JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

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 %10, %12 ve %14 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 (%50) 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-2095
    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-2903
    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 yapı...

Tartışmalar

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 ...

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

NameCompanyCatalog NumberComments
Aloe veraLocal supplier, Kuala Lumpur, MalaysiaIt was raw aloe vera bark and prepared the materials in our lab
Calcium ChlorideR&M Chemicals
Differential Scanning CalorimetryNetzsch-GruppeDSC 300 Caliris
FTIR spectroscopyPerkin Elmer107914
Fusidic AcidSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR2810certified reference material, pharmaceutical secondary standard
Glycerin Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAPHR1020United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Micrometer Screw GaugeBlomker Industries, Malaysia
NETZSCH proteus software Netzsch-GruppeDSC 300 Caliris
Phosphate Buffer SalineSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAP4417Tablets
Sodium alginateSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAW201502
thermal analysis instrument NETZSCH DSC Caliris
UV-SPECTROPHOTOMETER / UV LINE-9400 SECOMAM/ 8512047

Referanslar

  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 Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Fusidik AsitHidrojel FilmAljinatAloe VeraSolvent D k m Tekni iSodyum AljinatGliserini me DavranSu Buhar Ge irgenli ila Sal m ProfiliFourier D n m K z l tesi Spektroskopisi FTIRTopikal la VerilmesiYara yile mesi Uygulamalar

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır