Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

Расширенный поиск

Интерполиэлектролитные комплексы нанокомпозита хитозан-серебро с пектином и его производными и пористые материалы на их основе

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2026-62-2-142-154

Аннотация

Изучены закономерности формирования и антиоксидантная активность интерполиэлектролитных комплексов (ИПЭК) на основе нанокомпозитов хитозан-серебро, пектин-серебро, пектина и окисленного пектина. Разработана методика получения пористых материалов на основе ИПЭК и определены параметры, позволяющие регулировать их структуру и физико-химические свойства. Матрицы на основе ИПЭК характеризуются высокой пористостью (> 95 %) и плотностью (от 15,5 до 28,8 мг/см3). Установлено, что основное влияние на степень деградации пористых материалов в исследуемом временном промежутке (до 7 суток) оказывает качественный состав комплексов (тип полианиона в ИПЭК). Образцы на основе окисленного пектина продемонстрировали наилучшую устойчивость в модельной среде (фосфатно-солевой буфер Дульбекко), сохранив форму и целостность, при этом средняя потеря массы образцов составила 23,4 ± 10,0 %. Полученные пористые материалы на основе ИПЭК могут представлять практический интерес для применения в составе раневых покрытий в качестве активного слоя, несущего антибактериальную и антиоксидантную функции.

Об авторах

В. В. Николайчук
Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Николайчук Виктория Викторовна – аспирант, научный сотрудник.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220084, Минск



В. И. Куликовская
Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Куликовская Виктория Игоревна – кандидат химических наук, доцент, заведующий лабораторией.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220084, Минск



Ду Ван Конг
Институт материаловедения Вьетнамской академии наук и технологии
Вьетнам

Ду Ван Конг – доктор химических наук, главный исследователь.

Ул. Хоанг Куок Вьет, 18, район Каугиай, Ханой



Список литературы

1. Snyder, R. J. Components and Quality Measures of DIME (Devitalized Tissue, Infection/Inflammation, Moisture Balance, and Edge Preparation) in Wound Care / R. J. Snyder, C. Fife, Z. Moore // Advances in Skin & Wound Care. – 2016. – Vol. 29, № 5. – P. 205. https://doi.org/10.1097/01.ASW.0000482354.01988.b4

2. Kulikouskaya, V. I. Features of the Formation of Interpolyelectrolyte Complexes Based on Chitosan and Pectin / V. I. Kulikouskaya, M. E. Lazouskaya, V. E. Agabekov // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2019. – Vol. 54, № 6. – P. 375–385. https:// doi.org/10.1007/s11237-019-09584-8

3. Interpolyelectrolyte complexes: achievements and prospects / V. Izumrudov, B. Mussabayeva, Z. Kasymova [et al.] // Russian Chemical Reviews. – 2019. – Vol. 88, № 10. – P. 1046–1062. https://doi.org/10.1070/RCR4877

4. Hydrogels Based on Polyelectrolyte Complexes: Underlying Principles and Biomedical Applications / B. Sim, J. J. Chang, Q. Lin [et al.] // Biomacromolecules. – 2024. – Vol. 25, № 12. – P. 7563–7580. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.4c01240

5. Fabrication and characterization of pectin-based three-dimensional porous scaffolds suitable for treatment of peritoneal adhesions / V. Kulikouskaya, A. Kraskouski, K. Hileuskaya [et al.] // Journal of Biomedical Materials Research. Part A. – 2019. – Vol. 107, № 8. – P. 1814–1823. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36700

6. Kudaibergenov, S. E. Intraand Interpolyelectrolyte Complexes of Polyampholytes / S. E. Kudaibergenov, N. Nuraje // Polymers. – 2018. – Vol. 10, № 10. – P. 1146. https://doi.org/10.3390/polym10101146

7. Effects of Non-Electrostatic Intermolecular Interactions on the Phase Behavior of pH-Sensitive Polyelectrolyte Complexes / L. Li, S. Srivastava, S. Meng [et al.] // Macromolecules. – 2020. – Vol. 53, № 18. – P. 7835–7844. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.0c00999

8. Požar, J. Complexation between polyallylammonium cations and polystyrenesulfonate anions: the effect of ionic strength and the electrolyte type / J. Požar, D. Kovačević // Soft Matter. – 2014. – Vol. 10, № 34. – P. 6530–6545. https://doi.org/10.1039/C4SM00651H

9. Siband, E. Thermoresponsive Interpolyelectrolyte Complexation: Application to Macromolecular Assemblies / E. Siband, Y. Tran, D. Hourdet // Macromolecules. – 2011. – Vol. 44, № 20. – P. 8185–8194. https://doi.org/10.1021/ma2013817

10. Evaluation of polyelectrolyte complex-based scaffolds for mesenchymal stem cell therapy in cardiac ischemia treatment / C. Ceccaldi, R. Bushkalova, C. Alfarano [et al.] // Acta Biomaterialia. – 2014. – Vol. 10, № 2. – P. 901–911. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2013.10.027

