Научная статья на тему 'ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЕВЫХ МАЗЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ПОЛИ (2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗОЛИНА) С ИОДОМ И КАРБОПОЛОМ 940'

ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЕВЫХ МАЗЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ПОЛИ (2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗОЛИНА) С ИОДОМ И КАРБОПОЛОМ 940 Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
53
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИДРОГЕЛЕВЫЕ МАЗИ / КАРБОПОЛ / ИОДОФОРЫ / ПОЛИ(2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗОЛИН) / АНТИМИКРОБНЫЕ СИСТЕМЫ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Естемес Санжар, Махаева Данэля Нурлановна, Ирмухаметова Галия Серикбаевна

Введение. Иод является универсальным антимикробным и антисептическим средством. В отличие от антибиотиков, которые действуют на определенные микробы, иод обладает широким спектром атимикробного действия. Ограниченность применения иода связана с раздражением, окрашиванием и слабой растворимостью в воде. Способность иода образовывать комплексы с переносом заряда с некоторыми полимерами позволило не только увеличить растворимость, но и пролонгировать его высвобождение и снизить равновесную концентрацию в свободном виде. Целью настоящего исследования является создание новых гидрогелевых композиций на основе иодофора поли -(2 - этил - 2 - оксазолина) (ПОЗ) для обработки раневых участков кожи и изучение их физико - химических свойств. Методология работы включала получение гидрогелевых мазей, изучение реологических свойств, кинетики высвобождения иода из мазей и изучение адгезивных свойств гидрогелевых мазей. Результаты и обсуждение: Из анализа реологических свойств полученных гидрогелевых мазей следует, что вязкостные характеристики гидрогелевых мазей зависят лишь от концентрации загустителя - карбопола и присутствие иодофора не влияет на их реологические свойства. Исследование высвобождения иода из полученных гидрогелевых мазей с помощью диффузионной установки Frans cell показало, что образцы гидрогелевых мазей на основе карбопол - ПОЗ 50 кДа - иод/иодид выделяют наименьшее количество иода и показывают пролонгирующее действие. Изучена возможность применения полученных гидрогелевых мазей в качестве лекарственных форм для лечения кожных заболеваний. Заключение. Были получены гидрогелевые мази на основе ПОЗ 50 и 500 кДа с иодом и карбополом различной концентрации. Изучение реологических свойств полученных гидрогелевых мазей показало, что гидрогели обладают тиксотропными свойствами. Исследована кинетика высвобождения иода из полимерной матрицы. Установлено, что гидрогелевые мази, содержащие комплексы ПОЗ - иод/иодид пролонгированно выделяют иод по сравнению с чистым иодом и карбопол - иодом. Эксперимент на смыв с поверхности кожи показал, что гидрогелевые мази способны удерживаться в течении 40 минут на поверхности и вымываться без окрашивания кожи иодом. Полученные гидрогели могут быть использованы в качестве антимикробных лекарственных форм для лечения различных кожных заболеваний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Естемес Санжар, Махаева Данэля Нурлановна, Ирмухаметова Галия Серикбаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OBTAINING AND STUDY OF THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF HYDROGEL OINTMENTSBASED ON THE COMPLEX OF POLY(2-ETHYL-2-OXAZOLINE) WITH IODINE AND CARBOPOL

Introduction. Iodine is a universal antimicrobial and antiseptic agent. Unlike antibiotics, which act on specific microbes, iodine has a broad spectrum of antimicrobial activity. The limited use of iodine is associated with irritation, staining and increased sensitivity of the skin, as well as its poor solubility in water. The ability of iodine to form the charge-transfer complexes with some polymers has made it possible not only to increase the solubility, but also to prolong its release and reduce the equilibrium concentration in the free form. The goal of this study is the creation of new hydrogel compositions based on poly-(2-ethyl-2-oxazoline) (POZ) iodophor for the treatment of wounded skin areas, and study their physicochemical properties. Methodology of the work has included the preparation of hydrogels, the study of the rheological properties, kinetics of iodine release and the study of the adhesive properties of hydrogels. Results and discussion. From the analysis of the rheological properties of the obtained hydrogel ointments, it follows that the viscosity characteristics of hydrogel ointments depend only on the concentration of the thickener - carbopol, and the presence of aiodophor does not affect their rheological properties. The study of the release of iodine from the obtained hydrogels, using the Frans cell diffusion device has shown that the samples of hydrogel ointments based on carbopol-POZ 50 kDa - iodine/iodide release the smallest amount of iodine and show a prolonging effect. A possibility of using the obtained hydrogel ointments as the dosage forms for the treatment of skin diseases has been studied. Conclusion. Hydrogel ointments have been obtained based on POZ with the molecular weights of 50 and 500 k, daiodophores and carbopol of various concentrations. The study of the rheological properties of the obtained hydrogel ointments have shown that they have thixotropic properties. The kinetics of iodine release from the polymer matrix has been studied. It has been established that hydrogel ointments containing the POZ-iodine/iodide complexes release iodine for a long time as compared to pure iodine and carbopol-iodine. The experiment on flushing from the skin surface has shown that hydrogel ointments are able to stay on the surface for 40 minutes and wash out without staining the skin with iodine. The resulting hydrogels can be used as the antimicrobial dosage forms for the treatment of various skin diseases.

