мономерів, частота зшивання, вміст дисперсної фази), а також їхнім консистентним станом, з одного боку, та їхніми фізико-хімічними характеристиками (ступінь набухання, сорбційна та пролонгуюча здатність, об’ємно-механічні та реологічні властивості тощо) - з іншого.

На основі синтезованих зшитих полімерів отримано гідрогелеві нанореактори для формування та стабілізації нанорозмірних часток благородних металів, магнетита, силікатів, гідроксиапатита, а також низка виробів медичного призначення – стрічкові та трубчасті дренажі для лікування гнійних ран, антиглаукомні очні плівки та антипарадонтозні стоматологічні аплікації, протиопікове мазеподібне покриття, штучний еквівалент шкіри з іммобілізованими мезенхимальними стовбуровими клітинами, ендопротези для контурної пластики обличчя тощо.

1. Розроблено методи колоїдно-хімічного керування процесами формування гелевих систем на основі мономерів різної природи, перебуваючих у різних консистентних станах – у вигляді ультрапористих плівок, пластин, трубок та блоків різної геометрії, у вигляді пластичної мазеподібної аморфної маси та у вигляді високодисперсних мікрогранул с діаметром 0,05-0,5 мм.

28

2. Показано, що шляхом кополімерізації гідрофільних, гідрофобних та іоногенних мономерів можуть бути отримані гідрогелі, що поєднують високу біосумісність з підвищеною механічною міцністю та високою пролонгуючою здатністю стосовно до широкого спектру лікарських препаратів.

3. Встановлено взаємозв’язок між хімічною структурою гідрогелів, частотою зшивання та концентрацією дисперсної фази в гідрогелях і їхніми фізико-хімічними, об’ємно-механічними, реологічними та дифузійними параметрами.

4. Виявлено, що порові комірки в гідрогелях є нанорозмірними елементами їхньої структури (з превалючим розміром пор, у залежності від хімічного складу гідрогелів та їх консистенції, від 3 до 20 нм) і можуть використовуватись як нанореактори для отримання та стабілізації різноманітних матеріалів (благородних металів, магнетиту, силікатів, гідроксилапатиту тощо).

5. Встановлено закономірності та запропоновано механізми взаємодії гелевих систем з розчинниками різної природи, що перебувають як у конденсованій, так і в паровій фазі.

6. Показано, що на відміну від гомополіакриламідного гелю, кополімерні гідрогелі, які містять ланки акрилонітрилу та акрилової кислоти, здатні сорбувати не тільки воду та водні розчини, але і органічні розчинники.

7. Гідрофільність гелів охарактеризовано за допомогою теорії Флорі-Хаггінса і виходячи з результатів досліджень по змочуванню гідрогелів розчинниками різної природи та продемонстровано, що саме помірно гідрофобні гелі мають оптимальну біосумісність стосовно іммобілізованих клітин та мікроорганізмів.

8. На основі вивчення стану води у гідрогелях показано, що у кополімерних гідрогелях з високим вмістом іоногенних груп більша частина води входить до сольватних оболонок макромолекул та має змінені фізичні властивості.

9. Досліджено процеси сорбції та десорбції з гідрогелевих носіїв широкого спектру лікарських препаратів (бактерицидів, антибіотиків, протизапальних, знеболюючих тощо) та запропоновано механізми, що пояснюють пролонгацію їх дифузії. Встановлено, що слабкий постійний струм зі щільністю до 1 мА/см² може використовуватись для інтенсифікації та локалізації вивільнення з гідрогелевих носіїв широкого спектру лікарських препаратів.

10. У результаті дослідження термостабільності гідрогелів встановлено, що у межах температур до 200 ^оС, що з надлишком перекриває температурний діапазон їх експлуатації, єдиним продуктом їх термодеструкції є вода.

11. Розроблено методи глибокої очистки синтезованих гідрогелів від залишкових мікрокількостей вихідних мономерів та методи контролю ступеня чистоти отриманних

29

гідрогелів, що дозволило отримати безпечні з екологічної та токсикологічної точки зору гідрогелеві носії.

12. Розроблено методи отримання на основі досліджених гідрогелів різноманітних виробів медичного призначення – антиглаукомних та антипарадонтозних плівок, протиопікових гелевих покриттыв, імплантатів для ендопротезування, макромолекулярних терапевтичних систем з пролонгованим вивільненням лікарських препаратів та штучного замінника шкіри з іммобілізованими мезенхимальними стовбуровими клітинами.

