短命麻酔薬の組み合わせの制御された送達のためのキトサン-コラーゲンベースのフィルム

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Int. J. Biol. Macromol..2019 Nov;140:1183-1193. S0141-8130(19)35356-5. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.08.228.Epub 2019-08-28.

短命麻酔薬の組み合わせの制御された送達のためのキトサン-コラーゲンベースのフィルム

Chitosan-collagen based film for controlled delivery of a combination of short life anesthetics.

Antonio Di Martino
Alexander Drannikov
Natalia S Surgutskaia
Kadir Ozaltin
Pavel S Postnikov
Trusova E Marina
Vladimir Sedlarik

PMID: 31472209 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.08.228.

抄録

本研究は、局所麻酔薬の組み合わせを制御して送達するためのキトサン-コラーゲンフィルムの開発を目的としています。このフィルムは、汎用性が高く、迅速かつ低コストであり、高い再現性を特徴とするキャスト法によって調製されています。このフィルムの機械的，形態学的，物理化学的特性と薬物負荷の影響を評価した。その結果、本研究で開発した製剤は、強度と柔軟性を兼ね備えた高い透水性を有することがわかった。また，表面形態の調査から，担持された化合物によって粗さにばらつきがあることが明らかになった．放出試験は、制御された環境下で行われ、データは樋口モデルで処理され、放出のダイナミクスを評価した。局所麻酔薬であるリドカイン、テトラカインおよびベンゾカインは、マトリックス内に均一に分布し、6時間から24時間の範囲の時間で調整可能な薬物濃度および組み合わせに固有の速度と大きさで放出された。これらの成分はいずれも安全であると認められているため、フィルムは24時間以内に生理的環境に完全に溶解し、有害な代謝物を残すことはありませんでした。ヒト皮膚線維芽細胞を用いたin vitroでの細胞毒性および細胞増殖試験では、調製した製剤の生体適合性および細胞毒性がないことが実証されています。

The present research was undertaken to develop a chitosan-collagen film for controlled delivery of combinations of local anesthetics. The film has been prepared by casting which is a versatile, rapid and low-cost approach distinguished by high reproducibility. The mechanical, morphological, and physicochemical properties of the films and the impact of the drug loading were evaluated. We showed that the formulations have a good combination of strength and flexibility with high water permeability. Surface morphology investigation indicates a variation in roughness depending on the loaded compound. Release studies were performed in controlled environments and the data processed by the Higuchi model to assess the dynamics of the release. The local anesthetics, lidocaine, tetracaine, and benzocaine, were uniformly distributed within the matrix and released in a rate and magnitude specific for the drug concentration and combination tunable in a range time from 6 h to 24 h. The films dissolve completely in the physiological environment within 24 h without leaving any toxic metabolites as both of the components are recognized as safe. In vitro cytotoxicity and cell proliferation tests performed on human dermal fibroblast demonstrate the biocompatibility and lack of cytotoxicity of the prepared formulations.