In vitro исследование динамики элюции антибактериальных препаратов, импрегнированных в матрицы на основе полимерного гидрогеля

  • Р.Э. Меликова
  • А.В. Цискарашвили
  • А.А. Артюхов
  • Н.В. Сокорова
Ключевые слова: элюция антибиотиков, релиз антибиотиков, контролируемое высвобождение антибиотиков, полимерный биодеградируемый гидрогель, костный цемент, полиметилметакрилат (ПММА), ортопедическая инфекция, in vitro исследование

Аннотация

Цель. Изучить динамику и длительность элюции антибактериальных препаратов из образцов на основе полимерного гидрогеля и ПММА. Материалы и методы. Сравниваемые образцы, импрегнированные ванкомицином, рифампицином и цефазолином в различных концентрациях, помещали в фосфатно-солевой буфер, инкубировали при 37 °C. На 1, 3, 7, 14, 21 и 28 сутки проводили полную замену среды. Концентрацию препаратов в растворе и их профили высвобождения определяли спектрофотометрическим методом. Для статистического описания данных 5 параллельных исследований использовали медиану и 95 % ДИ. Результаты. На протяжении всего периода исследования концентрации всех протестированных антибиотиков, элюированных из полимерного гидрогеля, превышали концентрации, высвобожденные из ПММА, в среднем в 7 раз на 1-е сутки, в 15 раз – на 2-е и 3-и сутки, в 6,6 раза – на 7-е сутки, в 3 раза и более – в последующие дни наблюдения. Заметно отличалась и скорость релиза антибиотиков из объема гидрогелей. Обсуждение. Для всех гидрогелевых образцов релиз препаратов составил более 70 % от его общего количества, в отличие от ПММА, элюция которого не превышала 10 %. Несмотря на то, что, как и в случае костного цемента, наблюдался бёрст-релиз, и до 80 % антибиотика высвободилось в первые 5 суток наблюдений, концентрация элюированного препарата из гидрогелей была кратно выше и превышала МПК в течение всего периода наблюдения. Высвобождение противомикробного агента из гидрогелей обусловлено диффузией частиц из вcего объема матрицы, что является важным преимуществом по сравнению с ПММА, потенциал которого ограничен поверхностным истощением. Заключение. На данном этапе нами показана возможность создания потенциальных депо-систем на основе ненасыщенных производных ПВС с контролируемым релизом антибиотиков, которые превосходят по своим характеристикам ПММА.
Опубликован
2023-02-17
Раздел
Оригинальные статьи