Текст научной работы на тему «ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЕВЫХ МАЗЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ПОЛИ (2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗОЛИНА) С ИОДОМ И КАРБОПОЛОМ 940»

Chemical Journal of Kazakhstan

Volume 4, Number 80(2022), 26-36 https://doi.org/10.51580/2022-3/2710-1185.91

УДК 615.453

OBTAINING AND STUDY OF THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF HYDROGEL OINTMENTSBASED ON THE COMPLEX OF POLY (2-ETHYL-2-OXAZOLINE) WITH IODINE AND CARBOPOL

S. Yestemes, D.N. Makhayeva, G.S. Irmukhametova

Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan e-mail: galiya.irm@gmail.com

Abstract. Introduction. Iodine is a universal antimicrobial and antiseptic agent. Unlike antibiotics, which act on specific microbes, iodine has a broad spectrum of antimicrobial activity. The limited use of iodine is associated with irritation, staining and increased sensitivity of the skin, as well as its poor solubility in water. The ability of iodine to form the charge-transfer complexes with some polymers has made it possible not only to increase the solubility, but also to prolong its release and reduce the equilibrium concentration in the free form. The goal of this study is the creation of new hydrogel compositions based on poly-(2-ethyl-2-oxazoline) (POZ) iodophor for the treatment of wounded skin areas, and study their physicochemical properties. Methodology of the work has included the preparation of hydrogels, the study of the rheological properties, kinetics of iodine release and the study of the adhesive properties of hydrogels. Results and discussion. From the analysis of the rheological properties of the obtained hydrogel ointments, it follows that the viscosity characteristics of hydrogel ointments depend only on the concentration of the thickener - carbopol, and the presence of aiodophor does not affect their rheological properties. The study of the release of iodine from the obtained hydrogels, using the Frans cell diffusion device has shown that the samples of hydrogel ointments based on carbopol-POZ 50 kDa - iodine/iodide release the smallest amount of iodine and show a prolonging effect. A possibility of using the obtained hydrogel ointments as the dosage forms for the treatment of skin diseases has been studied. Conclusion. Hydrogel ointments have been obtained based on POZ with the molecular weights of 50 and 500 k, daiodophores and carbopol of various concentrations. The study of the rheological properties of the obtained hydrogel ointments have shown that they have thixotropic properties. The kinetics of iodine release from the polymer matrix has been studied. It has been established that hydrogel ointments containing the POZ-iodine/iodide complexes release iodine for a long time as compared to pure iodine and carbopol-iodine. The experiment on flushing from the skin surface has shown that hydrogel ointments are able to stay on the surface for 40 minutes and wash out without staining the skin with iodine. The resulting hydrogels can be used as the antimicrobial dosage forms for the treatment of various skin diseases.

Key words: hydrogel ointments, carbopol, iodophores, poly(2-ethyl-2-oxazoline), antimicrobial systems

Citation: S. Yestemes, D.N. Makhayeva, G.S. Irmukhametova. Obtaining and study of the physicochemical properties of hydrogel ointments based on the complex of poly (2-ethyl-2-oxazoline) with iodine and carbopol. Chem. J. Kaz., 2022, 4(80), 26-36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.51580/2022-3/2710-1185.91

Yestemes Sanzh ar Master \s student, junior researcher,

e-mail: sanzharprol998@gmail. com

Makhayeva Danelya Nurlanovna PhD student, researcher, e-mail: danelya.1993@gmail.com

Irmukhametova Galiya Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor,

Serikbayevna e-mail: galiya. irm@gmail. com

ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЕВЫХ МАЗЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ПОЛИ (2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗОЛИНА) С ИОДОМ И КАРБОПОЛОМ 940

