1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Коллоидный журнал
  4. T. 85, № 3, 2023

Коллоидный журнал, 2023, T. 85, № 3, стр. 296-306

Наноэмульсии полиоксиэтилен (4) лаурилового эфира с солюбилизированным основанием хлоргексидина

Н. М. Задымова 1, *, А. А. Малашихина 1

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет
119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, строение 3, химический факультет, Россия

* E-mail: zadymova@colloid.chem.msu.ru

Поступила в редакцию 07.02.2023
После доработки 04.03.2023
Принята к публикации 07.03.2023

Аннотация

Получены наноэмульсии (НЭ) простого состава, в которых полиоксиэтилен (4) лауриловый эфир (Бридж L4, Бр-4) является дисперсной фазой и стабилизатором, а вода − дисперсионной средой. Изучены свойства НЭ: распределение частиц по размерам, солюбилизационная емкость и транспортные свойства по отношению к липофильному биоциду основанию хлоргексидина (ХГ). Подтверждена агрегативная устойчивость НЭ в течение длительного времени (месяцы) и эффективный массоперенос ХГ частицами дисперсной фазы НЭ в водной среде. Обнаружен уникальный эффект самопроизвольного уменьшения размеров капель НЭ при солюбилизации ХГ, при этом их средний диаметр уменьшается с 52 ± 6 до 19 ± 3 нм. Причиной эффекта является образование на поверхности капель комплексов между молекулами Бр-4 и ХГ, которые лучше растворимы в воде, нежели Бр-4. Молекулы Бридж L4, вошедшие в состав комплексов, переносятся с поверхности капель в дисперсионную среду, что и приводит к уменьшению размеров. Комплексообразование происходит за счет образования множественных водородных связей N⋅⋅⋅H⋅⋅⋅O. В полиоксиэтилированном слое капель Бр-4 локализовано от 84 до 96% солюбилизированного в НЭ биоцида, что также обусловлено Н-связями.

Ключевые слова: прямые наноэмульсии, Бридж L4, основание хлоргексидина, солюбилизация, агрегативная устойчивость, транспортные свойства, водородные связи

Список литературы

  1. Gomes C.F., Gomes J.H., da Silva E.F. Bacteriostatic and bactericidal clays: An overview // Environmental Geochemistry and Health. 2020. V. 42. № 11. P. 3507–3527. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00628-w

  2. Najmeh Shams, Mohammad Ali Sahari. Nanoemulsions: Preparation, structure, functional properties and their antimicrobial effects // Applied Food Biotechnology. 2016. V. 3. № 3. P. 138−149. https://doi.org/10.22037/afb.v3i3.11773

  3. Gupta A., Eral B., Hatton T.A., Doyle P.S. Nanoemulsions: Formation, properties and applications // Soft Matter. 2016. V. 12. № 11. P. 2826−2841. https://doi.org/10.1039/c5sm02958a

  4. Horstmann Risso N., Ottonelli Stopiglia C. D, Oliveira M.T., Haas S.E., Ramos Maciel T., Reginatto Lazzari N., Kelmer E.L., Pinto Vilela J.A., Beckmann D.V. Chlorhexidine nanoemulsion: A new antiseptic formulation // International Journal of Nanomedicine. 2020. V. 15. P. 6935–6944. https://doi.org/10.2147/IJN.S228280

  5. Malode G.P., Ande S.N., Chavhan S.A., Bartare S.A., Malode L.L., Manwar J.V., Bakal R.L. A critical reveiw on nanoemulsion: Advantages, techniques and characterization // World Journal of Advanced Research and Reviews. 2021. V. 11. № 03. P. 462–473. https://doi.org/10.30574/wjarr.2021.11.3.0431

  6. Solans C., Izquierdo P., Nolla J., Azemar N., Garcia-Celma M.J. Nanoemulsions // Current Opinion in Colloid and Interface Science. 2005. V. 10. № 3−4. P. 102−110. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2005.06.004

  7. Королёва М.Ю., Юртов Е.В. Наноэмульсии: свойства, методы получения и перспективные области применения // Успехи химии. 2012. Т. 81. № 1. С. 21−43. https://doi.org/10.1070/RC2012v081n01ABEH004219

  8. Chuesiang P., Siripatrawan U., Sanguandeekul R., McLandsborough L.A., McClements D.J. Optimization of cinnamon oil nanoemulsions using phase inversion temperature method: Impact of oil phase composition and surfactant concentration // Journal of Colloid and Interface Science. 2018. V. 514. P. 208−216. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.11.084

  9. Liang R., Xu S., Shoemaker C.F., Li Y., Zhong F., Huang Q. Physical and antimicrobial properties of peppermint oil nanoemulsions // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012. V. 60. № 30. P. 7548−7555. https://doi.org/10.1021/jf301129k

  10. Moradi S., Barati A. Essential oils nanoemulsions: Preparation, characterization and study of antibacterial activity against Escherichia coli // International Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2019. V. 15. № 3. P. 199−210.

