Образец 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: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-4-382-390

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Рубрика: 
Химия
УДК: 
541(64+127)
Язык публикации: 
русский

Изучение процесса диффузии в пленках натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы – лекарственное вещество

Авторы: 
Шуршина Анжела Саматовна, Башкирский государственный университет, ул. Заки Валиди, 32, Уфа, Респ. Башкортостан, 450076, anzhela_murzagil@mail.ru
Кулиш Елена Ивановна, Башкирский государственный университет, ул. Заки Валиди, 32, Уфа, Респ. Башкортостан, 450076, onlyalena@mail.ru
Тип статьи для РИНЦ: 
RAR научная статья
Аннотация

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.

Ключевые слова: 
полимерная пленка, модификация, доставка лекарств
DOI: 
https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-4-382-390
Литература
  1. Biomedical polymers / ed. M. Jenkins. Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited, 2007. 300 p. 
  2. 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 
  3. 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 
  4. 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 
  5. Shaik M. R., Korsapati M., Panati D. Polymers in Controlled Drug Delivery Systems // Intern. J. Pharm. Sci. 2012. Vol. 2, № 4. Р. 112–116. 
  6. 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 
  7. Григорьева М. В. Полимерные системы с контролируемым высвобождением биологически активных соединений // Биотехнология. 2011. Т. 4, № 2. С. 9–23.
  8. 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 
  9. Пхакадзе Г. А. Морфологические и биохимические аспекты биодеградации полимеров. Киев : Наукова думка, 1986. 152 с. 
  10. 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 
  11. 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 
  12. 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 
  13. 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 
  14. 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 
  15. Dumitriu S. Polysaccharides. Structural diversity and functional versatility. N.Y. : Marcel Dekker, 2005. 1224 p.
  16. 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 
  17. Полимеры медицинского назначения / под ред. С. Манабу. М. : Медицина, 1981. 248 c. 
  18. 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 
  19. 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. 
  20. Кряжев В. Н., Широков В. А. Состояние производства эфиров целлюлозы // Химия растительного сырья. 2005. № 3. С. 7–12. 
  21. Берченко Г. Н. Морфологические аспекты заживления осложнённых ран : автореф. дис. … д-ра мед. наук. М., 1997. 28 с. 
  22. Пат. 2352584 Российская Федерация, МПК C08B 15/04 A61L 15/60. Способ получения геля на основе карбоксиметилцеллюлозы. 
  23. Вербицкий Д. А. Применение геля карбоксиметилцеллюлозы для профилактики спайкообразования в брюшной полости : автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб., 2004. 19 с.  
  24. 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 
  25. 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. 
  26. 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. 
  27. 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. 
  28. 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. 
  29. Arinshtein A. E. Effect of aggregation processes on the viscosity of suspensions // Sov. Phys. JETP. 1992. Vol. 74, № 4. P. 646–650. 
  30. Crank J. The Mathematics of Diffusion. Oxford : Clarendon Press, 1975. 422 p. 
  31. 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 
  32. 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 
  33. 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
Полный текст в формате PDF (на русском языке): 
himiya-2021-4-382-390.pdf