CC BY
0
ВЕСТНИК ПНИПУ
2023 Химическая технология и биотехнология № 3
БИОТЕХНОЛОГИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
DOI: 10.15593/2224-9400/2023.3.01 Научная статья
УДК 544.725.2
В.Е. Супрунчук, Е.В. Денисова
Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, Россия
РАЗРАБОТКА МИКРОКАПСУЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ НУЖД МЕДИЦИНСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНЕНИЯ
Современные медицинские материалы, применимые в качестве раневых покрытий, должны сочетать множество свойств, в частности обладать противовоспалительным, антимикробным, регенерирующим действием, что достигается путем иммобилизации лекарственных веществ. Применение биоактивных компонентов при формировании основы раневого покрытия позволит усилить терапевтический эффект, а применение микрокапсульной формы лекарственных веществ даст возможность пролонгировать их действие, улучшить фармакокинетический профиль. В качестве такого компонента возможно применение полимеров природного происхождения, например, полисахаридов. Полисахариды имеют химически активные группы, благодаря которым возможно формирование дополнительных химических связей. Среди полисахаридов в качестве перспективных можно выделить полисахариды бурых водорослей, благодаря широкому распространению сырьевого источника и широкому спектру биологического действия. Так, фукоидан — полисахарид бурых водорослей, обладает противомикробным и противовоспалительным действием, способствует восстановлению поврежденной ткани. Данное исследование посвящено разработке способа создания микрокапсул на основе биоактивного природного полимера с оптимальными для раневых покрытий физико-химическими свойствами. В работе осуществлен синтез микрокапсул фукоидан/бычий сывороточный альбумин путем послойной адсорбции биополимеров на матрице неорганической природы (СаСОДля рассмотрения возможности применения полученных микрокапсул как носителей лекарственных веществ была осуществлена загрузка модельного антибиотика двумя методами: путем нанесения антибиотика на темплат, а также с помощью диффузионных процессов из раствора антибиотика в полые микрокапсулы с иммобилизованным модельным антибиотиком с последующим растворением ядра. В работе охарактеризована структурная организация и определена ранозаживляющая активность готовых микрочастиц, с загруженным модельным антибиотиком. При применении микрокапсул для лечения ожогов кожи на модели крыс наблюдается интенсивный лизис некротических масс и быстрое очищение раневой поверхности.
Ключевые слова: фукоидан, мультислойные микрокапсулы, послойная адсорбция, антибиотик, медицинские материалы, раневая поверхность.
V.E. Suprunchuk, E.V. Denisova
North-Caucasus Federal University, Stavropol, Russian Federation
DEVELOPMENT OF MICROCAPSULAR SYSTEMS FOR THE NEEDS OF MEDICAL MATERIALS SCIENCE
Modern medical materials used as wound coverings must combine many properties, in particular, have anti-inflammatory, antimicrobial, regenerating effects, which is achieved by immobilizing medicinal substances. The use of bioactive components, when forming the base of the wound dressing, will enhance the therapeutic effect, and the use of the microcapsule form of medicinal substances will make it possible to prolong their action and improve the pharmacokinetic profile. As such a component, it is possible to use polymers of natural origin, for example, polysaccharides. Polysaccharides have chemically active groups, due to which additional chemical bonds can be formed. Among the polysaccha-rides, brown algae polysaccharides can be distinguished as promising, due to the wide distribution of the raw material source and a wide range of biological effects. So, fucoidan is a polysaccharide of brown algae, has an antimicrobial and anti-inflammatory effect, helps to restore the generated tissue. This study is devoted to the development of a method for creating microcapsules based on a bioactive natural polymer with optimal physicochemical properties for wound dressings. In this work, fucoidan/bovine serum albumin microcapsules were synthesized by layer-by-layer adsorption of biopolymers on an inorganic matrix (CaCO3). To consider the possibility of using the obtained microcapsules as drug carriers, the loading of the model antibiotic was carried out by two methods: by applying the antibiotic to the template, as well as by diffusion processes from the antibiotic solution into hollow microcapsules with the immobilized model antibiotic, followed by dissolution of the core. The work characterizes the structural organization and determines the wound-healing activity of ready-made microparticles loaded with a model antibiotic. When microcapsules are used to treat skin burns in a rat model, intensive lysis of necrotic masses and rapid cleansing of the wound surface are observed.
