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Artículo de método

Un método de congelación y descongelación para preparar hidrogeles de chitosan-poly (alcohol de vinilo) sin agentes reticulantes y estudios de liberación difluídor

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DOI:

10.3791/59636

14 de enero de 2020

En este artículo

Resumen

El método de congelación y descongelación se utiliza para producir hidrogeles de quitosano-polisino (alcohol de vinilo) sin agentes reticulantes. Para este método, es importante tener en cuenta las condiciones de congelación (temperatura, número de ciclos) y la relación polímero, que pueden afectar a las propiedades y aplicaciones de los hidrogeles obtenidos.

Resumen

Los hidrogeles de chitosan-poli (alcohol de vinilo) se pueden producir mediante el método de congelación de sin necesidad de reticulación. Las aplicaciones de estos sistemas están limitadas por sus características (por ejemplo, porosidad, flexibilidad, capacidad de hinchazón, carga de fármacos y capacidad de liberación de fármacos), que dependen de las condiciones de congelación y del tipo y la proporción de polímeros. Este protocolo describe cómo preparar hidrogeles a partir de quitosano y poli(alcohol de vinilo) a 50/50 p/p % de la composición del polímero y variar la temperatura de congelación (-4 oC, -20 oC, -80 oC) y ciclos de congelación (4, 5, 6 ciclos de congelación). Se obtuvieron espectros FT-IR, micrografía SEM y datos de porosimetría de hidrogeles. Además, se evaluó la capacidad de hinchazón y la carga y liberación de fármacos. Los resultados de las micrografías SEM y la porosimetría muestran que el tamaño de los poros disminuye, mientras que la porosidad aumenta a temperaturas más bajas. El porcentaje de hinchazón fue mayor a la temperatura de congelación menor. Se ha estudiado la liberación de difluunisal de los hidrogeles. Todas las redes mantienen la liberación de fármacos durante 30 h y se ha observado que un simple mecanismo de difusión regula la liberación difluunista según los modelos Korsmeyer-Peppas e Higuchi.

Introducción

Recientemente, los hidrogeles han atraído gran interés en el campo biomédico porque son redes tridimensionales con alto contenido de agua y son suaves y flexibles, por lo que pueden imitar los tejidos naturales fácilmente1. Además, no se disuelven en medio acuoso a temperatura fisiológica y pH, pero presentan una gran hinchazón2. Los hidrogeles pueden actuar como andamios de ingeniería de tejidos, productos de higiene, lentes de contacto y vendajes para heridas; porque pueden atrapar y liberar compuestos activos y drogas, se utilizan como sistemas de administración de medicamentos3. Dependiendo de....

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Protocolo

1. Preparación de hidrogeles de quitosano-PVA

  1. Prepare 2% (p/p) de chitosano y 10% (p/w) soluciones de PVA. Disolver 0,2 g de quitosano en 10 ml de solución COOH de 0,1 M CH3(previamente filtrada) a temperatura ambiente y mantener la agitación mecánica continua durante la noche. Disolver 1 g de PVA en 10 ml de agua destilada y remover a 80oC durante 1 h.
  2. Mezclar ambas soluciones 1:1 utilizando un agitador magnético hasta que sean homogéneos a temperatura ambiente, y verter las mezclas en los platos de Petri. Deje las muestras durante 2 h a presión atmosférica a desgasificación.
  3. Congelar los hidrogeles a -4 oC, -20 oC o -80 oC du....

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Resultados

Preparación de hidrogeles
Los hidrogeles Detosan-PVA se obtuvieron a -4oC, -20oC y -80oC con 4 ciclos de congelación y a -80oC con 5 y 6 ciclos de congelación por el método de congelación previamente notificado2. Todos los hidrogeles eran homogéneos, semitransparentes, flexibles y resistentes a la manipulación.

Caracterización FT-IR
Los espectros FT-IR se muestran e.......

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Discusión

El método de congelación-descongelación es un proceso adecuado para preparar hidrogeles biocompatibles enfocados en aplicaciones biomédicas, farmacéuticas o cosméticas34,35,36. La ventaja más importante de este método, en comparación con otros métodos bien conocidos para preparar hidrogeles, es que se evita el uso de agentes reticulantes, que podría causar una respuesta inflamatoria o efectos adversos en el cuerpo humano

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores están agradecidos a C. Luzuriaga por el apoyo en las mediciones de porosimetría. Autores también gracias al Ministerio de Economía y Competitividad de España por su apoyo financiero (Proyecto MAT2014-59116-C2-2-R) y PIUNA (ref. 2018-15). Los autores también quieren reconocer al Dr. Amir Maldonado, del Departamento de Física-UNISON, por su apoyo y comentarios útiles, y al Dr. SE Burruel-Ibarra, de DIPM-UNISON para imágenes SEM y Rubio Pharma y Asociados S. A. de C. V. por su apoyo financiero. ME Martínez-Barbosa desea agradecer a los proyectos CONACyT (México) No 104931 y No 256753, además del apoyo financiero de Red Temática de Nanociencias y Nanotecnologí....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Materiales:
Quitosano de peso molecular medioSigma-Aldrich448877Mw determinado por viscometría capilar (637.000 Da) y grado de desacetilación de 70%
Diflunisal (2'-4'-difluoro-4-hidroxi-3-bifenil-carboxílico)Ácido
Sigma-Aldrich1005706
Poli(alcohol vinílico)Sigma-Aldrich341584Mw 89,000-98,000, 99+% hidrolizado
Equipo:
Cressington Sputter Coater 108 autoTED PELLA INC
Cryodos LiofilizadorTelstar
Falcontubos Thermo Fisher Company
Espectroscopía FT-IRNicolet iS50en modo
LiofilizadorLABCONCO
Micromeritics Autopore IV 9500Micromeritics
Microscopio electrónico de barridoPemtron SS-300LV
espectrofotómetro UV-visibleAgilent 8453
acético glacial Merck ATR

Referencias

  1. Gyles, D. A., Castro, L. D., Silva, J. O. C., Ribeiro-Costa, R. M. A review of the designs and prominent biomedical advances of natural and synthetic hydrogel formulations. European Polymer Journal. 88 (01), 373-392 (2017).
  2. Abdel-Mohsen, aM., Aly, aS., Hrdina, R., Montaser, aS., Hebeish, a

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Hidrogeles de quitosano y PVAEstudios de liberaci n de f rmacosEspectroscopia FT IRCapacidad de hinchamientoAn lisis del tama o de poroCarga de diflunisalCaracterizaci n de hidrogelesEfectos de la temperatura de congelaci nLibre de agentes de reticulaci n