Для цитирования:
Шуршина А. С., Кулиш Е. И. Изучение процесса диффузии в пленках натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы – лекарственное вещество // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 4. С. 382-390. DOI: 10.18500/1816-9775-2021-21-4-382-390, EDN: RXNNZW
Изучение процесса диффузии в пленках натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы – лекарственное вещество
В работе изучены транспортные свойства лекарственных пленок на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и антибиотика сульфата амикацина. Показано, что процессы сорбции паров воды такими пленками и выхода из них лекарственного вещества проходят в аномальном режиме диффузии, что объясняется замедленностью релаксационных процессов в стеклообразных полимерах, к которым относится и натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы. Увеличение количества введенного лекарственного вещества сопровождается закономерным уменьшением значений коэффициентов диффузии, как сорбции паров воды, так и выхода амикацина из пленок. Отмечается, что сформированные пленки натриевая соль карбоксиметилцеллюлоза–сульфат амикацина в течение суток растворяются в воде и не обеспечивают пролонгированный выход лекарственного препарата. Для уменьшения растворимости пленок в воде была проведена поверхностная модификация полимерной пленки хлоридом кальция. Установлено, что модифицирование не приводит к смене режима диффузии, но сопровождается закономерным изменением коэффициентов диффузии – чем большее время сформированные пленки выдерживались в растворе хлорида кальция, тем меньшие значения имели коэффициенты диффузии сорбции паров воды лекарственными пленками и коэффициенты диффузии выхода лекарственного вещества амикацина из пленки. Утверждается, что поверхностная модификация полимерных пленок на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы является действенным способом придания им эффекта пролонгирования выхода лекарственного препарата.
- Biomedical polymers / ed. M. Jenkins. Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited, 2007. 300 p.
- Bajpai A. K., Shukla S. K., Bhanu S. Responsive Polymer in Controlled Drug Delivery // Progr. Polym. Sci. 2008. Vol. 33, № 1. P. 1088–1118. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.005
- Vilar G., Tulla-Puche J., Albericio F. Polymers and drug delivery systems // Current Drug Delivery. 2012. Vol. 9, № 4. Р. 367–394. https://doi.org/10.2174/156720112801323053
- Uhrich K. E., Cannizzaro S. M., Langer R. S., Shakesheff K. M. Polymeric systems for controlled drug release // Chem. Rev. 1999. № 10. Р. 3181–3198. https://doi.org/10.1021/cr940351u
- Shaik M. R., Korsapati M., Panati D. Polymers in Controlled Drug Delivery Systems // Intern. J. Pharm. Sci. 2012. Vol. 2, № 4. Р. 112–116.
- Soppimath K. S., Aminabhavi T. M., Kulkarni A. R. Biodegradable polymeric nanoparticles as drug delivery devices // J. of Controlled Release. 2001. Vol. 70, № 1. Р. 1–20. https://doi.org/10.1016/S0168-3659(00)00339-4
- Григорьева М. В. Полимерные системы с контролируемым высвобождением биологически активных соединений // Биотехнология. 2011. Т. 4, № 2. С. 9–23.
- Гумаргалиева К. З., Заиков Т. Е., Моисеев Ю. В. Макрокинетические аспекты биосовместимости и биодеградируемости полимеров // Успехи химии. 1994. Т. 63, № 10. С. 905–921. https://doi.org/10.1070/ RC1994v063n10ABEH000122
- Пхакадзе Г. А. Морфологические и биохимические аспекты биодеградации полимеров. Киев : Наукова думка, 1986. 152 с.
- Laschke M. W., Menger M. D. Prevascularization in tissue engineering: Current concepts and future directions // Biotechnology Advances. 2016. Vol. 34, № 2. P. 112–121. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2015.12.004
- Place E. S., Evans N. D., Stevens M. M. Complexity in biomaterials for tissue engineering // Nature Materials. 2009. Vol. 8, № 6. P. 457–470. https://doi.org/10.1038/nmat2441
- Johnson J. L., Jones M. B., Ryan S. O., Cobb B. A. The regulatory power of glycans and their binding partners in immunity // Trends in Immunology. 2013. Vol. 34, № 6. P. 290–298. https://doi.org/10.1016/j.it.2013.01.006
- Wang D. Glyco-epitope Diversity: An Evolving Area of Glycomics Research and Biomarker Discovery // Journal of Proteomics & Bioinformatics. 2014. Vol. 7, № 2. https://doi.org/10.4172/jpb.10000e24
- Pradines B., Bories C., Vauthier C., Ponchel G., Loiseau P. M., Bouchemal K. Drug-Free Chitosan Coated Poly(isobutylcyanoacrylate) Nanoparticles Are Active Against Trichomonas vaginalis and Non-Toxic Towards Pig Vaginal Mucosa // Pharm Res. 2015. Vol. 32, № 4. Р. 1229–1236. https://doi.org/10.1007/s11095-014-1528-7
- Dumitriu S. Polysaccharides. Structural diversity and functional versatility. N.Y. : Marcel Dekker, 2005. 1224 p.
