Streszczenie

Wprowadzenie. Opatrunki aktywne (biomateriały, hydrożele) zbudowane są z trójwymiarowej sieci polimerów polisacharydowych. Jedną z najważniejszych właściwości opatrunków aktywnych jest zdolność do absorpcji, uwalniania i retencji związków chemicznych. Glikacja białek, tj. nieenzymatyczna reakcja przyłączania cukru do grupy aminowej białka, tzw. reakcja Maillarda, zachodzi w zdrowym i chorym organizmie (stres oksydacyjny, rany, oparzenia), a także w warunkach in vitro.
Cel pracy. Celem niniejszej pracy było opracowanie serii żeli o takich parametrach, aby wykazywały zaprojektowane działanie (zdolność do absorpcji, uwalniania i retencji związków chemicznych). Opracowane hydrożele można będzie zastosować jako biologicznie i terapeutycznie (przeciwbakteryjne i potencjalnie przeciwnowotworowe) aktywne biomateriały.
Materiał i metody. Obiektem badań były hydrożele zaprojektowane jako opatrunki aktywne. Materiałem wyjściowym do przygotowania opatrunków były wybrane suszone zioła: skrzyp polny, miodunka plamista, perz właściwy. Zioła poddano ekstrakcji w wodzie destylowanej lub wodnych roztworach kwasu alginowego, wytrząsano w temp. 80°C przez 1 godzinę. Ekstrakt przesączono przez lejek Buchnera i zatężono pod próżnią. Opatrunki aktywne otrzymywano przez wytrącenie zatężonych roztworów lub żelujących precypitatów i suszono w temperaturze pokojowej na powietrzu. Dla przygotowanych opatrunków określono następujące parametry fizykochemiczne: zdolności sorpcyjne wobec wody i roztworów soli (pomiar współczynnika pęcznienia), określano pomiar przewodnictwa właściwego. Próbki otrzymanego kolagenu poddano badaniom zaniku glikacji. Poziom glikacji oceniano spektrofotometrycznie.
Wyniki i wnioski. Hydrożele alginianowe o znamionach opatrunków aktywnych, są materiałami polimerowymi o unikatowych właściwościach chłonnych. Hydrożele otrzymane z roztworów 1 i 1,5% kwasu alginowego najintensywniej chłoną jony wapnia. Niezależnie od preparatyki doświadczalnej projektowanych opatrunków, w roztworze 0,1% NaCl niniejsze hydrożele podlegają dynamicznej wymianie jonów. Tworzy się trójwymiarowe uporządkowanie, w którym jony wapnia (II) są osadzone jak jajka w tekturowym pudełku, są jednak zdolne do retencji do roztworu biorczego. Stwierdzono zmniejszenie się poziomu glikacji kolagenu w kontakcie z opatrunkiem A1 i A3. Zanik glikacji kolagenu może wskazywać na ochronny wpływ opatrunku w leczeniu rany.

Abstract

Background. Active dressings (biomaterials, hydrogels) are cross-linked three-dimensional macromolecular networks. One of the most important properties of active dressings, is their ability for controlled uptake, release and retention of molecules. The formation of advanced glycation end products AGEs progressively increases with normal aging. However, AGE products are formed at accelerated rates in age and stress-related diseases (burns, in wound healing) and also in vitro.
Objectives. The aim will be also to develop a series of gels showing ability of controlled uptake, release and retention of molecules. The hydrogels can be used as biologically and therapeutically (antibacterial and anticancer) active biomaterials.
Material and Methods. The following materials and reagents were used in the examination: dried plants: Equisetum arvense L., Pulmonaria officinalis L., Agropyron repens. Non-defatted films were extracted from the dried plants. The suspension was stirred and extracted. Temperature was controlled using a water bath. The filtrate was vacuum condensed. The gelling precipitate was poured onto Petri plates and dried. The swelling ratio and the percent loading were calculated. The released amount of CaCl2 at different time intervals was determined by measuring the conductivity. The extent of glycation in collagen was measured.
Results and conclusions. Novel types of swelling hydrogels have been prepared from dried plants and alginic acid. The active dressings showed swelling in aqueous medium, swelling characteristics were dependent on the chemical composition of hydrogel. The hydrogels were also loaded with CaCl2 and their potential for release was judged by measuring conductivity. The activity of hydrogels – active dressings on collagen incubated with glucose showed an decrease in glycation. So, hydrogels – active dressings, a known antiglycating agent which have therapeutic role in wound healing.