Biocompatible Systems for Controlled Delivery of Antiseptics for Topical Application

Abstract

Controlled drug delivery is one of the frontier areas of science, which uses an interdisciplinary approach. The delivery systems offer numerous advantages over conventional dosage forms, such as improved efficacy and patient compatibility, reduced toxicity, and ease of use. Such systems often use micro- and nanoparticles as carriers for drugs, the prolonged effect of which is achieved due to the controlled slow release of the encapsulated drug. This study investigated the effects of encapsulation of various antiseptics (brilliant green, miramistin, and furacilin) and the chemical composition of the polymer on the yield, structure, size, drug release kinetics, and antibacterial activity of microparticles produced from resorbable polyesters of microbiological origin, polyhydroxyalkanoates. Microparticles with a 5.6–94.8 μm diameter were produced. The form of the active substance molecule has been found to be the most significant factor affecting the characteristics of polyhydroxyalkanoate microparticles. The surface structure of particles is rather determined by the chemical composition of the polymer, and the release kinetics to the model medium depends on the encapsulated drug. Microparticles based on PHAs loaded with brilliant green and furacilin showed antibacterial effects in S. aureus and E. coli cultures. The study demonstrated that microparticles with antiseptics encapsulated in them have potential as prolonged drug delivery systems and are of interest for further research

Технология контролируемой доставки лекарств является одной из передовых областей науки, включающей междисциплинарный научный подход. Эти системы доставки обладают многочисленными преимуществами по сравнению с обычными лекарственными формами, такими как повышенная эффективность и биосовместимость, сниженная токсичность и простота использования. В таких системах в качестве носителей лекарственных средств часто используют микро- и наночастицы, пролонгированное действие которых достигается за счет контролируемого медленного высвобождения инкапсулированного лекарственного средства. В данном исследовании изучалось влияние включения различных антисептиков (бриллиантовый зелёный, мирамистин и фурацилин), а также химического состава полимера на выход, структуру, размер, кинетику высвобождения лекарственных средств и антибактериальную активность микрочастиц, полученных из резорбируемых полиэфиров микробиологического происхождения, полигидроксиалканоатов. Было получено семейство микрочастиц диаметром 5,6–94,8 мкм. Установлено, что наиболее значимым фактором, влияющим на характеристики микрочастиц полигидроксиалканоатов, является форма молекулы активного вещества. Структура поверхности частиц больше зависит от химического состава полимера, а кинетики выхода в модельную среду – от инкапсулированного лекарства. Микрочастицы на основе ПГА с депонированными бриллиантовым зеленым и фурацилином показали антибактериальное действие в культурах S. aureus и E. coli. Результаты продемонстрировали, что микрочастицы с депонированными антисептиками обладают потенциалом в качестве систем пролонгированной доставки и представляют интерес для дальнейших исследований