- Abou Taleb M. F., Alkahtani A., Mohamed S. K. Radiation synthesis and characterization of sodium alginate/chitosan/ hydroxyapatite nanocomposite hydrogels: a drug delivery system for liver cancer // Polym. Bull. 2015. Vol. 72, № 4. Р. 725–742. https://doi.org/10.1007/s00289-015-1301-z
- Полимеры медицинского назначения / под ред. С. Манабу. М. : Медицина, 1981. 248 c.
- Ткачева Н. И., Морозов С. В., Григорьев И. А., Могнонов Д. М., Колчанов Н. А. Модификация целлюлозы – перспективное направление в создании новых материалов // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. 2013. Т. 55, № 8. С. 1086–1107. https://doi.org/10.7868/S0507547513070179
- Бондарь В. А., Казанцев В. В. Состояние производства простых эфиров целлюлозы // Эфиры целлюлозы и крахмала: синтез, свойства, применение : материалы 10-й юбилейной Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (5–8 мая 2003 г.) / под ред. В. А. Бондаря. Суздаль, 2003. С. 9–26.
- Кряжев В. Н., Широков В. А. Состояние производства эфиров целлюлозы // Химия растительного сырья. 2005. № 3. С. 7–12.
- Берченко Г. Н. Морфологические аспекты заживления осложнённых ран : автореф. дис. … д-ра мед. наук. М., 1997. 28 с.
- Пат. 2352584 Российская Федерация, МПК C08B 15/04 A61L 15/60. Способ получения геля на основе карбоксиметилцеллюлозы.
- Вербицкий Д. А. Применение геля карбоксиметилцеллюлозы для профилактики спайкообразования в брюшной полости : автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб., 2004. 19 с.
- Wurster S. H., Bonet V., Mayberry A. Intraperitoneal sodium carboxymethylcellulose administration prevents reformation of peritoneal adhesions following surgical lysis // J. Surg. Res. 1995. Vol. 59, № 1. P. 97–102. https:// doi.org/10.1006/jsre.1995.1138
- Трескова В. И., Шипина О. Т., Романова С. М. Взаимодействие натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с аллиламином // Вестник технологического университета. 2016. Т. 19, № 15. С. 184–187.
- Падохин В. А., Ганиев Р. Ф., Кочкина Н. Е. Влияние механической активации на упруговязкие свойства растворов смесей крахмала и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы // Доклады Академии наук. 2007. Т. 416, № 2. С. 219–221.
- Данилова М. М., Пешехонова А. Л., Климакова Т. В., Голубев А. М., Розанцев Э. Г. Влияние добавок полисахаридов на реологические характеристики водных растворов натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы // Известия вузов. Пищевая технология. 1994. № 1-2. С. 56–58.
- Баранов В. Г., Френкель С. Я., Агранова С. А., Бресткин Ю. В., Пинкевич В. Н., Шабсельс Б. М. Концентрационная зависимость вязкости растворов спирального полипептида // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. 1987. Т. 29, № 10. С. 745–747.
- Arinshtein A. E. Effect of aggregation processes on the viscosity of suspensions // Sov. Phys. JETP. 1992. Vol. 74, № 4. P. 646–650.
- Crank J. The Mathematics of Diffusion. Oxford : Clarendon Press, 1975. 422 p.
- Kulish E. I., Shurshina A. S., Kolesov S. V. Specific feature of water vapor sorption by chitosan medicated fi lms // Russian Journal of Applied Chemistry. 2013. Vol. 86, № 10. Р. 1537–1544. https://doi.org/10.1134/S107042721310011X
- Kulish E. I., Shurshina A. S., Kolesov S. V. Transport properties of chitosan–amikacin fi lms // Russian Journal of Physical Chemistry B. 2014. Vol. 8, № 4. Р. 596–603. https://doi.org/10.1134/S1990793114040216
- Hall P. J., Thomas K. M., Marsh H. The relation between coal macromolecular structure and solvent diffusion mechanisms // Fuel. 1992. Vol. 71, № 11. Р. 1271–1275. https://doi.org/10.1016/0016-2361(92)90053-Q