Chitosan/dextran sulfate nanoparticles: stability evaluation and assessment of the effect of different acidic media on nanoparticle preparation

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pontes, Jorge Filipe Rodrigues
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/9913
Resumo: Dissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016
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spelling Chitosan/dextran sulfate nanoparticles: stability evaluation and assessment of the effect of different acidic media on nanoparticle preparationCrioprotetoresEstabilidadeGlucoseLiofilizaçãoNanopartículasQuitosanoSacaroseSulfato de dextranoVeiculação de fármacosDomínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências da SaúdeDissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016Nanoparticles present great potential in drug delivery applications, yet there are some issues regarding their stability. In this context, this study was conducted to define the conditions to stabilize polysaccharide (chitosan/dextran sulfate, CS/DS) nanoparticles by a process of freeze-drying, assessing the cryoprotectant capacity of two sugars (sucrose and glucose). Additionally, it was also intended to find if the solubilisation of chitosan in different acids affected nanoparticle preparation and characteristics. CS/DS nanoparticles were produced by polyelectrolyte complexation and the suspensions adjusted to 1 mg/mL or 2 mg/mL. For the study of stabilisation by freeze-drying, three approaches were conducted: i) after production of nanoparticles, 5% or 10% (w/v) of glucose or sucrose were included in the suspension before freezing, being nanocarriers characterized for size and zeta potential before freeze-drying and immediately after freeze-drying and reconstitution; ii) nanoparticles were produced, and then stored at 4 ºC (no cryoprotectants added); iii) nanoparticles were produced, freeze-dried with cryoprotectants and then stored, in a desiccator, at room temperature, being characterized (size and zeta potential) every 15 days, after the needed reconstitution. Acetic acid and hydrochloric acid (HCl) at 0.1 and 0.01 M were used to solubilise chitosan. CS dissolved in HCl 0.1 M did not enable the production of nanoscale particles. When the remaining acids were test, nanoparticles had sizes above 500 nm. Furthermore, zeta potential presented an unexpected behaviour. Thus, it was concluded that this study needs optimisation. The storage of nanoparticle suspensions at 4 ºC resulted in instability after 50 days. Therefore, a freeze-drying approach was established. In general, the choice of cryoprotectant was the most important factor affecting the preservation of nanoparticle physicochemical characteristics. Moreover, results indicated that in short- and long-term periods, glucose presented a more suitable behaviour despite some variations.As nanopartículas apresentam-se como uma interessante estratégia de veiculação de fármacos. Contudo, a sua estabilidade é uma limitação desenhado este estudo que pretende estabelecer condições de estabilização de nanopartículas polissacarídicas (quitosano/sulfato de dextrano, CS/DS) através de um processo de liofilização, avaliando-se a capacidade crioprotetora de dois açúcares. Adicionalmente, procurou-se entender a influência de diferentes ácidos usados na dissolução do quitosano no tamanho e potencial zeta das nanopartículas produzidas. Nanopartículas de CS/DS foram preparadas por complexação polieletrolítica e as suspensões ajustadas a concentrações de 1 e 2 mg/mL. Para a abordagem da liofilização, foram delineados 3 ensaios: i) após a produção das nanopartículas, foi adicionado crioprotetor à suspensão antes do congelamento e a sua caracterização foi realizada imediatamente após a liofilização; ii) as nanopartículas foram produzidas e armazenadas a 4 ºC, sem qualquer adição de crioprotetor e iii) as nanopartículas foram produzidas, liofilizadas com crioprotetor, e armazenadas num exsicador, à temperatura ambiente, tendo sido caracterizadas de 15 em 15 dias. O ácido acético e o ácido clorídrico (HCl) a 0.1 M e 0.01 M foram os ácidos usados para solubilizar o quitosano. Os veículos derivados do uso de quitosano dissolvido em HCl 0.1 M encontraram-se fora da escala nanométrica. Por outro lado, nos restantes, os tamanhos ficaram acima dos 500 nm. Além disso, o potencial zeta demonstrou uma tendência inesperada, pelo que este estudo requer otimização. O armazenamento de nanosuspensões a 4 ºC resultou em parâmetros de caracterização instáveis, a partir do dia 50. Desta forma, estabeleceu-se um protocolo de liofilização em que, no geral, a escolha do crioprotector foi o fator determinante que afeta a preservação das características fisico-químicas das nanopartículas. Além disso, os resultados sugerem que a glucose possui uma melhor capacidade crioprotetora, a curto e longo prazos, apesar das grandes variações que os dados revelaram.Grenha, AnaCordeiro, Clara Maria HenriqueSapientiaPontes, Jorge Filipe Rodrigues2017-08-29T13:39:23Z2016-12-162016-12-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/9913TID:201706334enginfo: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:RCAAP2023-07-24T10:21:28Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/9913Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:01:43.908966Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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