Результат интеллектуальной деятельности: КОНСЕРВАНТ ДЛЯ АНАТОМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

Изобретение относится к области медицины, преимущественно к нормальной и патологической анатомии, зоологии, эмбриологии и может быть использовано при изготовлении макроскопических препаратов для научных и учебных целей, а также для бальзамирования трупов.

Основные трудности изучения биологических объектов связаны с их недолговечностью, обусловленной посмертным разложением органических тканей. Разложение - естественный процесс дезорганизации биологических тканей, обусловленный двумя процессами: аутолизом и гниением. Аутолиз значим на ранних стадиях разложения и обусловлен действием собственных литических ферментов клеток. Под термином «гниение» понимают разрушение органики под действием ферментов различных микроорганизмов.

Существует множество методов сохранения биологического материала, основанных на использовании различных физических (высушивание, замораживание) и химических факторов (консерванты). Кроме того, отдельно выделяют методы фиксации биологических тканей и методы бальзамирования трупов. Фиксация - это обработка биологических тканей веществами, предотвращающими гниение, сохраняющими форму, структуру, окраску и обеспечивающими длительное хранение в специальных фиксирующих растворах; термин применим как к макро-, так и микропрепаратам. Бальзамирование - это обработка трупов человека и животных веществами, предотвращающими гниение, сохраняющими форму, окраску, препятствующими высыханию тканей, изменению их цвета и обеспечивающими длительное хранение трупов в контакте с окружающей средой без их дальнейшей обработки; термин применяется только к трупу или макропрепарату.

В современной анатомической практике для преодоления этого препятствия используются различные методы обработки препарата, предполагающие применение консервирующих средств. Все консервирующие средства по механизму действия могут быть разделены на две группы: дезинфицирующие средства, в основе действия которых лежит денатурация белков и токсичное действие на микробные клетки, и пластинифицирующие средства, создающие в препарате связнодисперсную среду. Первую группу составляют такие соединения, как формальдегид (формалин), фенол, тимол, лизол, этанол, метанол, мышьяковистая кислота, уксусная кислота, соли ртути, хромовая кислота, бихромат калия. Из второй группы следует назвать эпоксидные смолы, силикон, каучук. Также имеются средства, занимающие промежуточное положение и способные как фиксировать препарат подобно антисептикам, так и полимеризоваться в его тканях (Васильев О.Д., Светлов Д.А., Рябинин И.А. Полигексаметиленгуанидин - новый консервант для анатомического бальзамирования // Вопросы морфологии XXI века. - 2008. - Вып. 1. - С. 78-82). В связи с дороговизной и недавним сроком открытия метода пластинации, наиболее часто используют соединения первой группы.

Чаще всего на практике, в качестве консерванта, применяются формалинсодержащие консервирующие растворы (Борзяк Э.И., Усович А.К., Борзяк И.Э., Тузова С.Ю., Ромашев Α.Α., Череминский В.Ю. Техника изготовления анатомических препаратов. - Витебск: ВГМУ, 2010. - С. 26). Однако у данного консерванта имеется множество недостатков. Во-первых, под влиянием формалина изменяются консистенция и размеры препарата: формальдегид денатурирует белки и дегидратирует ткани, что приводит к их уплотнению и сжатию, вследствие чего они теряют эластичность, быстро сохнут и мумифицируются. Во-вторых, формалин изменяет окраску препарата: в результате окисления гемоглобина и превращения его в метгемоглобин ткани приобретают буровато-серый оттенок. Для сохранения цвета и объема препарата приходится применять дополнительные реактивы, что усложняет методику и требует дополнительных финансовых затрат. Кроме того, формалин слабо подавляет жизнедеятельность плесневых грибов, что уменьшает сроки хранения препаратов и приводит к необходимости реставрации. Растворы формалина не стойки при хранении - концентрация постепенно снижается при недостаточно герметично закрытой таре из-за летучести формальдегида, а также мутнеют из-за выпадения белого осадка параформальдегида. При изготовлении и последующем использовании анатомического препарата неизбежен контакт с формалином. Между тем формальдегид является токсичным веществом, проявляет тератогенные, мутагенные и канцерогенные свойства. Особенно неблагоприятно влияние на верхние дыхательные пути и роговицу глаза, обусловленное местнораздражающим и цитотоксическим действием.

