Biokompozyty chitozanowo-alginianowe w postaci filmów do leczenia odleżyn

Podobne dokumenty
PL B1. INSTYTUT BIOPOLIMERÓW I WŁÓKIEN CHEMICZNYCH, Łódź, PL

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

Antybakteryjne włókna celulozowe

Załącznik nr 4 do SIWZ. Strona 1

Hala technologiczna IBWCh - reaktor do syntezy polimeru. Schemat technologiczny zespołu do polimeryzacji metodą sekwencyjną w skali 30 l - IBWCh

Politechnika. Łódzka

Z e s t a w i e n i e dorobku naukowego pracowników Instytutu Włókien Chemicznych za 2002 r

BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH PODCZAS DYNAMICZNYCH ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW

Właściwości i zastosowanie biomateriałów polimerowych na przykładzie hydrożeli produkowanych przez KIKGEL

Granudacyn. Nowoczesne i bezpieczne przemywanie, płukanie i nawilżanie ran.

Zapraszamy do sklepu Producent: 5 Pillars Research 17,00 zł Waga: 0.08kg. Kod QR: Opis płukanki BLUEM 50ml (MAŁY)

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

WPŁYW DODATKU BIOETANOLU NA WŁASCIWOŚCI ELASTYCZNYCH POWŁOK SKROBIOWYCH

ACOUSTIC WAVE THEAPY X-WAVE TERAPIA FALAMI AKUSTYCZNYMI

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Lp. Nazwa, postać i dawka/rozmiar wyrobu medycznego Op. Kod EAN

PL B1. Opatrunek przyspieszający ziarninowanie i sposób wytwarzania opatrunku przyspieszającego ziarninowanie

Opis prototypów prezentowanych na targach.

Let s Comfort TIELLE PLUS. HYDROPOLIMEROWY OPATRUNEK SAMOPRZYLEPNY z technologią LIQUALOCK

Stem Cells Spin S.A. Debiut na rynku NewConnect 24 sierpnia 2011

Przyspiesza dynamikę procesu leczenia rany Skuteczny i prosty schemat terapeutyczny

ZASTOSOWANIE MD-TISSUE W TERAPII ANTI-AGING

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY STREFY PRZEWILŻONEJ W IŁOWYCH MASACH FORMIERS KICH

LECZENIE ran przewlekłych W DOMU

Opatrunki hydrożelowe AQUA- GEL 5,5x11cm owalopakowanie

MCLChPiG-Gr.IVA 4/PN/2013. Otwock, dn r

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

Lublin, dnia 10 lipca 2013 roku. SzNSPZOZ. N-ZP /13. Wszyscy Wykonawcy, biorący udział w postępowaniu

Idealnie dopasowuje się, zabija bakterie* 1, 2. Nie wszystkie opatrunki ze srebrem są tak samo zbudowane. * Jak wykazano w testach in vitro

Let s Comfort TIELLE. HYDROPOLIMEROWY OPATRUNEK SAMOPRZYLEPNY z technologią LIQUALOCK

DOTYCZY przedmiotu zamówienia i projektu umowy

Wartość netto (kol.4 x kol.5) STAWKA VAT

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

HEMOSTATYKI WCHŁANIALNE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 154

PRODUKTY PLUS FIRMY TIENS

DZP/38/382-35/13 Jastrzębie-Zdrój, r. Do Wykonawców

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII REP-RAP DO WYTWARZANIA FUNKCJONALNYCH STRUKTUR Z PLA

Dotyczy: postępowania o zamówienie publiczne w trybie przetargu nieograniczonego na dostawę materiałów opatrunkowych.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 067

WPŁYW BIODEGRADACJI NA WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE TERMOPLASTYCZNEJ SKROBI NAPEŁNIONEJ WŁÓKNAMI KENAFU LUB MĄCZKI DRZEWNEJ

Projekt: Nowe przyjazne dla środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO 1. NAZWA PRODUKTU LECZNICZEGO. Bocheńska Lecznicza Sól Jodowo-Bromowa 2. SKŁAD JAKOŚCIOWY I ILOŚCIOWY

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

MediGel SZYBKIE GOJENIE RAN Hydroaktywny lipożel z cynkiem i żelazem do leczenia ran ostrych i przewlekłych

RSM+S z Puław NAWÓZ XXI WIEKU

TERAPIA FALAMI AKUSTYCZNYMI

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

Liofilizowany ocet jabłkowy 80% (±5%), mikronizowany błonnik jabłkowy 20% (±5%), celulozowa otoczka kapsułki.