С. Естемес, Д.Н Махаева, Г. С. Ирмухаметова

Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан E-mail: galiya. irm@gmail. com

Резюме. Введение. Иод является универсальным антимикробным и антисептическим средством. В отличие от антибиотиков, которые действуют на определенные микробы, иод обладает широким спектром атимикробного действия. Ограниченность применения иода связана с раздражением, окрашиванием и слабой растворимостью в воде. Способность иода образовывать комплексы с переносом заряда с некоторыми полимерами позволило не только увеличить растворимость, но и пролонгировать его высвобождение и снизить равновесную концентрацию в свободном виде. Целью настоящего исследования является создание новых гидрогелевых композиций на основе иодофора поли-(2-этил-2-оксазолина) (ПОЗ) для обработки раневых участков кожи и изучение их физико-химических свойств. Методология работы включала получение гидрогелевых мазей, изучение реологических свойств, кинетики высвобождения иода из мазей и изучение адгезивных свойств гидрогелевых мазей. Результаты и обсуждение: Из анализа реологических свойств полученных гидрогелевых мазей следует, что вязкостные характеристики гидрогелевых мазей зависят лишь от концентрации загустителя - карбопола и присутствие иодофора не влияет на их реологические свойства. Исследование высвобождения иода из полученных гидрогелевых мазей с помощью диффузионной установки Frans cell показало, что образцы гидрогелевых мазей на основе карбопол-ПОЗ 50 кДа - иод/иодид выделяют наименьшее количество иода и показывают пролонгирующее действие. Изучена возможность применения полученных гидрогелевых мазей в качестве лекарственных форм для лечения кожных заболеваний. Заключение. Были получены гидрогелевые мази на основе ПОЗ 50 и 500 кДа с иодом и карбополом различной концентрации. Изучение реологических свойств полученных гидрогелевых мазей показало, что гидрогели обладают тиксотропными свойствами. Исследована кинетика высвобождения иода из полимерной матрицы. Установлено, что гидрогелевые мази, содержащие комплексы ПОЗ-иод/иодид пролонгированно выделяют иод по сравнению с чистым иодом и карбопол-иодом. Эксперимент на смыв с поверхности кожи показал, что гидрогелевые мази способны удерживаться в течении 40 минут на поверхности и вымываться без окрашивания кожи иодом. Полученные гидрогели могут быть использованы в качестве антимикробных лекарственных форм для лечения различных кожных заболеваний.

Ключевые слова: гидрогелевые мази, карбопол, иодофоры, поли(2-этил-2-оксазолин), антимикробные системы

Естемес Санжар магистрант, младший научный сотрудник

Махаева Данэля Нурлановна PhD докторант, научный сотрудник

Ирмухаметова Галия Серикбаевна к.х.н., ассоциированный профессор

1. Введение

Антимикробные свойства иода были известны человечеству издавна [1]. Первым препаратом, который нашел практическое применение, является раствор Люголя [2]. Он использовался для обработки ран во время Гражданской войны в Америке и Первой Мировой войны для снижения случаев заболевания гангреной [3]. Основными недостатками первых иодных препаратов являлись раздражение, боль и окрашивание кожи. В середине ХХ века были разработаны иодофоры - комплексы иода c полимерами, которые делают иод менее токсичным и медленно высвобождают его из комплекса в течение длительного времени. Это позволяет свести к минимуму побочные эффекты использования свободного иода [4]. В мире известно около 400 наименований фармацевтических препаратов на основе иода и различных полимеров (иодофоров) [5], которые применяются для первичной обработки кожи, открытых ран, участков инфицирования и дезинфицирования приборов и участков организма перед хирургическими операциями.

Полиоксазолины - неионные, гидрофильные, биоразлагаемые полимеры, и менее токсичные, чем полиэтиленгликоль [6]. Полиалкилоксазолины используются как вспомогательные вещества при доставке лекарств и служат матрицей для улучшения профиля растворимости и диспергирования активного лекарственного вещества. Целью настоящего исследования является создание новых гидрофильных гелевых композиций на основе иодофора поли-(2-этил-2-оксазолина) для обработки раневых участков кожи и изучение их физико-химических свойств.

2. Экспериментальная часть

2.1. Материалы

Карбопол 940 (Acros Organics), поли(2-этил-2-оксазолин) (ПОЗ) молекулярной массы 50 и 500 кДа («Sigma Aldrich», США), молекулярный иод («Sigma Aldrich», США) и иодид калия (KI).

