Приготовление и характеристика нановолоконного каркаса с дулоксетином на основе поливинилового спирта и хитозана для заживления ран, изготовленного методом электроспиннинга

Введение

Раны представляют собой нарушение целостности эпителия кожи или слизистой оболочки, вызванное внутренними или внешними патологическими процессами. В данном исследовании была разработана нановолоконная повязка для ран, содержащая дулоксетин, с использованием метода электроспиннинга.

Цель

Целью работы было создание и характеристика нановолоконного каркаса на основе поливинилового спирта и хитозана, содержащего дулоксетин, для применения в качестве средства для заживления ран.

Методы

Нановолокна были изготовлены методом электроспиннинга. Исследовались следующие параметры:

• Диаметр нановолокон с содержанием дулоксетина 20% и 40%.
• Механические свойства (прочность на разрыв).
• Контактный угол.
• Профиль высвобождения препарата.
• Антибактериальная активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий.
• Эффективность заживления ран в клинических условиях.

Результаты

Диаметр нановолокон с 20% и 40% дулоксетина составил примерно 236 нм и 272 нм соответственно. Удлинение при разрыве увеличилось с 11,5% для нановолокон без препарата до 40,01% для нановолокон с 40% дулоксетина. Все нановолокна имели однородную структуру без включений.

Контактный угол для нановолокон с препаратом и без него составил 84,3° и 99,3° соответственно. Профиль высвобождения показал быстрое высвобождение в первые 8 часов, за которым следовало медленное пролонгированное высвобождение.

Нановолокна проявили антибактериальную активность. Наибольшая зона ингибирования наблюдалась для нановолокон с 40% дулоксетина: ~43 мм для Staphylococcus aureus, ~40 мм для Escherichia coli и ~30 мм для Pseudomonas aeruginosa.

Клинические исследования показали, что процент уменьшения площади раны составил ~96,41% для нановолокон с 40% дулоксетина, что выше, чем у положительного контроля с фенитоином (~92,24%) и группы с 20% дулоксетина (~81,68%).

Выводы

Нановолоконный каркас, содержащий дулоксетин, демонстрирует высокую эффективность в заживлении ран благодаря улучшенным механическим свойствам, антибактериальной активности и пролонгированному высвобождению препарата. Наибольшая эффективность наблюдалась при содержании дулоксетина 40%, что делает его перспективным материалом для клинического применения.

Термины и сокращения

• Duloxetine (дулоксетин) – антидепрессант, используемый в данном исследовании для ускорения заживления ран.
• PVA (Polyvinyl alcohol, поливиниловый спирт) – синтетический полимер, применяемый в качестве основы для нановолокон.
• Chitosan (хитозан) – природный полимер, обладающий антибактериальными свойствами.
• Electrospinning (электроспиннинг) – метод получения нановолокон под действием электрического поля.
• Gram-positive/Gram-negative bacteria (грамположительные/грамотрицательные бактерии) – классификация бактерий по структуре клеточной стенки.