방법 논문

Fusidic Acid-Loaded Alginate-Aloe vera 기반 하이드로겔 필름의 개발 및 특성화

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DOI:

10.3791/67068

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2024년 12월 13일

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1Faculty of Pharmacy, MAHSA University, 2Radiopharmaceutical Technology Group, Medical Technology Division, Malaysia Nuclear Agency, 3Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Sciences, Aqaba University of Technology, 4Department of Parasitology and Medical Entomology, Faculty of Medicine, Universiti Kebangsaan Malaysia, 5Department of Medical Sciences, School of Medical and Life Sciences, Sunway University, 6Department of Biology, College of Science, Princess Nourah bint Abdulrahman University, 7Department of Zoology, College of Science, King Saud University, 8Department of Medicine and Infectious Diseases, Faculty of Veterinary Medicine, Cairo University, 9Department of Pharmaceutical Sciences, Pharmacy Program, Batterjee Medical College, 10Pharmacology Department, Faculty of Veterinary Medicine, Suez Canal University, 11Faculty of Pharmacy, University College of MAIWP International

이 논문에서

요약

fusidic acid-loaded 하이드로겔 필름의 제형은 다른 알로에 베라 비율로 개발되었으며 본 연구에서 특성화되었습니다.

초록

새로운 푸시딕산이 로드된 하이드로겔 필름은 알긴산과 알로에 베라를 사용하는 용매 주조 기술을 통해 제조되었습니다. 하이드로겔 필름은 알긴산 나트륨, 알로에 베라 및 글리세린의 다양한 비율을 사용하여 최적화되었습니다. 10% 글리세린(알긴산 w/w)을 함유한 필름이 가장 좋은 외관을 나타냈습니다. 알로에 베라를 통합하면 하이드로겔 필름의 두께, 팽창 거동, 수증기 투과성 및 약물 방출 프로파일에 영향을 미쳤습니다. 알로에 베라 함량이 높을수록 필름이 더 두꺼워지고(특정 비율까지), 팽창이 증가하고, 수증기 투과성이 감소하고, 12시간 동안 최대 93%의 약물 방출이 연장되었습니다. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR) 분석을 통해 주요 작용기의 존재와 하이드로겔 성분 간의 상호 작용을 확인했습니다. 이 연구는 알긴산 나트륨, 알로에 베라 및 글리세린의 조합이 하이드로겔 필름의 기계적 특성과 약물 방출 프로파일을 개선할 수 있음을 시사하여 향상된 국소 약물 전달 및 상처 치유 응용 분야에 대한 유망한 옵션이 될 수 있습니다.

서론

Fusidic acid는 Fusidium coccineum에서 파생 된 강력한 스테로이드 항생제입니다. 포도상구균 피부 감염 및 농가진을 치료하는 데 널리 사용됩니다. 이 약은 항생제 내성 균주에 대해서도 효능이 높고 독성이 낮아 피부 감염 관리에 적합한 옵션입니다1. 다른 국소 항생제와 달리 푸시딕산은 피부 깊숙이 침투하여 특히 피부의 보호 장벽이 손상된 부위에서 항균 효과를 향상시킵니다. 그 구조는 다양한 용해성 특성을 허용하여 신체 조직 전체에 널리 분포할 수 있으며, 이는 더 나은 수용성 및 침투율을 위해 소듐 퓨시데이트 형태로 더욱 향상됩니다 2,3. 푸시딕산은 경구, 정맥 주사, 국소 등 다양한 방법으로 투여할 수 있으며, 다양한 치료 요구에 적응하고 다양한 감염에 유연하게 선택할 수 있다4.

수분 함량이 높고 생체 적합성이 높은 하이드로겔은 상처 치료에서 항생제의 혁신적인 운반체로 부상하여 수분 유지, 약물 방출 조절 및 환자 결과 개선을 제공합니다. 알긴산염은 알긴산과 같은 천연 또는 합성 고분자로 만들어지며, 강력한 생체 적합성, 경제성 및 천연 조직 세포 외 기질을 모방한 겔화 특성으로 인해 선호됩니다5. 특히 알긴산 기반 하이드로겔은 상처 치유에 도움이 되는 습한 환경을 제공하고, 상처에 달라붙지 않으며, 쉽게 제거할 수 있어 생체 활성 물질을 전달하고 조직 재생을 지원하는 데 이상적입니다. 항생제를 캡슐화하는 하이드로겔의 개발은 상처 치료의 중요한 발전을 의미하며, 표적 약물 전달과 지속적인 치료 효과를 보장합니다 6,7.

