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Preparazione di nanoparticelle TMC/Alginato per la veicolazione al SNC
No full textLe discinesie indotte dalla L-dopa (DIL) affliggono più del 50% dei pazienti con la malattia di Parkinson (MP) dopo cinque anni di trattamento con L-dopa e rappresentano il maggiore problema nelle terapie a lungo termine di tali pazienti (Obeso J.A., et al.,1997). È stato dimostrato che una stimolazione dopaminergica continua riduce l’espressione delle DIL nel MP. Nel presente studio sono stati realizzati dei sistemi polimerici nanoparticellari per la veicolazione della L-dopa, a base di un derivato quaternizzato del chitosano, l’N,N,N,-Trimetil-chitosano cloruro (TMC), carico positivamente a pH fisiologico. Il TMC è un polimero solubile in acqua, dotato di alta biocompatibilità e biodegradabilità, non tossico e con proprietà mucoadesive. Come ligando cationico il TMC può facilitare il trasporto attivo di nanoparticelle attraverso la barriera ematoencefalica (BEE) tramite il processo di transcitosi mediato dal recettore AMT (absorptive-mediated transcytosis) (Wang, Zhao H., et al., 2010) e per tale motivo può essere utilizzato come carrier per il direzionamento di farmaci al Sistema Nervoso Centrale (SNC). Questo tipo di trasporto si basa infatti sull’interazione elettrostatica tra molecole policationiche e le cariche negative presenti sulla superficie luminale delle cellule endoteliali dei capillari cerebrali che costituiscono la barriera ematoencefalica.
Recentemente la via di somministrazione intranasale ha ottenuto notevole interesse soprattutto per il direzionamento cerebrale di molecole polari ed idrofile, come metodo alternativo non invasivo. Infatti un farmaco capace di depositarsi nella regione olfattiva ha più possibilità di raggiungere il fluido cerebrospinale, per diffusione attraverso la mucosa e da qui può penetrare nel parenchima cerebrale. Il tempo di residenza di un sistema nanoparticellare nella cavità nasale è comunque fortemente limitato dalla clearance mucociliare che porta ad un incompleto assorbimento del farmaco (Vyas et al., 2005). Il TMC, in virtù delle sue proprietà mucoadesive, prolunga il periodo di residenza e aumenta l’assorbimento del farmaco attraverso la mucosa nasale, mediante apertura transitoria delle tight junctions tra le cellule endoteliali di tale mucosa (Trapani et al., 2011).
La preparazione delle nanoparticelle è stata eseguita con il metodo della gelazione ionotropica, utilizzando due polielettroliti anionici a differente peso molecolare, il tripolifosfato di sodio (TPP), a basso peso molecolare e l’Alginato di sodio (SA), ad alto peso molecolare. In questo modo è stato possibile ottimizzare le dimensioni e ottenere dei campioni che mostrassero una maggiore stabilità nel tempo anche in dispersione acquosa, nonché con viscosità adatta alle diverse analisi. Le nanoparticelle preparate sono state caratterizzate da un punto di vista dimensionale mediante Light Scattering Dinamico (DLS), mostrando un diametro medio compreso tra 150 e 200 nm, a seconda del tipo di formulazione, indice di polidispersione (PDI) di ~ 0,2 e potenziale zeta () intorno a +40 mV. È stata valutata la stabilità nel tempo delle preparazioni, monitorando la variazione del diametro medio e del PDI per 30 giorni a una temperatura di 4°C. Le sospensioni sono state sottoposte a processo di liofilizzazione con l’ausilio di crioprotettori al fine di ottenere nanoparticelle essiccate.
Sono attualmente in corso degli studi atti a valutare l’efficienza e la capacità incapsulante delle formulazioni nanoparticellari e gli studi di rilascio servendosi della metodica HPLC, nonché analisi microscopiche TEM e SEM, al fine di confermare le dimensioni e descrivere la struttura tridimensionale delle nanoparticelle
Sintesi e caratterizzazione chimico-fisica di un derivato del chitosano per la realizzazione di sistemi nanoparticellari
No full textL’N,N,N,-Trimetil-chitosano (TMC) è un derivato parzialmente quaternizzato del chitosano, solubile a pH fisiologico e dotato di proprietà mucoadesive, alta biocompatibilità e biodegrabilità.
L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di ottenere dei polimeri di TMC a differente grado di quaternizzazione, apportando delle modifiche alla procedura sintetica riportata in letteratura.
I polimeri ottenuti sono stati caratterizzati mediante metodi spettroscopici (I.R and 1H- NMR) e studi di diffrazione ai raggi X (XRD). Mediante gli studi 1H-NMR (eseguiti con lo spettrofotometro Varian 500MHz) è stato possibile determinare il grado di quaternizzazione dei polimeri ottenuti.
