ВЗАИМОСВЯЗЬ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЕЙ И КРИОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ АЛЬГИНАТА НАТРИЯ И ХИТОЗАНА
УДК 544.77
Аннотация
Нетканые волокнисто-пористые материалы на основе морских полисахаридов представляют особый интерес в различных областях медицины и фармакологии, в частности, для создания новых эффективных раневых покрытий. Настоящая работа посвящена получению криогелей биомедицинского назначения на основе полиэлектролитного комплекса альгинат натрия-хитозан с введением микрочастиц карбоната кальция. Методом ротационной вискозиметрии показано влияние концентрации полиэлектролитов и количества вводимого карбоната кальция на реологические свойства гидрогелей на основе полиэлектролитного комплекса альгинат натрия-хитозан. Установлено, что зависимость эффективной вязкости и предельного напряжения сдвига гидрогелей от концентрации полиэлектролитов и количества вводимого карбоната кальция носит экстремальный характер с максимумом при концентрации полиэлектролитов, равной 2.5 г/л, и содержанием карбоната кальция в количестве 20% от массы полиэлектролитного комплекса. При концентрации 2.5 г/л макромолекулы противоположно заряженных полиэлектролитов находятся на наиболее энергетически выгодном расстоянии, что способствует формированию прочной структуры полиэлектролитного комплекса, в результате чего наблюдается увеличение вязкости системы. Более низкие значения вязкости гидрогелей, полученных при концентрации полисахаридов выше или ниже 2.5 г/л, свидетельствуют о формировании менее прочных структур полиэлектролитного комплекса, что связано с менее эффективными взаимодействиями между альгинатом и хитозаном в области этих концентраций. Текстура полученного материала была охарактеризована методом азотной порометрии. Показано, что криогель на основе полиэлектролитного комплекса альгинат натрия – хитозан имеет развитую мезопористую структуру и площадь удельной поверхности 30 м2/г. Благодаря полиэлектролитной природе и пористой структуре материала полученный криогель способен удерживать до 15 г жидкости при сохранении формы, что особенно важно при создании материалов биомедицинского назначения. На примере лекарственного вещества антибиотика левомицетина показана возможность применения криогеля для доставки лекарств. Установлено, что в течение восьми часов происходит постепенное высвобождение левомицетина из матрицы криогеля, что открывает перспективы использования полученного материала в качестве основы для создания раневых покрытий с пролонгированным высвобождением лекарственных веществ.
Скачивания
Metrics
Литература
Bektas N., Senel B., Yenilmez E., Ozatik O., Arslan R. Saudi Pharmaceutical Journal. 2020, vol. 28, pp. 87–94. DOI: 10.1016/j.jsps.2019.11.008.
Yao L., Gao H., Lin Z., Dai Q., Zhu S., Li S., Cao X. Chemical Engineering Journal, 2022, vol. 428, Article no. 131005. DOI: 10.1016/J.CEJ.2021.131005.
Akin B., Ozmen M.M. Progress in Biomaterials, 2022, vol. 11, pp. 331–346. DOI: 10.1007/s40204-022-00202-w.
Jing X., Sun Y., Ma X., Hu H. Materials Chemistry Frontiers, 2021, vol. 5, pp. 5595–5616. https://doi.org/10.1039/D1QM00561H.
Shen S., Chen X., Shen Z., Chen H. Pharmaceutics, 2021, vol. 13. Article no. 1666. DOI: 10.3390/pharmaceutics13101666.
Gruppuso M., Turco G., Marsich, E., Porrelli D. Applied Materials Today, 2021, vol. 24. Article no. 101148. DOI: 10.1016/j.apmt.2021.101148.
Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Valchuk N.A., Bogolitsyn K.G., Boitsova T.A., Chukhchin D.G. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2017, vol. 91, pp. 1580–1585. DOI: 10.1134/S0036024417080064.
Rodrigues S., Cardoso L., Da Costa A.M.R., Grenha A. Materials, 2015, vol. 8, pp. 5647–5670. DOI: 10.3390/ma8095268.
Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Boitsova T.A., Bogolitsyn K.G., Valchuk N.A., Kazakov Y.V., Chukhchin D.G. Fibre Chemistry, 2015, vol. 47, pp. 265–272. DOI: 10.1007/s10692-016-9677-6.
Valchuk N.A., Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Boitsova T.A., Bogolitsyn K.G., Ivakhnov A.D., Chukhchin D.G., Bog-danovich N.I. Russian Journal of Physical Chemistry B, 2019, vol. 13, pp. 1121–1124. DOI: 10.1134/S1990793119070224.
Pogodina N.V., Pavlov G.M., Bushin S.V., Melnikov A.B., Lysenko Y.B., Nudga L.A., Tsvetkov V.N. Polymer Sci-ence USSR, 1986, vol. 28, pp. 251–259. DOI: 10.1016/0032-3950(86)90208-X.
Holme H.K., Davidsen L., Kristiansen A., Smidsrod O. Carbohydrate Polymer, 2008, vol. 73, pp. 656–664. DOI: 10.1016/j.carbpol.2008.01.007.
Raymond L., Morin F.G., Marchessault R.H. Carbohydrate Research, 1993, vol. 246, pp. 331–336. DOI: 10.1016/0008-6215(93)84044-7.
Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Boitsova T.A., Bogolitsyn K.G., Valchuk N.A., Chukhchin D.G. Macromolecular Re-search, 2015, vol. 23, pp. 1059–1067. DOI: 10.1007/s13233-015-3140-z.
Sim P., Strudwick X.L., Song Y., Cowin A.J., Garg S. International journal of molecular sciences, 2022, vol. 23, 13655. DOI: 10.1016/j.burns.2019.02.021.
Homayun B., Lin X., Choi H.J. Pharmaceutics, 2019, vol. 11, pp. 1–29. DOI: 10.3390/pharmaceutics11030129.
Meka V.S., Sing M.K., Pichika M.R., Nali S.R., Kolapalli V.R., Kesharwani P. Drug Discovery Today, 2017, vol. 22, pp. 1697–1706. DOI: 10.1016/j.drudis.2017.06.008.
Zakani B., Grecov D. Cellulose, 2020, vol. 27, pp. 9337–9353. DOI: 10.1007/s10570-020-03429-7.
Abka-Khajouei R., Tounsi L., Shahabi N., Patel A.K., Abdelkafi S., Michaud P. Marine Drugs, 2022, vol. 20, pp. 3–64. DOI: 10.3390/md20060364.
Osswald T., Rudolph N. Polymer rheology. Munchen. Carl Hanser. 2015. 225 p.
Andaverde J.A., Wong-Loya J.A., Vargas-Tabares Y., Robles M. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2019, vol. 180, pp. 150–158. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.05.039.
Sergeeva A., Vikulina A.S., Volodkin D. Micromachines, 2019, vol. 10, pp. 357–378. DOI: 10.3390/mi10060357.
Shi P., Zhou D., Zhu Y., Peng B., Shao N., Zan X. ACS Applied Bio Materials, 2021, vol. 4, pp. 1030–1037. DOI: 10.1021/acsabm.0c01475.
Richbourg N.R., Peppas N.A. Progress in Polymer Science, 2020, vol. 105. Article no. 101243. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2020.101243.
Drago L. Microorganisms, 2019, vol. 7. Article no. 278. DOI: 10.3390/microorganisms7090278.
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