Всех этих недостатков лишены препараты, изготовленные с помощью пластинации. Однако этот метод сложен, требует наличия специального дорогостоящего оборудования и реактивов, что препятствует его массовому применению. К тому же этот метод не исключает предварительной фиксации препарата формалином.

В качестве альтернативы формалинсодержащим консервирующим растворам предложен водный раствор диалкилкетонпероксидов - Complucad (Кузнецов Л.Е., Хохлов В.В., Фадеев С.П., Шигеев В.Б. Бальзамирование и реставрация трупов. - Смоленск-Москва: НПО Профиздат, 1999. - С. 121-124). Он мало токсичен и в то же время обеспечивает высококачественную фиксацию анатомических препаратов. К недостаткам применения этого раствора, исключающим его свободное и повсеместное использование, относится его дороговизна, необходимость импорта вследствие сохранения секретности состава и связанные с этим сложности приобретения.

Наиболее близким аналогом предлагаемого консерванта, является водный раствор этилацетата, бензойной кислоты, хлорида цинка и этиленгликоля (Колесник Л.Л., Харибова Е.А., Нечай В.В. Консервирующая жидкость для биологических объектов. // Патент РФ на изобретение №2367155. Опубл. 20.09.2009). Данная консервирующая жидкость выбрана прототипом.

Однако этиленгликоль, используемый в данной жидкости в качестве средства, препятствующего дегидратации, токсичен (ЛД₅₀ для крыс - 4700 мг/кг), а также летуч - его пары раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Особенно опасен продолжительный, хронический контакт с парами этиленгликоля. Другой компонент этой консервирующей жидкости - этилацетат - еще более токсичен (ЛД₅₀ для крыс - 1160 мг/кг) и так же летуч - его пары обладают местнораздражающим действием на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Кроме того, этилацетат при контакте с незащищенной кожей может вызывать дерматит. Таким образом, в состав данной консервирующей жидкости входят токсичные и летучие соединения. К недостаткам этой консервирующей жидкости также можно отнести сложность и многокомпонентность ее состава.

Изобретение направлено на улучшение качества, повышение информативности и эстетичности анатомических препаратов за счет предупреждения изменений их естественной окраски, консистенции и размеров, увеличения срока службы и устранения факторов профессиональной вредности персонала анатомических и патологоанатомических лабораторий, обусловленных применением токсичных консервирующих смесей, осуществляемые посредством замены консерванта, используемого для изготовления и хранения анатомических и патологоанатомических макропрепаратов. Также в задачи изобретения входит замещение импорта консервирующих жидкостей, упрощение и удешевление процесса консервирования биологических объектов. Это достигается путем применения в качестве консерванта анатомических препаратов водного раствора бензоата натрия.

Для этого анатомические препараты отмываются от крови в проточной воде, помещаются для фиксации в 1-10% раствор бензоата натрия, объем которого в 10 раз больше объема фиксируемого органа. Необходимо выдерживать препарат в растворе до достижения концентрации консерванта в его тканях не менее 1%. Препараты больших размеров и трупы консервируют путем инъекции раствора в кровеносные сосуды с последующим погружением препарата в аналогичный раствор. Концентрация бензоата натрия 1-10% в растворе является оптимальной, поскольку при достаточной фиксирующей активности раствора сохраняется высокая безопасность для работающего с ним персонала. При использовании раствора меньшей концентрации (менее 1% бензоата натрия) не достигается достаточная фиксирующая способность консерванта, вследствие чего в тканях препарата продолжается бактериальное разложение. Использование раствора большей концентрации также нецелесообразно, поскольку приводит к появлению местнораздражающего действия раствора и экономически не целесообразно. То, что объем консервирующего раствора должен превышать объем органа в 10 раз установлено опытным путем. Изменение этого соотношения в сторону уменьшения (т.е. будет менее чем в 10 раз) ведет к ухудшению фиксации. Увеличение - экономически не оправданно.

