КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ГИДРОГЕЛЕЙ И ПЕКТИНА

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Структура и характеристика гидрогелей 7
1.2 Физические гидрогели 10
1.3 Химические гидрогели 13
1.4 Методы формирования гидрогелей 16
1.5 Физико-химические характеристики пектина 18
1.6 Получение гидрогелей на основе пектина 22
1.8 Применение гидрогелей на основе пектина 25
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 29
2.1.1 Реактивы и материалы 29
2.1.2 Методика синтеза 29
2.1.3 Растворимость гидрогеля в различных средах 31
2.1.4 Изучение процесса набухания гидрогеля 31
2.1.5 Определение вязкости гидрогеля 32
2.1.6 Изучение термодеструкции гидрогелей 33
2.1.7 Модификация гидрогеля частицами серебра 36
2.1.8 Модификация гидрогеля лекарственным препаратом «Лидокаин» 37
2.1.9 Идентификация с помощью ИК-спектроскопии 38
2.1.10 Идентификация с помощью УФ-спектроскопии 40
2.2.1 Обсуждение результатов 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49

Весь текст будет доступен после покупки

Гидрогели на основе природных и синтетических полимеров в настоящее время используются в различных отраслях: сельском хозяйстве, фармацевтике и медицине, поскольку эти материалы обладают рядом уникальных механических и физико-химических свойств [1-15]. Использование гидрогелей в качестве лекарственной формы повышает эффективность лекарственных средств, обеспечивает пролонгацию их действия, а также адресную доставку, и в некоторых случаях проявляются заметный синергетический эффект лекарственного средства и фармакопейной базы.
По механизму образования гидрогели делятся на два класса: физические и химические Образование решетки физических гидрогелей происходит за счет сил межмолекулярного взаимодействия между полимерными цепочками или наночастицами. Химические гели образуются в результате ковалентного или ионного соединения полимерных цепей. Оба типа гелей имеют свои преимущества и недостатки [2].
В настоящее время представляет интерес создание гидрогелевых субстанций на основе биополимеров, которые обладают собственной биологической активностью и способностью к биоразлагаемости, что оказывает положительный эффект при использовании в составе терапевтического средства [3]. Природные полисахариды - пектины, обладают широким спектром физиологической активности и способны пролонгировать действие лекарственных соединений. Пектины образует трехмерные (3D) гидрофильные полимерные сетки, которые придают гидрогелям мягкость, гибкость и биосовместимость. Они обладают рядом исключительных свойств и превосходят свойства других биополимерных гелей. Это проявляется в быстром гелеобразовании, более высоких температурах плавления и эффективных свойствах носителя для ароматизации и жирового барьера [4].
Разработка новых лекарственных форм на основе гидрогеля из пектина и неорганических наночастиц является актуальной задачей современной фармакологии. Некоторые неорганические наночастицы (Ag, ZnO, TiO2, Au), обладают антимикробными свойствами и длительным терапевтическим эффектом по сравнению с традиционными антибиотиками [5]. Следовательно, представляет интерес создание композиционных материалов, включающих полисахариды и неорганические наночастицы с антибактериальными свойствами.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Структура и характеристика гидрогелей

Определение.
Гидрогели — это гидрофильные поперечно-сшитые полимеры, которые набухают в воде и образуют нерастворимую или частично растворимую объемную сетку. Особенности строения и объемная структура являются результатом поперечных сшивок полимеров. Полученная сеть будет находиться в равновесии с водным окружением, при этом наблюдается баланс эластичных сил поперечно-сшитых полимеров с осмотическими силами раствора (рис.1.1).


Рис.1.1 - Схематическое изображение перехода жидкого геля в гидрогель путем фотополимеризации


Химический состав и молекулярный вес определяют плотность поперечных сшивок, которая влияет на величину пор геля и набухание, также, именно перекрестные сшивки определяют характеристики гидрогелей как твердого вещества, а не раствора, определяя эластичный ответ на натяжение.
Гидрогели представляют собой трехмерные полимерные сетки, образованные с помощью электростатической или ковалентной сшивки из гидрофильных мономеров. Для гидрогелей характерна следующая классификация:
• физически или химически сшитые;
• аморфные, полукристаллические, водородно-связанные;
• ионные (заряженные) или нейтральные;
• синтетические и натуральные [6,7]

Весь текст будет доступен после покупки

Учебники, учебные пособия, монографии
1. А.В. Бойко, Л.И. Корытова, Н.Д. Олтаржевская. Направленная доставка лекарственных препаратов при лечении онкологических больных /– М.: ИМК, 2013. – 194 с.
2. Э. Г. Потиевский, А. И. Новиков. Медицинские аспекты применения пектина / – М.: Мед. книга, 2002.
3. А.А. Мелешко, А.Г. Афиногенова. Г.Е. Афиногенов, А.А. Спиридонова, В.П. Толстой. Антибактериальные неорганические агенты: эффективность использования многокомпонентных систем / Russian Journal of Infection and Immunity Infektsiya i immunitet 2020, V. 10, №. 4, pp. 639–654
5.Получение и свойства гидрогелей на основе нанокомпозита пектин-Ag, содержащих канамицин / К. С. Гилевская [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2018. – Т. 62, № 4. – С. 432–438. https://doi. org/10.29235/1561-8323-2018-62-4-432-438]
6. Muhammad Usman Minhas, Mahmood Ahmad, Liaqat Ali, Muhammad Sohail, Synthesis of chemically cross-linked polyvinyl alcohol-co-poly (methacrylic acid) hydrogels by copolymerization; a potential graft-polymeric carrier for oral delivery of 5-fluorouracil // Journal of Pharmaceutical Sciences .–2013.–21.–1р.
7. Peppas NA, Huang Y, Torres M-Lugo, Ward JH, Zhang J, Physicochemical, foundations and structural design of hydrogels in medicine and biology // Annu. Rev. Biomed. Eng.–2000.– 2.– 9-29р.
8. Жуковский, В.А. Научное обоснование и разработка технологии волокнистых хирургических материалов со специальными свойствами: дис. … дра. техн. наук: 05.17.06/– СПб., 2013. – 288 с.
9. К. Люцис. О. Гусарова. Энциклопедический справочник. Современные лекарства / – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2008. – 1024 с.
10. Qin, Y.M. Advanced wound dressings // J. of the Textile Institute. – 2001. – V. 92. – № 1. – P. 127-138.
11. А.М. Проценко, В.Г. Германов, С.Ю. Бережной. Применение Коллапана при стабилизации позвоночника после расширенной резекции тел позвонков // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. – 1999. – № 3. – С. 49-52.
13. С.В. Опарин, С.А. Чемезов, В.А. Фурин и др. Применение лекарственных желатиновых пленок в ЛОРпрактике, стоматологии для лечения пародонтоза // Фундаментальные вопросы фармакологии. – 2003. – С. 66.

Весь текст будет доступен после покупки