Лігноцелюлозна біомаса як потенційний носій для системи доставки ліків
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2021.248943Ключові слова:
біомаса, лігнін, целюлоза, диклофенак натрію, сорбентАнотація
Як відомо, нестероїдні протизапальні засоби – це ліки для зменшення болю та група препаратів, які можуть викликати ураження слизової оболонки шлунка. Негативний вплив на систему травлення можна зменшити шляхом іммобілізації ліків на різних носіях, наприклад на компонентах рослинної біомаси, для створення системи доставки ліків. Рослинна біомаса – лігноцелюлозний комплекс, що складається з лігніну, целюлози та геміцелюлоз, потенційно може бути використаний як носій фармацевтичного препарату. Залишки цукрової тростини, такі як багаса і солома, є побічними продуктами переробки цукрової тростини. Одним із перспективних шляхів їх ефективного використання може бути хімічна обробка з метою отримання ефективних біосорбентів або так званих носіїв різного складу та структури. Метою роботи було вивчення структурних, морфологічних та сорбційних властивостей целюлози, лігніну та лігноцелюлози, отриманих із біомаси цукрової тростини (багаси та соломи) шляхом делігніфікації та гідролізу як потенційних компонентів системи доставки ліків. Зразки соломи цукрової тростини демонструють більш високу щільність у порівнянні зі зразками багаси. Обидва зразки лігніну з багаси та соломи мають більшу щільність порівняно з іншими матеріалами з біомаси сахарної тростини целюлозної та лігноцелюлозної природи. Спостерігається збільшення об’єму адсорбційних пор у лігнінах, що вказує на кращу здатність до адсорбції. Обидва зразки целюлози та лігноцелюлози з соломи мають більшу пористість у порівнянні з вихідним матеріалом. Значення ефективності сорбції диклофенаку натрію корелюються із значеннями об’єму пор для відповідних матеріалів. Більшими сорбційними властивостями характеризується лігнін із соломи цукрової тростини, який має більшу пористість. Зображення СЕМ показують, що вихідні та оброблені матеріали мають складну морфологію. Спектри ІК показують чітку відмінність у структурі лігноцелюлози, целюлози та лігніну багаси та соломи цукрової тростини. Досліджено можливість застосування біополімерів з як органічних носіїв диклофенаку натрію. З цією метою рослинні полімери просочували спиртовим розчином диклофенаку натрію та досліджували процес десорбції. Зразок лігніну із соломи цукрової тростини має більший період вивільнення препарату, що свідчить про отриманий ефект пролонгації.
Посилання
Watanabe, T., Fujiwara, Y., Chan, F.K.L. (2020), “Current knowledge on non-steroidal anti-inflammatory drug-induced small-bowel damage: a comprehensive review”, J Gastroenterol, no 55, pp. 481–495.
Siddiqui, A.A., Iram, F., Siddiqui, S., Sahu, K. (2014), “Role of natural products in drug discovery process”, Int J Drug Dev Res, no 6(2), pp. 172–204.
Watkins, R., Wu, L., Zhang, C., Davis, R.M., Xu, B. (2015), “Natural product-based nanomedicine: recent advances and issues”, Int J Nanomed, no 10, pp. 6055.
Halysh, V., Trembus, I., Deykun, I., Ostapenko, A., Nikolaichuk, A., Ilnitska, G. (2018), “Development of effective technique for the disposal of the Prunus Armeniaca seed shells”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no 1(10), pp. 4–9.
Biliavskyi, S.A., Sarakhman, R.B., Halysh, V.V., Trus, I.M. (2018), “Optymizatsiia tekhnolohii oderzhannia sorbentiv z vidkhodiv roslynnoho pokhodzhennia”. Ekolohichni nauky, no 21. C. 212-217.
Halysh, V. V., Mukalo, Ye. O., Kozakevych, R. B., Kartel, M. T. (2016), “Oderzhannia ta vlastyvosti sorbtsiinykh materialiv medychnoho pryznachennia zi shkaralupy plodovykh kistochok”, Khimiia, fizyka ta tekhnolohiia poverkhni. no 7 (3), pp. 361-369.
Gupta, V.K., Nayak, A., Agarwal, S. (2015), “Bioadsorbents for remediation of heavy metals: Current status and their future prospects”, Environmental Engineering Research, no 20, pp. 1-18.
Carvalho, D.M.D., Sevastyanova, O., Queiroz, J.H.D., Colodette, J.L. (2016), “Cold alkaline extraction as a pretreatment for bioethanol production from eucalyptus, sugarcane bagasse and sugarcane straw”, Energy Conversion and management, no. 124, pp. 315–324.
Zhao, X., van der Heide, E., Zhang, T., Liu, D. (2010). “Delignification of sugarcane bagasse with alkali and peracetic acid and characterization of the pulp”, BioResources, no 5(3), pp. 1565-1580.
Halysh, V., Sevastyanova, O., de Carvalho, D.M., Riazanova, A.V., Lindström, M.E., Gomelya, M. (2019), “Effect of oxidative treatment on composition and properties of sorbents prepared from sugarcane residue”, Ind Crop Prod, no. 139, pp. 111566.
Horst, D. J., Behainne, J. J. R., Petter, R. R. (2011), “Analysis of hydrolysis yields by using different acids for bioethanol production from Brazilian woods”. In XVII International Conference on Industrial Engineering and Operations Management. Belo Horizonte, Brazil. pp. 4-7.
Kel'cev, N.V. (1976) Osnovy adsorbcionnoj tehniki [Fundamentals of adsorption technology], Moscow, Russia.
Pereira, P. H. F., Voorwald, H. C. J., Cioffi, M. O. H., Mulinari, D. R., Da Luz, S. M., Da Silva, M. L. C. P. (2011), "Sugarcane bagasse pulping and bleaching: Thermal and chemical characterization," BioRes. no. 6(3), pp. 2471-2482.
Sun, J.X., Sun, X.F., Sun, R.C., Su, Y.Q., (2004), “Fractional extraction and structural characterization of sugarcane bagasse hemicelluloses”, Carbohydrate Polymers. no. 56, pp. 195-204.
Belmokaddem, F.-Z., Pinel, C., Huber, P., Petit-Conil, M., Da Silva Perez, D., (2011), “Green synthesis of xylan hemicellulose esters”, Carbohydr. Res. no. 346(18), pp. 2896–2904.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Олена Севастьянова, Віта Василівна Галиш, Zhao Yadong
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
