Розробка технології одержання плівкових перев'язувальних матеріалів з антисептичними властивостями на основі полісахаридів

Abstract

Плаван В.П.; Бучкевич І.Р. (науковий керівник). «Розробка технології одержання плівкових перев'язувальних матеріалів з антисептичними властивостями на основі полісахаридів». Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет Львівська політехніка, Львів, 2024. Пов’язки для ран на основі біополімерів загалом і полісахаридів зокрема, мають високу біологічну сумісність з тілом людини, а також можуть наповнюватись антисептичними чи протизапальними препаратами, які в будь якому випадку корисні для загоєння ран для задоволення потреб у лікуванні [1-2]. Однак низькі механічні властивості біополімерних плівок обмежують їх застосування як перев’язувальних матеріалів. Це обумовлює необхідність створення нових плівкових матеріалів як носіїв антисептичних речовин, і трансдермальних терапевтичних систем на їх основі з контрольованим вивільненням активних фармацевтичних інгредієнтів [3-5]. Об'єкт дослідження –процес виробництва плівкових перев’язувальних матеріалів з антисептичними властивостями на основі полісахаридів. Предмет дослідження – взаємозв’язок між складом полімерної композиції на основі полісахаридів та реологічними і фізико-механічними характеристиками плівкових матеріалів, їх здатністю до вивільнення лікарського засобу; технологічний процес одержання плівкових перев’язувальних матеріалів. Наукова новизна роботи полягає у розробці технологічного процесу виробництва плівкових перев’язувальних матеріалів на основі полісахаридів, де шляхом зміни співвідношення між складовими полімерної композиції забезпечується можливість регулювання швидкості вивільнення антисептичного препарату у зовнішнє середовище за умов збереження задовільних механічних властивостей. Метою роботи є розробка технології одержання композицій крохмалю/ карбоксиметильованого крохмалю (КМК) з желатином (Gel) для отримання плівок, що містять декаметоксин (ДКМ), як основи для перев’язувальних матеріалів чи трансдермальних терапевтичних систем для профілактики та лікування місцевих інфекцій різної етіології, в тому числі викликаних вогнепальними пораненнями. У результаті проведених досліджень запропоновано склад полімерної композиції для одержання плівок методом поливу на основі карбоксиметильованого крохмалю з додаванням желатину і декаметоксину. Визначено, що збільшення вмісту желатину в плівках як на основі КМК так і на основі крохмалю, супроводжується підвищенням показника волопоглинання, хоча для плівок на основі композиції КМК/Желатин значення показника водопоглинання вище. Визначено, що вміст КМК до 50 мас. % у присутності желатину підвищує механічну міцність матеріалів.Збільшення вологості плівки також сприяє підвищенню її межі міцності при розтягуванні. Додавання декаметоксину в полімерну композицію КМК/Желатин 50/50 знижує межу міцності, хоча за вмісту вологи 80% з додаванням декаметоксину межа міцності значно не змінилась. Таким чином, плівки КМК/Желатин 50/50 % мас. за результатами досліджень їх міцності та здатності до водопоглинання демонструють властивості, які необхідні для полімерного носія АФІ. Встановлено, що вивільнення декаметоксину у водну фазу відбувається за складним дифузійно-кінетичним механізмом, а полімерний склад плівки істотно впливає на кінетику вивільнення. Найменша швидкість вивільнення DKM 0,0042 хв-1 при вмісті 5 мас.% спостерігається для плівок КМК/желатин 50/50 мас.%. Методом FTIR-спектроскопії доведено, що взаємодія між КМК та AФI в плівці на основі КМК/Желатин 50/50% мас. з вмістом розчину ДКМ 5 % ймовірно, супроводжується утворенням хімічного зв’язку між атомом кисню карбоксильної групи карбоксиметильованого крохмалю та атомом азоту декаметоксину. Здатність утворювати досить міцний зв’язок між КМК і декаметоксином у плівці, ймовірно, дозволить поступово вивільняти цей AФI у розчин після змочування плівки. Бажана швидкість вивільнення декаметоксину може бути забезпечена підбором співвідношення між кількістю карбоксиметильованого крохмалю і желатину в плівці, також з урахуванням вмісту декаметоксину. Також в роботі зроблені технологічні розрахунки для одержання полімерних композиції з антисептичними властивостями на основі полісахаридів для плівкових перев'язувальних матеріалів,зроблено опис технологічного процесу і запропоноване відповідне обладнання. В економічній частині магістерської кваліфікаційної роботи розраховано витрати на сировину, матеріали, обладнання та оплату праці персоналу, залученого до отримання полімерної композиції для перев’язувальних матеріалів в лабораторних умовах з розрахунку на 100 кг вихідної сировини карбоксиметильованого крохмалю.