КІНЕТИКА ВИВІЛЬНЕННЯ ЛІДОКАЇНУ ГІДРОХЛОРИДУ З ГІДРОГЕЛЕВИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ПОЛІВІНІЛОВОГО СПИРТУ, АЛЬГІНАТУ НАТРІЮ ТА ГІАЛУРОНОВОЇ КИСЛОТИ

Анотація

Мета. Розроблення та дослідження гідрогелевих матеріалів на основі полівінілового спирту, альгінату натрію та гіалуронової кислоти з різними молекулярними масами як носіїв лідокаїну гідрохлориду для систем місцевої та трансдермальної анестезії; встановлення механізмів та параметрів кінетики вивільнення активного фармацевтичного інгредієнту залежно від складу полімерної матриці.

Методика. Гідрогелеві матеріали отримували методом іонотропного гелеутворення шляхом взаємодії аніонних груп альгінату (COO⁻) з іонами Ca²⁺. Дослідження реологічних властивостей проводили на ротаційному реометрі «Brookfield» DV-III; апроксимацію даних здійснювали за моделлю Оствальда–де-Ваале. Оцінку кінетики вивільнення лідокаїну гідрохлориду проводили спектрофотометрично (спектрофотометр OPTIZEN POP UV VIS, «Mecasys», Республіка Корея) у фосфатному буферному розчині pH 7,4 при температурі 37 °C. Математичне моделювання кінетики вивільнення лідокаїну гідрохлориду проводили із застосуванням моделі Korsmeyer–Peppas.

Результати. Встановлено псевдопластичну природу всіх досліджених систем (показник n = 0,38–0,52); збільшення концентрації гіалуронової кислоти та її молекулярної маси підвищує вʼязкість (K зростає від 7,21 до 14,80 Па·с). Аналіз кінетики вивільнення за моделлю Korsmeyer–Peppas підтвердив механізм аномальної дифузії для всіх систем (n = 0,61–0,72). Для системи на основі полівінілового спирту та альгінату натрію у співвідношенні 50/50 з вмістом лідокаїну 5% за 30 хв вивільняється понад 50%, за 90 хв – понад 80%. Підвищення молекулярної маси та концентрації гіалуронової кислоти дозволяє регулювати профіль вивільнення у діапазоні 5–16 год.

Наукова новизна. Вперше встановлено кількісні закономірності впливу молекулярної маси та концентрації (0,5 та 1,0 %) гіалуронової кислоти на параметри моделі Korsmeyer–Peppas (K та n) для гідрогелевих матеріалів на основі полівінілового спирту, альгінату натрію та гіалуронової кислоти з лідокаїном. Доведено, що включення гіалуронової кислоти до складу полімерної матриці забезпечує перехід від швидкого вивільнення АФІ до пролонгованого профілю та модулює транспортний механізм у бік аномальної дифузії.

Практична значимість. Розроблені гідрогелеві матеріали є перспективними для застосування у вигляді повʼязок для знеболення та лікування ран, трансдермальних пластирів та офтальмологічних гелів. Регулювання складу дозволяє цілеспрямовано управляти профілем вивільнення лідокаїну – від швидкого ефекту з 5% лідокаїну, та 1% низькомолекулярної гіалуронової кислоти до пролонгованої анестезії з 15% лідокаїну, 1% високомолекулярної гіалуронової кислоти).