Yöntem makalesi

Fusidik Asit Yüklü Aljinat-Aloe Vera Bazlı Hidrojel Filmin Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu

1.8K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/67068

⸱

13 Aralık 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

Bu makalede

Özet

Farklı Aloe vera oranlarına sahip fusidik asit yüklü hidrojel filmin bir formülasyonu geliştirilmiş ve bu çalışmada karakterize edilmiştir.

Özet

Aljinat ve Aloe vera kullanılarak solvent döküm tekniği ile fusidik asit yüklü yeni bir hidrojel film hazırlandı. Hidrojel filmler, farklı oranlarda sodyum aljinat, Aloe vera ve gliserin kullanılarak optimize edildi. % 10 gliserin (a/a aljinat) içeren filmler en iyi görünümü sergiledi. Aloe veranın dahil edilmesi, hidrojel filmlerin kalınlığını, şişme davranışını, su buharı geçirgenliğini ve ilaç salım profilini etkiledi. Daha yüksek Aloe vera içeriği, daha kalın filmler (belirli bir orana kadar), şişmenin artmasına, su buharı geçirgenliğinin azalmasına ve 12 saat içinde %93'e kadar uzun süreli ilaç salınımına neden oldu. Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizi, temel fonksiyonel grupların varlığını ve hidrojel bileşenleri arasındaki etkileşimi doğruladı. Çalışma, sodyum aljinat, Aloe vera ve gliserin kombinasyonunun, hidrojel filmlerin mekanik özelliklerini ve ilaç salım profillerini iyileştirebileceğini ve bu da onları gelişmiş topikal ilaç dağıtımı ve yara iyileştirici uygulamalar için umut verici bir seçenek haline getirdiğini göstermektedir.

Giriş

Fusidik asit, Fusidium coccineum'dan türetilen güçlü bir steroidal antibiyotiktir. Stafilokok cilt enfeksiyonlarını ve impetigo'yu tedavi etmek için yaygın olarak kullanılır. Bu ilaç, antibiyotiğe dirençli suşlara karşı bile yüksek etkinliğe ve düşük toksisiteye sahiptir, bu da onu cilt enfeksiyonlarını yönetmek için uygun bir seçenek haline getirir1. Diğer topikal antibiyotiklerin aksine, fusidik asit cilde derinlemesine nüfuz eder ve özellikle cildin koruyucu bariyerinin hasar gördüğü bölgelerde antimikrobiyal etkilerini artırır. Yapısı, çok yönlü çözünürlük özelliklerine izin vererek, vücut dokuları boyunca yaygın dağılım sağlar, bu da suda daha iyi çözünürlük ve penetrasyon oranları için sodyum fusidat formunda daha da geliştirilmiştir 2,3. Fusidik asit, oral, intravenöz ve topikal olmak üzere çeşitli şekillerde uygulanabilir, farklı tedavi ihtiyaçlarına uyum sağlar ve çeşitli enfeksiyonlar için esnek bir seçim haline getirir4.

Hidrojeller, yüksek su içeriği ve biyouyumlulukları ile yara tedavisinde antibiyotikler için yenilikçi taşıyıcılar olarak ortaya çıkmış, nem tutma, kontrollü ilaç salınımı ve daha iyi hasta sonuçları sağlamıştır. Doğal doku hücre dışı matrislerini taklit eden güçlü biyouyumluluğu, satın alınabilirliği ve jelleşme özellikleri nedeniyle tercih edilen aljinat gibi doğal veya sentetik polimerlerden yapılırlar5. Özellikle aljinat bazlı hidrojeller, yara iyileşmesine elverişli nemli bir ortam sunar, yaraya yapışmaz ve kolay çıkarılmasına izin verir, bu da onları biyoaktif maddelerin iletilmesi ve doku yenilenmesinin desteklenmesi için ideal hale getirir. Antibiyotikleri kapsülleyen hidrojellerin geliştirilmesi, yara bakımında önemli bir ilerlemeyi temsil etmekte, hedefe yönelik ilaç dağıtımını ve sürekli terapötik etkileri garanti etmektedir 6,7.

