Síntesis y caracterización de una matriz polimérica para la liberación controlada de principios activos

Los polímeros inteligentes han mostrado grandes avances en diferentes áreas de interés como la agronomía, la medicina y la farmacia, debido a su capacidad de modificar sus características estructurales o conformacionales a partir de un estímulo específico adecuado. En ese sentido, los polímeros pH responsivos son de gran utilidad y han sido utilizados en base a la posibilidad de emplearlos en medios o entornos donde el estímulo viene dado por una modificación del pH. Entre las posibles áreas de aplicación, la farmacéutica y el medioambiente surgen como dos ramas de marcado interés y de potenciales aplicaciones para polímeros pH responsivos. En este trabajo se propone la síntesis de sistemas híbridos y mezclas poliuretano/acrílico (PU/A) con el objetivo de obtener un polímero formador de películas, que sea estable en medios acuosos, y que a su vez posea propiedades pH responsivas. En este caso, a partir de los componentes seleccionados, se espera obtener un sistema polimérico que responda al pH en medios ácidos y que pueda ser potencialmente aplicable la liberación de fármacos.Facultad de Ciencias Exacta

Síntesis y caracterización de una matriz polimérica para la liberación controlada de principios activos

Los polímeros inteligentes han mostrado grandes avances en diferentes áreas de interés como la agronomía, la medicina y la farmacia, debido a su capacidad de modificar sus características estructurales o conformacionales a partir de un estímulo específico adecuado. En ese sentido, los polímeros pH responsivos son de gran utilidad y han sido utilizados en base a la posibilidad de emplearlos en medios o entornos donde el estímulo viene dado por una modificación del pH. Entre las posibles áreas de aplicación, la farmacéutica y el medioambiente surgen como dos ramas de marcado interés y de potenciales aplicaciones para polímeros pH responsivos. En este trabajo se propone la síntesis de sistemas híbridos y mezclas poliuretano/acrílico (PU/A) con el objetivo de obtener un polímero formador de películas, que sea estable en medios acuosos, y que a su vez posea propiedades pH responsivas. En este caso, a partir de los componentes seleccionados, se espera obtener un sistema polimérico que responda al pH en medios ácidos y que pueda ser potencialmente aplicable la liberación de fármacos.Facultad de Ciencias Exacta

Síntesis y caracterización de una matriz polimérica para la liberación controlada de principios activos

Los polímeros inteligentes han mostrado grandes avances en diferentes áreas de interés como la agronomía, la medicina y la farmacia, debido a su capacidad de modificar sus características estructurales o conformacionales a partir de un estímulo específico adecuado. En ese sentido, los polímeros pH responsivos son de gran utilidad y han sido utilizados en base a la posibilidad de emplearlos en medios o entornos donde el estímulo viene dado por una modificación del pH. Entre las posibles áreas de aplicación, la farmacéutica y el medioambiente surgen como dos ramas de marcado interés y de potenciales aplicaciones para polímeros pH responsivos. En este trabajo se propone la síntesis de sistemas híbridos y mezclas poliuretano/acrílico (PU/A) con el objetivo de obtener un polímero formador de películas, que sea estable en medios acuosos, y que a su vez posea propiedades pH responsivas. En este caso, a partir de los componentes seleccionados, se espera obtener un sistema polimérico que responda al pH en medios ácidos y que pueda ser potencialmente aplicable la liberación de fármacos.Facultad de Ciencias Exacta

Polímeros inteligentes con aplicaciones en liberación controlada de fármacos y captación de metales pesados

