Antibiotic-loaded PMMA nanofiber mats as antibacterial material: Comparative analysis of levofloxacin and chloramphenicol release
Ключові слова:
nanofibers, antibacterial material, levofloxacin, chloramphenicol, drug release, Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria, PMMAАнотація
Виготовлено полімерні мати, що складаються з нановолокон поліметилметакрилату (PMMA), в які було інкорпоровано антибіотики левофлоксацин (LV) або хлорамфеніколом (САМ), та охарактеризвано їх за допомогою мікроскопічного методу, УФ-видимої абсорбційної спектроскопії та мас-спектрометрії. Діаметр отриманих нановолокон коливається від 1 до 4 мкм. Проаналізовано кінетику вивільнення препарату з матів та вивчено їхні антибактеріальні властивості. Вивільнення антибіотиків з нановолокнистого мату при замочуванні у водному розчині вивчено за допомогою УФ-видимої спектроскопії. Мас-спектрометричне дослідження екстрактів матів з LV або САМ у фізіологічному розчині продемонструвало наявність у спектрах інтенсивних піків молекулярних іонів обох антибіотиків. Такий результат підтверджує збереження молекулярної структури більшості молекул LV, а також САМ, під час процесів виготовлення протимікробного мату та екстракції препаратів з плівок, що важливо для збереження їхніх антибактеріальних властивостей. Спостереження за допомогою УФ-видимої спектроскопії показали, що ≈50% LV вивільнилося протягом перших 10 хвилин, а решта 20% — протягом наступних 3 годин. Натомість час вивільнення САМ був значно довшим: лише 10% САМ вивільнилося з мату протягом перших 5 годин, а наступні 5% вимагали 45 годин. Загальна фракція вивільнення становила лише 35%, що зайняло близько 650 годин. Вважаємо, що LV демонструє швидше та інтенсивніше вивільнення завдяки своїй гідрофільності та слабшому зв’язуванню з PMMA, тоді як САМ показує повільніше та більш неповне вивільнення з плівки через нижчу розчинність у воді та сильніше зв’язування з гідрофобною матрицею PMMA. Антибактеріальні властивості нановолокнистої матриці, завантаженої антибіотиками, вивчено проти грампозитивних та грамнегативних бактерій. Дослідження показало, що обидва типи матів продемонстрували високу ефективність проти цих бактерій, за винятком САМ, який продемонстрував нижчу активність проти P. aeruginosa 9027.