Önerilen fusidik asit yüklü aljinat/Aloe vera hidrojeli, fusidik asidin çözünürlük zorluklarının üstesinden gelmeyi ve dermal penetrasyonunu artırmayı amaçlamaktadır. Cilt dostu, nemlendirici ve antibakteriyel özellikleriyle bilinen aloe vera, aynı zamanda kimyasal penetrasyon arttırıcı görevi görür ve cilt enfeksiyonlarının tedavisinde fusidik asidin etkinliğini potansiyel olarak artırır 8,9. Bu yenilikçi formülasyon, elverişli bir iyileşme ortamı yaratmak, ilaç dağıtımını optimize etmek ve cilt enfeksiyonlarının gelişmiş tedavisi için umut verici bir çözüm sunmak için Aloe vera ve aljinat hidrojelin sinerjik etkilerinden yararlanır ve fusidik asidin güçlü antimikrobiyal aktivitesinden en iyi şekilde yararlanarak iyileştirilmiş dağıtım ve iyileşme sonuçları10.

Protokol

Bu çalışmada kullanılan reaktiflerin ve ekipmanların detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Fusidik asit hidrojel filmlerin hazırlanması

  1. Sodyum aljinat (% 2.0 a / h) ve Aloe vera (% 1.0 a / h) çözeltilerini damıtılmış suda çözerek hazırlayın.
  2. Sodyum aljinat çözeltisine 200 mg fusidik asit ekleyin ve 1 saat karıştırın.
  3. Aljinat çözeltisine , ve konsantrasyonlarda (aljinat kütlesine bağlı olarak a/a) gliserol ekleyin.
  4. 100:0, 90:10, 80:20 ve 75:25'lik nihai aljinat/Aloe vera oranlarını (v/v) elde etmek için aljinat ve Aloe vera solüsyonlarını birleştirin.
  5. Her karışımdan 25 mL cam Petri kaplarına (100 mm x 20 mm) dökün ve 2 gün boyunca oda sıcaklığında (25 °C) ve kontrollü nemde (P) kurumaya bırakın.
  6. Hidrojel filmleri elde etmek için kurutulmuş filmleri 5 dakika boyunca bir kalsiyum klorür (CaCl2) sulu çözeltisine (% 5.0 w / h) daldırın.
  7. Elde edilen filmleri damıtılmış suyla yıkayın ve kullanmadan önce oda sıcaklığında kurutun.

2. Film kalınlığının belirlenmesi

  1. Filmin kalınlığını ölçmek için dijital bir mikrometre kullanın11.
  2. Film boyunca beş farklı noktada ölçüm yapın.
  3. Her noktadan elde edilen ölçümleri kaydedin.
  4. Alınan ölçümlere göre ortalama film kalınlığını hesaplayın.

3. Şişlik indeksinin belirlenmesi

  1. Film örneklerini bir laboratuvar bıçağı kullanarak 2 cm x 2 cm kareler halinde kesin.
  2. Her numuneyi doğru şekilde tartın.
  3. Numuneleri PBS tamponunda (pH 6.8) oda sıcaklığında 24 saat bekletin.
  4. Filtre kağıdı kullanarak film yüzeyindeki fazla suyu emdirin.
  5. Numuneleri tekrar tartın.
  6. Filmleri farklı zaman aralıklarında tartın. Aşağıdaki denklemi kullanarak şişme kapasitesini hesaplayın:
    figure-protocol-1
    NOT: Wh , numunenin hidratlı ağırlığını temsil eder ve Wd , numunenin kuru ağırlığına karşılık gelir.

4. Su buharı geçirgenliği veya oklüzyon testi

  1. 50 mL su içeren bir cam kabın ağzını filtre kağıdı11 ile kapatın.
  2. Kağıtlardan birine film oluşturucu bir çözelti uygulayın ve bir film geliştirmesine izin verin.
  3. Beheri oda sıcaklığında ve nemde saklayın.
  4. Beher içindeki su ağırlığındaki azalmaya bağlı olarak filmin su geçirgenliğini değerlendirin.
  5. Hazırlanan hidrojel film için su buharı geçirgenliğinin değerlendirmesini belirlemek için aşağıdaki formülü kullanın:
    figure-protocol-2
    NOT: Oklüzyon faktörü, F, bir filmin geçirgenliğini ölçer. Filmsiz filtre kağıdı ile kaplanmış bir cam beher ile film ile kaplanmış filtre kağıdı ile kaplanmış cam beher arasındaki su ağırlığı farkı hesaplanarak belirlenir. Daha küçük bir oklüzyon faktörü değeri, daha fazla film geçirgenliğini gösterir.

5. Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR)

  1. Hidrojel numunesini FTIR spektroskopi makinesinin ATR kristali üzerine yerleştirin.
  2. Dalga sayısı aralığını 4000-400 cm-1 olarak ayarlayın.
  3. Tarama hızını örnek başına 60 taramaya ayarlayın.
  4. Çözünürlüğü 4 cm−1 olarak ayarlayın.
  5. Her numune çalışmasından önce bir hava arka planı kaydedin.
  6. Her hidrojel numunesi için analizi ayrı ayrı çalıştırın.
  7. İşlevsel grupları doğrulamak ve tüm bileşenler arasındaki etkileşimleri incelemek için her hidrojel numunesi için FTIR spektrumlarını analizedin 12.
  8. Ham Aloe vera, sodyum aljinat, gliserin ve fusidik asit analizini ayrı ayrı tekrarlayın.

6. Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC)

  1. Termal profiller elde etmek için piyasada bulunan bir termal analiz cihazı kullanın.
  2. Polimer filmden kesilmiş çok sayıda dairesel parçadan ölçüm numuneleri oluşturun.
  3. 25-230 °C arasındaki sıcaklık aralığını araştırın.
  4. Isıtma/soğutma hızını 20 °C/dk'ya ayarlayın.
  5. Uyumlu yazılımla standart indiyum kullanarak sıcaklık ve entalpi kalibrasyonu yapın.

7. İlaç salım testi

  1. Çözünme ortamı olarak 50 mL PBS'lik (pH = 7.4) bir çözelti hazırlayın.
  2. Hidrojel filmleri 50 rpm hızında karıştırarak 24 saat boyunca 37 °C'de PBS'ye daldırın.
  3. Önceden belirlenmiş aralıklarla, 2 mL numune toplayın.
  4. Toplanan numuneleri bir şırınga filtresinden seyreltin ve süzün.
  5. Derhal eşdeğer bir PBS hacmini doldurun.
  6. 285 nm'de absorpsiyonu ölçen bir UV spektrofotometresi kullanarak salınan fusidik asit konsantrasyonlarını değerlendirin.
  7. Sıfır dereceden, birinci dereceden, Higuchi ve Korsmeyer-Peppas modellerini kullanarak fusidik asidin salım kinetiğini değerlendirin4.

Sonuçlar

Aljinat/Aloe vera hidrojel filmin hazırlanması
Hidrojel film formülasyonunu hazırlamak için farklı oranlarda sodyum aljinat, Aloe vera ve gliserin kullanıldı. Formülasyonların son hazırlığı ve değerlendirmesi sadece% 10 gliserin (a/a aljinat) ile gerçekleştirildi. Şekil 1 , farklı Aloe vera oranlarına sahip hidrojel filmi göstermektedir. Bu seçim, diğer gliserin oranlarının gerekli yapışkanlığı ve esnekliği sağlamaması ve yanlış şekillendirilmiş filmlere yol açması nedeniyle yapılmıştır. Filmlerin güçlü yapışması ve elastikiyeti, sodyum aljinat ve gliserin varlığından kaynaklanıyordu. Aloe vera ilavesi görünümü değiştirmedi, ancak hazırlama sırasında çözeltilerin viskozitesini etkiledi.

Kalınlık
Kalınlık sonuçları Tablo 1'de sunulmuştur. Sadece aljinat içeren kontrol numunesi A, 0.11 mm'lik bir kalınlığa sahipti. B ve C numunelerinde Aloe vera oranı arttıkça, film kalınlığı sırasıyla 0.13 mm ve 0.12 mm olarak artmıştır. Bununla birlikte, en yüksek Aloe vera oranına sahip olan numune D, 0.09 mm'de en ince filme sahipti. Bu sonuçlara dayanarak, Aloe vera ilavesinin film kalınlığı üzerinde bir dereceye kadar bir miktar etkisi olabileceği görülmektedir.

Şişme indeksi
Hidrojellerin çeşitli sıvıları emme kapasitesinin değerlendirilmesi bu araştırmanın önemli bir yönüdür. Odak noktası, polimerlerin farklı koşullar altında şişme kabiliyetini anlamaktır. Şekil 2'de gösterildiği gibi, zaman içindeki şişme indeksi sonuçları, değişen Aloe vera konsantrasyonlarının aljinat bazlı filmlerin su emme kapasitesi üzerindeki etkisini ortaya koymaktadır. % 0 Aloe vera (A) içeren film, 24 saat sonra (% 364.8) en düşük şişme indeksini sergiledi. Buna karşılık, artan Aloe vera içeriğine sahip numuneler, 25:75 film (D) yaklaşık T9 ile en yüksek değere ulaşarak, giderek daha yüksek şişme indeksleri gösterdi. Bu sonuçlar, Aloe veranın hidrofilik özelliklerinin, filmlerin şişme davranışını arttırmada önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Şekil 3 , şişmeden önce ve sonra hidrojel filmi göstermektedir.

