Controlled release of antibiotic in the electrospinning polycaprolactone fibrous scaffold

Elektropredenje kao relativno novija tehnika i pojavom nanotehnologije nalazi sve veću primjenu u odnosu na konvencionalne metode dobivanja vlakana. Elektroispredeni vlaknasti materijali nalaze primjenu u biomedicini i kao nosači lijekova, stoga imaju potencijalni doprinos učinkovitijem i uspješnijem liječenju različitih bolesti. U radu je istražen utjecaj antibiotika Cefuroxim na svojstva elektroispredenog polikaprolaktona (PCL) u cilju sprečavanju infekcija oka nakon kirurškog zahvata. Postupkom elektroispredanja dobiveni su PCL/CFU vlaknasti nosači u koje je dodan CFU u koncentraciji od 1 , 2 , 5 i 10 mas. %. Vlakna su dobivena elektroispredanjem iz 10 % - tne otopine polikaprolaktona koja je dobivena otapanjem PCL –a u glacijalnoj octenoj kiselini i acetonu u volumnom omjeru 8:2 u koju je dodan odgovarajući postotak lijeka. Elektroispredanje ovih vlakana provedeno je elektroispredanjem pri naponu 15 – 16 kV, brzine protoka otopine bila je 1 mL/h i udaljenost od vrha igle do kolektora iznosila je 18 cm. Vijeme elektroispredanja je 4h. Dobiveni matovi s lijekom karakterizirani su sljedećim tehnikama: diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom (FTIR), pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM) i UV – VIS spektroskopijom pomoću koje se pratilo otpuštanje lijeka iz vlaknastih nosača. Utvrđeno je da se promjer nanovlakana povećava dok se promjer deformacija smanjuje povećanjem koncentracije lijeka. Promjene nastale kod toplinskih svojstava materijala ukazuju na kompatibilnost polimera i CFU. U konačnici izbor koncentracije cefuroxima uz optimizaciju parametara kod elektroispredanja omogućava izradu elektroispredenog materijala prema potrebama u terapiji oka.Electrospinning as a relatively new technique and with evaluation of nanotechnology is finding greater application in fibers preparation compared by conventional methods of fiber preparation. Electrospun fibrous materials find application in biomedicine as drug carriers and therefore has a potential contribution to more effective and more successful treatment of various diseases. In this work the effect of the antibiotic Cefuroxim (CFU) on the properties of electrospun polycaprolactone (PCL) has been investigated in the aim of prevention of eye infections after a surgical procedure. Electrospun PCL/CFU fiber scaffolds are prepared by electrospinning with addition of the CFU in concentration of 1, 2, 5 and 10 wt%. First the PCL polymer solution are prepared in a mixture of glacial acetic acid and acetone in a volume ratio of 8:2 by constant stirring of a 10% PCL for 24 and after that in this PCL polymer solution the antibiotic is incorporated. The processing parameters were: electrical voltage of 15-16 kV, flow rate of 1 mL/h and needle tip to collector distance of 18 cm. The electrospun scaffolds were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and the release of the CFU from the scaffolds is obtained by UV-Vis spectroscopy. It was found that the diameter of the nanofibers increases, the diameter of the beads or deformations is reduced by increasing the drug concentration. Changes in the thermal properties of the material indicate the compatibility of the polymer and CFU. Finally, the choice of cefuroxime concentration allows the production of electrospun material according to the needs in eye therap