Zestawienie dorobku naukowego pracowników Instytutu Biopolimerów i Włókien Chemicznych za rok 2004

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I GRUBOŚCI UTWARDZONEJ WARSTEWKI NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE ŻYWICY SYNTETYCZNEJ

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA OBUWNICZEGO I ODZIEŻOWEGO

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

Produkt stosowany pomocniczo w dolegliwościach związanych ze stanami zapalnymi stawów oraz w stanach bólowych po stłuczeniach.

ZEPTER INTERNATIONAL POLAND R E G I O N A L M E E T I N G B R A N D M E D I C A L ZEPTER INTERNATIONAL POLAND REGIONAL MEETING WARSZAWA,

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1256 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul.

WYNIKI BADAŃ. Otrzymane wyniki podzielono na kilka grup, obejmujące swym zakresem: Parametry charakteryzujące wyrób.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1531

Kąpiel kwasowęglowa sucha

BIOPOLIMERY. Rodzaj zajęć: Grupa: WIMiC I-III r. Termin: poniedziałek Sala: Prowadzący: KONSULTACJE. POK. 106a A3. seminarium 105 A3/A4

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO OBRABIANEGO RÓŻNYMI MODYFIKATORAMI

Zestawienie dorobku naukowego pracowników Instytutu Biopolimerów i Włókien Chemicznych za rok 2009

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

WPŁYW SORPCJI I DESORPCJI NA WŁASNOŚCI CIEPLNE I MECHANICZNE LAMINATÓW

Koncentraty z NAPEŁNIACZAMI opartymi na CaSO4

Wykaz grup opatrunków specjalistycznych stosowanych w opiece paliatywnej

Opatrunki Hartmann. Na każdą sytuację. Poradnik

LEKI CHEMICZNE A LEKI BIOLOGICZNE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1256 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul.

Probiotyki, prebiotyki i synbiotyki w żywieniu zwierząt

Dorota Kunkel. WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej

złuszczającym, nawilżającym i przeciwstarzeniowym. W naturze kwas ten występuje

2.1. Charakterystyka badanego sorbentu oraz ekstrahentów

Z e s t a w i e n i e dorobku naukowego pracowników Instytutu Włókien Chemicznych za 1999 r

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 065

PL B1. INSTYTUT CHEMII PRZEMYSŁOWEJ IM. PROF. IGNACEGO MOŚCICKIEGO, Warszawa, PL BUP 10/10

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

Wydanie nr 9 Data wydania: 11 lutego 2016 r.

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO 2. SKŁAD JAKOŚCIOWY I ILOŚCIOWY SUBSTANCJI CZYNNYCH

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

GAMA Healthcare Ltd.

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

Zakres badań wykonywanych w Zakładzie Badań Fizykochemicznych i Ochrony Środowiska zgodnie z wymaganiami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej:

Opatrunki hydrożelowe w ratownictwie medycznym

Okres obowiązywania. świadczenio -biorcy decyzji

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

- przygotuje skórę pod aplikację innych kosmetyków - produkt zgodny z innymi produktami z oferty (działanie synergiczne) - szybki i wygodny sposób na

MONOGRAFIA NOWOCZESNE BALISTYCZNE OCHRONY OSOBISTE ORAZ ZABEZPIECZENIA ŚRODKÓW TRANSPORTU I OBIEKTÓW STAŁYCH WYKONANE NA BAZIE KOMPOZYTÓW WŁÓKNISTYCH

Substancje ropo-pochodne SLS / SLES

CelMat. Bioceluloza: innowacyjny materiał medyczny BOWIL I BIOTECH

Zanieczyszczenia organiczne takie jak WWA czy pestycydy są dużym zagrożeniem zarówno dla środowiska jak i zdrowia i życia człowieka.

labrida bioclean Szczoteczka została opracowana przez ekspertów klinicznych w norweskiej firmie Labrida AS, która powstała w 2012 roku.

