О стабильности характеристик растворов диацетата целлюлозы с йодсодержащим рентгеноконтрастным веществом и твердых эмболов на их основе

Цели. Среди используемых материалов для эмболизации большой интерес представляют жидкие эмболизирующие агенты на основе растворов биологически совместимых полимеров. Такие композиции способны осуществлять надежную преднамеренную окклюзию разветвленной сосудистой сети благодаря формированию твердого эмбола непосредственно в организме пациента. Для обеспечения безопасности и эффективности такого материала важны стабильность исходного состава и итогового эмбола. Целью работы являлось долговременное изучение стабильности эмболизирующих растворов полимера (диацетата целлюлозы) и рентгеноконтрастной добавки йогексола в диметилсульфоксиде, а также эмболов на их основе, выдержанных в водной среде.

Методы. Исследование стабильности исходных растворов, выдерживаемых в течение 45 суток при температуре 60°С («ускоренное старение», соответствующее трем годам хранения при 23 ± 2℃), проводили методом ротационной вискозиметрии на ротационном вискозиметре Brookfield DV2T RV с рабочим узлом в виде двух коаксиальных цилиндров и методом спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра при помощи спектрофотометра Cary 60 UV-Vis. Долговременную стабильность эмболов в водных средах исследовали методом гель-проникающей хроматографии на хроматографе Gilson (Япония) с рефрактометрическим детектированием и методом газовой хроматографии на хроматографе Agilent 6890 N с колонкой DB-5MS (30 × 0.25 × 0.5 мкм), снабженным масс-спектрометрическим детектором Agilent 5973 N.

Результаты. Показано, что при «ускоренном» хранении растворов диацетата целлюлозы и йогексола в темноте не наблюдались изменения коэффициента вязкости (0.268 ± 0.0049 Па∙с при 25°С) и количественного содержания связанного йода (50.1 ± 1.0 мг/мл). Однако при хранении растворов йогексола в диметилсульфоксиде при естественном освещении отщеплялся свободный йод в малых количествах. При хранении эмболов, состоящих из диацетата целлюлозы, в водной среде в течение восьми лет, молекулярная масса полимера (60 кДа) не изменилась. В вытяжке водной среды также отсутствовали предполагаемые продукты деструкции диацетата целлюлозы.

Выводы. Модельный эмболизирующий состав, состоящий из диацетата целлюлозы и йогексола в диметилсульфоксиде, является стабильным при хранении в отсутствии света. Сформированные твердые эмболы при хранении в водной среде остаются стабильными по крайней мере в течение восьми лет.

1. Дан В.Н. Ангиодисплазии (врожденные пороки развития сосудов). М.: Вердана; 2008, 200 с. ISBN 978-5-901439-30-2

2. Chabrot P., Boyer L. Embolization. Springer; 2014, 453 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-5182-1

3. Varghese K., Adhyapak S. Therapeutic Embolization. Springer; 2017, 133 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42494-1

4. Goode J.A., Matson M.B. Embolisation of cancer: what is the evidence? Cancer Imaging. 2004;4(2):133–141. https://doi.org/10.1102/1470-7330.2004.0021

5. Alluhaybi A.A., Abdulqader S.B., Altuhayni K., AlTurkstani A., Kabbani A., Ahmad M. Preoperative trans-arterial embolization of a giant scalp congenial hemangioma associated with cardiac failure in a premature newborn. J. Int. Med. Res. 2020;48(12):1–7. https://doi.org/10.1177/0300060520977589

6. Potts M.B., Zumofen D.W., Raz E., Nelson P.K., Riina H.A. Curing arteriovenous malformations using embolization. Neurosurg. Focus. 2014;37(3);E19. https://doi.org/10.3171/2014.6.FOCUS14228

7. Orron D.E., Bloom A.I., Neeman Z. The role of transcatheter arterial embolization in the management of nonvariceal upper gastrointestinal bleeding. Gastrointest. Endosc. Clin. North Am. 2018;28(3):331–349. https://doi.org/10.1016/j.giec.2018.02.006

8. Дан В.Н., Сапелкин С.В., Легонькова О.А., Цыганков В.Н., Варава А.Б., Кедик С.А., Жаворонок Е.С., Панов А.В. Материалы и методы эндоваскулярного лечения артериовенозных мальформаций: возможности и проблемы. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2016;19(7):3–11. https://www.elibrary.ru/whpuev

9. Guimaraes M., Lencioni R., Gary P. Embolization Therapy: Principles and Clinical Applications. Wolters Kluwer Health; 2014. 816 p.

