Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

fa طراحی و ارزیابی هیدروژل تزریق‌پذیر ژلاتین/آلژینات حاوی سیپروفلوکساسین برای درمان عفونت‌های واژینال: یک مطالعه آزمایشگاهی Design and Evaluation of an Injectable Gelatin/Alginate Hydrogel Loaded with Ciprofloxacin for Vaginal Infection Therapy: A Laboratory Study زنان Gynecology پژوهشي Research چکیده <a name="_Hlk113374001">زمینه و هدف:</a> عفونت‌های واژینال از مشکلات شایع در میان زنان هستند که اغلب توسط باکتری‌هایی مانندEscherichia coli  و Staphylococcus aureus ایجاد می‌شوند. درمان‌های موضعی رایج محدودیت‌هایی از جمله زمان ماندگاری کوتاه دارو، نیاز به مصرف مکرر و تحریکات موضعی دارند. لذا مطالعه حاضر با هدف طراحی و ارزیابی هیدروژل تزریق‌پذیر ژلاتین/آلژینات حاوی سیپروفلوکساسین برای بهبود درمان این عفونت‌ها انجام شد. مواد و روش‌ها: در مطالعه آزمایشگاهی حاضر، هیدروژل‌هایی با غلظت‌های مختلف ژلاتین و آلژینات، همراه با بارگذاری سیپروفلوکساسین تهیه شدند و ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها شامل مورفولوژی، درصد تورم و رفتار رئولوژیکی برسی شد. پروفایل رهایش دارو تحلیل و و فعالیت ضدباکتریایی هیدروژل بهینه‌ در برابر E.coli و S.aureus با تعیین حداقل غلظت مهاری و حداقل دُز کشندگی ارزیابی گردید. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها از آزمون‌های Shapiro–Wilk، Brown–Forsythe و تحلیل واریانس یک‌طرفه استفاده شد. یافته‌ها: تحلیل‌های مقایسه‌ای نشان داد که هیدروژل تزریق‌پذیر آلژینات/ژلاتین با نسبت وزنی/حجمی ۶:۶ دارای ساختاری یکنواخت و رهایش کنترل‌شده دارو است و زیست‌سازگاری بالاتری نسبت به سایر فرمولاسیون‌های دارد. آزمون‌های ضدباکتریایی نشان دادند که هیدروژل حاوی سیپروفلوکساسین قادر به مهار رشد هر دو باکتری مورد آزمایش بوده و عملکردی مشابه سیپروفلوکساسین آزاد دارد، در حالی که سمیت آن به‌طور قابل‌توجهی کمتر است (0111/0=p). نتیجه‌گیری: فرمولاسیون هیدروژل تزریق‌پذیر ژلاتین/آلژینات می‌تواند یک سامانه دارورسانی مؤثر برای درمان موضعی عفونت‌های واژینال باشد. این سیستم با افزایش زمان ماندگاری دارو در محل، اثربخشی درمان را بهبود می‌بخشد و احتمالاً می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های درمانی رایج باشد. واژه‌های کلیدی: دارورسانی، سیپروفلوکساسین، هیدروژل تزریق‌پذیر، ژلاتین، آلژینات، عفونت واژینال ارجاع: بشیری برازنده م، گل‌کار ع، تابش ه، فرزانه ف. طراحی و ارزیابی هیدروژل تزریق‌پذیر ژلاتین/آلژینات حاوی سیپروفلوکساسین برای درمان عفونت‌های واژینال: یک مطالعه آزمایشگاهی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، سال 1404، دوره 24، شماره 8، صفحات: 708-649. <a name="_Hlk114425361">Background and Objectives: </a>Vaginal infections are common among women and are often caused by bacteria such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Conventional topical treatments have limitations, including short drug retention time, the need for frequent administration, and local irritation. This study aimed to design and evaluate a gelatin/alginate injectable hydrogel loaded with ciprofloxacin to improve the treatment of these infections. Materials and Methods: In this laboratory study, hydrogels with different concentrations of gelatin and alginate, loaded with ciprofloxacin, were prepared. Their physical properties, including morphology, swelling ratio, and rheological behavior, were assessed. Drug release profiles were analyzed, and the antibacterial activity of the optimized hydrogel against E.coli and S.aureus was evaluated by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Data were analyzed using the Shapiro–Wilk, Brown–Forsythe tests, and one-way analysis of variance (ANOVA). Results: Comparative analyses showed that the gelatin/alginate injectable hydrogel with a 6:6 weight/volume ratio exhibited a uniform structure and controlled drug release, with higher biocompatibility compared to other formulations. Antibacterial tests indicated that the ciprofloxacin-loaded hydrogel effectively inhibited the growth of both tested bacteria and showed similar performance to free ciprofloxacin, while its cytotoxicity was significantly lower (p=0.0111). Conclusion: The gelatin/alginate injectable hydrogel formulation can serve as an effective drug delivery system for the topical treatment of vaginal infections. By prolonging local drug retention, it enhances therapeutic efficacy and can be a suitable alternative to conventional treatments. Keywords: Drug delivery, Ciprofloxacin, Injectable hydrogel, Gelatin, Alginate, Vaginal infection Funding: This study was funded by the Preventative Gynecology Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, under contract number 02-43007991. Conflict of interest: None declared. Ethical considerations: The Ethics Committee of Shahid Beheshti University of Medical Sciences approved the study (IR.SBMU.RETECH.REC.1402.704). Authors’ Contributions: - Conceptualization: Hadi Tabesh - Methodology: Mostafa Bashiri Barazandeh, Ali Golkar - Data collection: Mostafa Bashiri Barazandeh, Ali Golkar - Formal analysis: Mostafa Bashiri Barazandeh, Ali Golkar - Supervision: Hadi Tabesh, Farah Farzaneh - Project administration: Hadi Tabesh, Farah Farzaneh - Writing – original draft: Mostafa Bashiri Barazandeh, Ali Golkar - Writing – review & editing: Mostafa Bashiri Barazandeh, Ali Golkar <v:roundrect arcsize="0" id="Rounded_x0020_Rectangle_x0020_6" o:gfxdata="UEsDBBQABgAIAAAAIQC75UiUBQEAAB4CAAATAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbKSRvU7DMBSF dyTewfKKEqcMCKEmHfgZgaE8wMW+SSwc27JvS/v23KTJgkoXFsu+P+c7Ol5vDoMTe0zZBl/LVVlJ gV4HY31Xy4/tS3EvRSbwBlzwWMsjZrlprq/W22PELHjb51r2RPFBqax7HCCXIaLnThvSAMTP1KkI +gs6VLdVdad08ISeCho1ZLN+whZ2jsTzgcsnJwldluLxNDiyagkxOquB2Knae/OLUsyEkjenmdzb mG/YhlRnCWPnb8C898bRJGtQvEOiVxjYhtLOxs8AySiT4JuDystlVV4WPeM6tK3VaILeDZxIOSsu ti/jidNGNZ3/J08yC1dNv9v8AAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEArTA/8cEAAAAyAQAACwAAAF9y ZWxzLy5yZWxzhI/NCsIwEITvgu8Q9m7TehCRpr2I4FX0AdZk2wbbJGTj39ubi6AgeJtl2G9m6vYx jeJGka13CqqiBEFOe2Ndr+B03C3WIDihMzh6RwqexNA281l9oBFTfuLBBhaZ4ljBkFLYSMl6oAm5 8IFcdjofJ0z5jL0MqC/Yk1yW5UrGTwY0X0yxNwri3lQgjs+Qk/+zfddZTVuvrxO59CNCmoj3vCwj MfaUFOjRhrPHaN4Wv0VV5OYgm1p+LW1eAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA6MivNHcEAAAxEwAA HwAAAGNsaXBib2FyZC9kcmF3aW5ncy9kcmF3aW5nMS54bWzsWF9T4zYQf+9Mv8OOntqZgzghCSE9 cwM5wl0HKEOgL50+bGzZFsiSKyn/+PRdyYGElF4vXDt9iTNJVt7Vave3q/XK7z/MSwlTbqzQKmbN /YgBV4lOhcpjdnc73OsxsA5VilIrHrMFt+zD8fffvcd+brAqRAKkQdk+xqxwruo3GjYpeIl2X1dc ES/TpkRHQ5M3UoMz0lzKRiuKuo0ShWLHK1Uf0SFMjHiDKqmTB54OUE3RkkqZ9NfvLG2Uybdrxr6a nptqVF0bb3lyNb02INKYEXIKS4KINZaMpRgNGxuz8pWCeWZKL6+zDOYxO+xG0VGHwSJmvWavd9SN anV87iAhfvcgOoiatFZCEu32Qa/bWa5X/PJlDUlx9mUdZGRtDBFrBtrKm6emf/W4++TxjZ6olKdw wxNKlVxy6D6D8DTNVhcUIgtKDwqS4SfG6FnBMbWUdl6aViUwa/GA12omITyeXeqUwMWJ0yFl/h3c nn3GfmWsO+e6BE/EzHifvENhNZxeWOdxyNNllDG9Z5CVkvJ+ihJCmEjbUpCoJ31+ltVSpEMhZRiY fDyQBmhazIbhWvr/QkwqmMXsqNPqBAte8Oy6iihcr6kIPoRs9ECfqTTQDoWsabJSqoC8Xaazm49C uN38VKcLb+2Y/gl/owkTSjsqFUQU2jwymFEBiJn9Y4KGM5CfFYXyqNluk5gLg3bnsEUDs84Zr3NQ JaQqZo5BTQ4cjWjKpDIiL2ilZnBe6ROKeyZcnSe1Td46ad3ILSQPjgXLyRFAmVMxu5/YOnhSjaok IF8l14mrgW92PGxL1NYlTrIQaEuyztayvWdBuhv4Pr51ATBesaFFJWV1zLjauxtRyXyk/UuzYOxd gAduyKAo+MKzjLKK0inYLNEJBW5R8QwTyu9bUXILV3wGN7pExaBCpS0xohZ9urT5O1Gbvi2i2sQV LimGWApJ5aBJtTop0FgeYhX0c/wPlSd2TfkVPqKier6y2AMcUPZEfW1Y3FozeO+wt4wGoelBdccD 4Qgerfq+OFBU6LeG+28xb9IyT3AH2kv+j4gPUIqxEWugtKJhCJ8PZ5uCSL8boBzQjc0wvkD6FF7H uv2E8luwhq/GOOR1ndE7iF9swH9I51O0hTACTtH4vZLyAi7fwbmWD2jg5B3c4pjbAj69gyEaEiD+ cP9NcdlVGqoC24TmI7ciV/QQSuGMnsuTUHZAZ3QHPqt739eMqa0556FeN05kLhQ6Dp8WqdE5l3Ch 0XdAM+EKGIjK6EzqOSZU26n/hV/Ry0tS5Ws/VTS4LTg9PRd9OIELHGuDTpsFjNwkXWwbcmqXd4+Y VenbLvA/ww1mFtU9qrcUwN1G23KjbVnOdrm9SmyitsvtOyWmcElVaZSIXXJTI/iii3q9h/qmfhWo qev8BK02/ND7sQ/d3tHeYdTbh9/oeW7F7xsx4Cq9pk7g5rWzw66PXeX9VyX9CsxwTKCjoD8yPJ9i J5aPKn+arw+Q9TGXJPzLjcbGy6Iwdflyy7+RWh8f/wkAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhALY7BCJU BgAACxoAABoAAABjbGlwYm9hcmQvdGhlbWUvdGhlbWUxLnhtbOxZS28bNxC+F+h/WOy9sd6KjciB rUfcxk6CSEmRI6WldhlzlwuSsqNbkRwLFCiaFj00QG89FG0DJEAv6a9xm6JNgfyFDrkPkRJVO0YK GEEswNid/WY4nJn9huReufogpt4R5oKwpONXL1V8DycTFpAk7Ph3RoOPLvuekCgJEGUJ7vhzLPyr 2x9+cAVtTShJxwzxYBThGHtgKBFbqONHUqZbGxtiAmIkLrEUJ/BsyniMJNzycCPg6BgGiOlGrVJp bcSIJP42WJTKUJ/Cv0QKJZhQPlRmsJegGEa/OZ2SCdbY4LCqEGIuupR7R4h2fLAZsOMRfiB9jyIh 4UHHr+g/f2P7ygbaypWoXKNr6A30X66XKwSHNT0mD8floI1Gs9HaKe1rAJWruH673+q3SnsagCYT mGnmi2mzubu522vmWAOUXTps99q9etXCG/brKz7vNNXPwmtQZr+xgh8MuhBFC69BGb65gm802rVu w8JrUIZvreDblZ1eo23hNSiiJDlcQVearXq3mG0JmTK654RvNhuDdi03vkBBNZTVpYaYskSuq7UY 3Wd8AAAFpEiSxJPzFE/RBGqyiygZc+LtkzCCwktRwgSIK7XKoFKH/+rX0Fc6ImgLI0Nb+QWeiBWR 8scTE05S2fE/Aau+AXn94qfXL555Jw+fnzz89eTRo5OHv2SGLK09lISm1qsfvvznyWfe38++f/X4 azdemPg/fv7899++cgNhposQvPzm6Z/Pn7789ou/fnzsgO9wNDbhIxJj4d3Ax95tFsPEdAhsz/GY v5nGKELE1NhJQoESpEZx2O/LyELfmCOKHLhdbEfwLgeKcQGvze5bDg8jPpPEYfF6FFvAA8boLuPO KFxXYxlhHs2S0D04n5m42wgducbuosTKb3+WArcSl8luhC03b1GUSBTiBEtPPWOHGDtmd48QK64H ZMKZYFPp3SPeLiLOkIzI2KqmhdIeiSEvc5eDkG8rNgd3vV1GXbPu4SMbCW8Fog7nR5haYbyGZhLF LpMjFFMz4PtIRi4nh3M+MXF9ISHTIabM6wdYCJfOTQ7zNZJ+HejFnfYDOo9tJJfk0GVzHzFmInvs sBuhOHVhhySJTOzH4hBKFHm3mHTBD5j9hqh7yANK1qb7LsFWuk9ngzvArKZLiwJRT2bckctrmFn1 O5zTKcKaaoD4LT6PSXIquS/RevP/pXUg0pffPXHM6qIS+g4nzjdqb4nG1+GWybvLeEAuPnf30Cy5 heF1WW1g76n7PXX77zx1r3uf3z5hLzga6FstFbOlul64x2vX7VNC6VDOKd4XeukuoDMFAxAqPb0/ xeU+Lo3gUr3JMICFCznSOh5n8lMio2GEUljfV31lJBS56VB4KROw7Ndip22Fp7P4gAXZdrVaVVvT jDwEkgt5pVnKYashM3SrvdiClea1t6HeKhcOKN03ccIYzHai7nCiXQhVkPTGHILmcELP7K14senw 4rIyX6RqxQtwrcwKLJ08WHB1/GYDVEAJdlSI4kDlKUt1kV2dzLeZ6XXBtCoA1hFFBSwyval8XTs9 Nbus1M6QacsJo9xsJ3RkdA8TEQpwXp1KehY33jTXm4uUWu6pUOjxoLQWbrQv/5cX58016C1zA01M pqCJd9zxW/UmlMwEpR1/Ctt+uIxTqB2hlryIhnBgNpE8e+HPwywpF7KHRJQFXJNOxgYxkZh7lMQd X02/TANNNIdo36o1IIQL69wm0MpFcw6SbicZT6d4Is20GxIV6ewWGD7jCudTrX5+sNJkM0j3MAqO vTGd8dsISqzZrqoABkTA6U81i2ZA4DizJLJF/S01ppx2zfNEXUOZHNE0QnlHMck8g2sqL93Rd2UM jLt8zhBQIyR5IxyHqsGaQbW6adk1Mh/Wdt3TlVTkDNJc9EyLVVTXdLOYNULRBpZieb4mb3hVhBg4 zezwGXUvU+5mwXVL64SyS0DAy/g5uu4ZGoLh2mIwyzXl8SoNK87OpXbvKCZ4imtnaRIG67cKs0tx K3uEczgQnqvzg95y1YJoWqwrdaRdnyYOUOqNw2rHh88DcD7xAK7gA4MPspqS1ZQMruCrAbSL7Ki/ 4+cXhQSeZ5ISUy8k9QLTKCSNQtIsJM1C0iokLd/TZ+LwHUYdh/teceQNPSw/Is/XFvb3m+1/AQAA //8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAnGZGQbsAAAAkAQAAKgAAAGNsaXBib2FyZC9kcmF3aW5ncy9fcmVs cy9kcmF3aW5nMS54bWwucmVsc4SPzQrCMBCE74LvEPZu0noQkSa9iNCr1AcIyTYtNj8kUezbG+hF QfCyMLPsN7NN+7IzeWJMk3ccaloBQae8npzhcOsvuyOQlKXTcvYOOSyYoBXbTXPFWeZylMYpJFIo LnEYcw4nxpIa0cpEfUBXNoOPVuYio2FBqrs0yPZVdWDxkwHii0k6zSF2ugbSL6Ek/2f7YZgUnr16 WHT5RwTLpRcWoIwGMwdKV2edNS1dgYmGff0m3gAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAu+VIlAUB AAAeAgAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAA IQCtMD/xwQAAADIBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAADYBAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAA IQDoyK80dwQAADETAAAfAAAAAAAAAAAAAAAAACACAABjbGlwYm9hcmQvZHJhd2luZ3MvZHJhd2lu ZzEueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALY7BCJUBgAACxoAABoAAAAAAAAAAAAAAAAA1AYAAGNsaXBi b2FyZC90aGVtZS90aGVtZTEueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAJxmRkG7AAAAJAEAACoAAAAAAAAA AAAAAAAAYA0AAGNsaXBib2FyZC9kcmF3aW5ncy9fcmVscy9kcmF3aW5nMS54bWwucmVsc1BLBQYA AAAABQAFAGcBAABjDgAAAAA= " style="position:absolute; left:0; text-align:left; margin-left:4px; margin-top:1px; width:496.3pt; height:34.95pt; z-index:251664896; v-text-anchor:top"> <v:textbox> <table width="100%"> <tbody> <tr> <td> <div>Citation: Bashiri Barazandeh M, Golkar A, Tabesh H, Farzaneh F. Design and Evaluation of an Injectable Gelatin/Alginate Hydrogel Loaded with Ciprofloxacin for Vaginal Infection Therapy: A Laboratory Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2025; 24 (8): 689-708. [Farsi]</div> </td> </tr> </tbody> </table> </v:textbox> <w:wrap anchorx="margin"> </w:wrap></v:roundrect>   دارورسانی, سیپروفلوکساسین, هیدروژل تزریق‌پذیر, ژلاتین, آلژینات, عفونت واژینال Drug delivery, Ciprofloxacin, Injectable hydrogel, Gelatin, Alginate, Vaginal infection 689 708 http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7033-2&slc_lang=fa&sid=1 Mostafa Bashiri Barazandeh مصطفی بشیری برازنده mostafa.bashiri@ut.ac.ir 6900319475328460061839 0009-0003-2346-0480 No University of Tehran دانشگاه تهران Ali Golkar علی گل‌کار ali.golkar@ut.ac.ir 6900319475328460061840 0009-0000-8748-3698 No University of Tehran دانشگاه تهران Hadi Tabesh هادی تابش hadi.tabesh@ut.ac.ir 6900319475328460061841 6900319475328460061841 Yes University of Tehran دانشگاه تهران Farah Farzaneh فرح فرزانه f_farzaneh@sbmu.ac.ir 6900319475328460061842 6900319475328460061842 No Shahid Beheshti University of Medical Sciences دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی