Синтез пектин-силикатных комплексных соединений

Синтез пектин-силикатных комплексных соединений

Синтез пектин-силикатных комплексных соединений

a, b, c

кандидат химических наук, научный сотрудникa

доктор химических наук, доцент, главный научный сотрудникb

кандидат химических наук, заведующая лабораторией лаборатории гликологиис

Институт физиологии Коми НЦ УрО РАНа, b,c

E-mail:*****@***rua, lemnan@ mail. rub,*****@***ruс

На сегодняшний день интенсивно развивается направление синтеза гибридных материалов, состоящих из биополимеров и неорганических комплексообразователей. Использование биоматериалов в качестве систем для направленной доставки лекарств вызывает повышенный интерес у специалистов в области биологии и медицины [Hughes, 2005]. Пористые материалы на основе кремния и органических полимеров являются перспективными соединениями пригодных для загрузки, хранения, транспортировки, а также для эффективного высвобождения заключенных в них лекарственных веществ [Vivero-Escoto et al., 2010].

В данной работе разработан метод синтеза матриц-носителей на основе пектин-силикатных соединений для иммобилизации биологически активных веществ. При получении пектин-силикатных соединений использовали коммерческий яблочный пектин AU701, в качестве прекурсора диоксида кремния использовали тетраэтоксисилан (ТЭОС) [Assifaoui et al., 2013] и метасиликат натрия (Na2SiO3) [Nurdin, Purwasasmita, 2013].В результате получили образцы пектин-силикатных соединений с разным содержанием кремния в комбинациях пектин-ТЭОС и пектин-Na2SiO3. Установлено, что при физическом сжатии пектин-силикатные соединения выдерживают неодинаковые механические нагрузки, и их разрушение происходит при разных силах сжатия, что указывает на отличия в прочности гидрогелей. Предел прочности пектин-силикатных соединений зависит от количества ТЭОСа и Na2SiO3, использованного при синтезе, и находится в промежутке 0.63 – 0.96 Н/частицу и 0.44 – 0.71 Н/частицу соответственно. С помощью ИК-спектроскопии установлено образование водородных связей, которые характерны для всех полисахарид-силикатных соединений, а так же установлено наличие образования ковалентных связей между диоксидом кремния и пектина. В ИК-спектрах полученных пектин-силикатных соединений наблюдаются интенсивные полосы поглощения в области 1246 см-1, 1132 см-1 964 см-1 и 491 см-1 соответствующие колебаниям - СО-Si - и - Si-O-Si - связям и - Si-OH группе, которых не наблюдается в ИК-спектрах исходного пектина. Эксперименты показали, что пектин-силикатные соединения в комбинации пектин-ТЭОС устойчивы при инкубации в средах имитирующих условия желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и зависят от содержания кремния. Далее в пектин-силикатные соединения был инкапсулирован месалазин, который использовали в качестве модельного лекарства. Эксперименты показали, что высвобождение лекарственного препарата месалазина из пектин-силикакных соединений в имитирующих средах ЖКТ происходит постепенно и составляет выше 80% (in vitro). При этом установлено, что средах имитирующие условия желудка, высвобождение месалазина, составляет не более 20 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что пектин-силикакные соединения можно рассматривать как перспективный материал для создания потенциальных систем доставки лекарственных средств в отдел толстой кишки.

Списоклитературы

1. Hughes G. A. Nanostructure-mediated drug delivery // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine. 2005. Vol.1, I/ 1, P. 22–30. URL: https://doi. org/10.1016/j. nano.2004.11.009

2. Vivero-Escoto J. L., Slowing I. I., Trewyn B. G., Lin V. S. Mesoporous Silica Nanoparticles for Intracellular Controlled Drug Delivery // Small. 2010. Vol. 6, P. 1952-1967. URL: doi: 10.1002/smll.200901789.

3. Assifaoui A., Bouyer F., Chambin O., Cayot P. Silica-coated calcium pectinate beads for colonic drug delivery // Acta Biomaterialia. 2013. Vol. 9, I. 4, P. 6218–6225. URL: https://doi. org/10.1016/j. actbio.2012.11.031

4. Nurdin D., Purwasasmita B. S. Synthesis and Characterization of Silica Microcapsules with Active Compounds 2% Chlorhexidine Using Sodium Alginate and Chitosan Coating as Medicament of Root Canal Infection // Solids and Structures. (SAS) 2013. Vol. 2. I. 1, P. 9-15.