BIOTECHNOLOGIA W KOSMETOLOGII SŁAWOMIR WIERZBA

Dotyczy: odpowiedzi na zapytania w sprawie specyfikacji do przetargu nieograniczonego na dostawę materiałów opatrunkowych (nr sprawy: 4/13/ZZP/PN)

Wpływ warunków przechowywania na fizyczną stabilność tabletek. Barbara Mikolaszek

GAMMA Healthcare Ltd

Transkrypt:

Polimery w Medycynie 2010, T. 40, Nr 2 Biokompozyty chitozanowo-alginianowe w postaci filmów do leczenia odleżyn Maria Wiśniewska-Wrona 1, Magdalena Kucharska 1, Antoni Niekraszewicz 1, Iwona Kardas 1, Danuta Ciechańska 1, Kazimiera Henryka Bodek 2 1 Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych w Łodzi 2 Zakład Farmacji Aptecznej, Katedra Farmacji Stosowanej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi Streszczenie Od kilku lat obserwuje się rosnące zapotrzebowanie na materiały opatrunkowe, które będą zapewniały ochronę i skuteczniejsze leczenie odleżyn w różnych stopniach ich zaawansowania, a jednocześnie spełnią rolę nośnika substancji leczniczej. Opatrunki takiego typu powinny być wykonane ze specjalnych biodegradowalnych materiałów polimerowych, będących dobrymi promotorami wchłaniania substancji czynnej oraz charakteryzującymi się dobrymi właściwościami sorpcyjnymi. W pracy przedstawiono wstępne badania, związane z opracowaniem funkcjonalnych filmów kompozytowych wytworzonych w oparciu o biopolimery chitozan i alginian sodowy, z udziałem środka przeciwzapalnego. Przeprowadzone badania dotyczące oceny właściwości sorpcyjnych, fizykomechanicznych i biologicznych, wskazują na potencjalną możliwość wykorzystania tego materiału do leczenia odleżyn w pierwszej fazie gojenia. Słowa kluczowe: biokompozyty chitozanowo-alginianowe, środek przeciwzapalny, film, opatrunek, odleżyna Chitosan-alginate biocomposites in the form of films used in bedsores treatment Summary During recent years here has been a growing interest in developing dressing materials that would provide protection and more effective treatment of bedsores in different phases of healing and at the same time would play a role as a carrier of active substances. Dressings of this type should be made of special biodegradable polymeric materials which are good promoters of absorption of the active substances and characterized by good sorption properties. The paper presents preliminary studies related to the development composite films produced on the basis of biopolymers chitosan and sodium alginate, with the participation of anti-inflammatory product. Studies concerning the assessment of sorption, physic-mechanical and biological properties suggest a potential opportunity to use this materials for the treatment of bedsores in the first phase of healing. Keywords: biocomposites of chitosan-alginate, dressing materials, anti-inflammatory agent, bedsore WSTĘP Od kilku lat obserwuje się rosnące zapotrzebowanie na materiały opatrunkowe, które będą zapewniały ochronę i skuteczniejsze leczenie odleżyn