제안된 푸시딕산 부하 알긴산/알로에 베라 하이드로겔은 푸시딕산의 용해성 문제를 극복하고 피부 침투를 향상시키는 것을 목표로 합니다. 피부 친화적이고 보습 및 항균 특성으로 알려진 알로에 베라는 화학적 침투 증진제 역할도 하여 피부 감염 치료에 대한 푸시딕산의 효능을 향상시킬 수 있습니다 8,9. 이 혁신적인 제형은 알로에 베라와 알긴산 하이드로겔의 시너지 효과를 활용하여 도움이 되는 치유 환경을 조성하고, 약물 전달을 최적화하며, 향상된 피부 감염 치료를 위한 유망한 솔루션을 제공하여 푸시딕산의 강력한 항균 활성을 극대화하고 전달 및 치유 결과를 개선합니다10.

프로토콜

이 연구에 사용된 시약 및 장비의 세부 정보는 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. 푸시딕산 하이드로겔 필름의 제조

  1. 알긴산 나트륨(2.0% w/v)과 알로에 베라 (1.0% w/v) 용액을 증류수에 용해하여 준비합니다.
  2. 알긴산 나트륨 용액에 푸시딕산 200mg을 넣고 1시간 동안 저어줍니다.
  3. 알긴산 용액에 글리세롤을 10%, 12% 및 14%(알긴산 질량 기준 w/w)의 농도로 추가합니다.
  4. 알긴산염과 알로에 베라 용액을 결합하여 100:0, 90:10, 80:20 및 75:25의 최종 알긴산/알로에 베라 비율(v/v)을 달성합니다.
  5. 각 혼합물 25mL를 유리 페트리 접시(100mm x 20mm)에 넣고 실온(25°C) 및 습도 조절(50%)에서 2일 동안 건조시킵니다.
  6. 건조된 필름을 염화칼슘(CaCl2) 수용액(5.0% w/v)에 5분 동안 담궈 하이드로겔 필름을 얻습니다.
  7. 생성된 필름을 증류수로 세척하고 사용하기 전에 실온에서 건조시킵니다.

2. 필름 두께 결정

  1. 디지털 마이크로미터를 사용하여 필름의 두께를 측정하십시오11.
  2. 필름 전체의 5개 지점에서 측정합니다.
  3. 각 점에서 얻은 측정값을 기록합니다.
  4. 측정한 값을 기준으로 평균 박막 두께를 계산합니다.

3. 팽창 지수 결정

  1. 실험용 칼을 사용하여 필름 샘플을 2cm x 2cm 정사각형으로 자릅니다.
  2. 각 샘플의 무게를 정확하게 측정합니다.
  3. 샘플을 PBS 버퍼(pH 6.8)에 실온에서 24시간 동안 담가둡니다.
  4. 여과지를 사용하여 필름 표면의 과도한 물을 흡수합니다.
  5. 샘플의 무게를 다시 잰다.
  6. 다른 시간 간격으로 필름의 무게를 잰다. 다음 방정식을 사용하여 팽창 용량을 계산합니다.
    figure-protocol-1
    참고: Wh 는 샘플의 수화 중량을 나타내고 Wd 는 샘플의 건조 중량에 해당합니다.

