Development of pH sensitive polymer

Development of pH sensitive polymeric devices is great deal of attention in pharmaceutical sciences [1] and [2]. Polymeric hydrogel beads have been synthesized through ionotropic gelation method and were used as drug delivery devices [3] and [4]. The main advantage of the current method (aqueous solution as the dispersing media) over conventional solvent based method is deprives of organic solvents [4] and [5]. The hydrogel beads can also offer benefits such as minimizing side effects of drug, reduced dose frequency, maximizing therapeutic efficacy and improve patient amenability [6] and [7].

Sodium carboxymethyl cellulose (NaCMC) is a non-toxic, biocompatible, biodegradable and water soluble natural polysaccharide [2] and [8]. Sodium alginate is abundantly available natural polymer and also it is easily water soluble hydrophilic polymer [6]. Sodium alginate mainly composed of various amounts of 1,4-linked manuronic acid and guluronic acid residues obtained from brown seaweed. Natural polymers are quite suitable for drug delivery applications over synthetic polymer due to their non-noxious, water soluble, inexpensive, free availability moreover biodegradable [9] and [10].

The trivalent iron (Fe3+) can be more suitable crossliking agent for carboxymethyl cellulose/alginte blend polymers over divalent metal ions or glutaraldehyde [3] and [4]. The faster crossliking rate of Fe3+ ions with hydrgoel beads could be an important advantage for higher drug loading in the hydrogel beads [3] and [4]. The hydrogel beads crossliked with Fe3+ exhbits sustained drug release in simulated intestinal fluid than those crossliked with divalent metal ions due to three dimesional network structure formation [3]. Natural and sythetic polymers can be crossliked with glutraldehyde (GA) under acid catalyst [3], [7] and [10]. However, GA exhibits high cytotoxicity and also toxic orgainc solvents should be used as reaction media in the crossliking process [11] and [12]. In this study, Fe3+ was therefore used as an ecofriendly and nontoxic crosslinking agent of carboxymethyl cellulose/alginate blend hydrogel beads in presence of aqueous solution.

To overcome inherent disadvantage of natural polymer viz., destitute mechanical strength, greater water uptake and microbial contagion through blending technique [13] and [14]. Contemporarily, many researchers focused on the composition of pH sensitive polymeric matrixes for drug delivery applications through various techniques such as grafting, blending and free radical emulsion methods [5], [15] and [16]. The technique used in the present research is blending of two polymers which are quite fairly suitable for the development of drug delivery devices [5] and [7].

The model drug used in this context is Metformin hydrochloride (MH), a hydrophilic and water soluble used for treating the patients suffering from case II diabetes mellitus [17]. Metformin hydrochloride has short and biological half life time, due to required frequent dosage to maintain of drug concentration in human body [18]. Researchers have been focused on reduce higher dosages Metformin hydrochloride drug by using polymeric devices such as hydrogel, polymer drug conjugates and liposomes [19], [20] and [21].