58 Maria Wiśniewska-Wrona i inni o różnym stopniu zaawansowania, stanowiących jednocześnie rolę nośnika substancji leczniczej. Opatrunki tego typu powinny być wykonane ze specjalnych biozgodnych i biodegradowalnych materiałów polimerowych, charakteryzujących się doskonałymi właściwościami sorpcyjnymi oraz stymulującymi procesy gojenia się rany [1]. Na podstawie informacji literaturowych [2] wiadomo, że cynk jest mikroelementem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego. Od wielu lat wykorzystuje się związki cynku w farmaceutykach i suplementach diety mających na celu poprawę wyglądu skóry, paznokci i włosów. Stwierdzono również, że cynk działa immunostymulująco, pobudza odnowę tkanek, syntezę białka oraz przyśpiesza gojenie ran i odleżyn. Dodatkowo związki cynku działają antyseptycznie, osuszająco, przeciwobrzękowo, przeciwwysiękowo oraz przeciwzapalnie. Odleżyna to uszkodzenie skóry i głębiej leżących tkanek, która powstaje wskutek długotrwałego ucisku i tarcia lub działania obydwu czynników równocześnie. Proces ten prowadzi do powstania martwicy tkanek szczególnie w tych okolicach ciała, gdzie kości bezpośrednio uciskają tkanki miękkie i następuje zahamowanie lub ograniczenie krążenia krwi [3, 4]. Gojenie się odleżyn jest złożonym procesem, który prowadzi do regeneracji tkanki łącznej, naczyniowej i naskórka. Udowodniono, że rany goją się dwa razy szybciej w środowisku wilgotnym, a istotny wpływ na szybkość gojenia się rany ma temperatura i stężenie tlenu. Ten właściwy mikroklimat można stworzyć za pomocą wielofunkcyjnych opatrunków nowej generacji. Poliaminosacharydy, a w szczególności chitozan i alginian dzięki specyficznym właściwościom biologicznym, polegającym na zdolności przyspieszenia procesu ziarninowania i epitalizacji rany, stanowi dogodny materiał do konstrukcji materiałów opatrunkowych [5]. Jednocześnie takie biopolimery ulegają biodegradacji i częściowej resorpcji w obrębie rany. Na rynku farmaceutycznym pojawiło się szereg opatrunków, stosowanych do leczenia odleżyn w zależności od stopnia ich zaawansowania klinicznego. W przypadku pierwszego stopnia zaawansowania stosuje się błony poliuretanowe OpSite. Strona wewnętrzna błony wykazuje właściwości adhezyjne, co powoduje jej przyleganie do skóry, natomiast struktura błony pozwala na parowanie z powierzchni skóry i nie przepuszcza wody i zanieczyszczeń z zewnątrz. Przy drugim i trzecim stopniu zaawansowania odleżyny stosuje się opatrunki hydrokoloidowe. Przykładem może być opatrunek Granuflex. Hydrokoloidy izolują termicznie ranę, powodując jej utrzymanie na poziomie temperatury ciała. Wilgotny wysięk pod opatrunkiem pozwala na migrację komórek, a podczas wymiany opatrunku nie powoduje ich zerwania lub uszkodzenia. Dodatkowo opatrunek ten łagodzi ból, gdyż działa jako mechanizm osłonowy przed tarciem i innymi siłami działającymi na ranę [6]. Drugą grupą opatrunków mających zastosowanie w przypadku obecności martwicy są opatrunki hydrożelowe, które dzięki wysokiemu uwodnieniu powodują zmiękczanie martwicy i pozwalają na zachodzenie naturalnych procesów autolizy i oczyszczania odleżyny; przykładem tej grupy opatrunków są Aquagel, IntraSite Gel, Purilon [7]. W Instytucie Biopolimerów i Włókien Chemicznych (IBWCh) od szeregu lat prowadzone są badania naukowe i prace rozwojo we, w zakresie biomateriałów z wykorzystaniem biopolimerów (w tym szczególnie polisacharydów) na potrzeby medycyny, farmacji i weterynarii [8 14]. W niniejszej pracy przedstawiono wstępne badania związane z opracowaniem funkcjonalnych kompozytowych materiałów opatrunkowych, wytworzonych na bazie dwóch biopolimerów chitozanu i alginianu sodowego, z udziałem środka przeciwzapalnego w postaci siarczanu cynku, których właściwości fizykomechaniczne i biologiczne będą kwalifikowały uzyskany materiał do leczenia odleżyn w pierwszej fazie gojenia. Opracowany materiał opatrunkowy będzie miał postać filmu, a użyte do konstrukcji biopolimery zapewnią jego biodegradację i resorpcję w obrębie rany. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA Materiał Chitozan W badaniach dotyczących wytworzenia formy użytkowej wykorzystano chitozan firmy Vanson Halo Source USA o następujących parametrach fizykochemicznych; średni ciężar cząsteczkowy ( M v ) = 319,7 kd, stopień deacetylacji (SD) = 77,5%, zawartość popiołu = 40 ppm; modyfikowana sól mleczanu chitozanu o ph= = 6,2 6,6, zawartości polimeru = 1,96%, M v = = 316,0 kd, SD = 77,5%; alginian sodu (Protanal 10/60), f-my FML Bio- Polymer; plastyfikator gliceryna, firmy Riedel de Haën; siarczan cynku uwodniony (ZnSO 4 7 H 2 O), firmy Sigma-Aldrich.

