Композиційний матеріал на основі вуглецевої волокнистої матриці з іммобілізованим інсуліном для розробки нової лікарської форми: трансдермального інсулінового пластиру

Abstract

Досліджено можливість використання активованого вуглецевого волокнистого наноматеріалу як матриці для гормону інсуліну для подальшого створення інсулінового пластиру медичного призначення. Як вуглецеву матрицю використовували активовані вуглеграфітові волокнисті наноматеріали, отримані на основі гідратцелюлозних волокон шляхом їх спеціальної хіміко-термічної обробки піролізом. Показано, що активовані вуглеграфітові волокнисті наноматеріали, завдяки своїм адсорбційно-десорбційним властивостям, активно мобілізують інсулін і є перспективним матеріалом для подальшої розробки трансдермального пластиру. Встановлено, що інтенсивність сорбції залежить від площі вуглецевого матеріалу. Активно інсулін переходить у водний розчин з поверхні вуглецевої матриці протягом першої години. Плівка “3m Tegaderm Друга шкіра” (США) уповільнює виділення інсуліну з поверхні вуглецевої матриці в ~ 1,5 раза, що забезпечує пролонговану дію гормону. Висловлено припущення, що, підбираючи плівку з різною пористістю, близькою до проникності епідермісу людини, можна забезпечити дозоване пролонговане виділення гормону в розчин.

The possibility of using an activated carbon fiber nanomaterial (ACFNM) as a matrix for the hormone insulin for the subsequent creation of an insulin patch for medical purposes is studied. As the carbon matrix, ACFNM obtained on the basis of hydrated cellulose fibers by their special chemicalthermal treatment by pyrolysis, is used. It is shown that AСFNM, due to its adsorption-desorption properties, actively immobilizes insulin and is a promising material for the further development of a transdermal patch. It is established that the intensity of sorption depends on the area of the carbon material. It is shown that active insulin passes into the aqueous solution from the surface of the carbon matrix during the first hour. It is shown that the film “3m Tegaderm Second Skin” (USA) slows down the release of insulin from the surface of the carbon matrix by ~ 1.5 times, which ensures a prolonged action of the hormone. It can be assumed that, by selecting a film with different porosities, close to the permeability of the human epidermis, it is possible to provide a dosed prolonged release of the hormone into the solution. Recommended: to use short-acting insulins in subsequent laboratory experiments that do not contain the crystalline phase in its composition; to select the optimal area of the carbon matrix, which will ensure, on the one hand, the adsorption of the insulin hormone in the required amount, on the other — complete coverage of the surface of VNM in order to exclude the processes of inverse sorption of insulin from a solution; to conduct an experiment, by using a thermostat at t = 36.6 °C.

Исследована возможность использования активированного углеродного волокнистого наноматериала в качестве матрицы для гормона инсулина для последующего создания инсулинового пластыря медицинского назначения. В качестве углеродной матрицы использовали активированные углеграфитовые волокнистые наноматериалы, полученные на основе гидратцеллюлозных волокон путем их специальной химико-термической обработки пиролизом. Показано, что активированные углеграфитовые волокнистые наноматериалы, благодаря своим адсорбционно-десорбционным свойствам, активно иммобилизуют инсулин и являются перспективным материалом для дальнейшей разработки трансдермального пластыря. Установлено, что интенсивность сорбции зависит от площади углеродного материала. Активно инсулин переходит в водный раствор с поверхности углеродистой матрицы в течение первого часа. Пленка “3m Tegaderm Вторая кожа” (США) замедляет выделение инсулина с поверхности углеродистой матрицы в ~1,5 раза, что обеспечивает пролонгированное действие гормона. Высказано предположение, что, подбирая пленку с различной пористостью, близкой к проницаемости эпидермиса человека, можно обеспечить дозированное пролонгированное выделение гормона в раствор.