4. 수증기 투과성 또는 폐색 시험

  1. 50mL의 물이 들어 있는 유리 비커의 입구를 여과지11로 덮습니다.
  2. 논문 중 하나에 필름 형성 용액을 바르고 필름을 현상하도록 합니다.
  3. 비커는 실온과 습도에 보관하십시오.
  4. 비커 내의 물 무게 감소를 기반으로 물에 대한 필름의 투과성을 평가합니다.
  5. 준비된 하이드로겔 필름에 대한 수증기 투과성 평가를 결정하려면 다음 공식을 사용하십시오.
    figure-protocol-2
    참고: 폐색률 계수 F는 필름의 투과성을 측정합니다. 필름이 없는 여과지로 덮인 유리 비커와 필름이 코팅된 여과지로 덮인 유리 비커의 물 무게 차이를 계산하여 결정됩니다. 폐색성 계수 값이 작을수록 필름 투과성이 더 크다는 것을 나타냅니다.

5. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)

  1. 하이드로겔 샘플을 FTIR 분광기의 ATR 결정에 놓습니다.
  2. 파수 범위를 4000-400cm-1로 설정합니다.
  3. 스캔 속도를 샘플당 60회 스캔으로 설정합니다.
  4. 해상도를 4cm-1로 설정합니다.
  5. 각 샘플 실행 전에 공기 배경을 기록합니다.
  6. 각 하이드로겔 샘플에 대해 개별적으로 분석을 실행합니다.
  7. 각 하이드로겔 샘플에 대한 FTIR 스펙트럼을 분석하여 작용기를 확인하고 모든 구성 요소 간의 상호 작용을 검사합니다12.
  8. 원시 알로에 베라, 알긴산 나트륨, 글리세린 및 푸시딕산에 대해 개별적으로 분석을 반복합니다.

6. 시차 주사 열량계(DSC)

  1. 시중에서 판매되는 열 분석 기기를 사용하여 열 프로파일을 획득하십시오.
  2. 고분자 필름에서 자른 여러 개의 원형 조각으로 측정 샘플을 제작합니다.
  3. 25-230 °C의 온도 범위를 조사하십시오.
  4. 가열/냉각 속도를 20°C/min으로 설정합니다.
  5. 호환 가능한 소프트웨어와 함께 표준 인듐을 사용하여 온도 및 엔탈피 교정을 수행합니다.

7. 약물 방출 검사

  1. 용해 매체로 50mL PBS(pH = 7.4) 용액을 준비합니다.
  2. 하이드로겔 필름을 37°C의 PBS에 24시간 동안 담그면서 50rpm의 속도로 교반합니다.
  3. 미리 결정된 간격으로 샘플 2mL를 수집합니다.
  4. 수집된 샘플을 주사기 필터를 통해 희석하고 여과합니다.
  5. 동일한 양의 PBS를 즉시 보충하십시오.
  6. 285nm에서 흡수를 측정하는 UV 분광 광도계를 사용하여 방출되는 푸시딕산의 농도를 평가합니다.
  7. 0차, 1차, Higuchi 및 Korsmeyer-Peppas 모델4를 사용하여 푸시딕산의 방출 역학을 평가합니다.

결과

알긴산염/알로에 베라 하이드로겔 필름의 제조
알긴산 나트륨, 알로에 베라 및 글리세린의 다른 비율이 하이드로 겔 필름의 제형을 준비하기 위해 사용되었습니다. 제형의 최종 준비 및 평가는 10% 글리세린(알긴산 w/w)으로만 수행되었습니다. 그림 1 은 알로에 베라 비율이 다른 하이드로겔 필름을 보여줍니다. 이러한 선택은 다른 글리세린 비율이 필요한 접착력과 유연성을 제공하지 못하여 부적절하게 형성된 필름으로 이어졌기 때문에 이루어졌습니다. 필름의 강한 접착력과 탄성은 알긴산 나트륨과 글리세린의 존재 때문이었습니다. 알로에 베라 의 첨가는 외관을 바꾸지 않았지만 준비 중 용액의 점도에 영향을 미쳤습니다.

두께
두께 결과는 표 1에 제시되어 있습니다. 알긴산염만 함유된 대조군 샘플 A의 두께는 0.11mm였습니다. 샘플 B와 C에서 알로에 베라 의 비율이 증가함에 따라 필름 두께가 증가하여 각각 0.13mm 및 0.12mm를 측정했습니다. 그러나 알로에 베라의 비율이 가장 높은 샘플 D는 0.09mm로 가장 얇은 필름을 가졌습니다. 이러한 결과를 바탕으로 알로에 베라 의 첨가는 필름 두께에 어느 정도 영향을 미칠 수 있는 것으로 보입니다.

