Παρασκευή επιθεμάτων με αντιμικροβιακή δράση με την μέθοδο της ηλεκτροϊνοποίησης
Creators: name: Μακρή, Σοφία-Γεωργία Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Ενδοδοντικές φαρμακομορφές
Διασπειρόμενα υμένια στην ενδοδοντική κοιλότητα
Ηλεκτροϊνοποίηση
Endodontic medicines
Fast dissolving endodontic films
Electrospun

description: Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης αποτελεί αποτελεσματική μέθοδο παραγωγής συστημάτων μεταφοράς φαρμάκων λόγω της απλότητας της διαδικασίας, του χαμηλού κόστους και της δυνατότητας αύξησης κλίμακα σε βιομηχανικό επίπεδο. Οι παραγόμενες ίνες έχουν μεγάλο εμβαδόν επιφάνειας, που ενισχύει τη ταχύτητα διάλυσης ή /και της αποσάθρωσης του υμενίου στον ριζικό σωλήνα του δοντιού. Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει την ανάπτυξη ταχέως διαλυόμενων στη ενδοδοντική κοιλότητα υμενίων για τη χορήγηση του αντιφλεγμονώδους φαρμάκου κετοπροφαίνης και του αντιμικροβιακού παράγοντα νανοσωματιδίων οξειδίου του ψευδαργύρου σε ασθενείς με ενδοδοντικές παθήσεις και για την αντιμετώπιση του μετεγχειρητικού πόνου. Για την ανάπτυξη των ταχέως διαλυόμενων υμενίων με την τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης χρησιμοποιήθηκαν πολυμερή όπως η πολυβινυλική αλκοόλη, ημισυνθετικά πολυμερή / παράγωγα κυτταρίνης (υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη και καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη) και ως αντιμικροβιακοί παράγοντες τα νανοσωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου. Οι παραγόμενες νανοΐνες χαρακτηρίστηκαν φυσικοχημικά με τις τεχνικές της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης, της φασματοσκοπίας υπέρυθρου, της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης της και θερμοσταθμικής ανάλυσης. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των ινών και ο προσδιορισμός της διαμέτρου τους εξετάστηκαν με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM). Η μελέτη των θερμικών (DSC, TGA) και φυσικοχημικών ιδιοτήτων (φασματοφωτομετρίας ATR-FTIR) των πολυμερικών υμενίων παρουσία και απουσία δραστικής κατέδειξαν τον σχηματισμό μοριακών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των πολυμερών και της δραστικής, τη θερμική σταθερότητα των υμενίων, και την αμορφοποίηση της δραστικής εντός των πολυμερικών υμενίων. Η αντιμικροβιακή τους δράση εξετάστηκε σε ένα αντιπροσωπευτικό της μικροβιακής χλωρίδας του ριζικού σωλήνα βακτήριο Εnterococcus Faecalis. Η αντιμικροβιακή δράση των υμενίων παρουσία των αντιμικροβιακών παραγόντων οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO nanoparticles) επιβεβαιώθηκε με μελέτη MIC (Minimum Inhibitory Concentration) και υπολογισμό MBC (Minimum Bactericidal Concentration). Η ικανότητα εγκλωβισμού της κετοπροφαίνης στις πολυμερικές ίνες ήταν η βέλτιστη (100%) και η αποδέσμευσή της κατά την διάλυση των υμενίων σε προσομοιωμένο υγρό σιέλου ήταν ταχεία και πλήρης. Η ταχεία διάλυση των υμενίων επιβεβαιώθηκε με τη δοκιμασία της αποσάθρωσης, καθώς ο καταθρυμματισμός τους ξεκίνησε άμεσα με την επαφή με το προσομοιωμένο υγρό σιέλου, ενώ η πλήρης διάλυσή τους επιτεύχθηκε από τα πρώτα 20 δευτερόλεπτα της μελέτης για τα απλά υμένια, καταδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του συστήματος για ταχεία διάλυση και πλήρη αποδέσμευση των χορηγούμενων δραστικών ουσιών στους οδοντικούς πολφούς
description: The Electrospinning technique is an efficient method of production of drug delivery systems due to the simplicity of the process, low cost and scalability at the industrial level. It offers a distinct advantage of forming fibers in the micro- to nanometer range with a high surface area-to-volume ratio contributing to accelerating the degradation of film within the route canal cavity. The aim of this study was to fabricate fast dissolving endodontic films loaded with ketoprofen, a first line anti-inflammatory agent, as a potential endodontic formulation. The obtained fiber substrates were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) for their morphology, changes in chemical composition and thermal properties. The morphological characteristics of the fibrous mats and fiber diameter were determined by mean of Scanning Electron Microscopy (SEM). Furthermore, the antimicrobial activity of the films in the presence of zinc oxide antimicrobial agents (ZnO nanoparticles) was confirmed by MIC (Minimum Inhibitory Concentration) study and MBC (Minimum Bactericidal Concentration) calculation. Endodontic films were further characterized via ATR-FTIR spectrophotometry, in order to identify possible interactions between the excipients. In addition, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) were enrolled to assess the thermal properties and crystallinity of the polymers and the active pharmaceutical ingredient (API). The encapsulation efficiency as well as the release profile were confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC). Fibrous mats loaded with ketoprofen exhibited the highest encapsulation efficiency (100%) and immediate release of the API. In vitro disintegration test confirmed rapid dissolution of the films. The films degraded immediately upon contact with the simulated salivary fluid whereas complete dissolution of the films was achieved within the first 20 seconds of the process demonstrating the efficacy of the system for rapid dissolution and complete release of the active pharmaceutical substance administered into the route canal cavity