Публікації автора:

1. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарський С.А. Кополімерні гідрогелі медичного призначення // Наукові основи розробки лікарських препаратів, відп. ред. В.Д.Походенко.-Харків: Основа, 1998.-С. 159-177.

2. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р. Специфические взаимодействия полиэлектролитных гидрогелей с антиглаукомными лекарственными средствами // Коллоидный журнал.-1996.-Т.58, №2.-С. 240-243.

Samchenko Yu., Ulberg Z. Specific Interactions of Polyelectrolite Hydrogels with Antiglaucoma Medicines // Colloid Journal.-1996.-Vol.58, №2.- P. 240-243.

3. Samchenko Yu., Ulberg Z., Socolyuk A. Synthetic hydrogels based on acrylic comonomers // Journal de Chimie Physique.-1996.-№93.-P. 920-931.

4. Samchenko Yu., Ulberg Z., Pertsov N. Hydrogel medicinal systems of prolonged action // Progress in Colloid and Polymer Science.-1996.-Vol.102.-P.118-122.

5. Овчаренко Ф.Д., Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А. Набухание и диффузионные свойства рН-чувствительных гидрогелей // Доповiдi Національної академії наук України.- 1998. - №2.- С.170-174.

6. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А. рН-чувствительные гидрогели и взаимопроникающие сетки на основе акриловых мономеров // Коллоидный журнал.–1998.- Т.60, №6.-C. 821-825.

Samchenko Yu.M., Ul’berg Z.R., Komarskii S.A. pH-Sensitive Hydrogels and Interpenetrating Polymer Networks Based on Acrylic Monomers // Colloid Journal.-1998.-Vol. 60, No6.- P. 821-825.

7. Самченко Ю.М. Редкосшитые сополимерные гидрогели и лечебные противоожоговые материалы на их основе // Доповiдi Національної академії наук України.-1999.- №10.- С.146-149.

30

8. Самченко Ю.М. Физико-химические свойства редкосшитых сополимерных гидрогелей // Коллоидный журнал.- 2000.- Т.62, №1.- С. 117-120.

Samchenko Yu. Physicochemical Properties of Slightly Cross-linked Copolymer Hydrogels // Colloid Journal. - Vol.62, №1.- 2000.-P. 105-108.

9. Самченко Ю.М. Набухание гидрогелей в неводных средах // Коллоидный журнал.-2000.-Т.62, №2.- С. 228-231.

Samchenko Yu. Swelling of Hydrogels in Nonaqueous Media // Colloid Journal.-2000.-Vol.62., №2. -P. 195-198.

10. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А. Влияние состава сополимерных гидрогелей на их физико-химические параметры // Коллоидный журнал.-2001.-Т.63, №1.-С.102-105.

Samchenko Yu.M., Ul’berg Z.R., Komarskii S.A. The Effect of Copolymeric Hydrogels on Their Physicochemical Parameters // Colloid Journal.-2001.- Vol.63, No1.-P. 102-105.

11. Альтшулер М.А., Самченко Ю.М. Системы прологированного действия на основе гидрофильных полимеров в технике и медицине // Катализ и нефтехимия.-2001.-№9-10.-С. 33-41.

12. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А., Ковзун И.Г., Проценко И.Т. Реологические свойства сополимерных гидрогелей на основе акриламида и акриловой кислоты // Коллоидн.журн.-2003.-Т.65, №1.-С. 87-92.

Samchenko Yu.M., Ul’berg Z.R., Komarskii S.A., Kovzun I.G., Protsenko I.T. Rheological Properties of Poly(acrylamide-co-acrylic acid) Hydrogels // Colloid Journal.-2003.-Vol.65, №1.-P. 87-92.

13. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А. Топологические параметры гидрогелей на основе акриламида и акриловой кислоты // Доповiдi Національної академії наук України.-2003.-№3.- С.136-140.

14. Самченко Ю.М., Альтшулер М.А., Цирина В.В. О сорбционных свойствах (со)полимерных гидрогелей акриловой кислоты // Доповіді Національної академії наук України.-2003.-№2.-С.136-140.