11. Wet-Spinning of Biocompatible Core–Shell Polyelectrolyte Complex Fibers for Tissue Engineering / Q. Cui, D. J. Bell, S. B. Rauer [et al.] // Advanced Materials Interfaces. – 2020. – Vol. 7, № 23. – P. 2000849. https://doi.org/10.1002/admi.202000849

12. Hamman, J. H. Chitosan Based Polyelectrolyte Complexes as Potential Carrier Materials in Drug Delivery Systems / J. H. Hamman // Marine Drugs. – 2010. – Vol. 8, № 4. – P. 1305–1322. https://doi.org/10.3390/md8041305

13. Dubashynskaya, N. V. Nano-Sized Fucoidan Interpolyelectrolyte Complexes: Recent Advances in Design and Prospects for Biomedical Applications / N. V. Dubashynskaya, E. R. Gasilova, Y. A. Skorik // International Journal of Molecular Sciences. – 2023. – Vol. 24, № 3. – P. 2615. https://doi.org/10.3390/ijms24032615

14. High strength and antibacterial polyelectrolyte complex CS/HS hydrogel films for wound healing / M. Shu, S. Long, Y. Huang [et al.] // Soft Matter. – 2019. – Vol. 15, № 38. – P. 7686–7694. https://doi.org/10.1039/C9SM01380F

15. Sharma, S. Chitosan-Chondroitin sulfate based polyelectrolyte complex for effective management of chronic wounds / S. Sharma, K. L. Swetha, A. Roy // International Journal of Biological Macromolecules. – 2019. – Vol. 132. – P. 97–108. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.186

16. Chitosan/hyaluronic acid polyelectrolyte complex hy-drogels in the management of burn wounds / C. Vasile, D. Pieptu, R. P. Dumitriu [et al.] // The Medical-Surgical Journal. – 2013. – Vol. 117, № 2. – P. 565–571.

17. Jones, E. M. The Effect of pH on the Extracellular Matrix and Biofilms / E. M. Jones, C. A. Cochrane, S. L. Percival // Advances in Wound Care. – 2015. – Vol. 4, № 7. – P. 431–439. https://doi.org/10.1089/wound.2014.0538

18. Gethin, G. The significance of surface pH in chronic wounds / G. Gethin // Wounds UK. – 2007. – Vol. 3, № 3. – P. 52–56.

19. Wallace, L. A. Challenges and Opportunities of pH in Chronic Wounds / L. A. Wallace, L. Gwynne, T. Jenkins // Therapeutic Delivery. – 2019. – Vol. 10, № 11. – P. 719–735. https://doi.org/10.4155/tde-2019-0066

20. 2D luminescence imaging of pH in vivo / S. Schreml, R. J. Meier, O. S. Wolfbeis [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2011. – Vol. 108, № 6. – P. 2432–2437. https://doi.org/10.1073/pnas.1006945108

21. Microwave-mediated synthesis of silver nanoparticles in a chitosan matrix and their antibacterial prospects in combination with antiseptic octenidine / V. V. Nikalaichuk, V. I. Kulikouskaya, K. S. Hileuskaya [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2025. – Vol. 709. – P. 136176. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.136176

22. “Green” approach for obtaining stable pectin-capped silver nanoparticles: Physico-chemical characterization and antibacterial activity / K. Hileuskaya, A. Ladutska, V. Kulikouskaya [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2020. – Vol. 585. – P. 124141. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.124141

23. Functionalization of pectin by periodate oxidation / B. Gupta, M. Tummalapalli, B. L. Deopura [et al.] // Carbohydrate Polymers. – 2013. – Vol. 98, № 1. – P. 1160–1165. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.06.069

24. Cross-Linked Pectin Nanofibers with Enhanced Cell Adhesion / S. Chen, S. Cui, H. Zhang [et al.] // Biomacromolecules. – 2018. – Vol. 19, № 2. – P. 490–498. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.7b01605

25. Bioactive Electrospun Scaffolds Delivering Growth Factors and Genes for Tissue Engineering Applications / W. Ji, Y. Sun, F. Yang [et al.] // Pharmaceutical Research. – 2011. – Vol. 28, № 6. – P. 1259–1272. https://doi.org/10.1007/s11095-010-0320-6

26. Dehghani, F. Engineering porous scaffolds using gas-based techniques / F. Dehghani, N. Annabi // Current Opinion in Biotechnology. – 2011. – Vol. 22, № 5. – P. 661–666. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2011.04.005

27. Polymer scaffold fabrication / M. L. Bedell, J. L. Guo, V. Y. Xie [et al.] // Principles of Tissue Engineering. Academic Press. – 2020. – P. 295–315. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818422-6.00018-6

28. Improved in vitro wound healing in response to a superoxidised solution / K. Daly, C. Ball, H. Thomas [et al.] // Journal of Wound Care. – 2024. – Vol. 33, № Sup4. – P. S4–S13. https://doi.org/10.12968/jowc.2024.33.Sup4.S4


Рецензия

Просмотров: 605

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)