Keywords: fucoidan, multilayer microcapsules, layer-by-layer adsorption, antibiotic, medical materials, wound surface.
В настоящее время возрастает потребность в препаратах для лечения ожогов, раневых поражений кожи и инфицированных ран, которая определяется прежде всего изменчивостью микроорганизмов, распространением лекарственно устойчивых их вариантов, а также выраженной аллергизацией населения к синтетическим изделиям. Все это приводит к необходимости создания материалов медицинского назначения с использованием новых сырьевых источников. В качестве такого источника могут выступать биокомпоненты морской биомассы, в частности полисахариды. Кроме того, большинство существующих на рынке ранозаживляющих препаратов имеют биоинертную основу. Однако возможно, что применение биоактивной матрицы по-
зволит увеличить скорость заживления ран и наиболее полно устранить все патологические процессы и осложнения. К настоящему моменту для решения поставленной проблемы широко используется пленки, гели, микрокапсулы, конъюгаты, композиты, разработанные с применением одного или комбинацией нескольких полисахаридов, выделенных из морских источников, например, альгината, хитозана [1], хитина [2], каррагинана [3], фукоидана [4]. Большой интерес представляют микрокапсульные системы, созданные на их основе. Микрокапсулирование позволяет усилить терапевтический эффект, улучшить фармокинетический профиль, увеличить биодоступность и одновременно снизить побочное действие лекарственных средств, а также повысить их химическую и конформационную стабильность. Самым доступным способом формирования микроконтейнеров на основе биополимеров является метод послойной адсорбции (ПА) [5] на матрицах органической (например, полистирола) и неорганической природы, (например, СаСОз, MgCOз,) с последующим растворением ядра [6]. При этом удаление матрицы не приводит к изменению формы капсул, лишь несколько изменяется их размер. Формирование микрокапсул здесь осуществляется за счет электростатических взаимодействий противоположно заряженных полимеров, но вероятно, что образование дополнительных связей ковалентной природы позволит создать механически более устойчивые капсулы с жесткостью, достаточной для применения в качестве компонента нетканого рано-заживляющего препарата. В то же время такая фиксация полисахарида в мембране микрокапсул позволит усилить его действие за счет невозможности изменения конформации [7].
В качестве компонента при создании микрокапсул перспективно использование полисахаридов. Так, фукоидан представляет собой высо-косульфатированный гетерополисахарид, где основным моносахарид-ным остатком выступает L-фукоза. В соответствии с литературными данными биополимер обладает широким спектром биологической активности, в частности обладает противомикробным и противовоспалительным действием [8], способствует восстановлению поврежденной ткани, благодаря взаимодействию с факторами роста (основным фактором роста фибробластов (bFGF) [9] и трансформирующим фактор роста-Р (TGF-P) [10, 11], увеличивает скорость регенирации и реэпитализации [12], что дает существенные преимущества по сравнению с другими используемыми полисахаридами. Поэтому фукоидан является перспективным
полимером для создания новых медицинских материалов с заданными свойствами, в том числе имеющих микрокапсульную форму. В данной работе было осуществлено создание микрокапсул методом послойной адсорбции (ПА) на микросферах СаСО3, с последующим удалением темплата и загружением модельным антибиотиком.
Экспериментальная часть. В работе был использован фукои-дан, полученный по методике [13]. Получение полиэлектролитных микрокапсул осуществлялось путем последовательной адсорбции молекул отрицательно заряженного фукоидана и положительно заряженного бычьего сывороточного альбумина (БСА) на мезопористых микросферах СаСО3. Постадийное нанесение полиэлектролитов осуществлялось с первоначального слоя БСА при рН 7,4, с последующим нанесением слоя полисахарида с образованием полиэлектролитного комплекса (ПЭК). Такое последовательное нанесение повторяли до достижения десяти слоев. Удаление СаСО3-матрицы производили с помощью 0,1 М НС1, благодаря чему, помимо растворения ядра, происходило понижение рН, что способствовало формированию более плотного комплекса полисахарид-белок.
