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方法文章

海藻酸盐-Aloe vera 载扶他昔酸水凝胶薄膜的研制与表征

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DOI:

10.3791/67068

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2024年12月13日

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本文内容

摘要

本研究开发了一种负载夫西地酸的水凝胶薄膜制剂,并采用不同比例的Aloe vera对其进行表征。

摘要

一种新型的含夫西地酸水凝胶薄膜被制备出来 通过 使用海藻酸钠的溶剂浇铸技术 芦荟(Aloe vera). 通过使用不同比例的海藻酸钠对水凝胶薄膜进行了优化, 芦荟(Aloe vera),以及甘油。含有10%甘油(海藻酸钠质量的百分比)的薄膜表现出最佳外观。加入 芦荟(Aloe vera) 影响了水凝胶薄膜的厚度、溶胀行为、水蒸气透过性以及药物释放曲线。较高的 芦荟(Aloe vera) 内容导致薄膜增厚(在一定比例内)、溶胀性增加、水蒸气透过性降低,并在12小时内实现长达93%的药物缓释。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析证实了关键官能团的存在以及水凝胶组分之间的相互作用。该研究表明,海藻酸钠与 芦荟(Aloe vera),且甘油可改善水凝胶薄膜的机械性能和药物释放特性,使其成为增强局部药物递送和促进伤口愈合应用的有前景选择。

引言

夫西地酸是一种从Fusidium coccineum中提取的强效甾体类抗生素。它被广泛用于治疗葡萄球菌引起的皮肤感染和脓疱病。该药物即使对耐药菌株也具有高效性,且毒性较低,因此是治疗皮肤感染的合适选择1。与其他外用抗生素不同,夫西地酸能够深入渗透皮肤,增强其抗菌效果,尤其是在皮肤保护屏障受损的区域。其分子结构赋予其良好的溶解特性,可在体内组织中广泛分布,而其钠盐形式(钠 fusidate)更具有更好的水溶性和渗透率,进一步提升了分布能力2,3。夫西地酸可通过多种途径给药,包括口服、静脉注射和外用,可根据不同的治疗需求灵活选择,适用于多种类型的感染4。

水凝胶因其高含水量和良好的生物相容性,已成为伤口治疗中抗生素递送的创新载体,能够保持湿润环境、实现药物的可控释放,并改善患者的治疗效果。水凝胶由天然或合成聚合物(如海藻酸盐)制成,其中海藻酸盐因其优异的生物相容性、成本低廉以及可形成类似天然组织细胞外基质的凝胶特性而备受青睐5。特别是基于海藻酸盐的水凝胶,可为伤口愈合提供湿润环境,不与伤口粘连,易于移除,因此非常适合用于递送生物活性物质并促进组织再生。包载抗生素的水凝胶的研发代表了伤口护理领域的重要进展,....

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方案

本研究中所用试剂与设备的详细信息列于材料表中。

1. 夫西地酸水凝胶薄膜的制备

  1. 配制海藻酸钠(2.0% w/v)溶液 芦荟 (1.0% w/v),通过将其溶解于蒸馏水中制备。
  2. 将200 mg夫西地酸加入海藻酸钠溶液中,搅拌1小时。
  3. 将甘油以10%、12%和14%(w/w,基于海藻酸钠质量)的浓度加入海藻酸钠溶液中。
  4. 将海藻酸盐和 芦荟 溶液以达到最终的藻酸盐/芦荟 体积比(v/v)分别为100:0、90:10、80:20和75:25。
  5. 将每种混合物各25 mL倒入玻璃培养皿(100 mm × 20 mm)中,于室温下静置干燥(25 °C) 并在50%的受控湿度下放置2天。
  6. 将干燥的薄膜浸入氯化钙(CaCl₂)溶液中2) 水溶液(5.0% w/v)中浸泡5分钟,以获得水凝胶薄膜。
  7. 用蒸馏水清洗所得薄膜,并在使用前于室温下干燥。

2. 测定薄膜厚度

  1. 使用数字千分尺测量薄膜的厚度11。
  2. 在薄膜上的五个不同位....

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结果

海藻酸钠/Aloe vera 水凝胶薄膜的制备
采用不同比例的海藻酸钠、Aloe vera 和甘油制备水凝胶薄膜配方。最终的配方制备与评价仅使用10%甘油(w/w,相对于海藻酸钠)。图1展示了不同Aloe vera比例的水凝胶薄膜。选择该条件的原因是其他甘油比例无法提供必要的黏附性和柔韧性,导致薄膜成形不良。薄膜良好的黏附性和弹性归因于海藻酸钠和甘油的存在。添加Aloe vera并未改变薄膜外观,但在制备过程中影响了溶液的黏度。

厚度
厚度结果如表1所示。仅含海藻酸钠的对照样品A厚度为0.11 mm。随着样品B和C中Aloe vera比例的增加,薄膜厚度分别增至0.13 mm和0.12 mm。然而,Aloe vera比例最高的样品D,其薄膜最薄,为0.09 mm。根据这些结果,添加Aloe v.......

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讨论

将夫西地酸以不同比例掺入含有Aloe vera和甘油的海藻酸盐水凝胶薄膜中。Aloe vera的存在不影响薄膜外观,但在制备过程中,含Aloe vera的溶液黏度有所降低。厚度测试结果表明,Aloe vera的加入可能在一定程度上影响薄膜厚度,但该影响并不显著。总体而言,并不存在适用于所有应用的单一理想厚度。然而研究表明,薄膜的黏附性和机械性能受厚度影响,较薄的薄膜可能促进更快的水蒸气透过速率,更有利于维持伤口愈合所需的湿润环境14。

水凝胶溶胀性能的研究是当前科研的重点,旨在评估聚合物吸收不同液体的能力。研究结果表明,芦荟的亲水特性显著改善了薄膜的溶胀行为。溶胀指数的升高表明,芦荟促进了更多的水分吸收,可能是通过保持水分并在薄膜基质内形成水合凝胶样结构所致15。所观察到的水凝胶薄膜的溶胀行为可能与芦荟中的多糖含量有关。在低浓度时,多糖可能阻碍海藻酸盐链之间的连接.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究得到了沙特阿拉伯利雅得公主诺拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学研究人员支持项目(PNURSP2024R30)的资助,该项目由公主诺拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学提供支持。本研究还由沙特阿拉伯利雅得国王沙特大学研究人员支持项目(RSPD2024R811)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
Aloe vera本地供应商,马来西亚吉隆坡使用未经处理的芦荟树皮,并在本实验室中进行材料制备
氯化钙R&M Chemicals
差示扫描量热法Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
傅里叶变换红外光谱法Perkin Elmer107914
夫西地酸Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR2810认证标准物质,药物二级标准品
甘油 Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR1020美国药典(USP)标准品
千分尺Blomker Industries, 马来西亚
NETZSCH Proteus 软件 Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
磷酸盐缓冲液Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAP4417片剂
海藻酸钠Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAW201502
热分析仪 NETZSCH DSC Caliris
紫外-分光光度计 / UV LINE-9400 SECOMAM/ 8512047

参考文献

  1. Bandyopadhyay, D. Topical antibacterials in dermatology. Indian J Dermatol. 66 (2), 117-125 (2021).
  2. Williamson, D. A., Carter, G. P., Howden, B. P. Current and emerging topical antibacterials and antiseptics: agents, action, and resistance patterns. Clin ....

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