En el presente trabajo se propone sintetizar sistemas poliméricos funcionales que puedan aplicarse tanto para la incorporación y liberación de fármacos, así como también para la captación de iones metálicos que puedan estar presentes en aguas contaminadas. Para ello se sintetizaron sistemas híbridos pH-responsivos de poliuretano/poli(2- (dietilamino)etil metacrilato) con diferentes proporciones del monómero acrílico (10, 30 y 50 % p/p). Dicha síntesis se llevó a cabo por medio de una polimerización en dispersión del monómero acrílico, 2-(dietilamino)etil metacrilato (DEA) en presencia de un poliuretano preformado conteniendo grupos vinílicos terminales (PU). Los sistemas obtenidos en forma de películas se ensayaron como matrices responsivas para liberación de principios activos y captación de metales pesados. Los sistemas se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido y grado de hinchamiento. Los ensayos de carga y liberación se realizaron utilizando Rodamina 6G (R6G) como droga modelo, mientras que para los experimentos de captación de metales se utilizó cobre (Cu+2) como metal modelo. Los resultados experimentales de caracterización muestran un aumento en el grado de hinchamiento y en el tamaño de poro a medida que se incrementa el contenido de DEA en el sistema. Asimismo se observó una mayor captación del metal para los sistemas con mayor proporción de acrílico, en las condiciones evaluadas (pH 4,0 y 25 °C). El mismo comportamiento también se pudo observar en los ensayos de liberación de R6G, donde el sistema compuesto por un 50 % p/p de DEA fue el más eficiente en las condiciones antes mencionadas. Los resultados obtenidos muestran que las matrices híbridas de PU/DEA sintetizadas pueden ser aplicadas tanto en sistemas liberadores de fármacos como también en sistemas captadores de metales pesados.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pintura

Híbridos poliuretano/acrílico pH-responsivos: síntesis, caracterización y aplicaciones potenciales

Los polímeros inteligentes han mostrado grandes avances en diferentes áreas de interés como la agronomía, la medicina y la farmacia, debido a su capacidad de modificar sus características estructurales o conformacionales a partir de un estímulo específico adecuado. En ese sentido, los polímeros pH responsivos son de gran utilidad y han sido utilizados en base a la posibilidad de emplearlos en medios o entornos donde el estímulo viene dado por una modificación del pH. Entre las posibles áreas de aplicación, la farmacéutica y el medioambiente surgen como dos ramas de marcado interés y de potenciales aplicaciones para polímeros pH responsivos. Dentro de los polímeros que pueden ser sensibles al cambio de pH, se encuentran los acrílicos con grupos funcionales en sus cadenas, como por ejemplo los derivados de los acrílicos metacrilato de 2-(dietilamino)etilo (DEA) y metacrilato de 2-(diisopropilamino)etilo (DPA), que han sido los seleccionados en el presente trabajo. Estos polímeros, sin embargo, al ser utilizados en forma de películas en sistemas acuosos, no presentan una buena estabilidad física por lo cual su vida útil es limitada. La posibilidad de combinarlos con un polímero como el poliuretano (PU), mecánicamente estable con buenas propiedades de película, permite superar el mencionado inconveniente de forma de obtener un sistema más completo. En ese sentido, se propone la síntesis de un sistema híbrido poliuretano/acrílico (PU/A), unidos mediante enlaces químicos, con el objetivo de obtener un polímero formador de películas, que sea estable en medios acuosos, y que a su vez posea propiedades pH responsivas. En este caso, a partir de los componentes seleccionados, se espera obtener un sistema híbrido polimérico que responda al pH en medios ácidos y que pueda ser potencialmente aplicable en dos áreas específicas: en la farmacéutica, como sistema de transporte y liberación de fármacos; en el saneamiento ambiental, como medio para remover metales pesados de efluentes acuosos. En primer lugar, dado que ciertas patologías generan un entorno ácido dentro del organismo y que en el cuerpo humano, dependiendo de la región o tejido, el pH varía, se espera que los sistemas sintetizados sean aptos para incorporar un principio activo (PA) determinado y puedan liberarlo al modificar el pH del medio. De este modo, resultaría una interesante aplicación el hecho de que la síntesis de un polímero pH responsivo sea capaz de transportar un PA de interés y que ante variaciones de pH pueda liberarlo en una zona específica del cuerpo humano, evitando de esa forma la sobredosis y la aparición de posibles efectos secundarios. En segundo lugar, una problemática que afecta la calidad del agua es la presencia en exceso de metales pesados. En la búsqueda de tratamientos eficaces que resuelvan ese inconveniente, los sistemas híbridos sintetizados pueden resultar de utilidad. A partir de la presencia de los grupos amino en la cadena polimérica, aportados por los monómeros DEA y DPA, que pueden interaccionar con los mencionados metales, se propone utilizar los híbridos PU/DEA y PU/DPA como sistemas captadores de metales pesados en medios acuosos. Los resultados obtenidos en este trabajo mostraron que es posible sintetizar polímeros híbridos pH-responsivos, empleando poliuretano como polímero base y los acrílicos metacrilato de 2-(dietilamino)etilo o metacrilato de 2-(diisopropilamino)etilo como monómeros responsivos, para ser utilizados en forma de películas inteligentes, que pueden ser aplicados tanto en la liberación controlada de principios activos como también en la captación de metales pesados contaminantes. Teniendo en cuenta que los sistemas sintetizados presentan una propiedad pH-responsiva en condiciones de pH y temperatura fisilógicos, se dispone entonces de un sistema que potencialmente puede transportar y liberar el principio activo de acuerdo a las necesidades farmacológicas específicas. Por otro lado, la posibilidad que poseen los híbridos responsivos sintetizados de coordinarse con cobre y zinc y extraer dichos metales de soluciones acuosas ácidas, permite considerar la utilización de estos sistemas como polímeros que pueden colaborar con la descontaminación de diferentes efluentes acuosos.Facultad de Ciencias Exacta

