Физико-химические свойства нанокомпозитного гидрогелевого покрытия на текстильном носителе для лечения ран
А.И. Ковтун, А.Г. Мисюра
Институт прикладных проблем физики и биофизики Национальной академии наук Украины
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.717
Оригинальная статья
Аннотация: Нанотехнологии с использованием биополимеров находят широкое применение в биомедицинских приложениях. В данной работе разработаны нанокомпозитные гидрогели на основе природных (хитозан, карбоксиметилцеллюлоза) и синтетических (поливиниловый спирт) полимеров с наночастицами серебра для нанесения на текстильный носитель. В качестве сшивающих реагентов при создании гидрогелей использовали диальдегид карбоксиметилцеллюлозы и борную кислоту. Были определены физико-химические свойства (сорбционная способность при одностороннем контакте с модельной средой, степень набухания, паропроницаемость, капиллярность) гидрогелевых покрытий на текстильном носителе, и кинетика выхода лекарственных веществ (лидокаин, диоксидин), включенных в состав гидрогелей. Показано, что материалы с двухслойным покрытием характеризуются более высокими сорбционными свойствами по отношению к физиологическому раствору и более длительным выходом лекарственных средств, чем материалы с однослойным покрытием. Выход лекарственных веществ из двухслойных покрытий происходит в два этапа с максимальным высвобождением в течение двух суток. Полученные текстильные материалы с пленочным нанокомпозитным гидрогелевым покрытием могут найти применение в качестве перевязочных средств при лечении ран.
Ключевые слова: гидрогель, наночастицы серебра, текстиль, хитозан, поливиниловый спирт, диальдегид карбоксиметилцеллюлозы, кинетика выхода лекарственных веществ, перевязочное средство, лечение ран
- Ковтун Анна Игоревна – к.х.н., научный сотрудник отдела биофизики, Институт прикладных проблем физики и биофизики Национальной академии наук Украины
- Мисюра Анатолий Григорьевич – д.б.н., заведующий отделом биофизики, Институт прикладных проблем физики и биофизики Национальной академии наук Украины
Ссылка на статью:
Ковтун, А.И. Физико-химические свойства нанокомпозитного гидрогелевого покрытия на текстильном носителе для лечения ран / А.И. Ковтун, А.Г. Мисюра // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 717-727. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.717.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Salgueiro, A.M. k-Carrageenan hydrogel nanocomposites with release behavior mediated by morphological distinct Au nanofillers / A.M. Salgueiro, A.L. Daniel-da-Silva, S. Fateixa, T. Trindade / Carbohydrate Polymers. – 2013. – V. 91. – I. 1. – P. 100-109. DOI: 10.1016/j.carbpol.2012.08.004.
2. Daniel-da-Silva, A.L. Impact of magnetic nanofillers in the swelling and release properties of k-carrageenan hydrogel nanocomposites / A.L. Daniel-da-Silva, J. Moreira, R. Neto et al. / Carbohydrate Polymers. – 2012. – V. 87. – I. 1. – P. 328-335. DOI: 10.1016/j.carbpol.2011.07.051.
3. Hezaveh, H. The effect of nanoparticles on gastrointestinal release from modified k-carrageenan nanocomposite hydrogels / H. Hezaveh, I.I. Muhamad / Carbohydrate Polymers. 2012. – V. 89. – I. 1. – P. 138- 145. DOI: 10.1016/j.carbpol.2012.02.062.
4. Dhiman, N.K. Hierarchically aligned nano silver/chitosan-PVA hydrogel for point-of-use water disinfection: contact-active mechanism revealed / N.K. Dhiman, S. Agnihotri // Environmental Science: Nano. – 2020. – V. 7. – I. 8. – P. 2337-2350. DOI: 10.1039/d0en00405g.
5. Narayanan, K.B. Dual-crosslinked poly(vinyl alcohol)/sodium alginate/silver nanocomposite beads – A promising antimicrobial material / K.B. Narayanan, S.S. Han // Food Chemistry. – 2017. – V. 234. – P. 103-110. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.04.173.
