Příprava a hodnocení směsného filmu na rány z kolagenu a karboxymethylcelulosy

Stáhnout PDF English version

Autoři: Kateřina Tenorová; Jana Kurfürstová; Ruta Masteiková; Sylvie Pavloková; Jurga Bernatonien
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2022; 71, 190-199
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/https://doi.org/10.5817/CSF2022-5-190

Souhrn

Filmy jsou tenké, flexibilní a transparentní prostředky na rány. Mohou být připraveny jak ze syntetických, tak i přírodních materiálů. V praxi jednoznačně dominuje syntetický polyuretan, avšak výzkum se zaměřuje především na látky přírodního původu. Látkou tělu vlastní, s výbornými filmotvornými vlastnostmi, účastnící se procesu hojení ran je kolagen. Samotné kolagenové filmy však mají slabé mechanické vlastnosti, které lze mimo jiné vylepšit kombinací s dalším materiálem. Takovým materiálem by mohla být karboxymethylcelulosa s prokázaným příznivým účinkem na hojení ran. Filmy tvořené pouze CMC také naráží na slabé mechanické vlastnosti, tudíž by se kombinace obou materiálů mohla jevit jako vhodné řešení daných problémů a navíc by mohlo vzniknout směsné filmové krytí s mnoha výhodnými vlastnostmi pro hojení ran. Cílem našeho experimentu bylo vytvořit směsné filmy pro účely terapie ran tvořené kombinací kolagenu a CMC. Filmy byly připraveny metodou odpaření rozpouštědla a jejich vlastnosti byly porovnávány s vlastnostmi samotných filmů tvořených pouze CMC. V obou případech vznikaly filmy vhodných organoleptických, fyzikálně-chemických i aplikačních vlastností pro uplatnění v terapii ran. Směsné filmy měly v porovnání s těmi tvořenými pouze CMC nižší absorpční kapacitu a lepší mechanickou odolnost. Kombinace kolagenu a CMC pro vytvoření směsných filmů určených k terapii ran tak vedla ke zlepšení vlastností výsledného krytí a má potenciál pro další výzkum.

Klíčová slova:

karboxymethylcelulosa – kolagen – hodnocení – filmové krytí na rány – směsné filmy

Zdroje

1. Dhivya S., Padma V. V., Santhini E. Wound dressings – a review. BioMedicine 2015; 5(4), 24–28.

2. Rezvani Ghomi E., Khalili S., Nouri Khorasani S., Esmaeely Neisiany R., Ramakrishna S. Wound dressings: Current advances and future directions. J. Appl. Polym. Sci. 2019; 136(27), 47738.

3. Okur M. E., Karantas I. D., Şenyiğit Z., Üstündağ Okur N., Siafaka P. I. Recent trends on wound management: New therapeutic choices based on polymeric carriers. Asian J. Pharm. Sci. 2020; 15(6), 661–684.

4. Borda L. J., Macquhae F. E., Kirsner R. S. Wound Dressings: A Comprehensive Review. Curr. Dermatol. Rep. 2016; 5(4), 287–297.

5. Schmitz M., Mustafi N., Rogmans S., Kasparek S. Pilot- study switchable film dressing & elderly skin/patients with chronic wounds: A non-interventional, non-placebo- controlled, national pilot study. Wound Med. 2020; 30, 100189.

6. Sussman G. Technology update: Understanding film dressings. Wounds International 2010; 1(4), 23–25.

7. Peate I., Glencross W. Wound care at a glance. Oxford: Wiley-Blackwell 2015.

8. Gultekin G., Atalay-Oral C., Erkal S., Sahin F., Karastova D., Tantekin-Ersolmaz S. B., Guner F. S. Fatty acid-based polyurethane films for wound dressing applications. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2009; 20(1), 421–431.

9. Vieira M. G. A., Da Silva M. A., Dos Santos L. O., Beppu M. M. Natural-based plasticizers and biopolymer films: A review. Eur. Polym. J. 2011; 47(3), 254–263.

10. Mogoşanu G. D., Grumezescu A. M. Natural and synthetic polymers for wounds and burns dressing. Int. J. Pharm. 2014; 463(2), 127–136.