팽창 지수
다양한 액체를 흡수하는 하이드로겔의 능력을 평가하는 것이 이 연구의 핵심 측면입니다. 초점은 다양한 조건에서 팽창하는 폴리머의 능력을 이해하는 것입니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이, 시간 경과에 따른 팽창 지수 결과는 알로 에 베라 농도 변화가 알긴산 기반 필름의 수분 흡수 능력에 미치는 영향을 보여줍니다. 알로에 베라 (A)가 0%인 필름은 24시간 후(364.8%)가 가장 낮은 팽창 지수를 나타냈습니다. 대조적으로, 알로에 베라 함량이 증가한 샘플은 점진적으로 더 높은 팽창 지수를 보였으며 25:75 필름(D)이 약 549%의 가장 높은 값에 도달했습니다. 이러한 결과는 알로에 베라 의 친수성 특성이 필름의 팽창 거동을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다는 것을 나타냅니다. 도 3 은 팽윤 전후의 하이드로겔 필름을 보여준다.

수증기 투과성 또는 폐색 테스트
필름의 수증기 투과성은 필름이 있는 비커와 없는 비커의 물의 양을 비교하여 평가되었습니다. 표 2에 나타난 결과에 따르면, 알로에 베라 가 없는 대조군 샘플은 폐색 효과를 나타내지 않은 반면, 다른 샘플은 알로에 베라 첨가 시 폐색 계수의 증가를 나타냈습니다. 샘플 B는 13.2의 폐색성 계수를 가졌고, 샘플 C와 D는 20의 가장 높은 폐색성 계수를 가졌습니다. 이는 알로에 베라 의 첨가가 알긴산 필름의 수증기 투과성(WVP)을 감소시키는 데 도움이 되었음을 나타냅니다.

FTIR에 의한 구조 분석
그림 4는 알긴산 나트륨, 알로에 베라, 글리세린 및 푸시딕산을 포함한 원료 스펙트럼과 함께 푸시딕산을 함유한 하이드로겔 제형의 FTIR 스펙트럼을 보여줍니다. 하이드로겔 제형의 스펙트럼은 약 3200-3400 cm-1의 넓은 흡수 대역과 약 1636 cm-1의 띠를 보여주며, 이는 알긴산 나트륨, 알로에 베라 및 글리세린에 기인 한 O-H 기의 신장과 알긴산 COO 기의 비대칭 신장 진동에 해당합니다각각 13. 또한 약 1330-1340cm-1의 흡수 피크는 C-H 그룹의 굽힘 진동을 반영하는 반면 1171cm-1의 피크는 알긴산 나트륨의 CO 스트레칭 진동과 관련이 있습니다.

시차 주사 열량계(DSC)
시차 주사 열량계(DSC)는 알긴산 나트륨, 알로에 베라, 순수 푸시딕산 및 약물 적재 하이드로겔 필름의 열 거동을 분석하는 데 사용되었습니다. 알긴산 나트륨의 서모그램은 약 132°C에서 흡열 피크를 보여주었습니다( 그림 5 참조). 반면에 알로에 베라 서모그램은 여러 피크를 표시했습니다. 순수 푸시딕산의 DSC 분석은 184.5°C에서 날카롭고 잘 정의된 흡열 피크를 보여주었습니다. 약물이 적재된 하이드로겔 필름의 경우 103°C와 170°C 사이에서 넓은 피크만 검출되었으며 구성 요소 또는 약물에 대한 용융 피크가 없었습니다.