6. Eghbalifam, N. Antibacterial silver nanoparticles in polyvinyl alcohol/sodium alginate blend produced by gamma irradiation / N. Eghbalifam, M. Frounchi, S. Dadbin // International Journal of Biological Macromolecules. – 2015. – V. 80. – P. 170-176. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2015.06.042.
7. Abou-Okeil, A. Wound dressing based on nonwoven viscose fabrics / A. Abou-Okeil, A.M. Sheta, A. Amr, M.A. Ali. / Carbohydrate Polymers. – 2012. – V. 90. – I. 1. – P. 658-666. DOI: 10.1016/j.carbpol.2012.05.093.
8. Shanmugasundaram, O.L. Chitosan coated cotton yarn and its effect on antimicrobial activity / O.L. Shanmugasundaram // Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. – 2006. – V. 5. – I. 3. – P. 1-6.
9. Grgac, S.F. The Chitosan implementation into cotton and polyester/cotton blend fabrics / S.F. Grgac, A. Tarbuk, T. Dekanić et al. / Materials. – 2020. – V. 13. – I. 7. – Art. № 1616. 19 p. DOI: 10.3390/ma13071616.
10. Singh, B. Sterculia crosslinked PVA and PVA-poly(AAm) hydrogel wound dressings for slow drug delivery: Mechanical, mucoadhesive, biocompatible and permeability properties / B. Singh, L. Pal / Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. – 2012. – V. 9. – P. 9-21. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.01.021.
11. Wang, Q. Properties of chitosan/poly(vinyl alcohol) films for drug-controlled release / Q. Wang, Y. Du, L. Fan / Journal of Applied Polymer Science. – 2005. – V. 96. – I. 3. – P. 808-813. DOI: 10.1002/app.21518
12. Pinho, E. Cotton-hydrogel composite for improved wound healing: Antimicrobial activity and anti-inflammatory evaluation-Part 2 / E. Pinho, R.C. Calhelha, I.C.F.R. Ferreira, G. Soares // Polymers for Advanced Technologies. – 2019. – V. 30. – I. 4. – P. 863-871. DOI: 10.1002/pat.4519.
13. Thu, H.-E. Alginate based bilayer hydrocolloid films as potential slow-release modern wound dressing / H.-E. Thu, M.H. Zulfakar, S.-F. Ng // International Journal of Pharmaceutics. – 2012. – V. 434. – I. 1-2. – P. 375- 383. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2012.05.044.
14. Han, F. Alginate/chitosan based bi-layer composite membrane as potential sustained-release wound dressing containing ciprofloxacin hydrochloride / F. Han, Y. Dong, A. Song, R. Yin, S. Li. / Applied Surface Science. – 2014. – V. 311. – P. 626-634. DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.05.125.
15. Кистерская, Л.Д. Исследование физико-химических свойств и противомикробной активности наносупензий серебра / Л.Д. Кистерская, В.В. Зозуля, В.М. Перевертайло и др. // Наноструктурное материаловедение. – 2009. – № 2. – C. 33-39 (на украинском).
16. Кистерская, Л.Д. Инновационная технология производства биосовместимых нонодезинфектантов нового поколения / Л.Д. Кистерская, О.Б. Логинова, В.В. Садохин, В.П. Садохин / Вестник НАН Украины. – 2015. – № 1. – C. 39-48 (на украинском).
17. Пат. № 92557, Украина МПК А61L 15/16, A61F 13/15. Многослойный материал для аппликаций с биологически-активным покрытием / Мисюра А.Г., Конопля М.М., Ковтун А.И.; заявитель и патентообладатель Институт прикладных проблем физики и биофизики НАН Украины. – № u201401984; заявл 27.02.2014, опубл. 26.08.2014, Бюл. № 16. – 6 c.
18. Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств: ГОСТ 3816-81 (ИСО 811-81). – Взамен ГОСТ 3816-61, ГОСТ 17-251-73; введ. 01.07.1982. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. – 12 с.