American Journal of Drug Delivery and Therapeutics Offener Zugang

Abstrakt

Eigenschaften eines Wundverbandes aus bakterieller Cellulose mit Sericin und Polyhexamethylenbiguanid

Napavichayanun-Suppe

Polyhexamethylenbiguanid ist ein keimtötendes Mittel mit antiviralen und antibakteriellen Eigenschaften, das in einer Vielzahl von Produkten verwendet wird, darunter Wundauflagen, Reinigungslösungen für Kontaktlinsen, perioperative Reinigungsprodukte und Poolreiniger. Der ideale Wundverband sollte feucht und sauerstoffdurchdrungen sein, Exsudat absorbieren, einen verbesserten Wundverschluss und Infektionsschutz bieten. Der Wundverband aus bakterieller Zellulose, der Sericin und Polyhexamethylenbiguanid (PHMB) enthält, ist ein natürlicher Wundverband, der leicht aus bakterieller Zellulose (Stamm A. xylinum in Kokoswassermedium), Seidensericin (Protein aus Seidenhülle) und Seide (PHMB) hergestellt wird. Die Bestandteile dieses Verbands weisen zahlreiche Vorteile auf, die den Eigenschaften eines idealen Wundverbands nahe kommen. Für die Herstellung des Verbands wurde der Verband aus bakterieller Zellulose mit 1 % w/v Seidensericin und anschließend mit 0,3 % w/v PHMB beladen. Alle Verfahren wurden unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Nach der Herstellung wurden die Verbände mit Gammastrahlen bei 25 kGy desinfiziert. Die Eigenschaften des Verbands wurden im Hinblick auf Sericin- und antimikrobielle Freisetzung, antimikrobielle Eigenschaften und Kollagen-Typ-I-Produktionstests im Vergleich zu kommerziellen Produkten getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die ausreichende Konzentration zur Beseitigung aller Bakterien (S. aureus, MRSA, B. subtilis, E. coli, P. aeruginosa, A. baumannii) von PHMB innerhalb von 30 Minuten aus dem Verband freigesetzt wurde und die optimale Konzentration zur Kollagen-Typ-I-Produktion von Sericin innerhalb von 4 Stunden freigesetzt wurde. Der Verband war in Bezug auf die antimikrobielle Wirkung gegen alle Bakterienstämme konkurrenzlos besser als Bactigras®. Im Vergleich zu silberhaltigem Acticoat® war die antimikrobielle Wirkung des Verbands gegen grampositive Bakterien, die häufig bei chronischen Wunden vorkommen (S. aureus und MRSA), besser.

Um verschiedene Rezepte und Methoden zur Herstellung von trocken erzeugtem Biofilm (DFBF) zu testen, der physikalische Eigenschaften zeigt, die für die Verwendung des DFBF in Wundverbänden von Vorteil sind, wurde in dieser Studie ein DFBF hergestellt, indem Chitosan (Chi) und Alginat (Alg) zu homogenisierter Bakterienzellulose (BC) hinzugefügt wurden, die aus Essighäutchen in Essigmischeffekten gewonnen wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass der Oxidationsgrad in DFBF, das unter Verwendung von mit Wasserstoffperoxid oxidiertem BC (HOBC) mit einem Carboxylgruppengehalt von 0,092 % hergestellt wurde, niedriger war als in DFBF, das unter Verwendung von mit gelegentlicher Säure oxidiertem BC (POBC) hergestellt wurde. Allerdings zeigte DFBF, das unter Verwendung von HOBC hergestellt wurde, eine höhere Dehnbarkeit, Rehydratation, Expansionsraten und Wasserdampfdurchlässigkeit als das unter Verwendung von POBC hergestellte. Ein DFBF-Verbundgel mit einem Wassergehalt von 98,5 % ließ sich leicht zuschneiden. Nach 10-minütigem Waschen des vernetzten HOBC blieben 72 ppm Calcium im letzten DFBF zurück, was Zelltoxizität verhinderte und attraktive mechanische und Rehydratationseigenschaften zeigte. Insgesamt hatte das modifizierte DFBF einen hohen Rehydratationsanteil von 51,69 % und konnte Naringin innerhalb von 24 Stunden um bis zu 80 % aufnehmen und allmählich freisetzen. Dieses modifizierte DFBF hat das Potenzial zur Exsudataufnahme und zur kontrollierten Freisetzung medizinischer Substanzen in der ersten Phase der Heilung, wenn es in Wundverbänden verwendet wird.

In unseren früheren Studien wurden bakterielle Zellulose-Wundverbände mit Seidensericin und PHMB (BCSP) entwickelt. Sie hatten hervorragende physikalische Eigenschaften, Wirksamkeit und Sicherheit. Für eine weitere Verwendung als medizinisches Material wurde dieser Verband auf seine Wirksamkeit und Sicherheit bei der Behandlung von Wunden an der Spenderstelle von Spalthaut (STSG) im Vergleich zu Bactigras® (Kontrolle) untersucht. Darüber hinaus wurden die provokativen Reaktionen auf die beiden Verbände ebenfalls eingehend untersucht. Für die In-vivo-Studie wurden die Ausprägungen inhibitorischer Zytokine im Gewebegrenzbereich genau untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass IL-4 und TGF-β aus mit BCSP belohntem Gewebe 14 und 21 Tage nach der Implantation höhere Konzentrationen als aus mit Bactigras® belohntem Gewebe aufwiesen. Für die klinische Studie wurde eine einzelne verblindete, randomisierte kontrollierte Studie durchgeführt. Die Hälfte der Wunde an der Spenderstelle von STSG wurde willkürlich zur Abdeckung mit BCSP oder Bactigras® bestimmt. Es wurden 21 Patienten mit 32 Wunden an der STSG-Einleitungsstelle ausgewählt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Wundheilungszeit bei beiden Verbänden nicht völlig unterschiedlich war. Die Wundheilungsqualität von BCSP war jedoch während der Heilungszeit und nach einem Monat besser als die von Bactigras® (p < 0,05). Die Schmerzwerte von mit BCSP behandelten Wunden waren deutlich niedriger als die von mit Bactigras® behandelten Wunden (p < 0,05).