2.2. Получение раствора иодофора

Для приготовления раствора I2/KI смешивали 0.16 г кристаллического иода и 3.2 г KI в воде и после полного растворения доводили объем колбы до 1000 мл. Иодофоры на основе ПОЗ 50 и 500 кДа (ПОЗ- I2/KI) готовили путем растворения 0.0622 г полимера в некотором объёме раствора I2/KI и доводили объем колбы до 100 мл раствором I2/KI. Мольное соотношение компонентов в полученном растворе [ПОЗ]/[иод]= 1:1. Все растворы хранились в темном месте, при комнатной температуре.

2.3. Получение гидрогелевых мазей на основе иодофора

Для получения мазей к 20 мл раствора иодофора с соответствующей молекулярной массой ПОЗ добавляли карбопол в качестве загустителя при рН 6.5 и постоянном перемешивании до однородной консистенции. рН

раствора иодофора регулировали добавлением NaOH. Концентрацию карбопола варьировали от 0.5 мас.% до 1.25 мас.%.

2.4. Реологические свойства гидрогелевых мазей

Изучение реологических свойств полученных образцов мазей проводили на Anton Paar Modular Compact Rheometer 102 (Anton Paar GmbH, Австрия) с применением вращающегося измерительного диска. Измерения проводились при температуре 25°C и 37°C. Прибор позволял измерить касательное напряжение сдвига геля при скорости сдвига 1.5 - 1312 с-1.

2.5. Выделение иода из гидрогелевых мазей

Изучение высвобождения bin vitro через диализную мембрану проводилось с помощью установки Franz Diffusion Cell, погруженной в термостатируемую баню (36-370С). Эксперимент проводился в фосфатном буферном растворе (ФБР) (рН 6.0-6.5). Объем ФБР в акцепторной части установки составлял 37 мл, скорость перемешивания 100 об/мин при постоянной температуре. 0.35 г образца мази помещали в донорную часть установки на диализную мембрану. Через каждые 10 мин в течение 5 часов отбирались пробы объемом 1 мл из акцепторной части и измеряли на УФ-спектрофотометре Analytyc Jena Specord 200 при длине волн 286 и 350 нм. После каждого отбора пробы доливали 1 мл свежего ФБР в систему для поддержания объема. Процент высвобождения I2 в каждый момент времени рассчитывали с использованием калибровочной кривой для I2 (R2=0.99).

2.6. Изучение адгезивных свойств гидрогелевых мазей

Исследование проводилось для оценки степени удержания

гидрогелевой мази на поверхности кожи свиных ушек при постоянном потоке воды с использованием методики, описанной в работе [7]. Свиные ушки были приобретены на рынке г. Алматы и разделены на квадратики размером 2*2 см. Разделанные образцы кожи хранили при 0 С и использовали на следующий день. Каждый эксперимент был воспроизведен три раза с использованием разных образцов биологической ткани. Эксперимент проводили в инкубаторе при постоянной температуре 37 С. На специальной подложке устанавливали образец кожи под наклоном 45°. Перед каждым экспериментом образец свиных ушей промывали 1 мл дистиллированной воды для удаления грязи и записывали изображения фона на оптическом микроскопе. После нанесения образца маази на кожу начинали его промывание дистиллированной водой шприцевым насосом со скоростью потока 1 мл/мин. Через каждые 5 минут фотографировали поверхность кожи с помощью оптического микроскопа. Полученные изображения анализировали с помощью программного обеспечения Image J.

3. Результаты и их обсуждение

Преимуществами использования карбопола в качестве трансдермальных средств являются отличные реологические свойства [8], хорошая альтернатива масляным мазевым препаратам, высокая вязкость и биоадгезивные свойства [9]. В отличие от антибиотиков, действующих на

определенные микробы, иод обладает широким спектром антимикробного действия [10]. Ранее в работе [11] было изучено комплексообразование иода с ПОЗ 50 и 500 кДа и было показано, что комплекс обладает улучшенными антимикробными свойствами против Candida albicans и Staphylococcus aureus по сравнению с чистым иодом.