  11. Ghosh V., Mukherjee A., Chandrasekaran N. Ultrasonic emulsification of food-grade nanoemulsion formulation and evaluation of its bactericidal activity // Ultrasonics Sonochemistry. 2012. V. 20. № 1. P. 338−344. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.08.010

  12. Donsì F., Annunziata M., Vincensi M., Ferrari G. Design of nanoemulsion-based delivery systems of natural antimicrobials: Effect of the emulsifier // Journal of Biotechnology. 2012. V. 159. № 4. P. 342−350. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2011.07.001

  13. Wulansari A., Jufri M., Budianti A. Studies on the formulation, physical stability, and in vitro antibacterial activity of tea tree oil (Melaleuca alternifolia) nanoemulsion gel // International Journal of Applied Pharmaceutics. 2017. V. 9. № 1. P. 135−139. https://doi.org/10.22159/ijap.2017.v9s1.73_80

  14. Sonu K.S., Mann B., Sharma R., Kumar R., Singh R. Physico-chemical and antimicrobial properties of d‑limonene oil nanoemulsion stabilized by whey protein–maltodextrin conjugates // J. Food Sci. Technol. 2018. V. 55. № 7. P. 2749–2757. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3198-7

  15. Fu X., Gao Y., Yan W., Zhang Z., Sarker S., Yin Y., Liu Q., Feng J., Chen J. Preparation of eugenol nanoemulsions for antibacterial activities // RSC Adv. 2022. V. 12. P. 3180–3190. https://doi.org/10.1039/d1ra08184e

  16. Lallemand F., Daull P., Benita S., Buggage R., Garrigue J.S. Successfully improving ocular drug delivery using the cationic nanoemulsion, Novasorb // Journal of Drug Delivery. 2012. Article ID 604204. P. 1−17. https://doi.org/10.1155/2012/604204

  17. Lee V.A., Ramalingam K., Rawls H.R., Amaechi T. Anti-cariogenic effect of a cetylpyridinium chloride-containing nanoemulsions // Journal of Dentistry. 2010. V. 38. № 9. P. 742−749. https://doi.org/10.1016/j.jdent.2010.06.001

  18. Dolgachev V.A., Ciotti S., Eisma R., Grason S., Wilkinson J., Baker J.R., Hemmila M.R. Nanoemulsion therapy for burn wounds is effective as a topical antimicrobial against Gram-negative and Gram-positive bacteria // Journal of Burn Care & Research. 2016. V. 37. № 2. P. e104−e114. https://doi.org/10.1097/BCR.0000000000000217

  19. Cao Z., Spilker T., Fan Y., Kalikin L.M., Ciotti S.M., LiPuma J.J., Makidon P.E., Wilkinson J.E., Baker J.R., Wang S.H. Nanoemulsion is an effective antimicrobial for methicillin-resistant Staphylococcus aureus in infected wounds // Nanomedicine. 2017. V. 12. № 10. P. 1177–1185. https://doi.org/10.2217/nnm-2017-0025

  20. Daull P., Lallemand F.J., Garrigue S. Benefits of cetalkonium chloride cationic oil-in-water nanoemulsions for topical ophthalmic drug delivery // Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2014. V. 66. № 4. P. 531−541. https://doi.org/10.1111/jphp.12075

  21. Rao J., McClements D.J. Lemon oil solubilization in mixed surfactant solutions: Rationalizing microemulsion & nanoemulsion formation // Food Hydrocolloids. 2012. V. 26. № 1. P. 268–276. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.06.002

  22. Zhao Q., Ho C.T., Huang Q. Effect of ubiquinol-10 on citral stability and off-flavor formation in oil-in-water (O/W) nanoemulsions // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2013. V. 61. № 31. P. 7462−7469. https://doi.org/10.1021/jf4017527

  23. Tian H., Li D., Xu T., Hu J. Citral stabilization and characterization of nanoemulsions stabilized by a mixture of gelatin and Tween 20 in an acidic system // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2016. V. 97. № 9. P. 2991−2998. https://doi.org/10.1002/jsfa.8139

  24. Задымова Н.М., Тао М., Потешнова М.В. Прямые наноэмульсии Твин 85 с инкорпорированным основанием хлоргексидина // Коллоид. журн. 2018. Т. 80. № 2. С. 168−176. https://doi.org/10.7868/S0023291218020052

  25. Задымова Н.М., Куруленко В.В. Наноэмульсии с инкорпорированным липофильным лекарственным веществом фелодипином и микрогетерогенные полимерные адгезивные матрицы на их основе // Коллоид. журн. 2022. Т. 84. № 1. С. 23−33. https://doi.org/10.31857/S0023291222010141

  26. Задымова Н.М., Кармашева Н.В., Потешнова М.В., Цикурина Н.Н. Новый метод определения растворимости липофильных неионногенных ПАВ в воде // Коллоид. журн. 2002. Т. 64. № 4. С. 449−454. https://doi.org/10.1023/A:1016803616982]

  27. https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1677234737&tld=ru&lang=en&name=Zetatrac.pdf&text=принцип %20работы%20Micro.

  28. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 2007.

  29. Задымова Н.М., Ямпольская Г.П. Термодинамически устойчивые дисперсные системы // Практикум по коллоидной химии. Ред. Куличихин В.Г., Москва, Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2012. Гл. 6. С. 141−172.

  30. Edwards D.A., Luthy R.G., Liu Z. Solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons in micellar nonionic surfactant solutions // Environ. Sci. Technol. 1991. V. 25. № 1. P. 127−133. https://doi.org/10.1021/ES00013A014

  31. Задымова Н.М., Цикурина Н.Н., Потешнова М.В. Солюбилизация перфтордекалина в водных растворах додекаоксиэтилированного нонилфенола // Коллоид. журн. 2003. Т. 65. № 3. С. 347–351.

  32. Москва В.В. Водородная связь в органической химии // Соросовский образовательный журнал. 1999. Т. 5. № 2. С. 58−64.

  33. Chlorhexidine Base. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ compound/Nolvasan.

  34. Brij L4. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/ 78933#section=Chemical-and-Physical-Properties. Accessed Jan. 23, 2023.

  35. Musial W., Voncina B., Pluta J., Kokol V. The study of release of chlorhexidine from preparations with modified thermosensitive poly-N-isopropylacrylamide microspheres // The Scientific World Journal. 2012. Article ID 243707. https://doi.org/10.1100/2012/243707

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Коллоидный журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал