ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ СОРБЦІЇ/ДЕСОРБЦІЇ ЛІКАРСЬКИХ РЕЧОВИН КОМБІНОВАНИМИ ГІДРОГЕЛЯМИ

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет “Львівська політехніка”
5
Національний університет “Львівська політехніка”

Сучасні гідрогелеві лікувальні засоби терапії ушкоджень людської шкіри, повинні виконувати ряд функцій, які притаманні шкірі: 1) збереження теплового та водного балансу; 2) забезпечення проникнення кисню; 3) забезпечення транспорту необхідних для функціонування організму речовин; 4) захист від механічних пошкоджень. При використанні гідрогелевих покрить на ушкоджених ділянках шкіри вони повинні виконувати, додаткову функцію – пролонговану доставку терапевтичних препаратів різної природи до рани.

Основним недоліком гідрогелевих трансдермальних засобів доставки лікарських препаратів, який перешкоджає їх широкому впровадженню є з одного боку складність наповнення гідрогелів ліпофільними сполуками якими в більшості випадків є ліки, а з другого боку сповільнене вивільнення препаратів з гідрогелю.

В даній роботі для створення трансдермальних терапевтичних систем використовуються комбіновані гідрогелі отримані на основі кополімерів акриламіду та желатину. Проведено дослідження процесів сорбції та десорбції лікарських препаратів комбінованими гідрогелями у порівнянні з гомополімерною поліакриламідною системою, оскільки ці параметри є важливою характеристикою для оцінки ефективності використання гідрогелів в медицині.

За результатами досліджень по сорбції лікарських препаратів новокаїну та лідокаїну показано, що швидкість сорбції залежить від будови та наявності функціональних груп в структурі речовин, що сорбуються.

При вивчення процесів десорбції лікарських препаратів з полімерної матриці комбінованих гідрогелів показано, що вивільнення даних сполук відбувається поступово, що забезпечує довготривалу доставку лікарських препаратів. Максимальне вивільнення лідокаїну складає 70-80 % від його початкового вмісту в гідрогелі та відбувається за 24 години. За цей же час вивільнення новокаїну складає лише 30-35 % і це сповільнення зв'язано з наявністю в його структурі первинної аміногрупи, з якою здатні зв’язуватись вільні метилольні групи полі-N-(гідроксиметил)акриламіду, сповільнюючи, таким чином, вивільнення препарату.

Отже, створені нові комбіновані поліакриламід-желатинові гідрогелі придатні до використання як трансдермальні системи доставки лікарських препаратів.

1. Chai, Q., Jiao, Y, Yu, X.. (2017). Hydrogels for biomedical applications: their characteristics and the mechanisms behind them. Gels, 3(6), 1-15.
https://doi.org/10.3390/gels3010006
2. Hennink, W., Van Nostrum, C. (2012). Novel crosslinking methods to design hydrogels. Advanced Drug Delivery Reviews, 64, 223-236.
https://doi.org/10.1016/j.addr.2012.09.009
3. Seliktar, D. (2012). Designing cell-compatible hydrogels for biomedical applications. Science, 336 (6085), 1124-1128.
https://doi.org/10.1126/science.1214804
4. Hamidi, M., Azadi, A., Rafiei, P. (2008). Hydrogel nanoparticles in drug delivery. Advanced Drug Delivery Reviews, 60, 1638-1649.
https://doi.org/10.1016/j.addr.2008.08.002
5. Vasilev, A. E., Krasnyuk, I. I., Ravikumar, S. (2001). Transdermalnyie terapevticheskie sistemyi dostavki lekarstvennyih veschestv. Himiko-farmatsevticheskiy zhurnal, 35(11), 29-42.
https://doi.org/10.1023/A:1015149911917
6. Samchenko, Yu. M., Pasmurtseva, N. A., Ulberg Z. R. (2007). Diffuziya lekarstvennyih preparatov iz gidrogelevyih nanoreaktorov. Dopovidi NAN Ukrayini, 6, 143-148.
7. Sekine, Y., Moritani, Y., Fukazawa, T. I., Sasaki, Y., Akiyoshi, K. (2012). A hybrid hydrogel biomaterial by nanogel engineering: bottom-up design with nanogel and liposome building blocks to develop a multidrug delivery system. Advanced healthcare materials, 1(6), 722-728.
https://doi.org/10.1002/adhm.201200175
8. Wen Zhao, Jin Xing, Cong Yang, Liu Yuying, Fu Jun. (2013). Degradable natural polymer hydrogels for articular cartilage tissue engineering. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 88(3), 327-339.
https://doi.org/10.1002/jctb.3970
9. Naahidi, S., Jafari, M., Logan, M., Wang, Y., Yuan, Y., Bae, H.,. Dixon, B, Chen, P. (2017). Biocompatibility of hydrogel-based scaffolds for tissue engineering applications. Biotechnology Advаnces, 35(5), 530-544.
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2017.05.006
10. J. Tavakoli, Y. Tang Honey. (2017). PVA hybrid wound dressings with controlled release of antibiotics: Structural, physico-mechanical and in vitro biomedical studies. Materials Science and Engineering, 77, 318-325.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.03.272
11. J. Ramshaw, J. Werkmeister, V. Glatteur. (1995). Collagen based biomaterials. Biotechnol. Rev.,13, 336-382.
https://doi.org/10.1080/02648725.1996.10647934
12. Amir K. Miri, Hossein Goodarzi, Berivan Cecen, Shabir Hassan, Yu Shrike Zhang. (2018). Permeability mapping of gelatin methacryloyl hydrogels. Acta Biomaterialia,77, 38-47.
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.07.006
13. Nosova, N. G., Samarik, V. Yа., Varvarenko, S. M., Ferens, M. V., Voronovska, A. V., Nagornyak, M. І., Homyak, S. V., Nadashkevich, Z. Yа., Voronov, S. A. (2016). Polyacrylamide porous hydrogels - preparation and properties Voprosyi himii i himicheskoy tehnologiі, 5-6, 78-86.
14. Lavrova, I.S. (1983). Praktikum po kolloidnoy himii. Moscow., Vyisshaya shkola.
15. Samchenko, Yu. M., Pasmurtseva, N. A., Ulberg, Z. R. (2010). Primenenie uf-spektroskopii dlya izucheniya diffuzii lekarstvennyih soedineniy iz gidrogeley meditsinskogo. Jurnal hromatografіchnogo tovaristva,10(1), 4-24.