Реологические свойства и гидролитическая устойчивость in vitro композиции карбоксиметилцеллюлоза–диоксидин

Получена композиция карбоксиметилцеллюлоза–диоксидин и изучены ее структурно-морфологические и реологические характеристики в условиях термообработки и химического гидролиза в фосфатном буферном растворе с рН 7,4. Методами ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии, вискозиметрии установлено, что введение диоксидина в раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с разной молекулярной массой приводит к частичному разупорядочиванию водородных связей между макромолекулами, способствует термодеструкции полиcахарида, понижению динамической вязкости растворов. Получены экспериментальные кинетические кривые гидролиза карбоксиметилцеллюлозы в присутствии и в отсутствие диоксидина и установлено, что они могут быть описаны с помощью уравнения первого порядка. Рассчитаны константы скорости гидролиза и показано, что в результате термообработки, а также в присутствии активного вещества скорость процесса гидролиза карбоксиметилцеллюлозы в условиях in vitro увеличивается. Изменение реологических свойств растворов натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с разной степенью полимеризации в присутствии антимикробного вещества следует учитывать в выборе состава вязких пролонгированных форм биологически активных веществ.

1. Изучение реологических свойств растворов натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы / В. В. Чернова [и др.] // Изв. Сарат. ун-та нов. Сер. Химия. Биология. Экология. – 2020. –Т. 20, № 2. – С. 163–169. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-2-163-169

2. Marques-Marinho, F. D. Cellulose and its derivatives use in the pharmaceutical compounding practice. Cellulose – medical, pharmaceutical and electronic applications / F. D. Marques-Marinho, C. D. Vianna-Soares. – Zagreb: InTech Publisher, 2013. – P. 141–162.

3. Rowe, R. C. Handbook of pharmaceutical excipients / R. C. Rowe, P. J. Sheskey, M. E. Quinn. – London: Pharmaceutical Press, 2009. – 917 p.

4. Cornelis, G. The biodegradability and nontoxicity of carboxymethyl cellulose (DS 0.7) and intermediates / G. Cornelis, V. Ginkel, S. Gayton // Analytical and Environmental Chemistry. – 1996. – Vol. 15, N 3. – P. 270–274. https://doi.org/10.1002/etc.5620150307

5. Yadav, M. Synthesis and characterization of graphene oxide/carboxymethylcellulose/alginate composite blend films / M. Yadav, K. Y. Rhee, S. J. Park // Carbohydr. Polym. – 2014. – Vol. 110. – P. 18–25. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.03.037.

6. Экспериментальное и клиническое обоснование применения противоспаечного средства «Мезогель» для профилактики рецидива острой спаечной кишечной непроходимости / Б. С. Суковатых [и др.] // Вестн. хирургии им. И. И. Грекова. – 2008. – № 5. – С. 32–35

7. Падейская, Е. Н. Антибактериальный препарат диоксидин: особенности биологического действия и значение в терапии различных форм гнойной инфекции / Е. Н. Падейская // Инфекции и антимикробная терапия. – 2001. – Т. 3, № 5. – C. 150–155.

8. Fabrication of oxidized bacterial cellulose by nitrogen dioxide in chloroform/cyclohexane as a highly loaded drug carrier for sustained release of cisplatin / S. O. Solomevich [et al.] // Carbohydr. Polym. – 2020. – Vol. 248. – P. 116745. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116745

9. Биоразлагаемые пленки на основе окисленной бактериальной целлюлозы: получение, структура, свойства / П. М. Бычковский [и др.] // Высокомол. соед. Серия Б. –2019. – Т. 61, №4. – С. 261–271. https://doi.org/10.1134/S2308113919040028

10. Петропавловский, Г. А. Гидрофильные частично замещенные эфиры целлюлозы и их модификация путем химического сшивания / Г. А. Петропавловский. – Л.: Наука, 1988. – 297 c.

11. Brandrup, J. Polymer handbook / J. Brandrup. – 4-th. Еd. – New York: John Wiley Sons, Inc. 1999. – 2366 p. https://doi.org/10.1002/1097-0126(200007)49:7<807::AID-PI436>3.0.CO;2-1

12. The influence of pH upon the hydrolysis of carboxymethylcellulose with cellulases from Trichoderma reesei / V. Rodriguez [et al.] // The Can. J. of Chem. Engineering. – 2001. – Vol. 79, N 2. – P. 289–295. https://doi.org/10.1002/cjce.5450790213

13. Arinaitwe, E. Dilute solution properties of carboxymethyl celluloses of various molecular weights and degrees of substitution / E. Arinaitwe, M. Pawlik // Carbohydr. Polym. – 2014. – N 99. – P. 423–431. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.08.030

14. Characterization of aqueous carboxymethylcellulose solutions in terms of their molecular structure and its influence on rheological behavior / W. M. Kulicke [et al.] // Polymer. – 1996. – Vol. 37, N 13. – P. 2723–2731. https://doi.org/10.5897/IJPS11.1779

15. Lee, J. M. Rheology of carboxymethyl cellulose solutions treated with cellulases / J. M. Lee, J. A. Heitmann, J. J. Pawlak // BioResources. – 2006. – Vol. 2. – P. 20–33. https://doi.org/10.15376/biores.2.1.20-33

16. Benyounes, K. Rheological and electrokinetic properties of carboxymethylcellulose-water dispersions in the presence of salts / K. Benyounes, A. Benmounah // IJPS. – 2012. – Vol. 7, N 11. – P. 1790–1798.

17. Грасси, Н. Химия процессов деструкции полимеров / Н. Грасси. – М.: Изд-во ин. лит-ры, 1959. – 251 с.