Были получены гидрогелевые мази на основе карбопола и комплекса иода с ПОЗ (ПОЗ- I2/KI), состав которых представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Состав исследуемых мазей на основе карбопола и ПОЗ-2/KI

Обозначение №1 №2 №3 №4

Карбопол 1.0 % 0.5 % 1 % 1.25 %

ПОЗ 0 0.311 % 0.311 % 0.311 %

Иод/иодид /вода 0 0.16 % 0.16 % 0.16 %

рН 6.0-6.5 6.0-6.5 6.0-6.5 6.0-6.5

цвет бесцветный. темно- темно- темно-бордовый

прозрачный бордовый бордовый

Гидрогелевые мази обладают обратимой деформацией. Изменение основных переменных факторов, влияющих на систему, таких как напряжение сдвига, температура, градиент скорости сдвига и степень гомогенизации, влияет на величину вязкости гелей. С данной целью проведен ряд анализов по определению реологических свойств гидрогелевых мазей на основе ПОЗ- Ь/Ы 50 и 500 кДа и карбополом различной концентрациии.

По результатам экспериментальных данных полученные образцы мазей имеют свойства упругого тела благодаря наличию вогнутого участка кривых течения. Упругие тела по своей природе имеют обратимую деформацию. Во время приложения нагрузки, превышающей предельный показатель, мазь способна течь. На рисунках 1 и 2 изображены графики деформации при температурах 25 и 37 °С.

Исходя из полученных кривых течения, представленных на рисунках 1 и 2, можно говорить о том, что изменение температуры незначительно влияет на текучесть гидрогелей за исключением образца №1 (карбопол в отсутствии ПОЗ-иод/иодид). Для образца №1 наблюдается увеличение вязкоупругих свойств с ростом температуры. Рост концентрации карбопола также приводит к увеличению вязкоупругих свойств гелей. Наибольшими значениями и интервалом изменения напряжения сдвига закономерно обладают гели с концентрацией карбопола 1.2 % для ПОЗ 50- Ь/Ы и ПОЗ 500- Ь/Ы. При данной концентрации карбопола мази обладают большей устойчивостью к внешним факторам и при высоких скоростях сдвига гидрогелевый каркас не разрушается и переходит в пластичное состояние (участок «вогнутого сегмента»). Для гидрогеля ПОЗ 500-Ь/KI-карбопол-L2 % значение напряжения сдвига увеличивается в три раза по сравнению с ПОЗ 50- Ь/Ы. Вероятно, из-за влияния длины цепи макромолекулы ПОЗ

происходит укрепление трехмерной структуры карбопола более длинными цепями ПОЗ 500 кДа. Таким образом, мази на основе карбопола и ПОЗ- Ь/К1 обладают тиксотропными свойствами.

Рисунок 1 - Кривая течения (зависимость скорости сдвига от напряжения сдвига) мазей на основе ПОЗ 50 - Ь/К! и карбопола различной концентрации и температурах 25 и 37 °С

Напряжение гдвнга. Па Напряжение сдвига. Ш

Рисунок 2 - Кривая течения (зависимость скорости сдвига от напряжения сдвига) мазей на основе комплекса ПОЗ 500- I2/KI и карбопола различной концентрации и температурах 25 и 37 °С

С ростом скорости сдвига (рис.3) вязкость образца уменьшается, из-за разрушения изначальной упаковки макромолекул, которая не успевает восстановиться, т.е. образец переходит в вязкотекучее состояние. При этом, макромолекулы ПОЗ ориентированы в сторону направления течения. Интервал изменения вязкости и величины скорости сдвига для на основе ПОЗ 500 кДа закономерно лежит в области более высоких значений, увеличиваясь с ростом концентрации карбопола. Значительного влияния присутствия комплекса ПОЗ-иод на вязкое течение гидрогелей не установлено.

Методом in vitro была изучена кинетика высвобождения иода из гидрогелевых мазей в буферную среду (ФБР с рН 6.0-6.5), через полупроницаемую целлюлозную мембрану. Водный раствор KI добавляется в систему иод-полимер для улучшения растворимости I2, при этом может наблюдаться образование ионов I-, 1з- и I5", участвующих в

комплексообразовании. Основной реакцией, протекающей в данной системе, является реакция комплексообразования с образованием трииодид-иона по следующей схеме:

12+Г<->1з

¡0 Ю Ш 120 140 1й0 Скорость 1.1*111 л, 1/с

Рисунок 3 - Кривая изменения вязкости гидрогелевых мазей на основе комплексов ПОЗ- ЫК1 молекулярной массы 50 и 500 кДа и карбопола различной концентрации и температуре 25 °С

