Čes. slov. farm. 2022, 71(5):190-199 | DOI: 10.5817/CSF2022-5-190
Příprava a hodnocení směsného filmu na rány z kolagenu a karboxymethylcelulosy
- 1 Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Masaryk University, Brno, Czech Republic
- 2 Department of Drug Technology and Social Pharmacy, Faculty of Pharmacy, Lithuanian University of Health Sciences, Kaunas, Lithuania
Filmy jsou tenké, flexibilní a transparentní prostředky na rány. Mohou být připraveny jak ze syntetických, tak i přírodních materiálů. V praxi jednoznačně dominuje syntetický polyuretan, avšak výzkum se zaměřuje především na látky přírodního původu. Látkou tělu vlastní, s výbornými filmotvornými vlastnostmi, účastnící se procesu hojení ran je kolagen. Samotné kolagenové filmy však mají slabé mechanické vlastnosti, které lze mimo jiné vylepšit kombinací s dalším materiálem. Takovým materiálem by mohla být karboxymethylcelulosa s prokázaným příznivým účinkem na hojení ran. Filmy tvořené pouze CMC také naráží na slabé mechanické vlastnosti, tudíž by se kombinace obou materiálů mohla jevit jako vhodné řešení daných problémů a navíc by mohlo vzniknout směsné filmové krytí s mnoha výhodnými vlastnostmi pro hojení ran. Cílem našeho experimentu bylo vytvořit směsné filmy pro účely terapie ran tvořené kombinací kolagenu a CMC. Filmy byly připraveny metodou odpaření rozpouštědla a jejich vlastnosti byly porovnávány s vlastnostmi samotných filmů tvořených pouze CMC. V obou případech vznikaly filmy vhodných organoleptických, fyzikálně-chemických i aplikačních vlastností pro uplatnění v terapii ran. Směsné filmy měly v porovnání s těmi tvořenými pouze CMC nižší absorpční kapacitu a lepší mechanickou odolnost. Kombinace kolagenu a CMC pro vytvoření směsných filmů určených k terapii ran tak vedla ke zlepšení vlastností výsledného krytí a má potenciál pro další výzkum.
Klíčová slova: karboxymethylcelulosa; kolagen; hodnocení; filmové krytí na rány; směsné filmy
Formulation and evaluation of novel collagen/carboxymethylcellulose blend film wound dressing
Films are thin, flexible, and transparent wound dressings. They can be prepared from both synthetic and natural materials. In practice, synthetic polyurethane dominates, but research is mainly focused on substances of natural origin. An endogenous substance with excellent filmforming properties, which is involved in the wound healing process, is collagen. However, collagen films themselves have weak mechanical properties, which can be improved by, among other things, combining collagen with other materials. Such material could be carboxymethylcellulose, which has been shown to affect wound healing positively. Films consisting only of CMC also have weak mechanical properties, so combining both materials seems to be a suitable solution to the given problems, and a wound dressing with many beneficial properties for wound healing could be created. Therefore, our experiment aimed to prepare composite films for wound therapy consisting of a combination of collagen and CMC. The films were prepared by the solvent evaporation method, and their properties were compared with those formed only by CMC. In both cases, films with suitable organoleptic, physicochemical, and application properties for wound therapy were produced. The composite films showed lower absorption capacity and better mechanical resistance compared to those formed only by CMC. The combination of collagen and CMC in composite films intended for wound therapy has thus resulted in improved properties of the resulting dressing and holds potential for further research.
Keywords: carboxymethylcellulose; film wound dressing; collagen; evaluation; blend films
Grants and funding:
This work was supported by the finances of the Technology Agency of the Czech Republic (Research Project no. TH04020540).
Vloženo: 12. září 2022; Přijato: 26. září 2022; Zveřejněno: 1. květen 2022 Zobrazit citaci
Reference
- Dhivya S., Padma V. V., Santhini E. Wound dressings - a review. BioMedicine 2015; 5(4), 24-28.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rezvani Ghomi E., Khalili S., Nouri Khorasani S., Esmaeely Neisiany R., Ramakrishna S. Wound dressings: Current advances and future directions. J. Appl. Polym. Sci. 2019; 136(27), 47738.
Přejít k původnímu zdroji...
- Okur M. E., Karantas I. D., Şenyiğit Z., Üstündağ Okur N., Siafaka P. I. Recent trends on wound management: New therapeutic choices based on polymeric carriers. Asian J. Pharm. Sci. 2020; 15(6), 661-684.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Borda L. J., Macquhae F. E., Kirsner R. S. Wound Dressings: A Comprehensive Review. Curr. Dermatol. Rep. 2016; 5(4), 287-297.
Přejít k původnímu zdroji...
- Schmitz M., Mustafi N., Rogmans S., Kasparek S. Pilot- study switchable film dressing & elderly skin/patients with chronic wounds: A non-interventional, non-placebo- controlled, national pilot study. Wound Med. 2020; 30, 100189.
