Разработка, определение характеристик и оценка ионных жидкостных систем на основе CAGE для трансдермальной доставки

Summary

В этом протоколе обсуждается стандартизация подготовки ионных жидкостных систем на основе CAGE для обеспечения воспроизводимости и оптимизации общего рабочего процесса в различных научных лабораториях.

Abstract

Ионные жидкости в последнее время получили замечательное признание за их применение в доставке лекарств, в частности, их потенциал для обеспечения проникновения лекарств через кожу и улучшения проникновения лекарств. В дополнение к повышению барьерной проницаемости, ионные жидкости обладают отличными сольватационными свойствами, решая проблему растворения труднорастворимых лекарств. Из-за большой асимметрии между органическими катионами и анионами эти функциональные соли остаются жидкими при комнатной температуре. С точки зрения применения, ионные жидкости представляют собой многообещающий и легко настраиваемый подход для обслуживания различных терапевтических областей. Биосовместимая ионная жидкость, состоящая из холина и герановой кислоты (CAGE) в стехиометрическом соотношении ионов 1:2, обладает огромным потенциалом для трансдермальной доставки широкого спектра активных фармацевтических ингредиентов, включая малые молекулы, пептиды, белки и нуклеиновые кислоты. Это оказывает минимальное влияние на барьерную функцию кожи. В этой статье мы делимся нашими методами подготовки, определения характеристик и оценки CAGE. Представлены репрезентативные результаты для определения характеристик CAGE с помощью ЯМР-спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, титрования по Карлу-Фишеру для анализа содержания воды и исследований взаимодействия барьеров ex vivo на коже свиней.

Introduction

Кожа является самым большим и жизненно важным органом организма, служащим защитным барьером от вредных веществ, а также предотвращающим потерю воды¹. В то же время нанесение лекарств на кожу и через нее дает широкий спектр преимуществ. По сравнению с инъекционными препаратами и пероральным введением, кожное введение повышает комплаентность пациента и предотвращает метаболизм при первом прохождении в печени². Особенно при кожных заболеваниях препараты для кожного введения превосходно обеспечивают локализованный эффект, уменьшая системное воздействие³. Тем не менее,....

Protocol

Все экспериментальные процедуры проводились в соответствии с Директивой Европейского Союза 2010/63 и были одобрены Датским ветеринарным и продовольственным управлением (лицензия No. DK-13-oth-931833).

1. Подготовка КЕЙДЖА реакцией метатезиса соли

1. Рекристаллизация герановой кислоты (чистота 85%, моль 168,23 г/моль)
   1. Возьмите колбу с круглым дном объемом 500 мл и измерьте ее вес.
   2. Весить в колбе 40,0 г герановой кислоты. Это соответствует 0,2 моль герановой кислоты.
   3. Перекристаллизуйте герановую кислоту в 70:30% (масса) герановая кислота:ацетон: добавь....

Results

ЯМР-спектры
Целью данной методики является подтверждение успешного формирования CAGE путем анализа химических сред атомов водорода и углерода с помощью ЯМР-спектроскопии ¹Н и ¹³С. Полученные спектры обеспечивают характерные химические сдвиги, паттерны расщепления и значения интегрирования, которые отражают молекулярную структуру и состав синтезированного ИЛ. Спектр протонного ЯМР на рисунке 1 подтверждает молярное отношение герановой кислоты к холину.......

Discussion

Метод получения КЕЙДЖА, описанный в данной работе, был заимствован из литературы¹⁵. Однако важно признать, что процесс синтеза чувствителен к различным внешним факторам, которые могут влиять на свойства конечного продукта. Таким образом, после подготовки система CAGE должна быть охарактеризована с использованием таких методов, как ЯМР-спектроскопия, чтобы подтвердить формирование CAGE.

Как показано на рисунке 1

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
5-мм ЯМР-трубки	Сигма Олдрич	41121705
Ацетон	VWR	23L064039
Алюминиевые сковороды Tzero	TA Instruments	90,16,83,901
Устройство Aqua Flux	Системы Biox
Bruker Avance III ЯМР	Bruker		Прибор для ЯМР-спектроскопии
Холиновый бикарбонат	Сигма Олдрич	C7519
Дерматом	Циммер Биомет
Дифференциальный сканирующий калориметр	TA Instruments
Этанол	VWR	23J314009
Пенополистирола	Пенопласт
Диффузионные ячейки Франца	PermeGear
Герановая кислота	Сигма Олдрич	427764
Пришивка ленты	Парафильм
Карл Фишер Титратор	Меттлер Толедо	30252662
Метанол	VWR	85681.32
PBS	Fischer Scientific	10388739
Программное обеспечение для универсального анализа TA 2000 года	TA Instruments		Программное обеспечение для анализа данных DSC
TopSpin Software	Bruker		Программное обеспечение для анализа данных ЯМР