Desenvolvimento, caracterização e avaliação de sistemas líquidos iônicos baseados em CAGE para administração transdérmica

Summary

Este protocolo discute a padronização para a preparação de sistemas líquidos iônicos baseados em CAGE para garantir a reprodutibilidade e agilizar o fluxo de trabalho geral em diferentes laboratórios científicos.

Abstract

Os líquidos iônicos ganharam recentemente um reconhecimento notável por suas aplicações na administração de medicamentos, em particular seu potencial para permitir a penetração cutânea de medicamentos e aumentar a permeação de medicamentos. Além de aumentar a permeabilidade da barreira, os líquidos iônicos têm excelentes propriedades de solvatação, enfrentando o desafio de dissolver medicamentos pouco solúveis. Devido à grande assimetria entre os cátions orgânicos e ânions, esses sais funcionais permanecem líquidos à temperatura ambiente. Do ponto de vista da aplicação, os líquidos iônicos fornecem uma abordagem promissora e altamente ajustável para atender a várias áreas terapêuticas. Um líquido iônico biocompatível composto de colina e ácido gerânico (CAGE), em uma proporção de íons estequiométricos de 1:2, possui imenso potencial para entrega transdérmica de uma ampla gama de ingredientes farmacêuticos ativos, incluindo pequenas moléculas, peptídeos, proteínas e ácidos nucléicos. Isso tem um impacto mínimo na função de barreira da pele. Aqui, compartilhamos nossos métodos para a preparação, caracterização e avaliação do CAGE. Resultados representativos são mostrados para caracterização de CAGE usando espectroscopia de RMN, calorimetria exploratória diferencial, titulação de Karl-Fischer para análise de teor de água e estudos de interação de barreira ex vivo em pele suína.

Introduction

A pele é o maior e mais vital órgão do corpo, servindo como uma barreira protetora contra substâncias nocivas e, ao mesmo tempo, evitando a perda de água¹. Ao mesmo tempo, a aplicação de medicamentos na pele e através dela oferece uma ampla gama de vantagens. Em comparação com os injetáveis e a administração oral, a administração cutânea aumenta a adesão do paciente e evita o metabolismo de primeira passagem no fígado². Especialmente para doenças da pele, as formulações administradas por via cutânea primam por proporcionar um efeito localizado, diminuindo a exposição sistêmica

Protocol

Todos os procedimentos experimentais foram realizados em conformidade com a Diretiva da União Europeia 2010/63 e foram aprovados pela Administração Veterinária e Alimentar Dinamarquesa (Licença nº. DK-13-oth-931833).

1. Preparação de CAGE por reação de metátese de sal

1. Recristalização do ácido gerânico (85% de pureza, peso mol 168,23 g/mol)
   1. Pegue um balão de fundo redondo de 500 mL e meça seu peso.
   2. Pesar 40,0 g de ácido gerânico no balão. Isso corresponde a 0,2 mol de ácido gerânico.
   3. Recristalize o ácido gerânico em um ácido gerânico 70:30% (p / p)....

Results

Espectros de RMN
O objetivo desta técnica é confirmar a formação bem-sucedida de CAGE analisando os ambientes químicos de átomos de hidrogênio e carbono usando espectroscopia de RMN de ¹H e ¹³C. Os espectros resultantes fornecem mudanças químicas características, padrões de divisão e valores de integração que refletem a estrutura molecular e a composição do IL sintetizado. O espectro de RMN de prótons na Figura 1 confirma a razão molar de 2:1 do ácid.......

Discussion

O método de preparo do CAGE descrito neste trabalho foi adotado da literatura¹⁵. No entanto, é importante reconhecer que o processo de síntese é sensível a vários fatores externos, que podem influenciar as propriedades do produto final. Portanto, uma vez preparado, o sistema CAGE deve ser caracterizado usando técnicas como espectroscopia de RMN para confirmar a formação de CAGE.

Conforme mostrado na Figura 1

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Tubos de RMN de 5 mm	Sigma Aldrich	41121705
Acetona	VWR	23L064039
Panelas Tzero de alumínio	TA Instruments	90,16,83,901
Dispositivo de Fluxo Aqua	Sistemas Biox
Bruker Avance III RMN	Bruker		Instrumento para espectroscopia de RMN
Bicarbonato de colina	Sigma Aldrich	C7519
Dermatoma	Zimmer Biomet
Calorímetro de Varredura Diferencial	TA Instruments
Etanol	VWR	23J314009
Poliestireno expandido	Isopor
Células de Difusão Franz	PermeGear
Ácido Gerânico	Sigma Aldrich	427764
Fita de enxertia	Parafilm
Karl Fischer Titrator	Mettler Toledo	30252662
Metanol	VWR	85681.32
PBS	Fischer Scientific	10388739
Software de análise universal TA 2000	TA Instruments		Software para análise de dados DSC
TopSpin Software	Bruker		Software para análise de dados de RMN