БАКТЕРИЦИДНЫЕ СВОЙСТВА КСЕРОГЕЛЯ НА ОСНОВЕ НЕЙТРАЛЬНОГО ГИДРОЗОЛЯ TiO2 ДЛЯ МЕСТНОЙ ТЕРАПИИ ОЖОГОВ IN VIVO И IN VITRO

В эру заката антибиотиков возрастает актуальность создания лекарственных форм, обладающих собственной антибактериальной активностью. Противоожоговая терапия является
одним из основных потребителей соединений с местной антибактериальной активностью. Исследована безводная форма геля - ксерогель на основе нейтрального гидрозоля диоксида титана, которая является альтернативой гидрогелям при создании раневых покрытий. В качестве тестовых объектов для исследования противомикробной активности выбраны штаммы Staphylococcus aureus 209 P и Escherichia coli 292-116. Антибактериальные свойства препарата были изучены методами диффузии в агар и в суспензиях клеток. Кроме того, на 30 крысах Вистар был проведен эксперимент по формированию ожога ШБ степени в межлопаточной области. Животные были разделены на 3 группы: контрольная - без лечения, группа сравнения - животные, получавшие аргосульфан, и экспериментальная группа, в которой на кожу животных наносили ксерогель алюминия. Количество колониеобразующих единиц в 1 мл отделяемого ран устанавливали на 1, 3, 7 и 14 сутки после моделирования подсчетом макроколоний, выросших на агаризованных и полуагаризованных питательных средах. Показано, что препарат обладает выраженными антибактериальными свойствами против грамположительных и грамотрицательных видов бактерий. Наибольшего эффекта воздействия на микроорганизмы можно достичь при разбавлении препарата не более, чем 1:1. Очевидно, бактерицидная активность базируется на фотокаталитическом эффекте, потенцируемом мезопористой структурой ксерогеля. Накожный способ применения ксерогеля нейтрального гидрозоля TiO2 в качестве препарата для лечения ожоговых ран позволяет достичь этих концентраций в раневой поверхности и не предполагает существенного разбавления в процессе использования. Данные, полученные в эксперименте in vivo, демонстрируют пролонгированный антибактериальный эффект, нарастающий с увеличением времени лечения.

1. Алексеев А. А., Бобровников А. Э., Крутиков М. Г. Местное использование антимикробных средств для лечения ожоговых ран // Комбустиология. (электронный журнал). 2011. № 45. URL: http://combustiolog.ru/journal/mestnoe ispolzovanie antimikrobnyh sredstv dlya lecheniya ozhogovyhran.

2. Kaur P., Gondil V. S, Chhibber S. A novel wound dressing consisting of PVA-SA hybrid hydrogel membrane for topical delivery of bacteriophages and antibiotics // International journal of pharmaceutics. 2019. Vol. 572. 118779. doi: 10.1016/j.ijpharm.2019.118779.

3. Ковальчук А. О. Морфометрические показатели кожи животных с экспериментальной ожоговой травмой при проведении раннего хирургического лечения с использованием гидрогелевых повязок и полиуретановых адсорбентов. // Новости хирургии. 2016. Т. 24, № 2. С. 109-119.

4. Rizk А. Н., El-Shishtawy M., Al-Kholy A. F. Tissue Extract Fluid Cytokine Levels as Markers for Wound Vitality: An Experimental Comparative study // Journal of American Science. 2013. Vol. 9, № 1. P. 188-193.

5. Алмазов А. И. Патогенетическое обоснование выполнения хирургической дермабразии при ожогах: дис. … канд. мед. наук. СПб., 2017. 160 с.

6. Кулешова С. И. Определение активности антибиотиков методом диффузии в агар // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2015. № 3. С. 13-17

7. Федота Н. В., Лукьянова Д. А. Влияние мазей на основе серебра и цинка на регенерацию кожи при моделировании термических ожогов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 77-78.

8. Краснолуцкая В. Н., Сесерова Д. В. Современные подходы к лечению гнойных ран // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2, № 5. С. 10-12.

9. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / под ред. Миронова А. Н. Часть первая. М.: Гриф и К, 2013. 944 c.

10. Pramanik R., Ganivada B., Ram F., Shanmuganathan K., Arockiarajan A. Influence of nanocellulose on mechanics and morphology of polyvinyl alcohol xerogels // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2018. Vol. 90. P. 275-283. doi:10.1016/j.jmbbm.2018.10.024.

11. Bonnefond A., González E., Asua J. M., Leiza J. R., Kiwi J., Pulgarin C., Rtimi S. New evidence for hybrid acrylic TiO2 films inducing bacterial inactivation under low intensity simulated sunlight // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2015. Vol. 135. P. 1-7.

12. Rtimi S., Pulgarin C., Sanjines R., Nadtochenko V., Lavanchy J. C., Kiwi J. Preparation and mechanism of Cu-decorated TiO2-ZrO2 films showing accelerated bacterial inactivation // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. Vol. 7. P. 12832-12839.

13. Dunnill C. W., Ansari Z., Kafizas A., Perni S., Morgan D. J., Wilson M., Parkin I. P. Visible light photocatalysts-N-doped TiO2 by sol-gel, enhanced with surface bound silver nanoparticle islands // Journal of Materials Chemistry. 2011. Vol. 21 (32). P. 11854-11861.

14. Ahmed F. Y. Farghaly Aly U., Abd El-Baky R. M., Waly N. G. F. M.Comparative Study of Antibacterial Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles Alone and in Combination with Antibiotics on MDR Pseudomonas aeruginosa Strains // International journal of nanomedicine. 2020. Vol. 15. P. 3393-3404. doi:10.2147/IJN.S246310.

15. Javanmardi S., Ghojoghi A., Divband B., Ashrafi J. Titanium Dioxide Nanoparticle/Gelatin: A Potential Burn Wound Healing Biomaterial // Wounds. 2018. Vol. 30 (12). P. 372-379.

16. Nikpasand A., Parvizi M. R. Evaluation of the Effect of Titatnium Dioxide Nanoparticles/Gelatin Composite on Infected Skin Wound Healing; An Animal Model Study // Bulletin of emergency and trauma. 2019. Vol. 7, no. 4. P. 366-372. doi: 10.29252/beat-070405. 17. Iglin V. A., Sokolovskaya O. A., Morozova S. M., Kuchur O. A., Nikonorova V. G., Sharsheeva A., Chrishtop V. V., Vinogradov A. V. Effect of Sol-Gel Alumina Biocomposite on the Viability and Morphology of Dermal Human Fibroblast Cells // ACS Biomaterial Science and Engineering. 2020. Vol. 6. P. 4397-4400. doi 10.1021/acsbiomaterials.0c00721 18. Дуданов И. П., Виноградов В. В., Криштоп В. В., Никонорова В. Г. Сравнительная характеристика ранозаживляющего эффекта ксерогеля на основе нейтрального гидрозоля диоксида титана для терапии ожоговых ран // Исследования и практика в медицине. 2021. T. 8, № 1. C. 30-39. doi: 10.17709/2409-2231-2021-8-1-3.