Влияние электронно-лучевой обработки на стерильность, состав и свойства полимерных/кальций-фосфатных покрытий, содержащих ванкомицин или 5-фторурацил

В работе изучено влияние электронно-лучевой обработки на химическую и морфологическую стабильность полимерных/кальций-фосфатных покрытий на медицинских имплантатах, содержащих антибиотик ванкомицин или противоопухолевый цитостатик 5-фторурацил. Разработанные многослойные системы доставки лекарственных средств, содержащие органические и неорганические компоненты, подвергались бета-облучению на линейном ускорителе электронов ИЛУ-6 при дозах облучения 10, 20 и 30 кГр жестким (однократное облучение) и мягким (многократное облучение для набора дозы) способами. Электронно-микроскопические и спектральные исследования показали превосходную морфологическую и химическую устойчивость разработанных композитов к воздействию бета-излучения. Термическая стабильность органических компонентов в составе композитов, таких как сополимер PLGA, ванкомицин, 5-фторурацил, сохранялась при температурах ниже 70, 155 и 80°C, соответственно, что исключает применение методов термической стерилизации для разработанных композитов. Препараты ванкомицин и 5-фторурацил, как в свободной форме, так и в составе носителей, продемонстрировали превосходную химическую стабильность (более 97 %) к электронно-лучевой обработке. Бета–излучение с увеличением дозы до 30 кГр вызывало небольшое, в 1,1-1,7 раза, снижение молекулярной массы высокомолекулярного сополимера PLGA (Mw=40000-55000 Да), как в свободном виде, так и в составе носителей. Разработанные композитные носители лекарственных средств показали превосходную стерильность и антибактериальную активность в течение 6 месяцев хранения после электронно-лучевой обработки.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект № FWRW-2021-0007 и проекта РНФ № 21-73-10265.
Komarova E.G., Akimova E.B., Mikhailenko M.A., Antonov I.M., Senkina E.I., Kazantseva E.A. Effect of electron beam irradiation on the sterility, chemistry and morphology of the PLGA-doped CaP coatings containing vancomycin or 5-fluorouracil. Surfaces and Interfaces 72 (2025) 107354. Doi: 10.1016/j.surfin.2025.107354 (Impact Factor 6.3, Q1)