Biokompozyty METODYKA BADAŃ Wytwarzanie biokompozytów chitozanowo-alginianowych w postaci filmu z dodatkiem substancji aktywnej Badania miały na celu określenie przydatności wybranej formy użytkowej chitozanu (modyfikowany mleczan chitozanu) do wytworzenia kompozytów chitozanowo-alginianowych, stanowiących podstawowy składnik materiału kompozytowego w postaci filmu. W tym celu przygotowywano mleczan chitozanu o ph podwyższonym do poziomu 6,2 6,6, który następnie homogenizowano z alginianem sodowym w stosunku procentowym 85:15; 75:25; 50:50. Do tak przygotowanej mieszaniny wprowadzono środek przeciwzapalny, w postaci uwodnionego siarczanu cynku (ZnSO 4 7 H 2 O) w ilości 2% wag. (w stosunku do suchej masy obu polimerów). Ilość tego składnika ustalono w oparciu o dawkę zalecaną w Farmakopei Polskiej wyd. VI (2002), dla preparatów stosowanych do użytku zewnętrznego. W celu zapewnienia odpowiedniej elastyczności i układalności formowanych filmów, do mieszaniny dodawano glicerynę w ilości 0,4 cz. wag. na 1 cz. wag. suchych polimerów. Ustalono na podstawie wcześniejszych badań, że taka zawartość plastyfikatora jest optymalna dla tego rodzaju materiałów [15]. Filmy kompozytowe formowano przez wylanie na płytki teflonowe warstwy o założonej grubości i suszenie w temperaturze 20 0 C przez 24 48 godzin. Wytworzony kompozyt miał postać hydrożelowego filmu o grubości 0,04 0,1 mm. Oznaczanie parametrów mechanicznych filmów kompozytowych Otrzymane materiały kompozytowe w postaci filmów, poddano ocenie podstawowych parametrów mechanicznych zgodnie z normą PN-EN ISO 527-3: 1998 Badania właściwości mechanicznych przeprowadzono w Akredytowanym Laboratorium Metrologicznym IBWCh, posiadającym certyfikat akredytacji AB 388. Badania struktury Badania morfologii powierzchni wytworzonych filmów, przeprowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego SEM Quanta 200 (FEI CO., USA). Ocena właściwości sorpcyjnych kompozytowych filmów 59 Zdolność sorpcyjną filmów wyrażano jako ilość pochłoniętej wody w przeliczeniu na 1 gram kompozytu. Do badań wykorzystano próbki o wymiarach 2cm x 2cm, zważone z dokładnością do 0,0001g, które umieszczano na określony czas ( h; 0,5 h; 3,0 h, 5,0 h i 24,0 h) w wodzie DEM. Po upływie ustalonego czasu próbki wyjmowano z kąpieli, osuszano ich powierzchnię bibułą i ważono. Ocena szybkości uwalniania siarczanu cynku Proces uwalniania siarczanu cynku z kompozytowych filmów prowadzono w warunkach dynamicznych, w temp. 37 C. Jako medium zastosowano sól fizjologiczną. Ilość uwalnianego siarczanu cynku oceniano po upływie 5, 15, 30, 45, 60, 90 minut, zgodnie z metodą opisaną w Farmakopei Polskiej wyd. VI (2002). Ocena aktywności przeciwbakteryjnej filmów z dodatkiem środka aktywnego w warunkach in vitro Ocenę aktywności przeciwbakteryjnej wobec bakterii Escherichia coli wykonano w akredytowanym Laboratorium Mikrobiologicznym IBWCh, zgodnie z procedurą badawczą nr 1. Badanie działania antybakteryjnego wyrobów włókienniczych. Test ilościowy, opracowaną na podstawie normy JIS L 1902:2002. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Ocena parametrów mechanicznych filmów chitozanowo-alginianowych Wytworzone kompozytowe filmy chitozanowo-alginianowe, przeznaczone na materiał opatrunkowy do leczenia odleżyn w pierwszej fazie gojenia, muszą wykazywać odpowiednią elastyczność, która zapewni dobry kontakt z powierzchnią rany. Do oceny przygotowano preparaty o zróżnicowanym udziale mleczanu chitozanu i alginianu sodowego, i stałym udziale gliceryny (0,4 cz. wag. w stosunku do suchej masy obu polimerów), z dodatkiem lub bez siarczanu cynku. Wyniki podsta-

60 Maria Wiśniewska-Wrona i inni wowych badań wytrzymałościowych przedstawiono w tabeli 1. Z przeprowadzonych badań wynika, że wzrost udziału alginianu zwiększa wytrzymałość na rozciąganie, natomiast praktycznie nie wpływa na elastyczność wyrażoną wydłużeniem przy maksymalnym naprężeniu. Dodatek siarczanu cynku powoduje obniżenie wytrzymałości na rozciąganie i istotne zmniejsza wydłużenie wytworzonych filmów kompozytowych. Z testowanych preparatów najlepsze właściwości miał kompozyt o największym udziale alginianu sodowego G69/B/3/Zn, którego wytrzymałość była ponad dwukrotnie większa od pozostałych prób (z dodatkiem siarczanu cynku) i wynosiła 18,5 MPa, przy wydłużeniu dla maksymalnego naprężenia 55,0%. Na rycinach 1 i 2 przedstawiono powierzchnie kompozytowe materiałów opatrunkowych w postaci filmu bez środka aktywnego i z jego dodatkiem, a mikrofotografie SEM wskazują, że dodany do preparatów siarczan cynku został równomiernie rozprowadzony we wszystkich kompozytach chitozanowo-alginianowych. Tabela 1. Parametry mechaniczne filmów kompozytowych chitozanowo-alginianowych Table 1. Mechanical parameters of film made of composite chitosan-alginate Symbol próby Symbol of sample Skład ilościowy kompozytu Chit : Alg Quantitative composition of composite Chit : Alg, % wag. Percentage by weight Ilość siarczanu cynku Amount of zinc sulfate % wag. Percentage by weight Wytrzymałość na rozciąganie Tensile strength MPa Wydłużenie przy max. naprężeniu Elongation at max. stress % G69/B/2 8,40 95,6 85 : 15 G69/B/2/Zn 2,0 8,67 63,3 G69/B/1 9,78 85,0 75 : 25 G69/B/1/Zn 2,0 7,84 49,4 G69/B/3 24,1 95,6 50 : 50 G69/B/3/Zn 2,0 18,5 55,0 a) b) c) Ryc. 1. Mikrofotografia SEM powierzchni filmów chitozanowo-alginianowych o składzie (%) a) 85:15; b)75:25; c) 50:50; pow. 600 x Fig.1. SEM microphotographs obtained from the surface film composite chitosan-alginate mixed in a proportion (%) a) 85:15 b) 75:25 c) 50:50; magn. 600