Измерения на УФ-спектрофотометре проводили при ^=286-290 нм, что принадлежит области поглощения трииодиду 1з- [12]. Из кумулятивного профиля высвобождения иода, показанного на рис. 4, видно, что гидрогели, содержащие комплексы ПОЗ- Ь/К1 (кривые 2 и 3) показывают меньшее количество высвобождения иода вследствие частичного его связывания с ПОЗ. При этом, образец с ПОЗ 500 кДа высвобождает больше иода по сравнению с ПОЗ 50 кДа. Ранее в работе [11] было показано отсутствие взаимодействия между полиакриловой кислотой и иодом, а также образование комплекса между молекулами ПОЗ и иодом. Чистый раствор иода (кривая 1) высвобождает иод с большей скоростью и большем количестве из-за отсутствия связывания с полимером. В результате, можно сделать вывод о пролонгированном выделении иода из гидрогелей благодаря присутствию ПОЗ.

В работе была изучена способность гидрогелевых мазей удерживаться на поверхности свиных ушей, которые используются в качестве аналога человеческой кожи при трансдермальных исследованиях. На поверхность биологических образцов подавалась дистиллированная вода с постоянной скоростью в течение 30 минут и каждые 5 минут делались фотографии поверхности кожи с нанесённой на нее гидрогелем с помощью оптического микроскопа. На рисунке 5 представлены результаты эксперимента для образцов, содержащих комплексы ПОЗ- Ь/К1 50 и 500 кДа. Установлено, что молекулярная масса ПОЗ на влияет на удерживающую способность гидрогелевой мази, при этом полный смыв с кожи наблюдается после 40 минут. Полученные в работе гидрогели смываются водой, не окрашивая кожу иодом.

зо

§ 25

£

о -1-1-1-1-1-1

0 50 100 150 200 250 300

Время (мин)

Рисунок 4 - Кумулятивные профили высвобождения иода: водный раствор I2/KI (1); карбопол -ПОЗ 500- I2/KI (2); карбопол -ПОЗ 50- I2/KI (3)

Время, мин

Рисунок 5 - Удерживающая способность гидрогелей карбопол-ПОЗ- ЫК1 50 и 500 кДа

5. Заключение

Таким образом, были получены гидрогелевые мази на основе поли(2-этил-2-оксазолина) молекулярной массой 50 и 500 кДа с иодом и карбополом различной концентрации. Изучение реологических свойств полученных гидрогелевых мазей показало, что гидрогели обладают тиксотропными свойствами. Исследована кинетика высвобождения иода из полимерной матрицы. Установлено, что гидрогелевые мази, содержащие комплексы ПОЗ-иод/иодид пролонгированно выделяют иод по сравнению с чистым иодом и карбопол-иодом. Эксперимент на смыв с поверхности кожи показал, что гидрогелевые мази способны удерживаться в течении 40 минут на поверхности и вымываться без окрашивания кожи иодом. Полученные

гидрогели могут быть использованы в качестве антимикробных лекарственных форм для лечения различных кожных заболеваний.

Финансирование: Работа выполнена при поддержке проекта Министерства образования и науки Республики Казахстан АР08052780.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов между авторами, требующего раскрытия в данной статье.

ИОД ^OCbMFAH ПОЛИ (2-ЭТИЛ-2-ОКСАЗАЛИН) КЕШЕН1 ЖЭНЕ КАРБОПОЛ НЕГ1З1НДЕ ГИДРОГЕЛЬД1 ЖАЦПА МАЙЛАРЫН АЛУ ЖЭНЕ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЬЩ ЦАСИЕТТЕР1Н ЗЕРТТЕУ

С. Естемес, Д.Н Махаева, Г. С. Ирмухаметова

эл - Фараби атындагы Цазац ¥лттыц ynrnepcumemi, Алматы, Казахстан E-mail: galiya. irm@gmail. com