В ходе работы были получены микрочастицы и исследованы методом динамического рассеяния света (Photocor Compact Z, Россия) и оптической микроскопии. Исследование формы и размера частиц осуществляли до и после удаления матриц. В экспериментальных исследованиях как активную фармацевтическую субстанцию для загрузки микрокапсул использовали антибиотик группы аминогликозидов -гентамицина в качестве модельного антибиотика (рис. 1). Для включения гентамицина методом сорбции (М1) готовили 0,5 % суспензию частиц СаСО3 на основе раствора гентамицина 40 мг/мл. Отбирали 1 мл свежеприготовленной суспензии в центрифужную пробирку с винтовой крышкой и центрифугировали 3500 об/мин в течение 30 мин. Надосадочную жидкость аккуратно отделяли с помощью микропипетки. К осадку вносили 5 мл дистиллированной воды, встряхивали и центрифугировали при тех же условиях. Центрифугат отбрасывали. Затем осуществляли приготовление частиц методом ПА. Для включения гентамицина в микрочастицы с помощью диффузионных
НО
Рис. 1. Структура гентамицина
процессов (М2) готовые микрочастицы суспендировали в 1 мл раствора 40 мг/мл гентамицина, встряхивали и выдерживали в течение 2 ч. Полученную систему центрифугировали, промывали трижды дистиллированной водой и высушивали, затем взвешивали.
Эффективность загрузки и степень включения модельного антибиотика была определена спектрофотометрически [14]. Содержание гентамицина в многослойных микрочастицах определяли прямым методом, путем установления концентрации антибиотика в готовых микрочастицах после их разрушения и относили к массе микрочастиц. Косвенный метод определения сорбированного гентамицина на ядрах СаСОз не был использован в связи с возможными потерями антибиотика при деградации темплата. Разрушение частиц инициировали добавлением 3 % раствора цитрата натрия.
Для исследования противоожоговой активности осуществляли моделирование термического ожога на лабораторных животных (крысах). При проведении лабораторного эксперимента соблюдались международные принципы Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемые для экспериментальных и других научных целей [15].
Моделирование ожоговой поверхности осуществлялось по методу, описанному в работах [16, 17]. За сутки до моделирования ожога на боковой поверхности тела крысы осуществляли депиляцию участков кожи (4x4 см) путем выбривания безопасной бритвой. Для удобства выбривания под кожу вводили 5-10 мл 0,9 % раствора №С1, кожа при этом растягивалась и повреждений при бритье не возникало. При нанесении ожогов пустую стеклянную пробирку с внутренним диаметром 22 мм (площадь сечения 4 см2) и длиной 20-25 см заполняли горячей водой, помещали ее вертикально в кипящую (100 °С) воду на 2/3 высоты, прогревали в течение 1 мин, через край заполняли на 2/3 высоты и в вертикальном положении приводили в плотный контакт с оголенным участком кожи животного на 10 с. Уменьшение площади раны определяли по отношению изменения площади к моменту измерения к ее начальной площади в соответствии с формулой [18, 19]
м = .100%. (1) V
где ¿0 - начальная площадь раны; V - площадь раны к моменту измерения.
Результаты и их обсуждение. Распределение микрокапсул по размерам было рассмотрено с применением динамического рассеяния света и зондовой сканирующей микроскопии. Выявлено, что средний размер частиц, полученных методом послойной адсорбции по данным ДРС, до удаления темплата составил 32±2,5 мкм, после удаления -
19,21±2,6 мкм. Удаление ядра привело к уменьшению размера многослойных частиц в 1,7 раза. Согласно данным, полученным с помощью оптической микроскопии, установлено, что микрочастицы имеют форму, близкую к сферической, что согласуется с результатами, полученными в работе [7]. На рис. 2 представлено изображение микрокапсул фукоидан/ БСА, полученных методом оптической микроскопии.