Evaluation of pH-sensitive poly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-2 (diisopropylamino)ethyl methacrylate) copolymers as drug delivery systems for potential applications in ophthalmic therapies/ocular delivery of drugs

Smart polymers like pH sensitive systems can improve different pharmacological treatment. In this work the behavior of copolymers containing 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) with different proportions of 2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate (DPA) and different amounts of cross-linker agent, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) are evaluated as pH-sensitive drug delivery systems for potential application in ophthalmic therapies. A detailed characterization of the pH-responsive behavior was performed by swelling studies and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Drug loading and release studies at different pH values were evaluated using Rhodamine 6G (Rh6G) as a model drug. The interaction between Rh6G and hydrogels was studied by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the presence of DPA in the copolymers confers pH-responsive properties to the polymer, as noted in swelling and SEM studies, when the pH decreases below 7.40 the swelling degree increases and a porous morphology is observed. The apparent pKa of copolymers was estimated between 6.80 and 7.17 depending on the composition. The amount of Rh6G loaded depends mainly on the medium pH and the interaction between the drug and the copolymers, observed by SEM and FTIR spectrum. The release of Rh6G of copolymers p(HEMA/DPA) show a normal Fickian or anomalous diffusion behavior at different pH values, depending on the HEMA/DPA ratio.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasCentro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de PinturasFacultad de Ingenierí

Evaluation of pH-sensitive poly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-2 (diisopropylamino)ethyl methacrylate) copolymers as drug delivery systems for potential applications in ophthalmic therapies/ocular delivery of drugs

Smart polymers like pH sensitive systems can improve different pharmacological treatment. In this work the behavior of copolymers containing 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) with different proportions of 2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate (DPA) and different amounts of cross-linker agent, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) are evaluated as pH-sensitive drug delivery systems for potential application in ophthalmic therapies. A detailed characterization of the pH-responsive behavior was performed by swelling studies and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Drug loading and release studies at different pH values were evaluated using Rhodamine 6G (Rh6G) as a model drug. The interaction between Rh6G and hydrogels was studied by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the presence of DPA in the copolymers confers pH-responsive properties to the polymer, as noted in swelling and SEM studies, when the pH decreases below 7.40 the swelling degree increases and a porous morphology is observed. The apparent pKa of copolymers was estimated between 6.80 and 7.17 depending on the composition. The amount of Rh6G loaded depends mainly on the medium pH and the interaction between the drug and the copolymers, observed by SEM and FTIR spectrum. The release of Rh6G of copolymers p(HEMA/DPA) show a normal Fickian or anomalous diffusion behavior at different pH values, depending on the HEMA/DPA ratio.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasCentro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de PinturasFacultad de Ingenierí