15. Самченко Ю.М., Покровский В.А., Ульберг З.Р., Чуйко А.А. Масс-спектрометрическое исследование термолиза сополимерных гидрогелей на основе акриламида и акриловой кислоты // Доповіді Національної академії наук України.-2004.-№4.-С. 142-147.

16. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А., Ковзун И.Г., Проценко И.Т. Реологические свойства акриламидных гидрогелей // Коллоидный журнал.-2004.-Т.66, №3.-С. 396-400.

31

Samchenko Yu.M., Ul’berg Z.R., Komarskii S.A., Kovzun I.G., Protsenko I.T. Rheological Properties of Acrylamide Hydrogels // Colloid Journal.- 2004.- Vol.66, №3.-P. 396-400.

17. Самченко Ю.М., Герцюк М.Н. Оптимизация отмывки полиакриламидного геля от остаточных мономеров // Журнал хроматографічного товариства.-2005.-Т.5, №3.-С. 11-18.

18. Иванченко Л.А., Самченко Ю.М., Пинчук Н.Д., Панченко Л.М., Смилянец Е.А., Куда А.А., Кучерук И.В. Композитный материал на основе гидрогелевого сополимера акриламида с акрилонитрилом // Український медичний альманах.-2005.-Т.8, № 2.-С. 57-58.

19. Косенко О.О., Лукаш Л.Л., Самченко Ю.М., Рубан Т.А., Ульберг З.Р., Лукаш С.І. Кополімерні гідрогелеві мембрани для іммобілізації та культивування стовбурових клітин людини // Біополімери і клітина.-2006.-Т.22, №2-С.143-148.

20. Самченко Ю.М., Цирина В.В., Альтшулер М.А. Сорбционные свойства дисперсных сополимерных гидрогелей // Катализ и нефтехимия.-2006.- №14.- С. 112-115.

21. Самченко Ю.М., Атаманенко И.Д., Полторацкая Т.П., Ульберг З.Р. Состояние воды в мелкодисперсных гидрогелях на основе акриламида и акриловой кислоты // Коллоидый журнал.–2006-T.68, №5. – С.670-673.

Samchenko Yu.M., Atamanenko I.D., Poltoratskaya T.P., Ul’berg Z.R., The State of Water in Finely Disperse Hydrogels Based on Acrylamide and Acrylic Acid // Colloid Journal.-2006.-Vol.68, №5.-P. 613-616.

22. Косенко О.О., Лукаш Л.Л., Самченко Ю.М., Рубан Т.О., Ульберг З.Р., Лукаш С.І., Галаган Н.П. Штучний еквівалент шкіри на основі кополімерних гідрогелевих мембран з іммобілізованими стовбуровими клітинами людини // Біополімери і клітина.-2006.-Т.22, №6. С. 446-451.

23. Самченко Ю.М., Пасмурцева Н.А., Альтшулер М.А. Сорбционные свойства (со)полимерных гидрогелей с наноразмерной структурой пор // Катализ и нефтехимия.-2007.-№15.-С. 16-20.

24. Самченко Ю.М., Пасмурцева Н.А., Ульберг З.Р. Гидрогелевые нанореакторы медицинского назначения //Доповіді Національної академії наук України.-2007.-№2.-С. 146-150.

25. Патент України № 25641А, МПК 6 А61К9/00, А61К9/22.Основа для лікарської форми, спосіб її отримання та лікарська форма / Самченко Ю.М., Ульберг З.Р. -Бюл. 6.-25.12.1998.

26. Патент Российской федерации N 2191034, МПК 7 А61L15/20, А61L15/60, А61L15/44, А61К9/70. Гелеобразная лекарственная форма / Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарский С.А. – Бюл. 29.-20.10.2002.

32

27. Патент України №37495, МПК 7 А61К47/06. Лікарська форма. / Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарський С.А.

28. Патент України №39654, МПК 7 А61М27/00. Спосіб дренування гнійних ран / Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Лихота А.М. Немиро С.А. – Бюл. 6.-15.06.2004.

29. Патент України на корисну модель №13052, МПК7 A61L 27/52 Спосіб отримання гідрогелю медичного призначення / Самченко Ю.М. – Бюл. 3.-15.03.2006.

30. Патент України на корисну модель №20134, МКІ 7 А61L27/52 Полімерний гідрогель біомедичного призначення / Самченко Ю.М., Лукаш Л.Л., Косенко О.О., Ульберг З.Р., Рубан Т.О., Козинець Г.П.- Бюл. 1.-15.01.2007.

