Eine Freeze-Tauungsmethode zur Vorbereitung von Chitosan-Poly(Vinylalkohol) Hydrogelen ohne Vernetzungsmittel und Diflunisal Release Studies

Zusammenfassung

Die Gefrier-Auftaumethode wird verwendet, um Chitosan-Poly(Vinylalkohol) Hydrogele ohne Vernetzungsmittel herzustellen. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, die Gefrierbedingungen (Temperatur, Anzahl der Zyklen) und das Polymerverhältnis zu berücksichtigen, die die Eigenschaften und Anwendungen der erhaltenen Hydrogele beeinflussen können.

Zusammenfassung

Chitosan-Poly(Vinylalkohol)-Hydrogele können nach dem Gefrier-Auftauverfahren ohne Verwendung toxischer Vernetzungsmittel hergestellt werden. Die Anwendung dieser Systeme ist begrenzt durch ihre Eigenschaften (z. B. Porosität, Flexibilität, Quellkapazität, Lade- und Freisetzungskapazität von Arzneimitteln), die von den Gefrierbedingungen sowie der Art und dem Verhältnis von Polymeren abhängen. Dieses Protokoll beschreibt, wie Hydrogele aus Chitosan und Poly (Vinylalkohol) bei 50/50 w/w % polymerer Zusammensetzung zubereitet werden und die Gefriertemperatur (-4 °C, -20 °C, -80 °C) und Gefrierzyklen (4, 5, 6 Gefrierzyklen) variieren. ES wurden FT-IR-Spektren, SEM-Mikrographen und Porosimetriedaten von Hydrogelen gewonnen. Auch die Quellkapazität und die Belastung von Medikamenten und die Freisetzung von Diflunisal wurden bewertet. Die Ergebnisse von SEM-Mikrographen und Porosimetrie zeigen, dass die Porengröße abnimmt, während die Porosität bei niedrigeren Temperaturen zunimmt. Der Quellprozentsatz war bei der geringen Gefriertemperatur höher. Die Freisetzung von Diflunisal aus den Hydrogelen wurde untersucht. Alle Netzwerke halten die Wirkstofffreisetzung für 30 h aufrecht und es wurde beobachtet, dass ein einfacher Diffusionsmechanismus die diflunisale Freisetzung nach Korsmeyer-Peppas- und Higuchi-Modellen reguliert.

Einleitung

In letzter Zeit haben Hydrogele großes Interesse im biomedizinischen Bereich geweckt, weil sie dreidimensionale Netzwerke mit hohem Wassergehalt sind und weich und flexibel sind, so dass sie natürliches Gewebe leicht imitieren können¹. Auch lösen sie sich nicht in wässrigem Medium bei physiologischer Temperatur und pH-Wert auf, sondern stellen eine große Schwellung²dar. Hydrogele können als Gewebebaugerüste, Hygieneprodukte, Kontaktlinsen und Wundverbände fungieren; da sie Wirkstoffe und Medikamente fangen und freisetzen können, werden sie als Arzneimittelabgabesysteme verwendet³. Je nach Anwendun....

Protokoll

1. Herstellung von Chitosan-PVA-Hydrogelen

1. Bereiten Sie 2% (w/w) Chitosan und 10% (w/w) PVA-Lösungen vor. 0,2 g Chitosan in 10 ml 0,1 M CH₃COOH-Lösung (zuvor gefiltert) bei Raumtemperatur auflösen und über Nacht kontinuierlich mechanisches Rühren aufrecht erhalten. 1 g PVA in 10 ml destilliertem Wasser auflösen und bei 80 °C 1 h rühren.
2. Mischen Sie beide Lösungen 1:1 mit einem magnetischen Rührer, bis sie bei Raumtemperatur homogen sind, und gießen Sie die Mischungen auf Petri-Gerichte. Lassen Sie die Proben für 2 h bei atmosphärischem Druck zu entgasen.
3. Die Hydrogele bei -4 °C, -20 °C oder -80 °C für 20 h und 4 Zyklen einfrier....

Ergebnisse

Hydrogele-Präparation
Chitosan-PVA-Hydrogele wurden bei -4 °C, -20 °C und -80 °C mit 4 Gefrierzyklen und bei -80 °C mit 5 und 6 Gefrierzyklen nach der zuvor gemeldeten Gefrier-Auftaumethode²gewonnen. Alle Hydrogele waren homogen, halbtransparent, flexibel und manipulationsbeständig.

FT-IR-Charakterisierung
Die FT-IR-Spektren sind in Abbildung 2<.......

Diskussion

Die Gefrier-Auftaumethode ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung biokompatibler Hydrogele, die sich auf biomedizinische, pharmazeutische oder kosmetische Anwendungen konzentrieren^34,35,36. Der wichtigste Vorteil dieser Methode, im Vergleich zu anderen bekannten Methoden zur Herstellung von Hydrogelen, ist, dass die Verwendung von Vernetzungsmitteln vermieden wird, was eine Entzündungsreaktion oder nebenwirkungende Wirkunge.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Materialien:
Chitosan mittleres Molekulargewicht	Sigma-Aldrich	448877	Mw, bestimmt durch Kapillarviskosimetrie (637.000 Da) und Deacetylierungsgrad von 70 %
Diflunisal (2'-4'-difluor-4-hydroxy-3-biphenylcarbonsäure)	Merck
Eisessigsäure	Sigma-Aldrich	1005706
Poly(vinylalkohol)	Sigma-Aldrich	341584	Mw 89.000-98.000, 99+% hydrolysiert
Ausrüstung:
Cressington Sputter Coater 108 auto	TED PELLA INC
Cryodos Lyophilizer	Telstar
Falcon Röhren	Thermo Fisher Company
FT-IR-Spektroskopie	Nicolet iS50	im ATR-Modus
Lyophilisator	LABCONCO
Micromeritics Autopore IV 9500	Micromeritics
Rasterelektronenmikroskop	Pemtron SS-300LV
UV-sichtbares Spektralphotometer	Agilent 8453