Biokompozyty 61 Celem tych badań była ocena aktywności wobec bakterii Escherichia coli, która należy do najliczniejszych gram-ujemnych pałeczek, stanowiących naturalny składnik fizjologiczny flory przewodu pokarmowego człowieka. Bakterie te wykorzystywane są często jako czynnik patogenny, przybliżający warunki występujące w ranie [16] (tab. 3). Przedstawione w tabeli 3 wyniki badań testem ilościowym zgodnym z JIS L 1902:2002 wskazują, że obecność uwodnionego siarczanu cynku w ilości 2% pozwala na uzyskanie silnych właściwości baka) b) c) Ryc. 2. Mikrofotografia SEM powierzchni filmów chitozanowo-alginianowych o składzie (%) a) 85:15; b)75:25; c) 50:50 z dodatkiem uwodnionego siarczanu cynku; pow. 500 i 600 x Fig.2. SEM microphotographs obtained from the surface film composite chitosan-alginate mixed in a proportion (%) a) 85:15 b) 75 :25 c) 50:50 with zinc sulfate; magn. 500 and 600 Ocena właściwości sorpcyjnych filmów kompozytowych Czynnikiem ułatwiającym przenikanie przez naskórek substancji aktywnej z nośnika stanowiącego opatrunek jest proces hydratacji. Woda zwiększa znacznie przepuszczalność skóry, powoduje bowiem spęcznienie włókien keratyny i zwiększenie przestrzeni międzykomórkowych, dlatego w kolejnym etapie badań filmy kompozytowe poddano ocenie sorpcji wody. Badano wpływ czasu przetrzymywania kompozytowych filmów w wodzie (w zakresie 24h) na wskaźnik sorpcji i zdolność sorpcyjną. Wyniki tych badań przedstawiono w tabeli 2. Przedstawione w tabeli 2 wyniki badań pozwalają stwierdzić, że zdolność sorpcyjna wszystkich kompozytowych filmów wzrasta wraz z czasem przebywania w wodzie. Dodatek ZnSO 4 nie ogranicza sorpcji wody w przypadku preparatów o większym udziale chitozanu, natomiast w przypadku filmu o równowagowym udziale obu polimerów zdecydowanie wskaźniki sorpcyjne poprawia. Największą dynamikę sorpcji obserwowano podczas pierwszych 30 minut. Zdolność sorpcyjna filmu kompozytowego G69/B/3/Zn po upływie 30 min. wynosiła ok. 14g/g, a po 24h ponad 21g/g i była o ok. 38% większa od filmu G69/B/3 nie zawierającego ZnSO 4. Film kompozytowy G69/B/2/Zn o największym udziale chitozanu (85%) z dodatkiem ZnSO 4 po 24h pochłaniał ok. 12g/g suchej masy polimerów, a film G69/B/2 bez ZnSO 4 ok. 10,65 g/g. Wskazuje to, że wzrost zawartości alginianu sodu w kompozycie, wpływa korzystnie na zdolność sorpcyjną preparatów w postaci filmu. Ocena uwalniania siarczanu cynku z filmów kompozytowych chitozanowo- -alginianowych Kolejny etap badań dotyczył oceny uwalniania środka przeciwzapalnego w postaci siarczanu cynku, z opracowanych materiałów kompozytowych w postaci filmu. Wyniki z przeprowadzonych badań przedstawiono na rycinie 3. Na podstawie wyników badań przedstawionych na rycinie 3 można stwierdzić, że istotny wpływ na szybkość uwalniania siarczanu cynku z wybranych kompozytów miał ich skład ilościowy. Po 90 minutach trwania testu, ilość środka aktywnego uwalnianego z testowanych filmów kompozytowych o symbolach G69/B/1/Zn i G69/B/3/Zn, wynosiła ok. 15 18%. Natomiast w przypadku filmu G69/B/2/Zn o największym udziale chitozanu ilość ZnSO 4, wynosiła ok. 20%. Ocena aktywności przeciwbakteryjnej

