ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГИБРИДНЫХ АЭРОГЕЛЕЙ АЛЬГИНАТ-ХИТОЗАН И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ
Аннотация
Гибридные аэрогели на основе биополимеров представляют собой перспективные материалы для биомедицинских применений благодаря уникальной контролируемой порис-той структуре, биосовместимости. Широкое распространение получили такие биополиме-ры, как альгинат и хитозан, однако, их индивидуальные аэрогели зачастую обладают огра-ниченной стабильностью, низкой антибактериальной активностью. В данной работе раз-работан новый метод получения гибридных аэрогелей альгинат-хитозан, направленный на преодоление этих ограничений. Предложенный подход позволяет получить материалы с вы-сокой удельной поверхностью (до 273 м2/г), объемом мезопор (до 1,37 см3/г) и антибактери-альной активностью в отношении Staphylococcusepidermidis и Escherichiacoli. Разработанные гибридные аэрогели могут быть использованы в качестве изделий медицинского назначения (раневые покрытия, имплантаты) и систем доставки лекарственных средств. Исследование вносит вклад в разработку экологически безопасных материалов, актуальных для решения задач медицины и фармацевтики, и предоставляет основу для дальнейшей оптимизации функциональных свойств гибридных аэрогелей на основе биополимеров.
Литература
Gorshkova N.A. et al. Effect of the structure of alginate-chitosan materials on the kinetics of usnic acid release. Ap-plied Biochemistry and Microbiology. 2022. V. 58. N 2. P. 123-131.
Lovskaya D. et al. Chitosan-based aerogel particles as highly effective local hemostatic agents. production process and in vivo evaluations. Polymers. 2020. V. 12. 9. P. 2055.
Gorshkova N.A., Palamarchuk I.A., O.S. Brovko O.S. et al. Production of magnetite-containing composite aerogels based on an alginate-chitosan complex. Supercritical Flu-ids: Theory and Practice. 2024. V. 19. N 3. P. 13-29.
Subrahmanyam R. et al. On the road to biopolymer aerogels Dealing with the solvent. Gels. 2015. V. 1. 2. P. 291-313.
García-González C., Camino-Rey M., Alnaief M., Zetzl C., Smirnova I. Supercritical drying of aerogels using CO2: Effect of extraction time on the end material textural properties. The Journal of Supercritical Fluids. 2012, 66, 297-306.
Guo N, Xia Y, Zeng W, Chen J et al. Alginate-based aer-ogels as wound dressings for efficient bacterial capture and enhanced antibacterial photodynamic therapy. Drug Deliv. 2022. Dec; 29(1):1086-1099.
VanEpps J.S., Younger J.G. Implantable Device-Related Infection. Shock. 2016. Dec; 46(6):597-608.
Lovskaya D. et al. Preparation of protein aerogel particles for the development of innovative drug delivery systems. Gels. 2022. V. 8. 12. P. 765.
García-González C.A. et al. Aerogels in drug delivery: From design to application. Journal of Controlled Release. 2021. Т. 332. P. 40-63.
Tsygankov P.Y., Pashkin E.A., Abramov A.A. The struc-ture and properties of hybrid aerogels based on the poly-electrolyte complex “alginate – chitosan”. Transactions of the Tambov State Technical University. 2024. V. 30. N. 3. P. 484-496.11. Shindryaev A.V., Lebedev A.E., Menshutina N.V. Simu-lation of a technological scheme in obtaining heat-insulating materials on the basis of airogels. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 12. P. 87-95. DOI: 10.6060/ivkkt.20226512.6646.
Duy N.V., Tsygankov P.Yu., Menshutina N.V. Hybrid aerogels based on lignin, derived from vegetable raw mate-rials. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 4. P. 75-83. DOI: 10.6060/ivkkt.20236604.6767.
Golubev E.V., Abramov A.A., Tsygankov P.Yu., Menshutina N.V. Development of combined processes of su-percritical drying and sterilization of highly porous materials. Ros. Khim. Zh. 2024. V. 68. N 2. P. 93-100. DOI: 10.6060/ RCJ. 2024682.13.
Tommes M. et al. Physical adsorption of gases with special attention to the assessment of surface area and pore size dis-tribution (IUPAC technical report). Pure Appl. Chemistry. 2015. Volume 87, N 9-10. P. 1051-1069.
Murashova N.M., Nguyen H.T., Sharapova E.K. Obtain-ing microemulsions and liquid crystals in systems with leci-thin and vegetable oils. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 9. P. 96-103. DOI: 10.6060/ivkkt.20236609.6768.