Su buharı geçirgenliği veya oklüzyon testi
Filmlerin su buharı geçirgenliği, filmlerle ve filmlersiz bir beherdeki su miktarı karşılaştırılarak değerlendirildi. Tablo 2'de gösterilen sonuçlara göre, Aloe vera içermeyen kontrol numunesi oklüzyon etkisi göstermezken, diğer numuneler Aloe vera ilavesi üzerine oklüzyon faktöründe bir artış göstermiştir. Numune B'nin oklüzyon faktörü 13.2 iken, numune C ve D numuneleri 20 ile en yüksek oklüzite faktörüne sahipti. Bu, Aloe vera ilavesinin aljinat filmlerin su buharı geçirgenliğini (WVP) azaltmaya yardımcı olduğunu gösterir.

FTIR ile yapısal analiz
Şekil 4, sodyum aljinat, Aloe vera, gliserin ve fusidik asit dahil olmak üzere hammaddelerin spektrumları ile birlikte fusidik asit içeren hidrojel formülasyonlarının FTIR spektrumlarını göstermektedir. Hidrojel formülasyonunun spektrumları, 3200-3400 cm-1 civarında geniş bir absorpsiyon bandı ve yaklaşık 1636 cm-1'de bir bant gösterir, bu da sodyum aljinat, Aloe vera ve gliserine atfedilen OH gruplarının gerilmesine ve ayrıca aljinat COO gruplarının asimetrik gerilme titreşimine karşılık gelir13. Ek olarak, yaklaşık 1330-1340 cm-1'deki absorpsiyon zirvesi, CH grubunun eğilme titreşimini yansıtırken, 1171 cm-1'deki zirve, sodyum aljinatın CO germe titreşimi ile ilgilidir.

Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC)
Sodyum aljinat, Aloe vera, saf fusidik asit ve ilaç yüklü hidrojel filmin termal davranışını analiz etmek için Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) kullanıldı. Sodyum aljinatın termogramı, yaklaşık 132 ° C'de endotermik bir tepe gösterdi ( Şekil 5'te gösterildiği gibi). Öte yandan, Aloe vera termogramı birden fazla tepe noktası gösterdi. Saf fusidik asidin DSC analizi, 184.5 ° C'de keskin ve iyi tanımlanmış bir endotermik tepe gösterdi. İlaç yüklü hidrojel film için, 103 °C ile 170 °C arasında, bileşenler veya ilaç için herhangi bir erime zirvesi olmayan sadece geniş bir tepe tespit edildi.

İlaç salınımı
İn vitro ilaç salımı, pH 7.4'te PBS çözeltisi kullanılarak 24 saat boyunca tüm numuneler için incelendi. Film örnekleri, muhtemelen kompakt hidrojel yapısı nedeniyle ilacın kademeli olarak salındığını gösterdi. Aloe vera içeren numuneler, 12 saat içinde fusidik asit salınımının% 89.7 ila% 93'ünü gösterirken, Aloe vera içermeyen kontrol filmi, Şekil 6'da gösterildiği gibi 12 saat sonra tüm ilaçları serbest bıraktı. Fusidik asit için farklı salım kinetik modelleri değerlendirildi. Sonuçlar Tablo 3'te sunulmuştur. İlaç salım sonuçları, en yüksekR2 değerlerini sergileyen sıfır dereceli salım modeli ile en iyi şekilde donatıldı.