Evaluation of pH-sensitive poly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-2 (diisopropylamino)ethyl methacrylate) copolymers as drug delivery systems for potential applications in ophthalmic therapies/ocular delivery of drugs

Smart polymers like pH sensitive systems can improve different pharmacological treatment. In this work the behavior of copolymers containing 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) with different proportions of 2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate (DPA) and different amounts of cross-linker agent, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) are evaluated as pH-sensitive drug delivery systems for potential application in ophthalmic therapies. A detailed characterization of the pH-responsive behavior was performed by swelling studies and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Drug loading and release studies at different pH values were evaluated using Rhodamine 6G (Rh6G) as a model drug. The interaction between Rh6G and hydrogels was studied by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the presence of DPA in the copolymers confers pH-responsive properties to the polymer, as noted in swelling and SEM studies, when the pH decreases below 7.40 the swelling degree increases and a porous morphology is observed. The apparent pKa of copolymers was estimated between 6.80 and 7.17 depending on the composition. The amount of Rh6G loaded depends mainly on the medium pH and the interaction between the drug and the copolymers, observed by SEM and FTIR spectrum. The release of Rh6G of copolymers p(HEMA/DPA) show a normal Fickian or anomalous diffusion behavior at different pH values, depending on the HEMA/DPA ratio.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasCentro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de PinturasFacultad de Ingenierí

Thermal and pH dual responsive polyurethane/2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate hybrids: Synthesis, characterization, and swelling behavior

This article describes the synthesis and characterization of stimuli-sensitive hybrid films using 2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate (DPA), and a polyurethane (PU) base on isophorone diisocyanate. Hybrid films with different amounts of DPA present good film and physicochemical properties. Characterization techniques such as Fourier transform infrared, UV–visible, modulate differential scanning calorimetry, and thermogravimetric analysis reveal chemical interactions between PU and DPA groups. Swelling behavior of films shows a dependence on DPA content, pH, and temperature and different mechanisms of water uptake in response to pH and temperature variations. Hybrid systems would allow controlling water absorption not only through pH or temperature but also from the chosen PU/DPA proportion.Fil: Pardini, Francisco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Faccia, Paula Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Pardini, Oscar Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Amalvy, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Evaluation of pH-sensitive polyurethane/2-diethylaminoethyl methacrylate hybrids potentially useful for drug delivery developments

Smart sensitive polymers have been used to improve processes in drug delivery. In this article, we evaluate the behavior of polyurethane/N,N-diethylaminoethyl methacrylate hybrids (PU/DEA) as pH-responsive polymers potentially useful for drug delivery systems development, using Rhodamine 6G (Rh6G) as a model drug. A detailed pH responsive characterization was performed by swelling studies and scanning electron microscopy (SEM). Two drug loading methods on drug release-immersion and direct loading were evaluated. The interaction between Rh6G and the polymer matrix was studied by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and contact angle determination. The kinetic study of Rh6G release was performed at basic and acidic pH; the mechanism of drug delivery was analyzed using Ritger-Peppas' equation. We discuss about polymer's active sites and drug's distribution through the matrix in relation to both loading methods. Results showed a pH-responsive behavior and morphological changes when pH solution varied from 9.0 to 4.0. In the immersion loading method, results indicated a higher Rh6G molecule concentration at the surface as well as ionic interaction between the drug and polymer's carboxylic groups. Release studies confirmed the pH-sensitive hybrid systems' behavior and kinetic exponent values indicated different mechanism's transport types depending on loading method and polymer composition.Fil: Pardini, Francisco Martín. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas; ArgentinaFil: Faccia, Paula Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Amalvy, Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentin