Эндометрит крупного рогатого скота остается одной из ключевых проблем воспроизводства, значительно снижая фертильность и продуктивность животных. Несмотря на наличие различных терапевтических подходов, их эффективность часто ограничена, что создает потребность в инновационных решениях.
Исследователи из Frontiers in Veterinary Science представили революционную разработку — термочувствительный гидрогель с суспензией энрофлоксацина для внутриматочного введения (Enro-TSH). Эта инновационная система объединяет преимущества термореактивного гидрогеля и суспензионной формулировки, обещая значительно улучшить терапию эндометрита у КРС.
Уникальная технология доставки препарата
Авторы исследования создали сложную матричную систему, используя 16% Poloxamer 407 и 0.5% Poloxamer 188 в качестве гелевой основы, а Carbopol 941 — как суспендирующий агент. Особое внимание было уделено оптимизации концентрации Carbopol 941, которую варьировали от 0.00% до 0.14%.
После детального анализа реологических свойств, объемного соотношения седиментации, профилей высвобождения in vitro и микроструктуры исследователи определили оптимальную концентрацию Carbopol в 0.08%. Эта формулировка (Enro-TSH-Car8) продемонстрировала идеальный баланс между стабильностью суспензии и реологическими характеристиками.
Результаты впечатляют: оптимизированная формулировка показала вязкость 6.04 ± 0.59 Па·с при 4°C, 7.22 ± 0.31 Па·с при 25°C и резко возрастающую до 785 ± 42.46 Па·с при 38.5°C. Температура желирования составила 35.60 ± 0.75°C, а время желирования — 123 ± 8 секунд.
Контролируемое высвобождение активного вещества
Одним из ключевых достижений стала разработка системы контролируемого высвобождения энрофлоксацина. При исследовании in vitro с использованием 0.9% раствора хлорида натрия авторы получили кумулятивную скорость высвобождения 48.73 ± 2.61% через 12 часов и 94.1 ± 3.89% через 24 часа.
Особенно интересным оказался механизм высвобождения препарата. Согласно публикации, кумулятивный профиль высвобождения от 1 до 24 часов точно соответствовал кинетическому уравнению нулевого порядка (R² = 0.991). Исследователи выявили, что высвобождение препарата происходит по двум различным механизмам: с 1 до 6 часов — согласно модели Ritger-Peppas (эрозия матрикса), а с 6 до 24 часов — по модели Higuchi (диффузионный механизм).
Сканирующая электронная микроскопия лиофилизированной формулировки показала, что ни энрофлоксацин, ни Carbopol существенно не влияют на микроструктуру геля, подтверждая стабильность системы.
По данным авторов, разработанная формулировка использует самое низкое из описанных в литературе содержание Poloxamer 407 (16%) при сохранении оптимальных функциональных характеристик. Кроме того, гидрогель с энрофлоксацином демонстрирует мягкое значение pH (7.0 ± 0.2), что особенно важно для внутриматочного применения.
Эта инновационная технология открывает новые перспективы в лечении эндометрита у крупного рогатого скота, предлагая более эффективную и пролонгированную доставку антибиотика непосредственно к очагу инфекции.