Přejít k původnímu zdroji...
- Sussman G. Technology update: Understanding film dressings. Wounds International 2010; 1(4), 23-25.
- Peate I., Glencross W. Wound care at a glance. Oxford: Wiley-Blackwell 2015.
- Gultekin G., Atalay-Oral C., Erkal S., Sahin F., Karastova D., Tantekin-Ersolmaz S. B., Guner F. S. Fatty acid-based polyurethane films for wound dressing applications. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2009; 20(1), 421-431.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vieira M. G. A., Da Silva M. A., Dos Santos L. O., Beppu M. M. Natural-based plasticizers and biopolymer films: A review. Eur. Polym. J. 2011; 47(3), 254-263.
Přejít k původnímu zdroji...
- Mogoşanu G. D., Grumezescu A. M. Natural and synthetic polymers for wounds and burns dressing. Int. J. Pharm. 2014; 463(2), 127-136.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Mir M., Ali M. N., Barakullah A., Gulzar A., Arshad M., Fatima S., Asad M. Synthetic polymeric biomaterials for wound healing: a review. Prog. Biomater. 2018; 7(1), 1-21.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kathe K., Kathpalia H. Film forming systems for topical and transdermal drug delivery. Asian J. Pharm. Sci. 2017; 12(6), 487-497.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wang K., Wang H., Pan S., Fu Ch., Chang Y., Li H., Yang X., Qi Z. Evaluation of New Film Based on Chitosan/ Gold Nanocomposites on Antibacterial Property and Wound-Healing Efficacy. Adv. Mater. Sci. Eng. 2020; 2020, 1-10.
Přejít k původnímu zdroji...
- Kalayciğlu Z., Kahya N., Adimcilar V., Kaygusuz H., Torlak E., Akin- Evingür G., Erim F. B. Antibacterial nano cerium oxide/chitosan/cellulose acetate composite films as potential wound dressing. Eur. Polym. J. 2020; 133, 109777.
- Attauil Sukumaran S., Kalimuthu B., Selvamurugan N., Mani P. Wound dressings based on chitosan/gelatin/ MgO composite films. Int. J. Polym. Mater. 2022; 71(16), 1252-1261.
Přejít k původnímu zdroji...
- Rathod L., Bhowmick S., Patel P., Sawant K. Calendula flower extract loaded collagen film exhibits superior wound healing potential: Preparation, evaluation, in-vitro & in-vivo wound healing study. J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2022; 72, 103363.
Přejít k původnímu zdroji...
- Juncu G., Stoica-Guzun A., Stroescu M., Isopencu G., Jinga S. I. Drug release kinetics from carboxymethylcellulose- bacterial cellulose composite films. Int. J. Pharm. 2016; 510, 485-492.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vinklárková L., Masteiková R., Vetchý D., Doležel P., Bernatoniené J. Formulation of novel layered sodium carboxymethylcellulose film wound dressings with ibuprofen for alleviating wound pain. Biomed. Res. Int. 2015; 2015, 892671.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- León-López A., Morales-Peñaloza A., Martínez-Juárez V. M., Vargas-Torres A., Zeugolis D. I., Aguirre-Álvarez G. Hydrolyzed Collagen - Sources and Applications. Molecules 2019; 24(22), 4031.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rangaraj A., Harding K. G., Leaper D. Role of collagen in wound management. Wounds UK. 2011; 7(2), 54-63.
- Hochstain A. O., Bhatia A. Collagen: Its role in wound healing. Podiatry Management 2014; 103-110.
- Wu X., Luo Y., Liu Q., Jiang S., Mu G. Improved structure- stability and packaging characters of crosslinked collagen fiber-based film with casein, keratin and SPI. J. Sci. Food Agric. 2019; 99(11), 4942-4951.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ding C., Zhang M., Li G. Preparation and characterization of collagen/hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) blend film. Carbohydr. Polym. 2015; 119, 194-201.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wang W., Wang Y., Wang Y., Zhang X., Wang X., Gao G. Fabrication and characterization of microfibrillated cellulose and collagen composite films. J. Bioresources Bioprod. 2016; 1(4), 162-168.
- Adamiak K., Sionkowska A. Current methods of collagen cross-linking: Review. Int. J. Biol. Macromol. 2020; 161, 550-560.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Geanaliu-Nicolae R., Andronescu E. Blended Natural Support Materials - Collagen Based Hydrogels Used in Biomedicine. Materials 2020; 13(24), 5641.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Sionkowska A. Collagen blended with natural polymers: Recent advances and trends. Prog. Polym. Sci. 2021; 122, 101452.
Přejít k původnímu zdroji...