Применение метода послойной адсорбции позволяет осуществить иммобилизацию биологически активных веществ (БАВ) несколькими способами: нанесение БАВ на темплат (путем адсорбции) или включение в темплат (путем соосождения) с последующим формированием многослойной частицы; включение молекул БАВ путем изменения проницаемости мембраны капсулы из окружающего раствора [20]; адсорбция БАВ на поверхности готовых мультислойных частиц. В работе были использованы методы: М1 - нанесение БАВ на темплат и М2 - адсорбция БАВ на поверхности готовых мультислой-ных частиц (таблица).
Эффективность загрузки и степень включения модельного антибиотика при варьировании подходов к его загрузке
Метод Гентамицин сульфат, мг/мл Эффективность загрузки (ЭЗ), % Степень включения (СВ), %
М1 40 17,54±0,455 3,3±0,041
М2 40 5,7±0,303 1,07±0,127
Таким образом, исходя из данных, представленных в таблице, микрочастицы, содержащие гентамицин, загруженный по методу М1, обладали более высокими показателями ЭЗ и СВ и были использова-
Рис. 2. Фото оптической микроскопии готовых микрокапсул фукоидан/БСА
ны для дальнейшего исследования. Предположение о том, что возможное связывание ионов Са2+ молекулами фукоидана с образованием поперечных сшивок за счет наличия фосфатных и сульфогрупп или только сульфогрупп приводит к формированию гидрогелевой структуры, способной эффективно абсорбировать БАВ, и применение в качестве последнего слоя полимера, несущего отрицательный заряд, должно привести к росту ЭЗ и СВ, что эмпирически не было подтверждено. Это может быть обусловлено тем, что больший вклад в ЭЗ и СВ вносит способ иммобилизации включаемого вещества. Так включение антибиотика путем адсорбции на СаСО3-матрице с последующим образованием многослойной микрочастицы приводит к большим ЭЗ и СВ, благодаря пористости карбонатной ватеритной частицы, что, во-первых, способствует увеличению площади взаимодействия темплат - включаемое вещество, во-вторых, позволяет формировать разветвленную структуру внутренней области создаваемой микрочастицы [21], что в свою очередь с вероятным образованием поперечных сшивок при экстракции ядра приводит к снижению потерь иммобилизированного БАВ (рис. 3).
Рис. 3. Схематичное изображение формирования микрокапсул с загрузкой модельным антибиотиком по методу 1
На следующем этапе работ было осуществлено изучение раноза-живляющей способности разработанной системы. Формируемые ожоги III степени имели округлую форму. Нанесение микрокапсул на ране-
вую поверхность осуществлялось с первых суток после формирования ожога. При применении микрокапсул с загруженным модельным антибиотиком для лечения ожоговых ран наблюдается интенсивный лизис некротических масс и быстрое очищение раневой поверхности на 2/3 площади (рис. 4).
1-й день
7-й день
14-й день
26-й день
35-й день
Рис. 4. Процесс заживления ран при применении микрокапсул фукоидан/БСА с загруженным антибиотиком (гистологическое
исследование)
В первые сутки по периферии участка повреждения развивается отек, сосудистые нарушения и воспалительная реакция по типу серозного воспаления (см. рис. 4). На 7-е сутки развивается гнойное воспаление с распространением его на все слои дермы и подлежащую жировую клетчатку. В эти сроки в краях дефекта появляются новообразованные сосуды и происходит пролиферация фибробластов, что свидетельствует о начале репаративных процессов. К 15-м суткам формируется грануляционная ткань с умеренным отеком и диффузной воспалительной реакцией с преобладанием в инфильтрате нейтрофи-лов. На 21-е сутки происходит созревание грануляционной ткани, уменьшается отек и интенсивность воспалительной реакции, купируются сосудистые нарушения. Происходит частичная эпителизация поверхности с образованием 2-3 слоев молодых эпителиальных клеток. На 28-е сутки формируется рубец из зрелой грубоволокнистой соединительной ткани, наблюдается полная регенерация эпидермиса с диф-ференцировкой слоев. Воспалительные инфильтраты исчезают, встречаются васкулиты. На 35-е сутки происходить полная регенерация эпидермиса и дермы с формированием основного вещества и волокнистых структур соединительной ткани.
