Studying the formation of self-aggregates of thiolated cyclodextrins and dexamethasone solution for aerosols

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Eva Elisa
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/58098
Resumo: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Studying the formation of self-aggregates of thiolated cyclodextrins and dexamethasone solution for aerosolsCyclodextrinNanoaggregatesThiolationPulmonary deliveryMestrado integrado - 2022Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A administração pulmonar de fármacos é complexa devido a diferentes mecanismos de defesa do trato respiratório, resultando numa toma repetida de fármacos e baixa adesão à terapêutica por parte do doente. Dito isto, formas inovadoras de melhorar a biodisponibilidade pulmonar têm sido investigadas. Ciclodextrinas são excipientes populares pela sua ação solubilizadora de compostos pouco hidrossolúveis. Os polímeros tiolados são usados pelas suas propriedades muco adesivas e de aumento de permeabilidade. Neste estudo, as propriedades solubilizantes e de aumento da permeação da hidroxipropil-β-ciclodextrina tiolada foram investigadas, usando como fármaco-modelo a dexametasona, que é pouco hidrossolúvel. A ciclodextrina tiolada foi sintetizada via micro-ondas, resultando numa ciclodextrina com um grau de tiolação de 25%. A estrutura foi confirmada por espetroscopia 1H RMN, e os nano-agregados formados foram avaliados pelo método de dispersão dinâmica de luz. Estudos de citotoxicidade foram realizados com recurso ao ensaio de WST-1 em placas de 96 poços para os complexos ciclodextrina-dexametasona, em células alveolares tipo II da linha celular imortalizada NCI-H441 de adenocarcinoma pulmonar humano e demonstraram uma viabilidade celular mantida. A permeabilidade da dexametasona foi avaliada através de uma mono camada de células alveolares, de forma a representar de modo simplificado a absorção alveolar. Os resultados mostram que há maior permeação de dexametasona através da mona camada quando complexada com ciclodextrina tiolada, em comparação com ciclodextrina não tiolada, sugerindo que a ciclodextrina tiolada possui propriedades muco adesivas que prolongam o seu tempo de residência no local alvo. Para além disto, a ciclodextrina tiolada parece ter uma maior capacidade de solubilizar a dexametasona do que a não tiolada. Assim, estes resultados sugerem que a hidroxipropil-β-ciclodextrina tiolada é um excipiente promissor para formulações pulmonares de fármacos pouco hidrossolúveis, tendo um tempo de residência prolongado resultando numa maior biodisponibilidade do fármaco, o que ulteriormente pode resultar numa redução da dose administrada e maior adesão do doente.Pulmonary drug delivery is a complex administration route due to the different defense mechanisms of the respiratory tract, which lead to repeated drug administration and poor patient adherence. Thus, new ways of improving drug bioavailability via inhalation are being investigated. Cyclodextrins are known for their solubility-enhancing properties, and thiolated polymers have been used for their mucoadhesive and permeability-enhancing properties. In this study, the solubilizing and permeation-enhancing properties of a thiolated hydroxypropyl-β-cyclodextrin were tested using dexamethasone, a poorly soluble drug, as a model drug. The thiolated cyclodextrin was synthesized via a microwave-assisted method, resulting in a thiolation degree of 25%. The structure was confirmed by 1H NMR spectroscopy and the nanoaggregates formed were evaluated with dynamic light scattering method. Cytotoxicity assays in 96-well plates using the WST-1 assay were performed for the cyclodextrin-dexamethasone complexes on the immortalized cellular line NCI-H441 of human lung adenocarcinoma, type II alveolar cells, and demonstrated maintained cell viability. The permeability of dexamethasone was evaluated on a monolayer of alveolar cells, representing in a simplified manner the alveolar drug absorption. Results show that more dexamethasone permeates the monolayer when complexed with thiolated cyclodextrin when compared with non-thiolated cyclodextrin, implying that thiolated cyclodextrin has mucoadhesive properties that extend residency time. Furthermore, thiolated cyclodextrin also seems to be better at solubilizing dexamethasone than non-thiolated cyclodextrin. These results suggest that thiolated hydroxypropyl-β-cyclodextrin is a promising excipient for inhalation formulations of poorly soluble drugs, allowing for an extended residency time at the target site and therefore increased drug bioavailability, which can ultimately result in dose lowering and improved patient adherence.Zambit, YleniaMarques, Helena Maria CabralRepositório da Universidade de LisboaFernandes, Eva Elisa2023-06-07T15:40:13Z2022-11-252022-11-022022-11-25T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/58098TID:203152506enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:06:31Zoai:repositorio.ul.pt:10451/58098Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:08:14.097771Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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