Бензоат натрия представляет собой натриевую соль бензойной кислоты. Это белый порошок без запаха, вкус которого в зависимости от индивидуальных особенностей вкусовых рецепторов может казаться сладковатым, кислым, горьким или безвкусным; легко растворим в воде, труднее - в спирте. Молярная масса 144,11 г/моль; температура плавления 410°C. Обладает выраженной противомикробной и фунгицидной активностью. Применяется в качестве консерванта в пищевой промышленности (Е211) и как отхаркивающее средство в медицине. Не вызывает грубой денатурации белков, приводящей к изменению консистенции и объема тканей. Малотоксичен: ЛД₅₀ при пероральном введении для для крыс - 4980 мг/кг. Растворы бензоата натрия не летучи, не образуют паров, химически стойки, не обладают токсическим и раздражающим действием на верхние дыхательные пути и кожу. Разрешен к применению в качестве пищевой добавки Е211 в странах Европы и СНГ. Используется как консервант при производстве безалкогольных напитков и рыбных пресервов или консервов, а также для увеличения сроков годности соусов, фруктовых и овощных продуктов, колбасных изделий, сыров, кондитерских изделий и обработки упаковочных материалов для пищевых продуктов.

Примеры

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами, рассмотренными ниже.

Для экспериментальной проверки предлагаемого вещества был приготовлен 1% раствор бензоата натрия, в который помещали фиксируемые анатомические макропрепараты (сердце, почка человека). Обследование проводили в разные сроки.

Пример №1.

Биологический объект - сердце взрослого человека, массой 280 г, подвергнут обработке по предлагаемому способу: произведена фиксация путем погружения в 10-кратный объем 1% водного раствора бензоата натрия. Длительность фиксации составляет 7 суток. Получены следующие результаты: цвет объекта - изменен мало, консистенция - упругоэластичная, объем и масса - сохранены полностью.

Пример №2.

Биологический объект - почка взрослого человека, массой 160 г, подвергнут обработке по предлагаемому способу: произведена фиксация путем погружения в 10-кратный объем 1% раствора бензоата натрия. Длительность фиксации составляет 5 суток. Получены следующие результаты: цвет объекта - мало изменен, консистенция - упругоэластичная, объем и масса сохранены полностью, что удовлетворяет практическим требованиям.

Анатомические препараты, фиксированные 1% раствором бензоата натрия, имеют близкую к естественной окраске, не уменьшаются в объеме, сохраняют естественную консистенцию (упруги и эластичны), длительно хранятся в водном растворе бензоата натрия.

При консервации заявленным способом отмечается слабое изменение естественной окраски органа как на внешней поверхности, так и на разрезе. Прогрессирующего обесцвечивания не наблюдается.

Таким образом, заявленный консервант незначительно изменяет окраску органа.

Для оценки изменения консистенции и размеров анатомических препаратов были измерены объем и масса анатомических препаратов до и после заявленным способом.

При консервации препаратов по заявленному способу исходные показатели объема и массы существенно не изменялись. Следовательно, заявленный консервант не изменяет консистенцию и размеры анатомических препаратов.

При изучении сохранности препаратов, консервированных по заявленному способу, установлено, что у препаратов, фиксированных раствором заявленного консерванта, не обнаруживается признаков развития сапрофитной микрофлоры в течение 2-3 лет.

Важным фактором профессиональной вредности для работников анатомических и патологоанатомических лабораторий являются консервирующие жидкости, в состав которых входят токсичные и летучие соединения, обладающие выраженным местнораздражающим и токсическим действием. Длительный контакт с их парами приводит к снижению мукоцилиарного клиренса за счет гибели клеток реснитчатого эпителия дыхательных путей и снижения выработки сурфактанта, что способствует развитию и хронизации инфекционной патологии верхних дыхательных путей. Растворы бензоата натрия не обладают раздражающим действием на слизистую оболочку дыхательных путей, не летучи, вследствие чего не вызывают поражения органов дыхания. Данный консервант малотоксичен, вследствие чего даже при длительном контакте с предлагаемым раствором практически исключаются ситуации, сопровождающиеся нежелательными последствиями для здоровья человека. Он имеет относительно небольшую стоимость и в достаточном количестве производится на территории Российской Федерации.