11. Mir M., Ali M. N., Barakullah A., Gulzar A., Arshad M., Fatima S., Asad M. Synthetic polymeric biomaterials for wound healing: a review. Prog. Biomater. 2018; 7(1), 1–21.

12. Kathe K., Kathpalia H. Film forming systems for topical and transdermal drug delivery. Asian J. Pharm. Sci. 2017; 12(6), 487–497.

13. Wang K., Wang H., Pan S., Fu Ch., Chang Y., Li H., Yang X., Qi Z. Evaluation of New Film Based on Chitosan/ Gold Nanocomposites on Antibacterial Property and Wound-Healing Efficacy. Adv. Mater. Sci. Eng. 2020; 2020, 1–10.

14. Kalayciğlu Z., Kahya N., Adimcilar V., Kaygusuz H., Torlak E., Akin- Evingür G., Erim F. B. Antibacterial nano cerium oxide/chitosan/cellulose acetate composite films as potential wound dressing. Eur. Polym. J. 2020; 133, 109777.

15. Attauil Sukumaran S., Kalimuthu B., Selvamurugan N., Mani P. Wound dressings based on chitosan/gelatin/ MgO composite films. Int. J. Polym. Mater. 2022; 71(16), 1252–1261.

16. Rathod L., Bhowmick S., Patel P., Sawant K. Calendula flower extract loaded collagen film exhibits superior wound healing potential: Preparation, evaluation, in-vitro & in-vivo wound healing study. J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2022; 72, 103363.

17. Juncu G., Stoica-Guzun A., Stroescu M., Isopencu G., Jinga S. I. Drug release kinetics from carboxymethylcellulose- bacterial cellulose composite films. Int. J. Pharm. 2016; 510, 485–492.

18. Vinklárková L., Masteiková R., Vetchý D., Doležel P., Bernatoniené J. Formulation of novel layered sodium carboxymethylcellulose film wound dressings with ibuprofen for alleviating wound pain. Biomed. Res. Int. 2015; 2015, 892671.

19. León-López A., Morales-Peñaloza A., Martínez-Juárez V. M., Vargas-Torres A., Zeugolis D. I., Aguirre-Álvarez G. Hydrolyzed Collagen – Sources and Applications. Molecules 2019; 24(22), 4031.

20. Rangaraj A., Harding K. G., Leaper D. Role of collagen in wound management. Wounds UK. 2011; 7(2), 54–63.

21. Hochstain A. O., Bhatia A. Collagen: Its role in wound healing. Podiatry Management 2014; 103–110.

22. Wu X., Luo Y., Liu Q., Jiang S., Mu G. Improved structure‐ stability and packaging characters of crosslinked collagen fiber‐based film with casein, keratin and SPI. J. Sci. Food Agric. 2019; 99(11), 4942–4951.

23. Ding C., Zhang M., Li G. Preparation and characterization of collagen/hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) blend film. Carbohydr. Polym. 2015; 119, 194–201.

24. Wang W., Wang Y., Wang Y., Zhang X., Wang X., Gao G. Fabrication and characterization of microfibrillated cellulose and collagen composite films. J. Bioresources Bioprod. 2016; 1(4), 162–168.

25. Adamiak K., Sionkowska A. Current methods of collagen cross-linking: Review. Int. J. Biol. Macromol. 2020; 161, 550–560.

26. Geanaliu-Nicolae R., Andronescu E. Blended Natural Support Materials – Collagen Based Hydrogels Used in Biomedicine. Materials 2020; 13(24), 5641.

27. Sionkowska A. Collagen blended with natural polymers: Recent advances and trends. Prog. Polym. Sci. 2021; 122, 101452.

28. Klunklin W., Jantanasakulwong K., Phimolsiripol Y. et al. Synthesis, Characterization, and Application of Carboxymethyl Cellulose from Asparagus Stalk End. Polymers 2021; 13(1), 81.

29. Kanikireddy V., Varaprasad K., Jayaramudu T., Karthikeyan Ch., Sadiku R. Carboxymethyl cellulose- based materials for infection control and wound healing: A review. Int. J. Biol. Macromol. 2020; 164, 963– 975.

30. Basu P., Narendrakumar U., Arunachalam R., Devi S., Manjubala I. Characterization and Evaluation of Carboxymethyl Cellulose-Based Films for Healing of Full-Thickness Wounds in Normal and Diabetic Rats. ACS Omega 2018; 3(10), 12622–12632.

