Desarrollo, caracterización y evaluación de sistemas de líquidos iónicos basados en CAGE para administración transdérmica

Summary

Este protocolo analiza la estandarización para la preparación de sistemas de líquidos iónicos basados en CAGE para garantizar la reproducibilidad y optimizar el flujo de trabajo general en diferentes laboratorios científicos.

Abstract

Los líquidos iónicos han ganado recientemente un notable reconocimiento por sus aplicaciones en la administración de fármacos, en particular su potencial para permitir la penetración cutánea de los fármacos y mejorar la permeabilidad de los fármacos. Además de mejorar la permeabilidad de la barrera, los líquidos iónicos tienen excelentes propiedades de solvatación, lo que aborda el desafío de disolver medicamentos poco solubles. Debido a la gran asimetría entre los cationes orgánicos y los aniones, estas sales funcionales permanecen líquidas a temperatura ambiente. Desde el punto de vista de la aplicación, los líquidos iónicos proporcionan un enfoque prometedor y altamente sintonizable para servir a múltiples áreas terapéuticas. Un líquido iónico biocompatible compuesto de colina y ácido geránico (CAGE), en una relación de iones estequiométricos de 1:2, tiene un inmenso potencial para la administración transdérmica de una amplia gama de ingredientes farmacéuticos activos, incluidas moléculas pequeñas, péptidos, proteínas y ácidos nucleicos. Esto tiene un impacto mínimo en la función de barrera de la piel. En este documento, compartimos nuestros métodos para la preparación, caracterización y evaluación de CAGE. Se muestran resultados representativos para la caracterización de CAGE mediante espectroscopia de RMN, calorimetría diferencial de barrido, valoración de Karl-Fischer para el análisis del contenido de agua y estudios de interacción de barrera ex vivo en piel porcina.

Introduction

La piel es el órgano más grande y vital del cuerpo, ya que sirve como barrera protectora contra sustancias nocivas y al mismo tiempo previene la pérdida de agua¹. Al mismo tiempo, la aplicación de medicamentos sobre y a través de la piel ofrece una amplia gama de ventajas. En comparación con los inyectables y la administración oral, la administración cutánea aumenta el cumplimiento del paciente y evita el metabolismo de primer paso en el hígado². Especialmente para las afecciones de la piel, las formulaciones administradas por vía cutánea se destacan por proporcionar un efecto localizado....

Protocol

Todos los procedimientos experimentales se llevaron a cabo de conformidad con la Directiva de la Unión Europea 2010/63 y fueron aprobados por la Administración Veterinaria y de Alimentos de Dinamarca (Licencia No. DK-13-oth-931833).

1. Preparación de la jaula mediante reacción de metátesis salina

1. Recristalización del ácido geránico (85% de pureza, peso mol 168,23 g/mol)
   1. Tome un matraz de fondo redondo de 500 ml y mida su peso.
   2. Pesar 40,0 g de ácido geránico en el matraz. Esto corresponde a 0,2 moles de ácido geránico.
   3. Recristalizar el ácido geráni....

Results

Espectros de RMN
El objetivo de esta técnica es confirmar la formación exitosa de CAGE mediante el análisis de los entornos químicos de los átomos de hidrógeno y carbono utilizando espectroscopia de RMN ^{de 1}H y ¹³C. Los espectros resultantes proporcionan cambios químicos característicos, patrones de división y valores de integración que reflejan la estructura molecular y la composición de la IL sintetizada. El espectro de RMN de protones en la Figura 1

Discussion

El método de preparación de CAGE descrito en este trabajo fue adoptado de la literatura¹⁵. Sin embargo, es importante reconocer que el proceso de síntesis es sensible a varios factores externos, que pueden influir en las propiedades del producto final. Por lo tanto, una vez preparado, el sistema CAGE debe caracterizarse utilizando técnicas como la espectroscopia de RMN para confirmar la formación de CAGE.

Como se muestra en la

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Tubos RMN de 5 mm	Sigma Aldrich	41121705
Acetona	VWR	23L064039
Sartenetas Tzero de aluminio	TA Instruments	90,16,83,901
Dispositivo de Flujo Aqua	Sistemas Biox
Bruker Avance III RMN	Bruker		Instrumento para espectroscopía de RMN
Bicarbonato de colina	Sigma Aldrich	C7519
Dermatome	Zimmer Biomet
Calorímetro de barrido diferencial	TA Instruments
Etanol	VWR	23J314009
Poliestireno expandido	Unicel
Celdas de difusión de Franz	PermeGear
Ácido geránico	Sigma Aldrich	427764
Cinta de injerto	Parafilm
Karl Fischer Titrator	Mettler Toledo	30252662
Metanol	VWR	85681.32
PBS	Fischer Scientific	10388739
Software de análisis universal TA 2000	TA Instruments		Software para el análisis de datos DSC
TopSpin Software	Bruker		Software para el análisis de datos de RMN