약물 방출
pH 7.4에서 PBS 용액을 사용하여 24시간 이상의 모든 샘플에 대해 시험관 내 약물 방출을 검사했습니다. 필름 샘플은 약물의 점진적인 방출을 보여주었는데, 이는 아마도 컴팩트한 하이드로겔 구조 때문일 것입니다. 알로에 베라 를 함유한 샘플은 12시간 이내에 89.7%에서 93%의 푸시딕산 방출을 보인 반면, 알로에 베라 가 없는 대조 필름은 그림 6과 같이 12시간 후에 모든 약물을 방출했습니다. fusidic acid에 대해 다양한 방출 역학 모델을 평가했습니다. 결과는 표 3에 제시되어 있습니다. 약물 방출 결과는 가장 높은R2 값을 나타낸 0차 방출 모델에 가장 잘 맞았습니다.

figure-results-1
그림 1: 푸시딕산이 로드된 하이드로겔 필름의 물리적 외관. 다양한 비율로 푸시딕산이 로드된 알긴산/알로에 베라 하이드로겔 필름의 사진: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 및 (D) 75:25, 4배 확대에서 관찰. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 2: 하이드로겔 필름의 팽윤 지수. 다양한 비율로 푸시딕산이 로드된 알긴산/알로에 베라 하이드로겔 필름의 팽창 지수 비율: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 및 (D) 75:25. 오차 막대는 표준 편차(SD)를 나타내며 n = 3입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 3: 붓기 전과 후의 하이드로겔 필름. 붓기 전과 붓기 후의 (A) 하이드로겔 필름을 비교하여 팽윤 과정으로 인한 물리적 외관의 변화를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-4
그림 4: FTIR 스펙트럼 분석. 다양한 성분 및 제형의 FTIR 스펙트럼: (A) 푸시딕산, (B) 알긴산나트륨, (C) 알로에 베라, (D) 글리세린, (E) 제형 100:0, (F) 제형 90:10, (G) 제형 80:20 및 (H) 제형 75:25. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-5
그림 5: 하이드로겔 제형의 DSC 서모그램. 하이드로겔 제형, 푸시딕산, 알긴산 및 알로에 베라의 시차 주사 열량계(DSC) 서모그램으로 열적 특성과 전이를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-6
그림 6: 하이드로겔 필름의 누적 약물 방출. 다양한 비율로 푸시딕산이 로드된 알긴산/알로에 베라 하이드로겔 필름의 누적 약물 방출: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 및 (D) 75:25. 오차 막대는 n = 3인 표준 편차(SD)를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

필름 샘플두께 (mm)
득점 (100:0)0.11 ± 0.01
B (90:10)0.13 ± 0.01
씨 (80:20)0.12 ± 0.01
D (75:25)0.09 ± 0.01

표 1: 하이드로겔 필름 제형의 두께. 다양한 알긴산염/알로에 베라 하이드로겔 필름 제형의 두께 측정, n = 3.

샘플물의 부피 감소(mL)오클루시비티 팩터
제어2.50 ± 0.00-
득점 (100:0)2.50 ± 0.410
B (90:10)2.17 ± 0.2413.2 ± 0.5
씨 (80:20)2.00 ± 0.1120.0 ± 0.3*
D (75:25)2.00 ± 0.0220.0 ± 0.21*

표 2: 물의 양 및 폐색성 요인의 감소. 알긴산염/알로에 베라 하이드로겔 필름 제형의 물의 부피 감소(mL) 및 폐색 계수에 대한 데이터(n = 3). *P≤ 0.005.

제로 오더퍼스트 오더코르스마이어-페파스히구치
F1 (100:0)아르 자형20.9950.66070.99250.9142
F2 (90:10)아르 자형20.9950.6670.99170.9141
F3 (80:20)아르 자형20.9950.66740.99170.9141
F4 (75:25)아르 자형20.9950.66740.99170.9141

표 3: 푸시딕산의 방출 반응 속도. 상관 계수 및 하이드로겔 제형에서 fusidic acid의 반응 역학을 해제하여 분석에 사용된 수학적 모델을 보여줍니다.

토론

Fusidic acid는 알로에 베라 와 글리세린의 다양한 비율로 알기네이트 하이드로겔 필름에 통합되었습니다. 알로에 베라 의 존재는 외관에 영향을 미치지 않았지만 준비 중에 알로에 베라 를 함유 한 용액에서 점도 감소가 관찰되었습니다. 두께 테스트의 결과는 알로에 베라 의 포함이 필름 두께에 어느 정도 영향을 미칠 수 있음을 시사하지만 중요한 것으로 간주되지는 않습니다. 일반적으로 모든 응용 분야에 적합한 이상적인 두께는 하나도 없습니다. 그러나 연구에 따르면 필름의 접착 및 기계적 특성은 두께의 영향을 받으며, 필름이 얇을수록 수증기 전이 속도가 빨라지고 상처 치유를 위한 습한 환경을 더 잘 유지할 수 있다고 한다14.