31. Hu D., Qiang T., Wang L. Quaternized chitosan/polyvinyl alcohol/sodium carboxymethylcellulose blend film for potential wound dressing application. Wound Med. 2017; 16, 15–21.

32. Trevisol T. C., Fritz A. R. M., De Souza S. M. A. G. U., Bierhalz A. C. K., Valle J. A. B. Alginate and carboxymethyl cellulose in monolayer and bilayer films as wound dressings: Effect of the polymer ratio. J. Appl. Polym. Sci. 2019; 136(3), 46941.

33. Jiang Z., Wang Y., Li L., Hu H., Wang S., Zou M., Liu W., Han B. Preparation, Characterization, and Biological Evaluation of Transparent Thin Carboxymethyl‐Chitosan/ Oxidized Carboxymethyl Cellulose Films as New Wound Dressings. Macromol. Biosci. 2022; 22(2), 2100308.

34. Tenorová K., Masteiková R., Jarábková J., Vetchý D., Bernatonienė J. Kolagen v kombinaci s kyselou formou karboxymethylcelulosy v podobě netkané textilie jako moderní krycí prostředek pro terapii ran – formulace, příprava a hodnocení. Čes. slov. Farm. 2020; 69, 163–171.

35. Tenorová K., Masteiková R., Kovárová N., Kostelanská K., Přikryl J., Vetchý D., Bernatonienė J. Příprava a hodnocení dvouvrstvých filmů na bázi kolagenu a karboxymethylcelulosy za účelem terapie ran. Čes. slov. Farm. 2019; 68, 229–236.

36. European Pharmacopoeia Commision. European Pharmacopoeia, 9th ed. Stuttgart: Deutscher Apotheker Verlag 2017.

37. Savencu I., Iurian S., Porfire A., Bogdan C., Tomută I. Review of advances in polymeric wound dressing films. React. Funct. Polym. 2021; 168, 105059.

38. Weller C. D., Team V., Sussman G. First-line interactive wound dressing update: a comprehensive review of the evidence. Front. Pharmacol. 2020; 11, 155.

39. Walczak M., Michalska-Sionkowska M., Kaczmarek B., Sionkowska A. Surface and antibacterial properties of thin films based on collagen and thymol. Mater. Today Commun. 2020; 22, 100949.

40. Yaşayan G., Karaca G., Akgüner Z. P., Öztürk A. B. Chitosan/ collagen composite films as wound dressings encapsulating allantoin and lidocaine hydrochloride. Int. J. Polym. Mater. 2021; 70(9), 623–635.

41. Vinklárková L., Masteiková R., Foltýnová G., Muselík J., Pavloková S., Bernatonienė J., Vetchý D. Film wound dressing with local anesthetic based on insoluble carboxymethycellulose matrix. J. Appl. Biomed. 2017; 15, 313–320.

42. Ahmad N., Tayyeb D., Ali I., Alruwaili N. K., Ahmad W., Ur Rehman A., Khan A. H., Iqbal M. S. Development and Characterization of Hemicellulose-Based Films for Antibacterial Wound-Dressing Application. Polymers 2020; 12(3), 548.

43. Alavi T., Rezvanian M., Ahmad N., Mohamad N., Ng S. F. Pluronic-F127 composite film loaded with erythromycin for wound application: formulation, physicomechanical and in vitro evaluations. Drug Deliv. Transl. Res. 2019; 9(2), 508–519.

44. Dong R., Guo B. Smart wound dressings for wound healing. Nano Today 2021; 41, 101290.

45. Power G., Moore Z., O’Connor T. Measurement of pH, exudate composition and temperature in wound healing: A systematic review. J. Wound. Care 2017; 26, 381–397.

46. Schmitz M., Mustafi N., Rogmans S., Kasparek S. Pilot- study switchable film dressing & elderly skin/patients with chronic wounds: A non-interventional, non-placebo- controlled, national pilot study. Wound Med. 2020; 30, 100189.

47. Simi C. K., Abraham T. E. Biodegradable biocompatible xyloglucan films for various applications. Colloid Polym. Sci. 2010; 288, 297–306.