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Articolo metodologico

Un metodo di congelamento-thawing per preparare idrogel chitosan-Poly (alcool vinile) senza agenti cross-linking e studi di rilascio diflunisali

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DOI:

10.3791/59636

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14 gennaio 2020

In questo articolo

Sommario

Il metodo di congelamento-scongelamento viene utilizzato per produrre idrogel chitosan-polio(alcool vinile) senza agenti intertrainanti. Per questo metodo, è importante considerare le condizioni di congelamento (temperatura, numero di cicli) e il rapporto polimerico, che possono influenzare le proprietà e le applicazioni degli idrogel ottenuti.

Abstract

Gli idrogel chitosan-polio(alcool vitile) possono essere prodotti con il metodo del congelamento-scongelamento senza l'uso di agenti antisciverba tossici. Le applicazioni di questi sistemi sono limitate dalle loro caratteristiche (ad esempio, porosità, flessibilità, capacità di gonfiore, carico di droga e capacità di rilascio di droga), che dipendono dalle condizioni di congelamento e dal tipo e dal rapporto dei polimeri. Questo protocollo descrive come preparare gli idrogel dal chitosan e dal polinoma alcool al 50/50 w/w % della composizione dei polimeri e a variare la temperatura di congelamento (-4 gradi centigradi, -20 gradi centigradi, -80 gradi centigradi) e cicli di congelamento (4, 5, 6 cicli di congelamento). Sono stati ottenuti dati di spettro FT-IR, micrografia SEM e porosimetria di idrogel. Inoltre, sono stati valutati la capacità di gonfiore e il carico di droga e il rilascio di diflunisal. I risultati delle micrografie SEM e della porosimetria mostrano che la dimensione dei pori diminuisce, mentre la porosità aumenta a temperature più basse. La percentuale di gonfiore era più alta alla temperatura di congelamento minore. È stato studiato il rilascio di diflunisal dagli idrogel. Tutte le reti mantengono il rilascio di droga per 30 h ed è stato osservato che un semplice meccanismo di diffusione regola il rilascio diflunisal secondo i modelli Korsmeyer-Peppas e Higuchi.

Introduzione

Recentemente, gli idrogel hanno attirato grande interesse nel campo biomedico perché sono reti tridimensionali ad alto contenuto di acqua e sono morbidi e flessibili, in modo da poter imitare facilmente i tessuti naturali1. Inoltre, non si dissolvono in mezzo acquoso a temperatura fisiologica e pH, ma presentano un grande gonfiore2. Gli idrogel possono agire come scaffold di ingegneria tissutale, prodotti per l'igiene, lenti a contatto e medicazioni per ferite; perché possono intrappolare e rilasciare composti attivi e farmaci, sono utilizzati come sistemi di somministrazione di farmaci3. A second....

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Protocollo

1. Preparazione di idrogel chitosan-PVA

  1. Preparare 2% (w/w) chitosan e 10% (w/w) soluzioni PVA. Sciogliere 0,2 g di chitosano in 10 mL di 0,1 M CH3soluzione COOH (precedentemente filtrata) a temperatura ambiente e mantenere la continua agitazione meccanica durante la notte. Sciogliere 1 g di PVA in 10 mL di acqua distillata e mescolare a 80 gradi centigradi per 1 ora.
  2. Mescolare entrambe le soluzioni 1:1 utilizzando un agitatore magnetico fino a quando non sono omogenei a temperatura ambiente, e versare le miscele sui piatti Petri. Lasciare i campioni per 2 h a pressione atmosferica a degas.
  3. Congelano a -4 gradi centigradi, -20 o....

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Risultati

Preparazione idrogel
Gli idrogel Chitosan-PVA sono stati ottenuti a -4 gradi centigradi, -20 gradi centigradi e -80 gradi centigradi con 4 cicli di congelamento e a -80 gradi centigradi con 5 e 6 cicli di congelamento con il metodo di congelamento del congelamento2precedentemente riportato. Tutti gli idrogel erano omogenei, semitrasparenti, flessibili e resistenti contro la manipolazione.

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Discussione

Il metodo di congelamento è un processo adatto per preparare idrogel biocompatibili focalizzati in applicazioni biomediche, farmaceutiche o cosmetiche34,35,36. Il vantaggio più importante di questo metodo, rispetto ad altri metodi ben noti per preparare idrogel, è che l'uso di agente crosslinking è evitato, che potrebbe causare una risposta infiammatoria o effetti negativi nel corpo umano34. Questo è un m.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori sono grati a C. Luzuriaga per il supporto nelle misurazioni della porosimetria. Autori anche grazie al Ministro di Econom à A y Competitividad della Spagna per il sostegno finanziario (Progetto MAT2014-59116-C2-2-R) e PIUNA (rif. 2018-15). Gli autori desiderano anche riconoscere il Dr. Amir Maldonado di Departamento de Fasica-UNISON per il supporto e commenti utili e il Dr. SE Burruel-Ibarra da DIPM-UNISON per le immagini SEM e Rubio Pharma y Asociados S. A. de C. V. per il sostegno finanziario. ME Martanez-Barbosa ringrazia i progetti n. 104931 e n. 256753, oltre al sostegno finanziario di Red Temtica de Nanociencias y Nanotecnologàa del programa de Redes ....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Materiali:
Chitosano a medio peso molecolareSigma-Aldrich448877Mw determinato mediante viscosimetria capillare (637.000 Da) e grado di deacetilazione del 70%
Diflunisal (acido 2'-4'-difluoro-4-idrossi-3-bifenil-carbossilico)Merck
Acido acetico glacialeSigma-Aldrich1005706
Poli(alcool vinilico)Sigma-Aldrich341584Mw 89.000-98.000, 99+% idrolizzato
Attrezzatura:
Cressington Sputter Coater 108 autoTED PELLA INC
Cryodos LiofilizzatoreTelstar
Falcon tubiThermo Fisher Company
Spettroscopia FT-IRNicolet iS50in modalità
LiofilizzatoreLABCONCO
Micromeritics Autopore IV 9500Micromeritics
Microscopio elettronico a scansionePemtron SS-300LV
Spettrofotometro UV-visibileAgilent 8453
ATR

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

Tag

Idrogel di chitosano e PVAstudi sul rilascio di farmacispettroscopia FT-IRcapacità di rigonfiamentoanalisi della dimensione dei poricaricamento di diflunisalecaratterizzazione dell'idrogeleffetti della temperatura di congelamentoprivo di agente reticolante