Polimerowe nośniki na bazie chitozanu o właściwościach antybakteryjnych i antyseptycznych

• Autorzy: Gruca Mateusz , Jamroży Mateusz , Głąb Magdalena

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2022.3.3

Warianty tytułu

EN

Chitosan-based polymer carriers with antibacterial and antiseptic properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tradycyjne systemy dostarczania substancji aktywnej wiążą się z ograniczeniem terapeutycznego działania leku. Spowodowane jest to m.in. dystrybucją danej substancji w całym organizmie oraz szybkim jej uwolnieniem skutkującym krótkotrwałym działaniem leku. Rozwiązaniem tych problemów jest stosowanie odpowiednich nośników substancji aktywnej. Odpowiednio zaprojektowany nośnik umożliwia dostarczenie substancji aktywnej w sposób kontrolowany. Zapewnia to transport leku do określonego miejsca oraz jego uwolnienie w przedłużonym czasie. W pracy otrzymano nośniki polimerowe na bazie chitozanu i żelatyny modyfikowane zawiesiną nanosrebra oraz ekstraktem roślinnym Hypericum perforatum. Materiały otrzymano w procesie polimeryzacji w polu promieniowania mikrofalowego. Przeprowadzona analiza fizykochemiczna otrzymanych układów potwierdziła ich właściwości sorpcyjne oraz możliwość efektywnego uwolnienia ekstraktu roślinnego w środowisku kwasowym, tj. 2-proc. roztworze kwasu cytrynowego.

EN

Traditional drug delivery systems may limit to some extent the therapeutic activity of the active substance. This is due among others to the distribution of the drug through the whole organism as well as its fast release causing the short-term drug action. The solution of these drawbacks is the use of the adequate drug carriers. Appropriately designed carrier allows to deliver the active substance in a controlled manner. This, in turn, provides that the drug is delivered to the desired site in the body, and allows it to be released over an extended period of time. In this work, polymer carriers based on chitosan and gelatin and modified with nanosilver suspension and Hypericum perforatum extract were developed. These materials were obtained via the microwave assisted polymerization. Performed physicochemical analysis of obtained carriers confirmed their sorption properties and the possibility of the effective release of the plant extract from their interior in an acidic environment, i.e. in 2% citric acid solution.

Słowa kluczowe

PL

nośniki leków; hydrożele; chitozan; Hypericum perforatum L.; dziurawiec zwyczajny; nanosrebro

EN

drug carriers; hydrogels; chitosan; Hypericum perforatum L.; St. John's wort; nanosilver

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 43, nr 3
• Strony: 20--25
• Opis fizyczny: Bibligr. 23 poz., tab., fig.

Twórcy

autor

Gruca Mateusz

• Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki, Politechnika Krakowska

autor

Jamroży Mateusz

• student Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki, Politechnika Krakowska

autor

Głąb Magdalena

• doktorant Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki, Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0000-0002-8016-7104