При рассмотрении данных по изменению площади раневой поверхности наблюдается ее снижение на 50,61 % на 14-е сутки исследования (рис. 5).
Рис. 5. Динамика изменения средней величины 5 (мм2) поверхности ожоговых ран
Заключение. В работе охарактеризована структурная организация полученных микрокапсул фукоидан/БСА, исследован их размер, способность к загрузке молекулярного груза, а также определена рано-заживляющая активность.
Эффективность загрузки и степень включения модельного антибиотика на примере гентамицина была определена спектрофотометри-чески. Установлено, что для загрузки антибиотика более эффективен способ капсуляции с применением подхода предварительного нанесения лекарственного вещества на темплат с последующим формированием многослойной оболочки микрокапсул. При применении микрокапсул для лечения ожогов кожи на модели крыс наблюдается интенсивный лизис некротических масс и быстрое очищение раневой поверхности на 2/3 площади.
Дальнейшее исследование возможностей формирования нетканого раневого покрытия с применением полученных микрокапсул, загруженных лекарственным веществом, позволит создать систему, оказывающую комплексное действие как благодаря включенному лекарственному веществу, так и используемому при формировании биоактивному полисахариду. Создание такого медицинского материала в качестве компонента фукоидана может привести к созданию нового ранозаживляющего средства с высокой активностью.
Список литературы
1. Chitosan and Its Potential Use as a Scaffold for Tissue Engineering in Regenerative Medicine / M. Rodríguez-Vázquez, B. Vega-Ruiz, R. Ramos-Zúñiga, D.A. Saldaña-Koppel, L.F. Quiñones-Olvera // Biomed Res. Int. - 2015. -Vol. 2015. - P. 1-15.
2. Novel carboxymethyl derivatives of chitin and chitosan materials and their biomedical applications / R. Jayakumar, M. Prabaharan, S.V. Nair, S. Tokura, H. Tamura, N. Selvamurugan // Prog. Mater. Sci. Pergamon. - 2010. - Vol. 55, № 7. -P.675-709.
3. Carrageenan and its applications in drug delivery / L. Li, R. Ni, Y. Shao, S. Mao // Carbohydr. Polym. - 2014. - Vol. 103. - P. 1-11.
4. Development of genipin-crosslinked fucoidan/chitosan-N-arginine nanogels for preventing Helicobacter infection / Y.H. Lin, K.Y. Lu, C.L. Tseng, J.Y. Wu, C.H. Chen, F.L. Mi // Nanomedicine. - 2017. - Vol. 12, № 12. - P. 1491-1510.
5. Encapsulation of albumin in self-assembled layer-by-layer microcapsules: Comparison of co-precipitation and adsorption techniques / S. Labala, P.K. Man-dapalli, S. Bhatnagar, V.V.K. Venuganti // Drug Dev. Ind. Pharm. - 2015. -Vol. 41, № 8. - P. 1302-1310.
6. Chitosan/fucoidan multilayer nanocapsules as a vehicle for controlled release of bioactive compounds / A.C. Pinheiro, A.I. Bourbon, M.A. Cerqueira, É. Maricato, C. Nunes, M.A. Coimbra, A.A. Vicente // Carbohydr. Polym. -2015. - Vol. 115. - P. 1-9.
7. Kim D.Y., Shin W.S. Unique characteristics of self-assembly of bovine serum albumin and fucoidan, an anionic sulfated polysaccharide, under various aqueous environments // Food Hydrocoll. - 2015. - Vol. 44. - P. 471-477.
8. Anti-inflammatory effect of fucoidan extracted from Ecklonia cava in ze-brafish model / S.H. Lee, C.I. Ko, Y. Jee, Y. Jeong, M. Kim, J.S. Kim, Y.J. Jeon // Carbohydr. Polym. - 2013. - Vol. 92, № 1. - P. 84-89.
