РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГІДРОГЕЛЕВИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ЖЕЛАТИНУ ДЛЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНИХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ЛІКІВ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.1.7Ключові слова:
желатин, полівініловий спирт, гіалуронова кислота, гідрогелі, полімерні композиції, гідрогеліві матеріалиАнотація
Метою роботи є розробка та дослідження властивостей гідрогелевих матеріалів на основі желатину, полівінілового спирту та гіалуронової кислоти (Желатин/ПВС/HA), які поєднують у собі високу механічну міцність, оптимальну пористість та здатність забезпечувати ефективне дифузійне вивільнення лікарських засобів у трансдермальних системах доставки. У роботі досліджено реологічні, структурні та сорбційні властивості гідрогелевих плівок на основі композицій желатин/полівініловий спирт, модифікованих гіалуроновою кислотою, зшитих глутаровим альдегідом, з метою оцінки їх придатності для використання як матриць трансдермальних терапевтичних систем. Реологічні дослідження показали, що всі досліджувані системи проявляють неньютонівську псевдопластичну поведінку, характерну для полімерних композицій. Зі збільшенням швидкості зсуву спостерігається зниження в’язкості, що зумовлено руйнуванням міжмолекулярних взаємодій та частковою дезорганізацією полімерної сітки. Базові композиції желатин/ПВС характеризуються найнижчими значеннями в’язкості, тоді як введення HA призводить до її зростання пропорційно концентрації, особливо в області малих швидкостей зсуву. Визначення гелевої фракції показало, що додавання гіалуронової кислоти знижує ступінь зшивання гідрогелів: при вмісті 0,5 мас.% HA гелева фракція зменшується на 3–5 %, а при 1,0 мас.% – на 8–10 %, що пов’язано з вимиванням незшитої HA. Дослідження кінетики набрякання у фосфатно-буферному розчині (pH 7,4) виявило значне підвищення рівноважного ступеня набухання при введенні HA. Композиції з 0,5 % HA демонструють оптимальне поєднання високої гідрофільності та структурної стабільності, тоді як при 1 % HA спостерігається надмірне набухання (>700 %) і зниження механічної міцності. Отримані результати свідчать про перспективність гідрогелів желатин/ПВС/HA з контрольованим вмістом гіалуронової кислоти для застосування у трансдермальних терапевтичних системах.
Посилання
Advancements in Hydrogels: A Comprehensive Review of Natural and Synthetic Innovations for Biomedical Applications / A.-E. Segneanu et al. Polymers. 2025. Vol. 17, no. 15. P. 2026. URL: https://doi.org/10.3390/polym17152026
Tailoring Therapy: Hydrogels as Tunable Platforms for Regenerative Medicine and Cancer Intervention / C. Munteanu et al. Gels. 2025. Vol. 11, no. 9. P. 679. URL: https://doi.org/10.3390/gels11090679
Revolutionizing Drug Delivery: The Impact of Advanced Materials Science and Technology on Precision Medicine / M. El-Tanani et al. Pharmaceutics. 2025. Vol. 17, no. 3. P. 375. URL: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics17030375
The Role of Natural Hydrogels in Enhancing Wound Healing: From Biomaterials to Bioactive Therapies / P. S. Pintilei et al. Pharmaceutics. 2025. Vol. 17, no. 10. P. 1243. URL: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics17101243
Investigation of the influence of pH on the properties and morphology of gelatin hydrogels / K. J. Goudie et al. Journal of Polymer Science. 2023. URL: https://doi.org/10.1002/pol.20230141
On the role of hydrogel structure and degradation in controlling the transport of cell-secreted matrix molecules for engineered cartilage / V. Dhote et al. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2013. Vol. 19. P. 61–74. URL: https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2012.10.016
A development of a gelatin and sodium carboxymethyl cellulose hydrogel system for dual-release transdermal delivery of lidocaine hydrochloride / S. Bahmani et al. International Journal of Biological Macromolecules. 2024. P. 138034. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.138034
Development of New Xanthan-Aldehyde/Gelatin Nanogels for Enhancement of Ibuprofen Transdermal Delivery: In-Vitro/Ex-Vivo/In-Vivo Evaluation / Y. Nait Bachir et al. ChemEngineering. 2025. Vol. 9, no. 2. P. 35. URL: https://doi.org/10.3390/chemengineering9020035
Calderon Moreno J. M., Chelu M., Popa M. Biocompatible Stimuli-Sensitive Natural Hydrogels: Recent Advances in Biomedical Applications. Gels. 2025. Vol. 11, no. 12. P. 993. URL: https://doi.org/10.3390/gels11120993
Development of Biocompatible Coatings with PVA/Gelatin Hydrogel Films on Vancomycin-Loaded Titania Nanotubes for Controllable Drug Release / T. Wattanavijitkul et al. ACS Omega. 2024. URL: https://doi.org/10.1021/acsomega.4c03942
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