하이드로겔의 팽창 능력에 대한 연구는 다양한 액체를 흡수하는 폴리머의 능력을 평가하는 것을 목표로 하기 때문에 연구의 주요 초점입니다. 연구 결과에 따르면 알로에 베라의 친수성 특성은 필름의 팽창 작용을 개선하는 데 크게 기여합니다. 증가된 팽윤 지수는 알로에 베라 가 수분을 유지하고 필름 매트릭스15 내에서 수화된 젤 같은 구조를 생성함으로써 더 큰 수분 흡수를 촉진했음을 나타냅니다. 하이드로겔 필름의 관찰된 팽창 현상은 알로에 베라의 다당류 함량 때문일 수 있습니다. 낮은 수준에서는 다당류가 알긴산 사슬 사이의 연결을 방해할 수 있으며, 그 결과 구조가 덜 조밀해지고 잠재적으로 초기 팽창이 줄어들 수 있습니다. 그러나 더 높은 농도에서 이러한 다당류는 가교결합을 도와 더 많은 물을 유지하고 팽창 지수를 증가시킬 수 있는 더 조밀한 네트워크를 만들 수 있습니다16.

식용 필름의 수증기 투과성(WVP)은 필름에 포함된 친수성 및 비친수성 그룹의 비율에 의해 결정됩니다. 이 비율은 필름 매트릭스가 물 분자와 상호 작용하는 방식에 중요한 역할을 합니다17. 알로에 베라 의 통합은 알긴산 필름의 WVP를 감소시켰다. 키토산 생물막의 물리 화학적 특성에 대한 키토산 및 알로에 베라 추출물 농도의 효과를 조사한 다른 연구에서도 유사한 결과를 얻었으며, 알로에 베라18을 첨가하면 수증기 투과성이 감소하는 것으로 보고되었습니다. WVP의 감소는 알로에 베라(Aloe vera )에서 발견되는 대분자 크기의 다당류와 알긴산(alginate) 사이의 상호 작용으로 인해 발생할 수 있으며, 이는 물의 이동에 사용할 수 있는 총 분자간 공간을 최소화합니다19. 결과적으로, 그 효과는 미미하지만, 알로에 베라 를 함유한 하이드로겔 필름은 대조 필름에 비해 향상된 폐색 효과를 보여주었습니다. 이는 상처 부위 내에 더 따뜻하고 습한 환경을 조성할 수 있으며, 조직 괴사를 줄이고 세포 통신을 촉진하여 상처 치유를 도울 수 있다20.