9. Properties of fucoidan from Cladosiphon okamuranus tokida in gastric mucosal protection / H. Shibata, I. Kimura-Takagi, M. Nagaoka, S. Hashimoto, R. Aiyama, M. Iha, S. Ueyama, T. Yokokura // Biofactors. - 2000. - Vol 11, № 4. - P. 235-245.
10. Fucoidan structure and activity in relation to anti-cancer mechanisms / G. Van Weelden, M. Bobinski, K. Okla, W.J. Van Weelden, A. Romano, J.M. Pij-nenborg [et al.] // Marine drugs. - 2019. - Vol. 17, № 1. - P. 32.
11. Fucoidan inhibits activation and receptor binding of transforming growth factor-p1 / T.H. Kim, E.K. Lee, M.J. Lee, J.H. Kim, W.S. Yang // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2013. - Vol. 432, № 1. - P. 163-168.
12. The use of fucosphere in the treatment of dermal burns in rabbits / A.D. Sezer, E. Cevher, F. Hatipoglu, Z. Ogurtan, A.L. Ba§, J. Akbuga // Eur. J. Pharm. Biopharm. - 2008. - Vol. 69, № 1. - P. 189-198.
13. Супрунчук В.Е. Низкочастотная высокоинтенсивная ультразвуковая обработка сульфатированного полисахарида бурых водорослей // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. - 2021. - Вып. 14, № 4. -C. 582-592.
14. Биосовместимые системы доставки антибиотика цефотаксима на основе гелевых микрочастиц альгината кальция / С.В. Шилова, Г.М. Мирга-леев, М.В. Волкова, А.Я. Третьякова, В.П. Барабанов // Вестник Технологического университета. - 2021. - Т. 24, № 12. - С. 56-59.
15. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях. - 1986.
16. Влияние препарата ионизированного серебра на репаративную регенерацию кожи и подлежащих тканей при моделировании термических и химических ожогов у крыс / Н.С. Пономарь, Ю.С. Макляков, Д.П. Хлопонин, А О. Ревякин // Биомедицина. - 2012. - № 1. - C. 143-148.
17. Парамонов Б.А., Чеботарев В.Ю. Методы моделирования термических ожогов кожи при разработке препаратов для местного лечения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2002. - Т. 134, № 11. - С. 593-597.
18. Matrix Polyelectrolyte Microcapsules: New System for Macromolecule Encapsulation / D.V. Volodkin, A.I. Petrov, M. Prevot, G.B. Sukhorukov // Lang-muir. - 2004. - Vol. 20, № 8. - P. 3398-3406.
19. Самаева Е.В. Сравнительная характеристика особенностей течения регенераторных процессов при пересадке культивированных дермальных аутофибробластов и лечении мазью «Левомеколь» // Universum: медицина и фармакология: электрон. науч. журн. - 2016. - № 6 (28). - URL: https://7universum.com/ru/med/archive/item/3290 (дата обращения: 08.08.2023).
20. Включение белков в полиэлектролитные микрокапсулы методами копреципитации и адсорбции / О.Ю. Кочеткова, Л.И. Казакова, Д.А. Мошков, М.Г. Винокуров, Л.И. Шабарчина // Биоорганическая химия. - 2013. - Вып. 39, № 5. - С. 565.
21. Alginate Nanofibrous Mats with Adjustable Degradation Rate for Regenerative Medicine / H. Hajiali, J.A. Heredia-Guerrero, I. Liakos, A. Athanassiou, E. Mele // Biomacromolecules. - 2015. - Vol. 16, № 3. - P. 936-943.
References
1. Rodríguez-Vázquez M., Vega-Ruiz B., Ramos-Zúñiga R., Saldaña-Koppel D.A., Quiñones-Olvera L.F. Chitosan and Its Potential Use as a Scaffold for Tissue Engineering in Regenerative Medicine. Biomed Res. Int. 2015. Vol. 2015. pp. 1-15.
