Полидиоксанон

Полидиоксанон — это синтетический биосовместимый полимер, относящийся к классу сложных полиэфиров, который используется в медицине для производства рассасывающихся хирургических шовных материалов. Отличается высокой прочностью на разрыв, длительным сроком биодеградации и низкой тканевой реакцией, что делает его предпочтительным выбором для ушивания ран и тканей, испытывающих значительное механическое напряжение.

История

Полидиоксанон (ПДО) был впервые синтезирован в 1970-х годах в рамках поиска новых материалов для рассасывающихся шовных нитей, способных сохранять прочность дольше, чем существовавшие на тот момент полигликолид (PGA) и полиглактин (PGLA). Коммерческое внедрение полидиоксаноновых нитей под торговой маркой PDS (Ethicon, США) началось в 1981 году. В 1980-х годах материал получил широкое распространение в хирургии, особенно в кардиохирургии, ортопедии и абдоминальной хирургии, где требуется длительная поддержка тканей. В России и странах СНГ полидиоксанон начал применяться с середины 1990-х годов, сначала в виде импортных нитей, а затем и в составе отечественных шовных материалов (например, «ПДО-Р»).

Химические и физические свойства

Химическая структура

Полидиоксанон представляет собой полимер п-диоксанона — циклического эфира, содержащего две эфирные группы в шестичленном кольце. Молекулярная формула мономера: C₄H₆O₃. Полимеризация осуществляется по механизму раскрытия цикла (ROP) в присутствии катализаторов (например, октоата олова) при температурах 80–120 °C. Полученный полимер имеет линейную структуру с повторяющимися звеньями [-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CO-]ₙ.

Физические характеристики

• Прочность на разрыв: высокая, сопоставимая с нерассасывающимися полипропиленовыми нитями.
• Модуль упругости: низкий, что обеспечивает нитям гибкость и хорошие манипуляционные свойства.
• Плотность: около 1,3 г/см³.
• Температура плавления: 110–115 °C.
• Температура стеклования: около -10 °C (в аморфном состоянии).

Биодеградация

Полидиоксанон подвергается гидролитическому расщеплению в тканях организма. Процесс деградации происходит в два этапа:

1. Гидролиз эфирных связей с образованием низкомолекулярных олигомеров и мономеров (п-диоксанона).
2. Метаболизм продуктов распада до углекислого газа и воды через цикл Кребса.

Полная резорбция нити занимает от 180 до 210 дней. Ключевые показатели потери прочности:

• 50% исходной прочности сохраняется через 6 недель после имплантации.
• 25% — через 12 недель.
• Полная потеря прочности к 16–20 неделям.

Применение в медицине

Хирургические шовные нити

Основное применение полидиоксанона — производство монофиламентных рассасывающихся шовных нитей. Монофиламентная структура (нить из одного волокна) снижает риск капиллярного эффекта и инфицирования раны. Нити выпускаются различных диаметров (от 0,1 до 0,8 мм) и длин, часто с иглами из нержавеющей стали. Полидиоксаноновые нити используются в:

• Кардиохирургии: для ушивания аорты, коронарных артерий, клапанов сердца.
• Абдоминальной хирургии: для закрытия апоневроза, грыжесечения, кишечных анастомозов.
• Ортопедии: для фиксации сухожилий, связок, костных фрагментов.
• Пластической и реконструктивной хирургии: для подкожных швов, послеоперационных рубцов.

Другие медицинские изделия

Помимо нитей, полидиоксанон применяется в производстве:

• Сетчатых имплантатов для герниопластики (в комбинации с другими полимерами).
• Клипс и скоб для эндоскопической хирургии.
• Каркасов для тканевой инженерии (в экспериментальных исследованиях).

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Длительное сохранение прочности: позволяет использовать нити в тканях, требующих длительной поддержки (например, сухожилия, фасции).
• Низкая тканевая реакция: минимальная воспалительная реакция по сравнению с плетёными рассасывающимися нитями.
• Монофиламентная структура: снижает риск бактериального обсеменения.
• Биосовместимость: не вызывает токсических или аллергических реакций.

Недостатки

• Высокая стоимость: полидиоксаноновые нити дороже полигликолидных и полиглактиновых аналогов.
• Сложность вязания узлов: монофиламентные нити требуют большего числа узлов (обычно 5–6) для надёжной фиксации.
• Чувствительность к механическим повреждениям: при зажиме инструментами нить может терять прочность.
• Ограниченная цветовая маркировка: обычно нити окрашиваются в фиолетовый или синий цвет для видимости в операционном поле.

Сравнение с другими рассасывающимися материалами

Интересные факты

• Полидиоксанон является одним из немногих рассасывающихся полимеров, который сохраняет прочность более 6 недель, что делает его незаменимым в ортопедии.
• В 2010-х годах разработаны модифицированные версии ПДО с добавлением антибактериальных покрытий (например, триклозан) для снижения риска инфекции.
• В России полидиоксаноновые нити производятся, в частности, на предприятии «Медполимер» (Санкт-Петербург) под маркой «ПДО-М».

Источники

• Chu, C. C. (2013). Wound Closure Biomaterials and Devices. CRC Press.
• Ethicon, Inc. (2020). PDS Plus Antibacterial Suture: Product Information.
• ГОСТ Р 51609-2000 «Изделия медицинские. Классификация в зависимости от потенциального риска применения».
• Медицинский журнал «Хирургия» (2021), № 4, статья «Сравнительная характеристика рассасывающихся шовных материалов».
• Патент РФ № 2543645 «Способ получения полидиоксанона для медицинских целей» (2015).