Inoltre sono state realizzate delle dispersione acquose di TMC, le quali sono state sottoposte ad analisi chimico-fisiche, come la determinazione del pH e delle proprietà reologiche, il saggio di evaporazion-freezing, e gli studi di stabilità. I dati di viscosità relativi apparente delle dispersioni di TMC rimangono relativamente inalterati nel tempo. Gli spettri 1H-NMR, eseguiti nell’arco di un mese, confermano la stabilità delle dispersione acquose.
I polimeri a base di TMC opportunamente quaternizzati, sono stati utilizzati per la preparazione di sistemi nanoparticellari adatti alla somministrazione di farmaci per via orale, oculare e parenterale.
Le nanoparticelle di TMC (TMC-NP) sono state preparate mediante il metodo della gelazione ionotropica, utilizzando il tripolifosfato di sodio come agente reticolante.
Uno studio preliminare sulla morfologia delle TMC-NP è stato effettuato servendosi della tecnica di microscopia elettronica a scansione (SEM). Le dimensioni, l’indice di polidispersione (PDI) e il potenziale zeta (PZ) delle TMC-NP sono stati valutati mediante lo strumento Malvern Zetasizer Nano.
Studi futuri saranno volti a determinare la stabilità di questi paramenti nel tempo, e di conseguenza delle formulazioni nanoparticellari
Preparation and Characterization of TMC/SA nanoparticles for nose to brain drug delivery
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Synthesis And Characterization Of A Chitosan Derivative For The Preparation Of Nanoparticles
No full textN-trimethyl chitosan (TMC) is a partially N-chitosan quaternary derivative readily soluble at physiological pH, with mucoadhesive properties, high biocompatibility and biodegradability.
The aim of this work is to obtain TMC with different degrees of quaternization, slightly modifying the synthetic procedures reported in literature [1]. Appropriately quaternized TMC was used to prepare nanoparticles drug delivery systems, suitable to be administered orally, ocularly or parenterally.
TMC derivatives were characterized by means of spectroscopic methods (I.R and 1H- NMR) and XRD.
Water dispersions of TMC were submitted to physical-chemical analyses, such as pH, rheological and evaporation- freezing assays, and stability studies.
TMC nanoparticles were prepared by ionotropic gelation technique with tripolyphosphate (TPP).
Preliminary morphological examination of the nanoparticles was performed by scanning electron microscopy (SEM). The size and zeta potential of the TMC nanoparticles were measured with a Malvern Zetasizer Nano. 1H-NMR studies (performed on a Varian 500MHz spectrophotometer) confirmed that TMC derivatives with different degrees of quaternization were obtained and these derivatives were suitable for different routes of administration.
As a matter of fact apparent viscosity data of dispersions remain relatively unchanged over time and the good stability of the water solutions was confirmed by 1H- NMR spectra.
Finally TMC nanoparticles exhibit good PDI values and are stable over time
Preparazione di nanoparticelle di TMC per il rilascio di farmaci a livello oculare
No full textObiettivi: L’uso del Povidone ioduro è ben conosciuto nel trattamento delle congiuntiviti, ma richiede, più volte al giorno, l’applicazione di soluzioni a base di povidone ioduro associata ad altri agenti antibatterici.
L’obiettivo di questo lavoro è quello di realizzare nanoparticelle a base di N-Trimetil chitosano (TMC) contenenti povidone ioduro (PI-TMC NP) da somministrare per via oculare, allo scopo di ottenere una formulazione in grado di rilasciare il principio attivo in modo controllato e prolungato e di ottenere un trasporto trans- corneale del farmaco.
Metodologie: Il TMC è stato sintetizzato attraverso una reazione di metilazione utilizzando Ioduro di metile in ambiente basico, ottenendo un polimero con grado di quaternizzazione di circa il 27%.
Il polimero ottenuto è stato caratterizzato attraverso analisi spettroscopiche ((FTIR, 1H-NMR e XRD).
Le dispersioni acquose del polimero sono state sottoposte ad analisi chimico-fisiche quali analisi potenziometrica del pH, studi reologici, saggio di evaporazione-congelamento e studi di stabilità nel tempo. PI TMC NP sono state preparate attraverso il metodo della gelazione ionotropica utilizzando il Tripolifosfato (TPP) come agente reticolante. Sono state realizzate due differenti formulazioni di PI TMC NP (5% m/m e 5% m/v) e in base alla loro caratterizzazione si potrà scegliere la formulazione migliore per l’uso terapeutico preposto. Le dispersioni TMC/PI e le nanoparticelle (PI-TMC NP) sono state analizzate al CP-MAS 13C.
Risultati/Discussione Le dimensioni delle nanoparticelle ed il potenziale zeta () sono state determinate utilizzando il Malvern Zetasizer Nano. La distribuzione delle classi dimensionali delle nanoparticelle viene riportato come indice di polidispersione (PDI). E’ stata determinata la capacità incapsulante e l’efficienza d’incapsulazione insieme a studi preliminari di rilascio del farmaco. Test preliminari di rilascio in vitro hanno mostrato che lo iodio viene rilasciato dalla matrice polimerica delle nanoparticelle in modalità controllata e prolungata.
Conclusione: In base ai risultati ottenuti le nanoparticelle a base di TMC si possono considerare un promettente carrier per il rilascio controllato e prolungato di farmaci somministrati per via oculare
PREPARATION OF TMC NANOPARTICLES FOR OCULAR DELIVERY
No full textPurpose:. The use of povidone iodine to treat conjunctivitis is well known, but it requires the administration of povidone iodine solution several times daily, generally associated to other antibacterial agents. The aim of this work was to prepare povidone iodine loaded N-trimethyl chitosan nanoparticles (PI-TMC NP) for ocular delivery, in order both to obtain a formulation at controlled and prolonged release and a transcorneal drug transport.
Methods: TMC has been synthesized through methylation reaction with methyl iodide in basic medium to obtain a polymer with a DQ around 27 %. PI-TMC NP have been prepared through ionotropic gelation method using tripolyphoshate (TPP). We prepared two different formulations of PI- TMC NP (5% w/w and 5% w/v) and we characterize them in the aim to choose the best one for therapeutic use.
The obtained polymer has been characterized by means of spectroscopic methods (FTIR, 1H-NMR and XRD). The freeze dried polymer and the PI- TMC NP have been analysed by CP-MAS 13C.
Water dispersions of TMC have been submitted to physical- chemical analyses, such as determination of pH, rheological, evaporation-freezing assays and stability studies.
Results: The particle-size and zeta potential of the PI- TMC NP were measured with a Malvern Zetasizer Nano. The particle-size distribution of the nanoparticles is reported as polydispersity index (PDI). Loading capacity and efficacy assays have been performed together with preliminary release studies. In vitro preliminary release tests showed that povidone iodine has been released from the polymer matrix in a prolonged and controlled manner.Conclusions: On the bases of above TMC nanoparticles could be considered a promising carrier for prolonged and controlled ophthalmic drug delivery system
Preparation and characterization of TMC nanoparticles for colon specific drug delivery
No full textPurpose: In the present work we report on the preparation of nanoparticulate systems N-trimethyl chitosan (TMC) based, in which a titrated extract of Boswellia serrata (Boswellin®- BSW) has been enclosed, to be used as model drug for a colon specific drug delivery system.
Methods: The synthesis of TMC has been performed through methylation reaction with Methyl iodide in basic medium, carefully modifying reaction steps and conditions in order to reach the desired Degree of Quaternization (DQ). The obtained polymers have been characterized by means of spectroscopic methods (FTIR, NMR and XRD).
Water dispersions of TMC have also been submitted to physical- chemical analyses, such as determination of pH, rheological, evaporation-freezing assays and stability studies. TMC nanoparticles loaded BSW (BSW NP) have been prepared through ionotropic gelation method using tripolyphoshate (TPP).
Results: TMC dispersions showed to be much stable overtime if compared with the corresponding Chitosan ones. Moreover TMC have been used for the preparation of BSW NP. The obtained BSW NP showed good polydispersity index (PDI), potential and are stable overtime. Particles size, drug loading capacity and efficiency were determined. BSW preliminary release in vitro tests were performed by HPLC. Data showed that BSW has been released from the polymer matrix in a prolonged and controlled manner.
Conclusion: TMC could be considered a more promising derivative than chitosan itself for the preparation of NP. Opportunely varying the DQ, nanoparticulate drug delivery systems have been obtained, suitable for the preparation of colon specific drug delivery systems
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Formulation and characterization studies of trimethyl chitosan / sodium alginate nanoparticles for targeted drug delivery
No full textThe objective of this study was to develop positively charged nanoparticles based on trimethyl chitosan and sodium alginate, as drug delivery systems able to interact with the sialic residues of the mucous membranes. Nanoparticles were prepared with the ionotropic gelation method, using sodium tripolyphosphate as cross-linking agent. Ten different nanoparticle formulations were developed by varying the concentration of one component, while keeping constant the two others, or by varying the ratio between the three components. The aim of this formulation study was to determine the effect of both polymers and cross-linker concentration and their ratios on nanoparticle dimensional parameters, such as mean size and size distribution, and surface charge. Overall results of the formulations study indicated that samples prepared with 2 mg/mL trimethyl chitosan concentration and different sodium alginate concentrations, namely 1 or 2 mg/mL, showed the best dimensional features, while the optimum concentration of cross-linking agent was 1 mg/mL. Moreover, nanoparticle showed a positive charge surface, useful to interact with mucosal membranes
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