figure-results-1
Şekil 1: Fusidik asit yüklü hidrojel filmlerin fiziksel görünümü. Çeşitli oranlarda fusidik asit yüklü aljinat/Aloe vera hidrojel filmlerin fotoğrafları: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 ve (D) 75:25, 4x büyütme altında gözlemlenmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Hidrojel filmlerin şişme indeksi. Farklı oranlarda fusidik asit yüklü aljinat/Aloe vera hidrojel filmlerin şişme indeksi yüzdesi: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 ve (D) 75:25. Hata çubukları standart sapmayı (SD), n = 3'ü temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: Şişme öncesi ve sonrası hidrojel film. Şişme sürecine bağlı fiziksel görünümdeki değişiklikleri gösteren bir hidrojel filmin (A) şişmeden önce ve (B) şişmeden sonra karşılaştırılması. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4: FTIR spektrum analizi. Çeşitli bileşenlerin ve formülasyonların FTIR spektrumları: (A) fusidik asit, (B) sodyum aljinat, (C) Aloe vera, (D) gliserin, (E) formülasyon 100:0, (F) formülasyon 90:10, (G) formülasyon 80:20 ve (H) formülasyon 75:25. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: Hidrojel formülasyonlarının DSC Termogramı. Hidrojel formülasyonu, fusidik asit, aljinat ve Aloe veranın termal özelliklerini ve geçişlerini gösteren diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) termogramları. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-6
Şekil 6: Hidrojel filmlerden kümülatif ilaç salınımı. Fusidik asit yüklü aljinat / Aloe vera hidrojel filmlerinden farklı oranlarda kümülatif ilaç salınımı: (A) 100:0, (B) 90:10, (C) 80:20 ve (D) 75:25. Hata çubukları, n = 3 ile standart sapmayı (SD) temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Film örnekleriKalınlık (mm)
Bir (100:0)0,11 ± 0,01
B (90:10)0,13 ± 0,01
C (80:20)0,12 ± 0,01
D (75:25)0,09 ± 0,01

Tablo 1: Hidrojel film formülasyonlarının kalınlığı. n = 3 ile çeşitli aljinat / Aloe vera hidrojel film formülasyonlarının kalınlığının ölçümleri.

ÖrnekleriSu hacminde azalma (mL)Oklüzyon faktörü
Kontrol2.50 ± 0.00-
Bir (100:0)2,50 ± 0,410
B (90:10)2,17 ± 0,2413.2 ± 0.5
C (80:20)2.00 ± 0.1120,0 ± 0,3*
D (75:25)2.00 ± 0.0220,0 ± 0,21*

Tablo 2: Su hacminde ve oklüzyon faktöründe azalma. n = 3 ile aljinat / Aloe vera hidrojel film formülasyonlarının su hacmindeki (mL) azalma ve oklüzifite faktörü ile ilgili veriler. *sayfa ≤ 0.005.

Sıfır SiparişBirinci DerecedenKorsmeyer-PeppasHiguchi Belediyesi
F1 (100:0)R20.9950.66070.99250.9142
F2 (90:10)R20.9950.6670.99170.9141
F3 (80:20)R20.9950.66740.99170.9141
F4 (75:25)R20.9950.66740.99170.9141

Tablo 3: Fusidik asidin serbest bırakma kinetiği. Hidrojel formülasyonlarından fusidik asidin korelasyon katsayıları ve salım kinetiği, analizde kullanılan matematiksel modellerin gösterilmesi.

Tartışma

Fusidik asit, çeşitli oranlarda Aloe vera ve gliserin içeren aljinat hidrojel filmlere dahil edildi. Aloe veranın varlığı görünümü etkilemedi, ancak hazırlama sırasında Aloe vera içeren çözeltilerde viskozitede bir azalma gözlendi. Kalınlık testinden elde edilen bulgular, Aloe vera'nın dahil edilmesinin film kalınlığı üzerinde bir dereceye kadar bir miktar etkisi olabileceğini düşündürmektedir, ancak önemli olarak kabul edilmemektedir. Genel olarak, tüm uygulamalara uyan tek bir ideal kalınlık yoktur. Bununla birlikte, araştırmalar, filmlerin yapışkan ve mekanik özelliklerinin kalınlıktan etkilendiğini, daha ince filmlerin potansiyel olarak daha hızlı su buharı geçiş oranlarına ve yara iyileşmesi için nemli bir ortamın daha iyi korunmasına yol açtığını göstermiştir14.

Hidrojellerin şişme kapasitesi üzerine yapılan çalışma, polimerlerin farklı sıvıları emme kabiliyetini değerlendirmeyi amaçladığı için araştırmanın önemli bir odak noktasıdır. Bulgular, Aloe veranın hidrofilik özelliklerinin filmlerin şişme davranışının iyileştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunduğunu göstermektedir. Artan şişme indeksleri, Aloe veranın muhtemelen nemi koruyarak ve film matrisi15 içinde hidratlı jel benzeri bir yapı oluşturarak daha fazla su emilimini kolaylaştırdığını göstermektedir. Hidrojel filmlerin gözlenen şişme davranışı, Aloe veranın polisakkarit içeriğinden kaynaklanıyor olabilir. Düşük seviyelerde, polisakkaritler aljinat zincirleri arasındaki bağlantıyı engelleyebilir, bu da daha az kompakt bir yapıya ve potansiyel olarak daha az ilk şişmeye neden olabilir. Bununla birlikte, daha yüksek konsantrasyonlarda, bu polisakkaritler çapraz bağlanmaya yardımcı olabilir, daha fazla su tutabilen ve şişme indeksini16 artırabilen daha yoğun bir ağ oluşturabilir.