2. Jayakumar R., Prabaharan M., Nair S.V., Tokura S., Tamura H., Selva-murugan N. Novel carboxymethyl derivatives of chitin and chitosan materials
and their biomedical applications. Prog. Mater. Sci. Pergamon, 2010. Vol. 55, no. 7. pp. 675-709.
3. Li L., Ni R., Shao Y., Mao S. Carrageenan and its applications in drug delivery. Carbohydr. Polym. 2014. Vol. 103. pp. 1-11.
4. Lin Y.H., Lu K.Y., Tseng C.L., Wu J.Y., Chen C.H., Mi F.L. Development of genipin-crosslinked focoidan/chitosan-N-arginine nanogels for preventing Helicobacter infection. Nanomedicine. 2017. Vol. 12, no. 12. pp. 1491-1510.
5. Labala S., Mandapalli P.K., Bhatnagar S., Venuganti V.V.K. Encapsulation of albumin in self-assembled layer-by-layer microcapsules: Comparison of co-precipitation and adsorption techniques. Drug Dev. Ind. Pharm. 2015. Vol. 41, no. 8. pp. 1302-1310.
6. Pinheiro A.C., Bourbon A.I., Cerqueira M.A., Maricato E., Nunes C., Coimbra M.A., Vicente A.A. Chitosan/fucoidan multilayer nanocapsules as a vehicle for controlled release of bioactive compounds. Carbohydr. Polym. 2015. Vol. 115. pp. 1-9.
7. Kim D.Y., Shin W.S. Unique characteristics of self-assembly of bovine serum albumin and fucoidan, an anionic sulfated polysaccharide, under various aqueous environments. FoodHydrocoll. 2015. Vol. 44. pp. 471-477.
8. Lee S.H., Ko C.I., Jee Y., Jeong Y., Kim M., Kim J.S., Jeon Y.J. Antiinflammatory effect of fucoidan extracted from Ecklonia cava in zebrafish model. Carbohydr. Polym. 2013. Vol. 92, no. 1. pp.. 84-89.
9. Shibata H., Kimura-Takagi I., Nagaoka M., Hashimoto S., Aiyama R., Iha M., Ueyama S., Yokokura T. Properties of fucoidan from Cladosiphon okamuranus tokida in gastric mucosal protection. Biofactors. 2000.Vol 11. no. 4. pp. 235-245.
10. Van Weelden G., Bobinski M., Okla K., Van Weelden W.J., Romano A., Pijnenborg J.M. et al. Fucoidan structure and activity in relation to anti-cancer mechanisms. Marine drugs. 2019. Vol. 17. no 1. pp. 32.
11. Kim T.H., Lee E.K., Lee M.J., Kim J.H., Yang W.S. Fucoidan inhibits activation and receptor binding of transforming growth factor-p1. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2013. Vol. 432. no 1. pp. 163-168
12. Sezer A.D., Cevher E., Hatipoglu F., Ogurtan Z., Ba§ A.L., Akbuga J. The use of fucosphere in the treatment of dermal burns in rabbits. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2008. Vol. 69, no. 1. pp. 189-198.
13. Suprunchuk V.E. Nizkochastotnaya vysokointensivnaya ul'trazvu-kovaya obrabotka sul'fatirovannogo polisaharida buryh vodoroslej [Low-frequency high-intensity ultrasonic treatment of brown algae sulfated polysaccharide]. Journal of the Siberian Federal University. Chemistry. 2021. Vol. 14, no. 4. pp. 582-592.
14. Shilova S.V., Mirgaleev G.M., Volkova M.V., Tretyakova A.Ya., Bara-banov V.P. Biosovmestimye sistemy dostavki antibiotika cefotaksima na osnove gelevyh mikrochastic al'ginata kal'ciya [Biocompatible delivery systems for the antibiotic cefotaxime based on calcium alginate gel microparticles]. Bulletin of the Technological University. 2021. Vol. 24. no. 12. pp. 56-59.