- Klunklin W., Jantanasakulwong K., Phimolsiripol Y. et al. Synthesis, Characterization, and Application of Carboxymethyl Cellulose from Asparagus Stalk End. Polymers 2021; 13(1), 81.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kanikireddy V., Varaprasad K., Jayaramudu T., Karthikeyan Ch., Sadiku R. Carboxymethyl cellulose- based materials for infection control and wound healing: A review. Int. J. Biol. Macromol. 2020; 164, 963- 975.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Basu P., Narendrakumar U., Arunachalam R., Devi S., Manjubala I. Characterization and Evaluation of Carboxymethyl Cellulose-Based Films for Healing of Full-Thickness Wounds in Normal and Diabetic Rats. ACS Omega 2018; 3(10), 12622-12632.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hu D., Qiang T., Wang L. Quaternized chitosan/polyvinyl alcohol/sodium carboxymethylcellulose blend film for potential wound dressing application. Wound Med. 2017; 16, 15-21.
Přejít k původnímu zdroji...
- Trevisol T. C., Fritz A. R. M., De Souza S. M. A. G. U., Bierhalz A. C. K., Valle J. A. B. Alginate and carboxymethyl cellulose in monolayer and bilayer films as wound dressings: Effect of the polymer ratio. J. Appl. Polym. Sci. 2019; 136(3), 46941.
Přejít k původnímu zdroji...
- Jiang Z., Wang Y., Li L., Hu H., Wang S., Zou M., Liu W., Han B. Preparation, Characterization, and Biological Evaluation of Transparent Thin Carboxymethyl-Chitosan/ Oxidized Carboxymethyl Cellulose Films as New Wound Dressings. Macromol. Biosci. 2022; 22(2), 2100308.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Tenorová K., Masteiková R., Jarábková J., Vetchý D., Bernatonienė J. Kolagen v kombinaci s kyselou formou karboxymethylcelulosy v podobě netkané textilie jako moderní krycí prostředek pro terapii ran - formulace, příprava a hodnocení. Čes. slov. Farm. 2020; 69, 163-171.
Přejít k původnímu zdroji...
- Tenorová K., Masteiková R., Kovárová N., Kostelanská K., Přikryl J., Vetchý D., Bernatonienė J. Příprava a hodnocení dvouvrstvých filmů na bázi kolagenu a karboxymethylcelulosy za účelem terapie ran. Čes. slov. Farm. 2019; 68, 229-236.
Přejít k původnímu zdroji...
- European Pharmacopoeia Commision. European Pharmacopoeia, 9th ed. Stuttgart: Deutscher Apotheker Verlag 2017.
- Savencu I., Iurian S., Porfire A., Bogdan C., Tomută I. Review of advances in polymeric wound dressing films. React. Funct. Polym. 2021; 168, 105059.
Přejít k původnímu zdroji...
- Weller C. D., Team V., Sussman G. First-line interactive wound dressing update: a comprehensive review of the evidence. Front. Pharmacol. 2020; 11, 155.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Walczak M., Michalska-Sionkowska M., Kaczmarek B., Sionkowska A. Surface and antibacterial properties of thin films based on collagen and thymol. Mater. Today Commun. 2020; 22, 100949.
Přejít k původnímu zdroji...
- Yaşayan G., Karaca G., Akgüner Z. P., Öztürk A. B. Chitosan/ collagen composite films as wound dressings encapsulating allantoin and lidocaine hydrochloride. Int. J. Polym. Mater. 2021; 70(9), 623-635.
Přejít k původnímu zdroji...
- Vinklárková L., Masteiková R., Foltýnová G., Muselík J., Pavloková S., Bernatonienė J., Vetchý D. Film wound dressing with local anesthetic based on insoluble carboxymethycellulose matrix. J. Appl. Biomed. 2017; 15, 313-320.
Přejít k původnímu zdroji...
- Ahmad N., Tayyeb D., Ali I., Alruwaili N. K., Ahmad W., Ur Rehman A., Khan A. H., Iqbal M. S. Development and Characterization of Hemicellulose-Based Films for Antibacterial Wound-Dressing Application. Polymers 2020; 12(3), 548.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Alavi T., Rezvanian M., Ahmad N., Mohamad N., Ng S. F. Pluronic-F127 composite film loaded with erythromycin for wound application: formulation, physicomechanical and in vitro evaluations. Drug Deliv. Transl. Res. 2019; 9(2), 508-519.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Dong R., Guo B. Smart wound dressings for wound healing. Nano Today 2021; 41, 101290.
Přejít k původnímu zdroji...
- Power G., Moore Z., O'Connor T. Measurement of pH, exudate composition and temperature in wound healing: A systematic review. J. Wound. Care 2017; 26, 381-397.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Schmitz M., Mustafi N., Rogmans S., Kasparek S. Pilot- study switchable film dressing & elderly skin/patients with chronic wounds: A non-interventional, non-placebo- controlled, national pilot study. Wound Med. 2020; 30, 100189.
Přejít k původnímu zdroji...
- Simi C. K., Abraham T. E. Biodegradable biocompatible xyloglucan films for various applications. Colloid Polym. Sci. 2010; 288, 297-306.
Přejít k původnímu zdroji...