Yenilebilir bir filmin su buharı geçirgenliği (WVP), filmde bulunan hidrofilik ve hidrofilik olmayan grupların oranı ile belirlenir. Bu oran, film matrisinin su17 molekülleri ile nasıl etkileşime girdiğinde önemli bir rol oynar. Aloe vera'nın dahil edilmesi, aljinat filmlerin WVP'sini azalttı. Kitosan ve Aloe vera özü konsantrasyonlarının kitosan biyofilmlerinin fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkisini araştıran başka bir çalışmada da benzer sonuçlar elde edilmiş ve burada Aloe vera18 ilavesi ile su buharı geçirgenliğinde azalma bildirilmiştir. WVP'nin azalması, Aloe verada bulunan büyük moleküler boyutlu polisakkaritler ile aljinat arasındaki etkileşimden kaynaklanabilir, bu da su hareketi19 için mevcut toplam moleküller arası boşluğu en aza indirir. Sonuç olarak, etki önemsiz olmasına rağmen, Aloe vera içeren hidrojel filmler, kontrol filmine kıyasla gelişmiş bir tıkayıcı etki göstermiştir. Bu, yara bölgesinde daha sıcak ve nemli bir ortam yaratabilir, potansiyel olarak doku nekrozunu azaltarak ve hücre iletişimini kolaylaştırarak yara iyileşmesine yardımcı olabilir20.

Tüm hidrojel film numuneleri, muhtemelen hidrojellerin21 kompakt yapısına atfedilen kademeli bir ilaç salınımı gösterdi. Sonuçlar, Aloe vera içeriğindeki bir artışın, ilaç salınımında küçük bir yavaşlamaya yol açtığını ve uzun süreli bir ilaç salınım etkisini teşvik ettiğini göstermektedir. Bu, Mahmood ve ark.'nın bulgularıyla uyumludur ve Aloe vera bazlı polimerik ağların kullanılmasının sürekli ilaç dağıtımını sağlamak için etkili bir yöntem sunduğunu göstermektedir22. FTIR analizi, kapsüllenmiş kimyasal moleküllerin hızlı ve verimli bir şekilde tanımlanması için gereklidir. İlaç katılımından kaynaklanan gerilme veya bükülme bantlarındaki değişiklikler gibi polimerler içindeki kimyasal değişikliklerin incelenmesi için özellikle değerlidir23. Fusidik asit ile ilişkili tüm tepe noktalarının, fusidik asit yüklü hidrojellerin tümünde bulunmadığı bulundu, bu da fusidik asidin hidrojellere başarılı bir şekilde dahil edildiğini gösteriyor. Şekil 4'te gösterilen bulgulara göre, fusidik asit yüklü hidrojel film, 103 °C ila 170 °C arasında geniş bir tepe gösterdi ve belirgin bileşenler veya ilaç erime zirveleri yoktu. Bu, ilacın ve bileşenlerin hidrojel içinde moleküler düzeyde eşit olarak dağıldığını gösterir, bu da hidrojel sisteminin başarılı bir şekilde oluşturulduğunu ve bileşenlerin hidrojel22'nin çapraz bağlı sert polimer ağına iyi bir şekilde dahil edildiğini gösterir. Fusidik asidin salım kinetiği, en yüksek regresyon katsayısı (R2) değerleri23'e göre belirlendi. R2 değerlerinin bulguları, sıfır dereceli modelin, polimerden fusidik asit salınımını en doğru şekilde tanımladığını ve kalan ilaç miktarından bağımsız olarak tutarlı bir salım oranını gösterdiğini göstermektedir. Bu, ilacın bir polimer zarından sabit bir oranda yayıldığı transdermal yamalar gibi modifiye edilmiş salım sistemlerinde sıfır dereceli kinetiğin bilinen uygulamaları ile tutarlıdır. Sıfır dereceli ilaç dağıtım sistemleri, sık dozlama nedeniyle hasta uyumunu artırma ve olumsuz yan etkileri azaltma potansiyeline sahiptir24,25. 0.5 MCaCl2 içeren çapraz bağlı aljinat / kitosan hidrojel filmlerinin daha önce sıfır dereceli salım kinetiği gösterdiği bildirilmiştir. CaCl2 çapraz bağlamasının düşürülmesi, sıfır mertebeden Korsmeyer-Peppas model26'ya geçişle sonuçlandı.

