аспирант, ИТМО, г. Санкт-Петербург
Post-graduate student, ITMO University, St. Petersburg, Russian Federation
д-р тех. наук, профессор, директор, ведущий научный сотрудник научно-исследовательского центра биоинженерии, директор научно-образовательного центра «Газпром нефть - ИТМО», директор, профессор Центра химической инженерии, ИТМО, г. Санкт-Петербург
Dr. Sci. (Tech.), Professor, Director, leading researcher of the Bioengineering Research Center, Director of the Gazprom Neft - ITMO Scientific and Educational Center, Director, Professor of the Center for Chemical Engineering, ITMO University, St. Petersburg, Russian Federation
канд. физ.-мат. наук, доцент, зам. директора Центра химической инженерии, ст. науч. сотрудник лаборатории лазерных нелинейных кристаллов, ИТМО, г. Санкт-Петербург
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Deputy Director of the Center for Chemical Engineering, Senior researcher at the Laboratory of Laser Nonlinear Crystals, ITMO University, St. Petersburg, Russian Federation
аспирант, инженер-исследователь, ИТМО, г. Санкт-Петербург
Post-graduate student, Research engineer, ITMO University, St. Petersburg, Russian Federation
Лечение ран - это сложный процесс, требующий комплексного подхода к лечению. В настоящее время активно разрабатываются гидрогелевые материалы, модифицированные биоактивными веществами (БАВ). Такие материалы являются альтернативой к повсеместно применяемым перевязочным материалам. Включение в их состав БАВ открывает путь к обеспечению требуемых свойств (антисептических, антиоксидантных и др.). Куркумин является представителем ряда полифлавоноидов, интенсивно исследуемых для подобного применения. Цель: в текущей работе рассматривается методика получения желатин-танниновых гидрогелей с БАВ (куркумин), а также эффективность выделения введенного вещества in vitro и особенности его связывания с полимерной матрицей. Материалы и методы. Объектом исследования являются желатин-танниновые гидрогели с куркумином. Структуру материалов исследовали с помощью ИК спектроскопии, сорбционные параметры определяли гравиметрически, высвобождение куркумина исследовали с помощью спектроскопии видимой области и анализировали с помощью общепринятых моделей фармокинетики. Результаты. В ходе работы были синтезированы гидрогелевые материалы на основе желатина и таннина с содержанием куркумина от 0,1 до 1,0%. Было установлено, что инкорпорирование куркумина в полимерную сетку прошло успешно и при набухании в дистиллированной воде куркумин из гидрогелей не высвобождается. Введение куркумина в рецептуру снизило сорбционную емкость гидрогелей в дистиллированной воде с 15 г/г до 7÷9 г/г. Наиболее оптимальной моделью, описывающей процесс выделения куркумина из материалов, была определена модель Хигучи (R2>0,95). С помощью описания кинетики выделения было определено, что максимальный релиз (22%) был достигнут при минимальном содержании куркумина в гидрогеле (0,1 масс.%) и минимальной скорости релиза. Заключение. Разработана методика синтеза желатин-танниновых гидрогелей с куркумином. Исследованы структура материалов, сорбционная емкость, способность к высвобождению БАВ. Показаны дальнейшие перспективы для включения в состав гидрогелей других БАВ гидрофобной природы.
Wound healing is a complex process that requires a comprehensive approach to treatment. Hydrogel materials modified with bioactive substances (BAS) are currently under active development. Such materials represent an alternative to conventional dressings. The inclusion of BAS in their composition opens the way to providing the required properties (antiseptic, antioxidant, etc.). Curcumin is one of a number of polyflavonoids that are being intensively studied for such use. Objective: in the current work, the method of obtaining gelatin-tannin hydrogels with BAS (curcumin), as well as the efficiency of isolation of the injected substance in vitro and the characteristics of its binding to the polymer matrix are considered. Materials and methods. The object of the study is gelatin-tannin hydrogels with curcumin. The structure of the materials was studied by IR spectroscopy, the sorption parameters were determined gravimetrically, the release of curcumin was studied by visible spectroscopy and analyzed using conventional pharmacokinetic models. Results. In the course of the work, hydrogel materials based on gelatin and tannin with a curcumin content from 0.1 to 1.0% were synthesized. It was found that the incorporation of curcumin into the polymer mesh was successful and curcumin is not released from hydrogels when swelling in distilled water. The introduction of curcumin into the formulation reduced the sorption capacity of hydrogels in distilled water from 15 g/g to 7-9 g/g. The Higuchi model (R2>0.95) was determined to be the most optimal model describing the process of curcumin extraction from materials. Using the description of the release kinetics, it was determined that the maximum release (22%) was achieved with a minimum curcumin content in the hydrogel (0.1 wt.%) and the minimum release speed. Conclusion. A method for the synthesis of gelatin-tannin hydrogels with curcumin has been developed. The structure of materials, sorption capacity, and the ability to release BAS have been studied. Further prospects for the inclusion of other BAS of a hydrophobic nature in the composition of hydrogels are shown.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.