모든 하이드로겔 필름 샘플은 점진적인 약물 방출을 보였는데, 이는 하이드로겔21의 조밀한 구조에 기인하는 것으로 보인다. 결과는 알로에 베라 함량의 증가가 약물 방출의 약간의 둔화로 이어져 약물 방출 효과를 장기화하는 것을 보여줍니다. 이는 Mahmood 등의 연구 결과와 일치하며, 알로에 베라 기반 고분자 네트워크를 활용하는 것이 지속적인 약물 전달을 달성하는 효과적인 방법을 제공한다는 것을 나타냅니다22. FTIR 분석은 캡슐화된 화학 분자를 빠르고 효율적으로 식별하는 데 필수적입니다. 이는 약물 혼입으로 인한 스트레칭 또는 벤딩 밴드의 변화와 같은 폴리머 내의 화학적 변화를 검사하는 데 특히 유용합니다23. 푸시딕산과 관련된 모든 피크는 모든 푸시딕산이 로드된 하이드로겔에 없는 것으로 밝혀졌으며, 이는 푸시딕산이 하이드로겔에 성공적으로 통합되었음을 나타냅니다. 그림 4에 나타난 연구 결과에 따르면, 푸시딕산이 적재된 하이드로겔 필름은 103°C에서 170°C 사이의 넓은 피크를 보였으며, 뚜렷한 성분이나 약물 용해 피크는 없었습니다. 이는 약물 및 성분이 분자 수준에서 하이드로겔 내에 고르게 분포되어 있음을 나타내며, 이는 하이드로겔 시스템이 성공적으로 형성되었고 성분이 하이드로겔22의 가교 결합된 경질 고분자 네트워크에 잘 통합되었음을 시사합니다. 푸시딕산의 방출 동역학은 가장 높은 회귀 계수(R2) 값23을 기반으로 결정되었습니다. R2 값의 결과는 0차 모델이 폴리머에서 푸시딕산의 방출을 가장 정확하게 설명하며, 이는 잔류 약물 양과 무관하게 일관된 방출 속도를 나타낸다는 것을 시사합니다. 이는 약물이 일정한 속도로 고분자 막을 통해 확산되는 경피 패치(transdermal patches)와 같은 변형 방출 시스템에서 0차 동역학(zero-order kinetics)의 알려진 응용과 일치합니다. 0차 약물 전달 시스템은 환자의 순응도를 개선하고 잦은 투여로 인한 부작용을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다 24,25. 0.5M의 CaCl2를 함유한 가교 결합된 알긴산염/키토산 하이드로겔 필름은 이전에 제로 차수 방출 역학을 나타내는 것으로 보고되었습니다. CaCl2 가교를 낮추면 0차에서 Korsmeyer-Peppas 모델26으로 전환되었습니다.

제한
용매 주조 및 CaCl2와의 가교는 하이드로겔 막 준비에 대한 간단한 접근 방식을 제공하지만 한계가 있습니다. CaCl2 농도, 알긴산 조성 및 주조 조건과 같은 요인은 가교에 영향을 미칠 수 있으며 정확한 제어를 달성하는 것은 어려울 수 있습니다. CaCl2 와의 과도한 가교는 균열 또는 파손되기 쉬운 취성 필름을 유발하는 것으로보고되었습니다. 필름의 기계적 특성(강도, 탄성)은 달성된 가교의 정도에 따라 달라질 수 있으며, 이로 인해 불일치가 발생할 수 있습니다27,28. 결론적으로, 기계적 강도, 수분 민감도, 균일성, 가공 조건, 접착력, 장벽 특성 및 환경 영향과 관련된 여러 가지 제한 사항이 있으며, 알긴산과 알로에 베라를 사용한 용매 주조가 생체 적합성 및 잠재적인 생체 활성과 같은 이점을 제공하더라도 필름의 의도된 적용에 따라 신중하게 평가해야 합니다. 또한 솔벤트 주조 방법의 단순성으로 인해 실험실 규모의 생산에 적합합니다. 따라서 더 넓은 표면적에서 적절한 용매 증발 및 필름 형성을 보장하기 위해 스케일업에는 특정 도구와 조정이 필요할 수 있습니다.

공개 사항

저자는 공개할 내용이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 사우디아라비아 리야드에 있는 Princess Nourah bint Abdulrahman University의 Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project 번호(PNURSP2024R30)의 지원을 받았습니다. 이 연구는 사우디아라비아 리야드에 있는 King Saud University의 Researchers Supporting Project 번호(RSPD2024R811)의 지원을 받았습니다.

재료

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알로에 베라현지 공급 업체, 쿠알라 룸푸르, 말레이시아그것은 원시 알로에 베라 껍질이었고 우리 실험실에서 재료를 준비
염화칼슘R & M Chemicals
시차 주사 열량계Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
FTIR 분광법Perkin Elmer107914
Fusidic AcidSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR2810인증 참조 물질, 제약 2차 표준
글리세린 Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR1020미국 약전(USP) 참조 표준
마이크로미터 나사 게이지Blomker Industries, 말레이시아
NETZSCH 프로테우스 소프트웨어 Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
인산염 버퍼 식염수Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAP4417정제
알긴산 나트륨Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAW201502
열 분석 기기  네취 DSC Caliris
UV-분광 광도계 / UV LINE-9400 세코맘/ 8512047
했습니다

참고문헌

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