Sınırlama
Solvent dökümü ve CaCl2 ile çapraz bağlama, hidrojel film hazırlığına basit bir yaklaşım sunarken, sınırlamaları vardır. CaCl2 konsantrasyonu, aljinat bileşimi ve döküm koşulları gibi faktörler çapraz bağlamayı etkileyebilirken hassas kontrol elde etmek zor olabilir. CaCl2 ile aşırı çapraz bağlanmanın, çatlamaya veya kırılmaya eğilimli kırılgan filmlere yol açtığı bildirilmiştir. Filmlerin mekanik özellikleri (mukavemet, elastikiyet), elde edilen çapraz bağlanma derecesine bağlı olarak değişebilir ve bu da tutarsızlığa yol açabilir27,28. Sonuç olarak, aljinat ve Aloe vera ile solvent dökümü biyouyumluluk ve potansiyel biyoaktivite gibi avantajlar sunsa da, filmlerin amaçlanan uygulamasına bağlı olarak dikkatlice değerlendirilmesi gereken mekanik mukavemet, su hassasiyeti, homojenlik, işleme koşulları, yapışma, bariyer özellikleri ve çevresel etki ile ilgili bir dizi sınırlama vardır. Ayrıca, solvent döküm yönteminin basitliği, onu laboratuvar ölçeğinde üretim için iyi bir seçim haline getirir. Bu nedenle, daha geniş bir yüzey alanında uygun solvent buharlaşmasını ve film oluşumunu garanti etmek için, ölçeği büyütmek belirli araçlar ve ayarlamalar gerektirebilir.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu çalışma, Princess Nourah bint Abdulrahman Üniversitesi Araştırmacıları Destekleme Projesi (PNURSP2024R30), Princess Nourah bint Abdulrahman University, Riyad, Suudi Arabistan tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma, Kral Suud Üniversitesi, Riyad, Suudi Arabistan'da bulunan Araştırmacıları Destekleyen Proje (RSPD2024R811) tarafından finanse edilmiştir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Aloe veraYerel tedarikçi, Kuala Lumpur, MalezyaHam aloe vera kabuğuydu ve malzemeleri laboratuvarımızda hazırladı
Kalsiyum KlorürR& M Kimyasallar
Diferansiyel Taramalı KalorimetriNetzsch-GruppeDSC 300 Caliris
FTIR spektroskopisiPerkin Elmer107914
Fusidic AcidSigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDPHR2810sertifikalı referans malzemesi, farmasötik ikincil standart
Gliserin ve nbsp;Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDPHR1020 Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi (USP) Referans Standardı
Mikrometre Vida ÖlçerBlomker Industries, Malezya
NETZSCH proteus yazılımı Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
Fosfat Tamponu TuzluSigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDP4417Tabletler
Sodyum aljinatSigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDW201502
Termal Analiz Cihazı  NETZSCH DSC Caliris
UV SPEKTROFOTOMETRESİ / UV HATTI-9400 SECOMAM/8512047

