Τροποποίηση χιτοζάνης με βιοπροερχόμενα οξέα για ελεγχόμενη απελευθέρωση δυσδιάλυτων φαρμάκων
Creators: name: Ξανθοπούλου, Ελευθερία Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Μικροσωματίδια χιτοζάνης
Χρόνια αναπνευστική πνευμονοπάθεια
Εισπνεόμενη χορήγηση
Chitosan microparticles
Chronic obstructive pulmonary disease
Inhaled release

description: Η χρόνια αναπνευστική πνευμονοπάθεια (COPD) είναι η πέμπτη κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως. Χαρακτηρίζεται από χρόνιο περιορισμό της ροής του αέρα και μια σειρά παθολογικών αλλαγών στους πνεύμονες. Η θεραπεία της COPD στοχεύει να βελτιώσει τη λειτουργία του πνεύμονα και να ανακουφίσει τα συμπτώματα όπως ο καθημερινός βήχας, η παραγωγή βλέννας και η δύσπνοια. Για το σκοπό αυτό, τα εισπνεόμενα κορτικοστεροειδή και οι μακράς δράσης β-αγωνιστές συνταγογραφούνται σε ασθενείς που πάσχουν από ΧΑΠ. Η υδροξυναφθοϊκή σαλμετερόλη είναι ένας μακράς δράσης βρογχοδιασταλτικός παράγοντας που χρησιμοποιείται για την πρόληψη του βρογχικού σπασμού, ενώ η προπιονική φλουτικαζόνη είναι ένα κορτικοστεροειδές με αποτελεσματική αντιμικροβιακή δράση ικανή να μειώνει τη φλεγμονή. Η χιτίνη είναι ο δεύτερος πιο άφθονος φυσικός πολυσακχαρίτης. Η χιτοζάνη, το προϊόν αποακετυλίωσης χιτίνης, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη φαρμακευτική τεχνολογία επειδή είναι ένα μη τοξικό, βιοσυμβατό και βιοαποικοδομήσιμο πολυμερές. Ωστόσο, η χιτοζάνη παραμένει αδιάλυτη σε αλκαλικό pH καθώς και σε νερό. Ως εκ τούτου, η χημική τροποποίηση της δομής της είναι απαραίτητη για την εκμετάλλευση των ωφέλιμων ιδιοτήτων της. Η τροποποίηση της δομής της μέσω εισαγωγής ομάδων με τη δημιουργία καρβαμιδικού δεσμού, έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της διαλυτότητάς τους σε ουδέτερα και βασικά διαλύματα χωρίς να επηρεάζει άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά. Σε αυτή τη μελέτη, η τροποποίηση της χιτοζάνης διεξήχθη με σουκινικό ανυδρίτη μέσω αντίδρασης διάνοιξης δακτυλίου καθώς και με trans ακονιτικό οξύ με EDC ως ενεργοποιητή καρβοξυλικών ομάδων, αντίστοιχα.Τα τροποποιημένα μικροσωματίδια χιτοζάνης συντέθηκαν μέσω τεχνικής της ιοντικής πηκτωματοποίησης με τριπολυφωσφορικό νάτριο ως πολυανιόν. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φαρμάκων και της πολυμερικής μήτρας αξιολογήθηκαν με FTIR ενώ η άμορφη ενθυλάκωση του φαρμάκου επιβεβαιώθηκε με περίθλαση ακτινών Χ και διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης. Οι μετρήσεις DLS και SEM καταδεικνύουν το μέγεθος και τη μορφολογία των νανοσωματιδίων, ενώ η θερμοβαρυμετρική ανάλυση τη θερμική σταθερότητα των νανοσωματιδίων. Τέλος, εξετάστηκε η in vitro απελευθέρωση των φαρμάκων από το εσωτερικό των σκευασμάτων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν, επιβεβαιώνουν τη σύνθεση νανοσωματιδίων και την επιτυχή ενθυλάκωση των φαρμάκων στο εσωτερικό τους
description: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is the fifth leading cause of death worldwide. It is characterized by chronic airﬂow limitation and a range of pathologic changes in the lungs. COPD treatment aims to ameliorate lung’s function and alleviate symptoms like daily cough, mucus production and shortness of breath. For this purpose, inhaled corticosteroids and long-acting ß-agonists are prescribed to patients suffering from COPD. Salmeterol xinafoate is a long acting bronchodilator which is used in order to prevent bronchial spasm while fluticasone propionate is a corticosteroid with an effective antimicrobial activity, capable of decreasing inflammation.Chitin is the second most abundant natural polysaccharide. Chitosan, the product of chitin’s deacetylation, has been broadly employed in pharmaceutical technology because it is a non-toxic, biocompatible and biodegradable polymer. However, chitosan remains insoluble in alkaline pH as well as in water. As such, chemical modification of its structure is essential in order to exploit its beneficial properties. Modifying its structure by introducing through an amide bond carboxylic acid groups, results in enhancing their solubility in neutral and basic solutions without affecting other important characteristics. In this study chitosan modification was conducted with succinic anhydride with a ring opening reaction as well as with trans aconitic acid with EDC as an activator of carboxyl groups, respectively.Modified chitosan microparticles were synthesized via ionic gelation technique with sodium tripolyphosphate as polyanion. Interactions between the drugs and the polymeric matrix were evaluated by FTIR while the amorphous entrapment of the drug was confirmed by X-ray diffraction and DSC analysis. DLS and SEM measurements revealed the size and the morphology of the nanoparticles, whereas TGA measurement revealed nanoparticle’s thermal stability. Finally, in vitro release of the drugs from the inside of the formulations was examined. Our results revealed the formulation of nanoparticles and the successful inclusion of the drugs in their interior