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.