The authors reviewed the literature and found that no reports pertaining to NaAlg/NaCMC blend hydrogel beads for controlled release of MH. In present study we made an attempt to synthesize pH sensitive NaCMC/NaAlg blend hydrogel beads using ferric chloride as a cross linker (ionotropic gelation method). The physico-chemical properties such as encapsulation efficiency, swelling degree and drug release kinetics as well as MH release studies were measured. The hydrogel beads were developed by varying the preparation parameters. The preparation conditions adopted in the current research were significantly influenced the percentage of encapsulation efficiency, swelling behavior and in vitro release patterns.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การพัฒนาอุปกรณ์ชนิดที่ไวต่อค่า pH จะมากความสนใจในวิทยาศาสตร์เภสัชกรรม [1] และ [2] ลูกปัดชนิด hydrogel มีการสังเคราะห์ โดยวิธี gelation ionotropic และถูกใช้เป็นอุปกรณ์การส่งยาเสพติด [3] และ [4] ประโยชน์หลักของวิธีการปัจจุบัน (ละลายเป็นสื่อกระจาย) มากกว่าวิธีการใช้ตัวทำละลายทั่วไป deprives หรือสารทำละลายอินทรีย์ [4] และ [5] ลูกปัด hydrogel สามารถยังมีประโยชน์เช่นการลดผลข้างเคียงของยา ลดยาความถี่ การเพิ่มประสิทธิภาพการรักษา และปรับปรุง amenability ผู้ป่วย [6] และ [7]โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส (NaCMC) จะเป็นพิษ ชีวภาพ น้ำและสลายละลายธรรมชาติ polysaccharide [2] และ [8] โซเดียมแอลจิเนตเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่มีอุดมสมบูรณ์ และเป็นง่ายน้ำละลายน้ำ hydrophilic พอลิเมอร์ [6] โซเดียมแอลจิเนตส่วนใหญ่ประกอบด้วยจำนวนต่าง ๆ ของการเชื่อมโยง 1,4 manuronic guluronic และกรดกรดตกค้างได้จากสาหร่ายสีน้ำตาล โพลิเมอร์ธรรมชาติค่อนข้างเหมาะสมสำหรับการใช้งานจัดส่งยาผ่านพอลิเมอร์สังเคราะห์เนื่องจากตนไม่ใช่สามารถสลายตัว ละลายน้ำ ไม่แพง ฟรีพร้อมสลายนอกจากนี้ [9] และ [10]The trivalent iron (Fe3+) can be more suitable crossliking agent for carboxymethyl cellulose/alginte blend polymers over divalent metal ions or glutaraldehyde [3] and [4]. The faster crossliking rate of Fe3+ ions with hydrgoel beads could be an important advantage for higher drug loading in the hydrogel beads [3] and [4]. The hydrogel beads crossliked with Fe3+ exhbits sustained drug release in simulated intestinal fluid than those crossliked with divalent metal ions due to three dimesional network structure formation [3]. Natural and sythetic polymers can be crossliked with glutraldehyde (GA) under acid catalyst [3], [7] and [10]. However, GA exhibits high cytotoxicity and also toxic orgainc solvents should be used as reaction media in the crossliking process [11] and [12]. In this study, Fe3+ was therefore used as an ecofriendly and nontoxic crosslinking agent of carboxymethyl cellulose/alginate blend hydrogel beads in presence of aqueous solution.To overcome inherent disadvantage of natural polymer viz., destitute mechanical strength, greater water uptake and microbial contagion through blending technique [13] and [14]. Contemporarily, many researchers focused on the composition of pH sensitive polymeric matrixes for drug delivery applications through various techniques such as grafting, blending and free radical emulsion methods [5], [15] and [16]. The technique used in the present research is blending of two polymers which are quite fairly suitable for the development of drug delivery devices [5] and [7].The model drug used in this context is Metformin hydrochloride (MH), a