Туйшдеме: Kipicne. Иод эмбебап микробка карсы жэне антисептикалык курал болып табылады. Белгiлi бiр микробтарта эсер ететiн антибиотиктерден айырмашылыты, иодтыц микробка карсы эсерi кец. Иодты колданудыц шектелуi тершщ тiтiркенуiмен, боялуымен жэне сезiмталдыFыныц жотарылауымен, сондай-ак оныц суда элсiз ерiгiштiгiмен байланысты. Иодтыц кейбiр полимерлермен зарядты тасымалдайтын кешендер TYзу кабiлетi ерiгiштiгiн арттырып кана коймай, оныц шыFарылуын узартуFа жэне ерюн TYрде тепе-тецдiк концентрациясын темендетуге MYMкiндiк бердi. Бул зерттеудщ мацсаты терiнiц жараланFан жерлерiн ецдеу жэне олардыц физика-химиялык касиеттерш зерттеу Yшiн поли-(2-этил-2-оксазолин) (ПОЗ) иодофоры негiзiнде жаца гидрофильдi гель композицияларын жасау болып табылады. Ж^мыс эдктемеа гидрогельдi жакпа алуды, реологиялык касиеттерш, жакпадаг иодтыц белiну кинетикасын зерттеудi жэне гидрогельдi жакпаныц жабыскак касиеттерш зерттеудi камтыды. Нэтижелер жэне талцылау. Гидрогельдi жакпаларыныц туткырлык сипаттамалары тек коюландырFыш - карбопол -концентрациясына тэуелдi жэне полимерлi иодофор кешешшц болуы олардыц реологиялык касиеттерiне эсер етпейдi екенi алынFан гидрогельдi жакпаларыныц реологиялык касиеттерш талдаудан белгiлi болды. Frans cell диффузиялык кондырFысы аркылы алынFан гидрогельдi жакпалардан иодтыц белшуш зерттеу карбопол -ПОЗ 50 кДа - иод/иодид негiзiндегi гидрогельдi жакпалардыц Yлгiлерi иодтыц ец аз мелшерш белiп, узак эсер ететiнiн керсетп. АлынFан гидрогельдi жакпаларды терi ауруларын емдеуге арналFан дэрiлiк формалар ретшде колдану MYMкiндiгi зерттелдi. Корытынды. Эр TYрлi концентрациядаFы иод пен карбополы бар ПОЗ 50 жэне 500 кДа молекулалык салмаFы бар непзшдеп гидрогельдi жакпа алынды. АлынFан гидрогель жакпалардыц реологиялык касиеттерш зерттеу гидрогельдердщ тиксотропты касиеттерге ие екендiгiн керсетп. Полимер матрицасынан иодтыц белiну кинетикасы зерттелдi. ^урамында ПОЗ-иод/иодид кешендерi бар гидрогельдi жакпа таза иодпен жэне карбопол-иодпен салыстырFанда узак уакыт бойы иод белетiнi аныкталды. Терi бетiнен жуу экспериментi гидрогельдi жакпа терi бетiнде 40 минут устай алатынын жэне терiнi иодпен боямай жууFа болатындыFын керсеттi. АлынFан гидрогельдердi эртYрлi терi ауруларын емдеу Yшiн микробка карсы дэрiлiк формалар ретшде пайдалануFа болады.

ТYЙiндi сездер: гидрогельдi жакпа майлар, карбопол, йодофорлар, поли(2-этил-2-оксазолин), микробка карсы ЖYЙелер

Естемес Санжар магистрант

Махаева Данэля Нурлановна докторант, гылыми цызметкер

Ирмухаметова Галия Серикбаевна х. f. к., цауымдастырылган профессор

Список литературы:

1. Selvaggi G, Monstrey S, Van Landuyt K, Hamdi M, Blondeel P. The role of iodine in antisepsis and wound management: a reappraisal. Acta Chir Belg., 2003, No.103(3), 241-248. https://doi.org/10.1080/00015458.2003.11679417.

2. Hugo W.B. A brief history of heat and chemical preservation and disinfection. J Appl Bacteriol., 1991, No. 71(1), 9-18.

3. Fleming A. The action of chemical and physiological antiseptics in a septic wound. BJS, No. 25(7), 1919, 99-129. https://doi.org/10.1002/bjs.1800072508.

4. Kaiho T. Iodine chemistry and applications // Iodine Chemistry and Applications. Wiley Blackwell, 2014. Vol. 9781118466. 1-636 p.

5. www.drugbank.ca [Электронный ресурс]

6. Hoogenboom R., Schlaad H. Bioinspired Poly(2-oxazoline)s. Polymers, 2011. No. 3(1), 467488. https://doi.org/10.3390/polym3010467

7. Ta L.P., Bujna E., Kun S., Charalampopoulos D., Khutoryanskiy V. V. (2021) Electrosprayed mucoadhesive alginate-chitosan microcapsules for gastrointestinal delivery of probiotics. Int. J. Pharm., 2021, No. 597, 120342. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120342.

8. Barry B.W., Meyer M.C. The rheological properties of carbopol gels II. Oscillatory properties of carbopol gels. Int. J. Pharm., 1979, No. 2(1), 27-40.