15. Evropejskaya konvenciya o zashchite pozvonochnyh zhivotnyh, ispol'-zuemyh dlya eksperimentov ili v inyh nauchnyh celyah. [European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental or other Scientific Purposes]. 1986.
16. Ponomar N.S., Maklyakov Yu.S., Khloponin D.P., Revyakin A.O. Vliyanie preparata ionizirovannogo serebra na reparativnuyu regeneraciyu kozhi i podlezhashchih tkanej pri modelirovanii termicheskih i himicheskih ozhogov u krys [Effect of ionized silver preparation on reparative regeneration of the skin and underlying tissues in modeling thermal and chemical burns in rats]. Biomedicine.
2012.no.1.pp.143-148.
17. Paramonov B.A., Chebotarev V.Yu. Metody modelirovaniya termicheskih ozhogov kozhi pri razrabotke preparatov dlya mestnogo lecheniya [Methods for modeling thermal skin burns in the development of drugs for local treatment]. II Bull. exp. biol. and med. 2002. Vol. 134. no. 11. pp. 593-597.
18. Volodkin D.V., Petrov A.I., Prevot M., Sukhorukov G.B. Matrix Polyelectrolyte Microcapsules: New System for Macromolecule Encapsulation. Langmuir. 2004. Vol. 20, no. 8. pp. 3398-3406.
19. Samaeva E.V. Sravnitel'naya harakteristika osobennostej techeniya regeneratornyh processov pri peresadke kul'tivirovannyh dermal'nyh autofibro-blastov i lechenii maz'yu «Levomekol'» [Comparative characteristics of the course of regenerative processes during transplantation of cultured dermal autofibroblasts and treatment with Levomekol ointment]. Universum: medicine and pharmacology. 2016. Vol.28. no. 6. URL: https://7universum.com/ru/med/archive/ item/3290 (08.08.2023).
20. Kochetkova O.Yu., Kazakova L.I., Moshkov D.A., Vinokurov M.G., Shabarchina L.I. Vklyuchenie belkov v polielektrolitnye mikrokapsuly metodami koprecipitacii i adsorbcii. [Incorporation of proteins into polyelectrolyte microcapsules by coprecipitation and adsorption methods]. Bioorganic chemistry.
2013. Vol. 39, no. 5. pp. 565: 1-14.
21. Hajiali H., Heredia-Guerrero J.A., Liakos I., Athanassiou A., Mele E. Alginate Nanofibrous Mats with Adjustable Degradation Rate for Regenerative Medicine // Biomacromolecules. 2015. Vol. 16. no. 3. pp. 936-943.
Об авторах
Супрунчук Виктория Евгеньевна (Ставрополь, Россия) - кандидат химических наук, доцент кафедры «Физика и технология наноструктур и материалов» Северо-Кавказского федерального университета (355000, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1а; e-mail: vsuprunchuk@ncfu.ru).
Денисова Евгения Владимировна (Ставрополь, Россия) - кандидат биологических наук, доцент кафедры «Биохимия, молекулярная биология и медицина» Северо-Кавказского федерального университета (355000, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1а; e-mail: den_ev@mail.ru).
About the authors
Viktoria E. Suprunchuk (Stavropol, Russian Federation) - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials, North-Caucasus Federal University (1a, Pushkin str., Stavropol, 355000; e-mail: vsuprunchuk@ncfu.ru).
Evgenia V. Denisova (Stavropol, Russian Federation) - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Biochemistry, Molecular Biology and Medicine, North-Caucasus Federal University (1a, Pushkin str., Stavropol, 355000; e-mail: den_ev@mail.ru).
Поступила: 18.07.2023
Одобрена: 26.07.2023
Принята к публикации: 20.09.2023
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Супрунчук, В.Е. Разработка микрокапсульных систем для нужд медицинского мате-риаловеденения / В.Е. Супрунчук, Е.В. Денисова // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2023. - № 3. - С. 5-18.
Please cite this article in English as:
Suprunchuk V.E., Denisova E.V. Development of microcapsular systems for the needs of medical materials science. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, 2023, no. 3, pp. 5-18 (In Russ).