62 Maria Wiśniewska-Wrona i inni Tabela 2. Właściwości sorpcyjne filmów kompozytowych chitozanowo-alginianowych Table 2. Sorption properties of film made of composite chitosan-alginate Symbol próby Symbol of sample G69/B/2 G69/B/2/Zn G69/B/1 G69/B/1/Zn G69/B/3 G69/B/3/Zn Czas Time [h] Masa suchego filmu Dry film weight [g] Masa filmu z wodą Film weight with water [g] Zdolność sorpcyjna 1 g filmu/sorption ability of 1 gram film [g] 0,3502 5,43 0,5 0,4201 6,71 3,0 0,0545 0,5047 8,26 5,0 0,5347 8,81 24,0 0,6351 10,65 0,2020 6,32 0,5 0,2034 6,37 3,0 0,0276 0,2832 9,26 5,0 0,3119 10,30 24,0 0,3568 11,93 0,4671 6,89 0,5 0,5217 7,81 3,0 0,0592 0,5774 8,75 5,0 0,5986 9,11 24,0 0,6774 10,44 0,2056 7,13 0,5 0,2108 7,33 3,0 0,0253 0,2275 7,99 5,0 0,2295 8,07 24,0 0,2346 8,27 0,3909 7,88 0,5 0,4544 9,33 3,0 0,0440 0,6181 13,05 5,0 0,6595 13,99 24,0 0,7202 15,37 0,3068 9,92 0,5 0,4233 14,06 3,0 0,0281 0,5492 18,54 5,0 0,5786 19,59 24,0 0,6248 21,24 teriobójczych wobec Escherichia coli opracowanych filmów kompozytowych. Wszystkie testowane filmy niezależnie od udziału obu składników polimerowych, w badanym zakresie wykazują wysoką aktywność bakteriostatyczną na poziomie 6,9 i bakteriobójczą na poziomie 3,6. WNIOSKI 1. Filmy kompozytowe chitozan/alginian sodowy charakteryzują się wysoką sorpcją. Kompozyt zawierający równowagowe ilości obu polimerów charakteryzuje się zdolnością sorpcyjną ponad 21 g/g suchego filmu. 2. Skład ilościowy filmu chitozanowo-alginianowego, w istotny sposób wpływa na szybkość uwalniania wprowadzonej substancji aktywnej w postaci ZnSO 4 oraz właściwości mechaniczne. 3. Kompozytowe filmy zawierające uwodniony siarczan cynku w ilości 2% wag. wykazują wo- Tabela 3. Ocena aktywności przeciwbakteryjnej materiałów opatrunkowych w postaci filmu wytworzonych z kompozytu chitozanowo-alginianowego wobec Escherichia coli Table 3. Estimation anti-bacterial action of dressing materials in the form of film made of composite chitosan alginate towards Escherichia coli Symbol próby Symbol of sample Aktywność bakteriostatyczna Bacteriostatic activity Aktywność bakteriobójcza Bactericidal activity Standard bawełna (odnośnik) Cotton standard (Reference) G69/B/2 0,3 5,4 (85:15) G69/B/2/Zn 6,9 3,6 (85:15/gliceryna G69/B/1/(75:25) 0,1 5,4 G69/B/1/Zn 6,9 3,6 (75:25)/gliceryna G69/B/3/(50:50) 0 5,1 G69/B/3/Zn (50:50)/gliceryna 6,9 3,6