31. Samchenko Yu., Ulberg Z., Socolyuk A. Synthetic hydrogels based on acrylic comonomers // Proc. Faraday discussion. №101 “Gels“.-Paris (France), 1995.- P. 4.

32. Samchenko Yu., Rudyak S., Kokosha N., Pertsov N. Hydrogel medicinal systems of prolonged action // Europhysics conference abstracts.-Balatonszeplak (Hungary), 1995.-Vol.19G.- P. 33.

33. Самченко Ю.М. Гидрогелевые препараты с повышенной биосовместимостью // Тезисы I Международного симпозиума “Разработка и внедрение новых полимерных имплантантов для пластической хирургии “.-Киев, 1996.-С. 47-49.

34. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р., Комарський С.А., Ступаренко Г.Б. Протиопiковий гідрогелевий матеріал багатофункціональної дії "Акваскін" // Матеріали V національного з'їзду фармацевтів України “Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті”.-Харків, 1999.- С. 199-200.

35. Samchenko Yu., Pavlyk B., Zavgorodnyi I., Mamyshev I. Rarely Cross-linked Hydrogels and their Medical Applications // Conference Pre-Prints. 9th International Conference on Polymers in Medicine & Surgery.-Krems, Austria: 2000.-P.371-380.

36. Альтшулер М.А., Халявко Н.П., Самченко Ю.М., Радзиевский Е.В., Чистякова И.Н., Пасмурцева Н.А. Ресурсосберегающие процессы в дисперсных системах с фазовыми переходами // Тези доповідей VIII Міжнар. конф. «Ресурсоенергозбереження у ринкових відносинах».-Київ, 2001.-С. 5-6.

37. Самченко Ю.М., Ульберг З.Р. Гидрогели на основе акриловых мономеров // Тезисы докладов II Международной конференции «Коллоид-2003» - Минск, 2003.- С. 206 (узагальнення отриманих результатів).

38. Самченко Ю.М., Покровський В.О., Смілянець О.П., Ульберг З.Р. Кополімерні гідрогелі на основі акрилових мономерів // Тези доповідей Х Української конференції з високомолекулярних сполук.-Київ, 2004.-С. 241.

33

39. Кондратенко П.О., Самченко Ю.М., Полторацька Т.П., Ульберг З.Р. Гідрогелеві нанореактори для отримання високодисперсних колоїдних металів // Тези доповідей Х Української конференції з високомолекулярних сполук. Київ, , 2004.-С. 241.

40. Альтшулер М.А., Самченко Ю.М. Микро- и нано-гетерогенные материалы и системы в аспекте химмотологии. // Матеріали I Міжнародної науково-технічної конференції «Проблеми хіммотології».- Київ, 2006.- С. 66-68.

41. Самченко Ю.М., Косенко О.А., Покровский В.А., Герцюк М.Н., Ульберг З.Р. Методы контроля содержания остаточных мономеров в сополимерных гидрогелях медицинского назначения //Тези доповідей наукової конференції “Аналітичний контроль якості та безпеки продукції промислового виробництва і продовольчої сировини”.- Одеса, 2006.- С. 67-68.

42. Gercyuk M.M., Samchenko Yu.M. Chromatographic Research of Polyacrylamide Cleaning from Monomer / Proc. of the XXI International Symposium on Physico-Chemical Methods of Separation “Ars Separatoria 2006”.- Torun (Poland), 2006.-P. 90-91.

43. Косенко О.А., Самченко Ю.М., Ульберг З.Р.. Смачивание сополимерных гидрогелей медицинского назначения / Тезисы Международной конференции-школы “Коллоидные системы. Свойства, материалы, применение”.- Одесса, 2006.- С. 69-70.

44. Самченко Ю.М., Косенко О.О., Ульберг З.Р., Немиро С.А. Гідрогелеві матеріали медичного призначення / Тези доповідей Світової федерації українських лікарських товариств.- Полтава, 2006.- С. 513-514.

45. Kosenko O.A., Samchenko Yu.M., Ulberg Z.R. Surface properties of copolymeric hydrogels of medical purpose / Proc. of X Ukrainian-Polish Symposium “Theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their thechnological applications”.-Lviv, 2006.- Part. 1.- P. 166-167.