9. Ruiz-Rubio L., Alonso M.L., Perez-alvarez L., Alonso R.M., Vilas J.L., Khutoryanskiy V. V. Formulation of Carbopol®/poly(2-ethyl-2-oxazoline)s mucoadhesive tablets for buccal delivery of hydrocortisone. Polymers, 2018, No. 10(2), 175. https://doi.org/10.3390/polym10020175

10. Lundin J.G., McGann C.L., Weise N.K., Estrella L.A., Balow R.B., Streifel B.C., Wynne J.H. Iodine binding and release from antimicrobial hemostatic polymer foams. React. Funct. Polym., No. 135, 44-51. https: //doi. org/ 10.1016/j. reactfunctpolym.2018.12.009

11. Makhayeva D.N., Filippov S.K., Yestemes S.S., Irmukhametova G.S., Khutoryanskiy V. V. Polymeric iodophors with poly(2-ethyl-2-oxazoline) and poly(N-vinylpyrrolidone): optical, hydrodynamic, thermodynamic, and antimicrobial properties. Eur Polym J., 2022, No. 165, 111005. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2022.111005

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Мохнач В.О. Иод и проблемы жизни. М.: Наука, 1974, 48 с.

13. Moustafine R.I., Viktorova A.S., Khutoryanskiy V. V. Interpolymer complexes of carbopol® 971 and poly(2-ethyl-2-oxazoline): Physicochemical studies of complexation and formulations for oral drug delivery. Int. J. Pharm., 2019, No. 558, 53-62. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.01.002.

References

1. Selvaggi G, Monstrey S, Van Landuyt K, Hamdi M, Blondeel P. The role of iodine in antisepsis and wound management: a reappraisal. Acta Chir Belg., 2003, No.103(3), 241-248. https://doi.org/10.1080/00015458.2003.11679417.

2. Hugo W.B. A brief history of heat and chemical preservation and disinfection. J Appl Bacteriol., 1991, No. 71(1), 9-18.

3. Fleming A. The action of chemical and physiological antiseptics in a septic wound. BJS, No. 25(7), 1919, 99-129. https://doi.org/10.1002/bjs.1800072508.

4. Kaiho T. Iodine chemistry and applications // Iodine Chemistry and Applications. Wiley Blackwell, 2014. Vol. 9781118466. 1-636 p.

5. www.drugbank.ca [Electronic resource]

6. Hoogenboom R., Schlaad H. Bioinspired Poly(2-oxazoline)s. Polymers, 2011. No. 3(1), 467488. https://doi.org/10.3390/polym3010467

7. Ta L.P., Bujna E., Kun S., Charalampopoulos D., Khutoryanskiy V. V. (2021) Electrosprayed mucoadhesive alginate-chitosan microcapsules for gastrointestinal delivery of probiotics. Int. J. Pharm., 2021, No. 597, 120342. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120342.

8. Barry B.W., Meyer M.C. The rheological properties of carbopol gels II. Oscillatory properties of carbopol gels. Int. J. Pharm., 1979, No. 2(1), 27-40.

9. Ruiz-Rubio L., Alonso M.L., Perez-alvarez L., Alonso R.M., Vilas J.L., Khutoryanskiy V. V. Formulation of Carbopol®/poly(2-ethyl-2-oxazoline)s mucoadhesive tablets for buccal delivery of hydrocortisone. Polymers, 2018, No. 10(2), 175. https://doi.org/10.3390/polym10020175

10. Lundin J.G., McGann C.L., Weise N.K., Estrella L.A., Balow R.B., Streifel B.C., Wynne J.H. Iodine binding and release from antimicrobial hemostatic polymer foams. React. Funct. Polym., No. 135,

44-51. https://doi.Org/10.1016/j.reactfunctpolym.2018.12.009

11. Makhayeva D.N., Filippov S.K., Yestemes S.S., Irmukhametova G.S., Khutoryanskiy V. V. Polymeric iodophors with poly(2-ethyl-2-oxazoline) and poly(N-vinylpyrrolidone): optical, hydrodynamic, thermodynamic, and antimicrobial properties. Eur Polym J., 2022, No. 165, 111005. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2022.111005

12. Mokhnach V.O. Yod i problemy zhizni. M.: Nauka, 1974. 48 p. [In Rus]

13. Moustafine R.I., Viktorova A.S., Khutoryanskiy V. V. Interpolymer complexes of carbopol® 971 and poly(2-ethyl-2-oxazoline): Physicochemical studies of complexation and formulations for oral drug delivery. Int. J. Pharm., 2019, No. 558, 53-62. https://doi.org/10.1016Zj.ijpharm.2019.01.002.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.