10. Hoshino J., Ubara Y., Suwabe T., Sumida K., Hayami N., Mise K., Hiramatsu R., Hasegawa E., Yamanouchi M., Sawa N., Takei R., Takaichi K. Intravascular embolization therapy in patients with enlarged polycystic liver. Am. J. Kidney Dis. 2014;63(6):937–944. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2014.01.422

11. Решетняк Д.В., Жаворонок Е.С., Легонькова О.А., Оганнисян А.С., Панов А.В., Кедик С.А. Современные жидкие эмболизирующие агенты на основе полимеров: состав, свойства и области применения. Обзор. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2021;6:3–13. https://doi.org/10.31044/1994-6260-2021-0-6-3-13

12. Легонькова О.А., Дан В.Н., Сапелкин С.В., Кедик С.А., Жаворонок Е.С., Панов А.В., Асанова Л.Ю., Огаркова П.Л., Шилов М.С. Закономерности формирования эмболов в водной среде из жидких растворов полимеров. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016;6:9–15. https://www.elibrary.ru/wfnipv

13. Легонькова О.А., Стаффорд В.В., Оганнисян А.С., Панов А.В., Жаворонок Е.С., Кедик С.А., Позябин С.В., Чупин А.В., Сапелкин С.В., Алекян Б.Г. Оценка безопасности и эффективности ацетата целлюлозы при моделировании эмболизации бедренной артерии кролика. Эндоваскулярная хирургия. 2021;8(4):398–411. https://doi.org/10.24183/2409-4080-2021-8-4-398-411

14. Легонькова О.А., Стаффорд В.В., Оганиссян А.С., Жаворонок Е.С., Панов А.В., Винокурова Т.И., Кедик С.А. Влияние природы рентгеноконтрастных веществ на поведение эмболизирующих систем in vivo. Биотехнология. 2022;37(3):62–69. https://doi.org/10.56304/S0234275822030048

15. Tokunaga K., Kinugasa K., Meguro T., Sugiu K., Nakashima H., Mandai Sh., Ohmoto T. Curative treatment of cerebral arteriovenous malformations by embolisation using cellulose acetate polymer followed by surgical resection. Journal of Clinical Neuroscience. 2000;7(Suppl. A):1–5. https://doi.org/10.1054/jocn.2000.0700

16. Wright K.C., Greff R.J., Price R.E. Experimental evaluation of cellulose acetate NF and ethylene-vinyl alcohol copolymer for selective arterial embolization. J. Vascul. Int. Radiol. 1999;10(9): 1207–1218. https://doi.org/10.1016/S1051-0443(99)70221-6

17. Tokunaga K., Kunigasa K., Kawada S., Nakashima H., Tamiya T., Hirotsune N., Mandai Sh., Ohmoto T. Embolization of cerebral arteriovenous malformations with cellulose acetate polymer: a clinical, radiological, and histological study. Neurosurgery. 1999;44(5):981–989. https://doi.org/10.1097/00006123-199905000-00026

18. Brayton C.F. Dimethyl sulfoxide (DMSO): a review. Cornell Veter. 1986;76(1):61–90.

19. Madsen B.K., Hilscher M., Zetner D., Rosenberg J. Adverse reactions of dimethyl sulfoxide in humans: a systematic review. F1000Res. 2019;7:1746. https://doi.org/10.12688/f1000research.16642.2

20. Lord J., Britton H., Spain S.G., Lewis A.L. Advancements in the development on new liquid embolic agents for use in therapeutic embolization. J. Mater. Chem. B. 2020;8(36): 8207–8218. https://doi.org/10.1039/d0tb01576h

21. Hu J., Albadawi H., Chong B.W., Deipolyi A.R., Sheth R.A., Khademhosseini A., Oklu R. Advances in biomaterials and technologies for vascular embolization. Adv. Mater. 2019;31(33):e1901071. https://doi.org/10.1002/adma.201901071

22. Tian L., Lu L., Feng J., Melancon M.P. Radiopaque nano and polymeric materials for atherosclerosis imaging, embolization and other catheterization procedures. Acta Pharm. Sinica B. 2018;8(3):360–370. https://doi.org/10.1016/j.apsb.2018.03.002

23. Решетняк Д.В., Жаворонок Е.С., Легонькова О.А., Оганнисян А.С., Панов А.В., Кедик С.А. Спектрофотометрическое исследование взаимодействия ароматических и алифатических йодсодержащих веществ с диметилсульфоксидом. Клеи. Герметики. Технологии. 2022;5:25–31. https://doi.org/10.31044/1813-7008-2022-0-5-25-31

24. Клюбин В.В., Клюбина К.А., Маковецкая К.Н. Спектро метрический метод определения несвязанного йода в йодированных эфирах жирных кислот. Оптика и спектроскопия. 2018;124(1):56–59. http://dx.doi.org/10.21883/OS.2018.01.45357.135-17

25. Giordano M.C., Bazán J.C., Arvia A.J. The interaction of iodine with dimethylsulphoxide in carbon tetrachloride solutions. J. Inorg. Nuclear Chem. 1966;28(5):1209–1214. https://doi.org/10.1016/0022-1902(66)80447-5

26. Thomsen H.S., Bellin M.-F., Jakobsen Ja.A., Webb Ju.A.W. Contrast media classification and terminology. In: Thomsen H., Webb Ju. (Eds.). Contrast Media. Safety Issues and ESUR Guidelines. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag; 2014. P. 3–11. https://doi.org/10.1007/174_2013_864

27. Никулин А.В., Мартынов Л.Ю., Габаева Р.С., Лазов М.А. Разработка новой инверсионно-вольтамперометрической методики определения неорганического йода в слоевищах ламинарии (Laminariae thalli L.) для контроля качества сырья в условиях заводских лабораторий. Тонкие химические технологии. 2024;19(4):372–383. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2024-19-4-372-383