Kaynaklar

  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 Microbiol Rev. 30, 827-860 (2017).
  3. Bonamonte, D., Belloni Fortina, A., Neri, L., Patrizi, A. Fusidic acid in skin infections and infected atopic eczema. G Ital Dermatol Venereol. 149 (4), 453-459 (2014).
  4. Curbete, M. M., Nunes, R. A. Critical review of the properties of fusidic acid and analytical methods for its determination. Crit Rev Anal Chem. 46 (4), 352-360 (2015).
  5. Zhao, C., Zhou, L., Chiao, M., Yang, W. Antibacterial hydrogel coating: Strategies in surface chemistry. Adv Colloid Interface. 285, 102280-102280 (2020).
  6. Ahmed, E. M. Hydrogel- Preparation, characterization, and applications: A review. J Adv Res. 6, 105-121 (2015).
  7. Stan, D., et al. Wound healing applications of creams and "smart" hydrogels. Exp Dermatol. 30 (9), 1218-1232 (2021).
  8. Cole, L., Heard, C. M. Skin permeation enhancement potential of Aloe vera and a proposed mechanism of action based upon size exclusion and pull effect. Int J Pharm. 333 (1-2), 10-16 (2007).
  9. Sharma, K., Mittal, A., Chauhan, N. Aloe vera as penetration enhancer. Int J Drug Dev Res. 7, 31-43 (2015).
  10. Parhi, R., Suresh, P., Mondal, S., Kumar, P. M. Novel penetration enhancers for skin applications: A Review. Curr Drug Deliv. 9 (2), 219-230 (2012).
  11. Hadi, A., Nawab, A., Alam, F., Zehra, K. Alginate/Aloe vera films reinforced with tragacanth gum. Food Chemistry: Mol Sci. 30 (4), 100105(2022).
  12. Gull, N., et al. In vitro study of chitosan-based multi-responsive hydrogels as drug release vehicles: a preclinical study. RSC Adv. 9 (53), 31078-31091 (2019).
  13. Ciarleglio, G., Cinti, F., Toto, E., Santonicola, M. G. Synthesis and characterization of alginate gel beads with embedded zeolite structures as carriers of hydrophobic curcumin. Gels. 9 (9), 714(2023).
  14. Dong, H., et al. Smart polycationic hydrogel dressing for dynamic wound healing. Small. 18 (25), 2201620(2022).
  15. Giz, A. S., et al. A detailed investigation of the effect of calcium cross-linking and glycerol plasticizing on the physical properties of alginate films. Int J Biol Macromol. 148, 49-55 (2020).
  16. Fadhilah, S., Aisyah, N., Mohd, N., Mat, K. A. Sodium alginate film: The effect of crosslinker on physical and mechanical properties. IOP Conf Ser Mater Sci. 509, 012063(2019).
  17. Kudłacik-Kramarczyk, S., et al. 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. Mater Sci Eng C. 123, 111977(2021).
  18. Pereira, R., et al. Development of novel alginate based hydrogel films for wound healing applications. Int J Biol Macromol. 52, 221-230 (2013).
  19. Hadi, A., Nawab, A., Alam, F., Zehra, K. Physical, mechanical, optical, barrier, and antioxidant properties of sodium alginate-Aloe vera biocomposite film. J Food Process. 45 (5), e15444(2021).
  20. Yoshida, C. M., et al. Effect of chitosan and Aloe vera extract concentrations on the physicochemical properties of chitosan biofilms. Polymers. 13 (8), 1187(2021).
  21. Nuutila, K., Eriksson, E. Moist wound healing with commonly available dressings. Adv Wound Care. 10 (12), 685-698 (2021).
  22. Naeem, F., et al. pH-responsive cross-linked polymeric matrices based on natural polymers: effect of process variables on swelling characterization and drug delivery properties. BioImpacts: BI. 7 (3), 177(2017).
  23. Mahmood, A., et al. Aloe vera-based polymeric network: A promising approach for sustained drug delivery, development, characterization, and in vitro evaluation. Gels. 9 (6), 474(2023).
  24. Kamaraj, N., Rajaguru, P. Y., Issac, P., Sundaresan, S. Fabrication, characterization, in vitro drug release and glucose uptake activity of 14-deoxy, 11, 12-didehydroandrographolide loaded polycaprolactone nanoparticles. Asian J Pharm Sci. 11 (4), 353-362 (2017).
  25. Chalitangkoon, J., Wongkittisin, M., Monvisade, P. Silver loaded hydroxyethylacryl chitosan/sodium alginate hydrogel films for controlled drug release wound dressings. Int J Biol Macromol. 159, 194-203 (2020).
  26. Laracuente, M. L., Yu, M. H., McHugh, K. J. Zero-order drug delivery: State of the art and future prospects. J Control Release. 327, 834-856 (2020).
  27. Wang, Y., et al. A sustained zero-order release carrier for long-acting, peakless basal insulin therapy. J Mater Chem B. 8 (9), 1952-1959 (2020).
  28. Unagolla, J. M., Jayasuriya, A. C. Drug transport mechanisms and in vitro release kinetics of vancomycin encapsulated chitosan-alginate polyelectrolyte microparticles as a controlled drug delivery system. Eur J Pharm Sci. 114, 199-209 (2018).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fusidik Asit HidrojeliHidrojel Film Haz rlamaSolvent D k mYara yile mesiTopikal la Sal mTransdermal la Sal mi me DavranSu Buhar Ge irgenli iFTIR Analizi

İlgili makaleler