Bibliografia

• [1] Trucillo P.: Drug carriers. Classification, administration, release profiles, and industrial approach. Processes 9 (3) (2021) 470.
• [2] Du Y., Chen B.: Combination of drugs and carriers in drug delivery technology and its development. Drug Design, Development and Therapy 12 (1) (2018) 116–119.
• [3] Barratt G.: Colloidal drug carriers. Achievements and perspectives. Cellular and Molecular Life Sciences 60 (1) (2003) 21–37.
• [4] Zong T.-X., Silveira A.P., Morais J.A.V., Sampaio M.C., Muehlmann L.A., Zhang J., Jiang C.-S., Liu S.-K.: Recent advances in antimicrobial nano-drug delivery systems. Nanomaterials 12 (2022) 1855.
• [5] De Marco I.: Zein microparticles and nanoparticles as drug delivery systems. Polymers 14 (2022) 2172.
• [6] Garello F., Svenskaya Y., Parakhonskiy B., Filippi M.: Micro/nano- systems for magnetic targeted delivery of bioagents. Pharmaceutics 14 (2022) 1132.
• [7] Xie Y., Guan Q., Guo J., Chen Y., Yin Y., Han X.: Hydrogels for exosome delivery in biomedical applications. Gels 8 (2022) 328.
• [8] Khan M.I., Hossain I., Hossain M.K., Rubel M.H.K., Hossain K.M., Mahfuz A.M.U.B., Anik M.I.: Recent progress in nanostructured smart drug delivery systems for cancer therapy. A review. ACS Applied Bio Materials 5 (3) (2022) 971–1012.
• [9] Jain V., Jain S., Mahajan S.C.: Nanomedicines based drug delivery systems for anti-cancer targeting and treatment. Current Drug Delivery 12 (2) (2015) 177–191.
• [10] Senapati S., Mahanta A.K., Kumar S., Maiti P.: Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. Signal Transduct Target Ther. 3 (7) (2018).
• [11] Qorri B., DeCarlo A., Mellon M., Szewczuk M.R.: Drug delivery systems in cancer therapy. Drug Delivery Devices and Therapeutic Systems (2021) 423–454.
• [12] Sung Y.K., Sung W.K.: Recent advances in polymeric drug delivery systems. Biomaterials Research 24 (12) (2020).
• [13] Ke C.-L., Deng F.-S., Chuang C.-Y., Lin C.-H.: Antimicrobial actions and applications of chitosan. Polymers 13 (6) (2021) 904.
• [14] Arenas-Chávez C.A., de Hollanda L.M., Arce-Esquivel A.A., Alvarez-Risco A., Del-Aguila-Arcentales S., Yáñez J.A., Vera-Gonzales C.: Antibacterial and antifungal activity of functionalized cotton fabric with nanocomposite based on silver nanoparticles and carboxymethyl chitosan. Processes 10 (2022) 1088.
• [15] Sivanesan I., Tasneem S., Hasan N., Shin J., Muthu M., Gopal J., Oh J.-W.: Surveying the oral drug delivery avenues of novel chitosan derivatives. Polymers 14 (2022) 2131.
• [16] Mura P., Maestrelli F., Cirri M., Mennini N.: Multiple roles of chitosan in mucosal drug delivery. An updated review. Marine Drugs 20 (2022) 335.
• [17] Holback H., Yeo Y., Park K.: Hydrogel swelling behavior and its biomedical applications. Biochemistry, Manufacture and Medical Applications. Woodhead Publishing Series in Biomaterials (2011) 3–24.
• [18] Younis M.K., Tareq A.Z., Kamal I.M.: Optimization of swelling, drug loading and release from natural polymer hydrogels. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 454 (2018) 012017.
• [19] Kudłacik-Kramarczyk S., Drabczyk A., Głąb M., Alves-Lima D., Lin H., Douglas T.E.L., Kuciel S., Zagórska A., Tyliszczak B.: Investigations on the impact of the introduction of the Aloe vera into the hydrogel matrix on cytotoxic and hydrophilic properties of these systems considered as potential wound dressings. Materials Science & Engineering C 123 (2021) 111977.
• [20] Jamroży M., Głąb M., Kudłacik-Kramarczyk S., Drabczyk A., Gajda P., Tyliszczak B.: The impact of the Matricaria chamomilla L. extract. Starch solution and the photoinitiator on physiochemical properties of acrylic hydrogels. Materials 15 (2022) 2837.
• [21] Ozkir S.E., Yilmaz B., Unal S.M., Culhaoglu A., Kurckcuoglu I.: Effect of heat polymerization conditions and microwave on the flexural strength of polymethyl methacrylate. European Journal of Dentistry 12 (1) (2018) 116–119.
• [22] Feng L., Dong Z., Tao D., Zhang Y., Liu Z.: The acidic tumor micro-environment. A target for smart cancer nano-theranostics. National Science Review 5 (2) (2018) 269–286.
• [23] Piasentin N., Milotti E., Chignola E.: The control of acidity in tumor cells. A biophysical model. Scientific Reports 10 (2020) 13613.