Biokompozyty 63 Ilość uwolnionego ZnSO4 7H2O [%] Amount of release ZnSO4 7H2O [%] 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 G69/B/2/Zn (85:15) G69/B/1/Zn (75:25) G69/B/3/Zn (50:50) Czas uwalniania [min] Release time [min] Symbole próby G69/B/2/(85:15), G69/B/2/(75:25), G69/B/2/(50:50) Symbol of sample G69/B/2/(85:15), G69/B/2/(75:25), G69/B/2/(50:50) Ryc. 3. Kinetyka uwalniania ZnSO 4 7 H 2 O z kompozytu chitozanowo-alginianowego Fig. 3. The rate of ZnSO 4 7 H 2 O release from composite chitosan-alginate bec bakterii Escherichia coli wysoką aktywność bakteriostatyczną na poziomie 6,9 i aktywność bakteriobójczą w zakresie 3,6. 4. Opracowany kompozyt chitozan/alginian sodowy w postaci filmu, spełnia podstawowe wymagania mechaniczne i sorpcyjne, co stwarza możliwość wykorzystania go jako materiału opatrunkowego w leczeniu odleżyn w pierwszej fazie gojenia. LITERATURA [1] Misterka S., Kular J., Rutowski R,: Leczenie miejscowe zakażonych ran oparzeniowych. Oparzenia, Warszawa (1986). [2] Bles N: ABC mikroelementów. Rola mikroelementów w leczeniu różnych dolegliwości. Wyd. Świat Książki, Warszawa (2008). [3] Walden-Gałuszko K.: Podstawy opieki paliatywnej. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa, (2004). [4] Schiefele J., Staudt I.: Pielęgniarstwo geriatryczne. Wyd. Med., Wrocław (2003). [5] Muzzarelli R. A. A.: Carbohydrate Polym. 20, (1993), 7 16. [6] Gilchrist B., Reed C.: The bacteriology of leg ulcers under hydrocolloids Dressings. British Journal of Dermatology, 121, (1989), 337 344. [7] Armstrong S. H., Ruckley C. V.: Use o a fibrous dressing in exuding leg Ulcers. J. Wound Care, 6, (1997), 322 324. [8] Wiśniewska-Wrona M., Niekraszewicz A., Struszczyk H., Guzińska K.: Estimation of Polymer Compositions Containing Chitosan for Veterinary Applications. Fibres & Textiles in Eastern Europe, vol.10 (2002), No 3, (38). [9] Niekraszewicz A., Kucharska M., Wiśniewska-Wrona M., Wesołowska E., Struszczyk H.: Chitosan in medical application, monograph. vol. X edited by H. Struszczyk, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, p. 13 17, Polish Chitin Society, (2004). [10] Niekraszewicz A., Lebioda J., Kucharska M., Wesołowska E.: Research into Developing Antibacterial Dressing Materials. Fibres & Textiles in Eastern Europe, vol.15, (2007), No 1, (60). [11] Kucharska M., Niekraszewicz A., Lebioda. J., Brzoza-Malczewska K.,. Wesołowska E.: Bioactive composite materials, monograph. vol. XII edited by M. Jaworska Progress on Chem-

64 Maria Wiśniewska-Wrona i inni istry and Application of Chitin and Its Derivatives, p. 131 138, Polish Chitin Society, (2007). [12] Niekraszewicz A., Kucharska M., Wawro D., Struszczyk M. H., Rogaczewska A.: Development of a Manufacturing Method for Surgical Meshes Modified by Chitosan, Fibres & Textiles in Eastern Europe, (2007), vol.15, No 3, (62). [13] Ignacak J., Dulińska-Litewka J., Pałka I., Wiśniewska-Wrona M., Niekraszewicz A.: The effect of microcrystalline chitosan on the activity of pyruvate kinase M2 isoenzyme involved in regulating proliferation of ehrlich ascites tumor (eat) cells in vitro. In vol. XIV, edited by M. Jaworska, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, Polish Chitin Society, (2009), 111 120. [14] Niekraszewicz A., Kucharska M., Wiśniewska-Wrona M., Ciechańska D., Ratajska M., Haberko. K.: Surgical biocomposites with Chitosan. In vol. XIV, edited by M. Jaworska, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, Polish Chitin Society, (2009), 167 178. [15] Kucharska M., Niekraszewicz A., Wiśniewska-Wrona M., Struszczyk H: Manufacture and assesment of medical dressings from various forms of chitosan. Monograph, vol. VIII edited by H. Struszczyk, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, p. 63 67, Polish Chitin Society, (2002). [16] Kołodyński J.: Podstawy bakteriologii, Wyd. Uniwersytetu Wrocławskiego, (1998), 19 174. Praca realizowana jest w ramach projektu badawczego własnego nr N N507 447434 finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Adres autorów 1 Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych 90-570 Łódź, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27 2 Zakład Farmacji Aptecznej Katedra Farmacji Stosowanej Uniwersytet Medyczny 90-151 Łódź, ul. Muszyńskiego 1 tel/fax 42 677 92 40, 42 677 91 00 E-mail: kazimiera.bodek@umed.lodz.pl Adres kontaktowy Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych 90-570 Łódź, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27 E-mail: biomater@ibwch.lodz.pl; majka.wrona@op.pl