hydrophilic and water soluble used for treating the patients suffering from case II diabetes mellitus [17]. Metformin hydrochloride has short and biological half life time, due to required frequent dosage to maintain of drug concentration in human body [18]. Researchers have been focused on reduce higher dosages Metformin hydrochloride drug by using polymeric devices such as hydrogel, polymer drug conjugates and liposomes [19], [20] and [21].The authors reviewed the literature and found that no reports pertaining to NaAlg/NaCMC blend hydrogel beads for controlled release of MH. In present study we made an attempt to synthesize pH sensitive NaCMC/NaAlg blend hydrogel beads using ferric chloride as a cross linker (ionotropic gelation method). The physico-chemical properties such as encapsulation efficiency, swelling degree and drug release kinetics as well as MH release studies were measured. The hydrogel beads were developed by varying the preparation parameters. The preparation conditions adopted in the current research were significantly influenced the percentage of encapsulation efficiency, swelling behavior and in vitro release patterns.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การพัฒนาอุปกรณ์ที่มีค่า pH ที่มีความสำคัญเป็นพอลิเมอการจัดการที่ดีของความสนใจในวิทยาศาสตร์เภสัชกรรม [1] และ [2] ลูกปัดไฮโดรเจลพอลิเมอได้รับการสังเคราะห์ด้วยวิธี ionotropic เจและถูกนำมาใช้เป็นอุปกรณ์การส่งมอบยาเสพติด [3] และ [4] ประโยชน์หลักของวิธีการปัจจุบัน (สารละลายเป็นสื่อกระจาย) มากกว่าตัวทำละลายแบบเดิมที่ใช้เป็นวิธีการ deprives ของตัวทำละลายอินทรีย์ [4] และ [5] ลูกปัดไฮโดรเจลสามารถยังมีประโยชน์เช่นการลดผลข้างเคียงของยาเสพติดความถี่ปริมาณลดลงการเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาและปรับปรุงของผู้ป่วยการรับผิดชอบ [6] [7]. Carboxymethyl cellulose, โซเดียม (NaCMC) คือปลอดสารพิษชีวภาพย่อยสลายได้และ ละลายน้ำ polysaccharide ธรรมชาติ [2] และ [8] อัลจิเนตโซเดียมที่มีอยู่อย่างล้นเหลือเป็นพอลิเมอธรรมชาติและยังจะเป็นได้อย่างง่ายดายละลายน้ำพอลิเมอ hydrophilic [6] โซเดียมอัลจิเนตส่วนใหญ่ประกอบด้วยปริมาณต่างๆของกรด manuronic 1,4-เชื่อมโยงและกรด guluronic ที่ได้จากสาหร่ายทะเลสีน้ำตาล โพลิเมอร์ธรรมชาติค่อนข้างเหมาะสำหรับการใช้งานการส่งมอบยาเสพติดมากกว่าลิเมอร์สังเคราะห์เนื่องจากการของพวกเขาที่ไม่พิษที่ละลายน้ำได้ราคาไม่แพงพร้อมใช้งานฟรีนอกจากนี้ยังสามารถย่อยสลายได้ [9] และ [10]. เหล็ก trivalent (Fe3 +) สามารถเป็นตัวแทน crossliking เหมาะสำหรับคาร์บอกซี เซลลูโลส / พอลิเมอ alginte ผสมผสานมากกว่าโลหะไอออน divalent หรือ glutaraldehyde [3] และ [4] อัตรา crossliking เร็วขึ้นของไอออน Fe3 + ด้วยลูกปัด hydrgoel อาจจะเป็นประโยชน์ที่สำคัญสำหรับการโหลดยาเสพติดที่สูงขึ้นในลูกปัดไฮโดรเจล [3] และ [4] ลูกปัดไฮโดรเจ crossliked กับ exhbits Fe3 + ยั่งยืนการปลดปล่อยตัวยาของเหลวในลำไส้จำลองกว่าผู้ crossliked กับโลหะไอออน divalent เนื่องจากถึงสามรูปแบบโครงสร้างเครือข่าย dimesional [3] โพลิเมอร์ธรรมชาติและ sythetic สามารถ crossliked กับ glutraldehyde (GA) ภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยากรด [3], [7] และ [10] อย่างไรก็ตามการจัดแสดงนิทรรศการ GA พิษสูงและยังมีตัวทำละลาย orgainc พิษควรจะใช้เป็นสื่อการเกิดปฏิกิริยาในกระบวนการ crossliking [11] และ [12] ในการศึกษานี้ Fe3 + ถูกนำมาใช้จึงเป็นตัวแทนเชื่อมขวาง ecofriendly และปลอดสารพิษของเซลลูโลสคาร์บอกซี / ลูกปัดไฮโดรเจลผสมผสานอัลจิเนตในการปรากฏตัวของสารละลาย. เพื่อเอาชนะข้อเสียโดยธรรมชาติของ ได้แก่ ลิเมอร์ธรรมชาติ. ความแข็งแรงเชิงกลยากจน, การดูดซึมน้ำมากขึ้นและการติดเชื้อจุลินทรีย์ที่ผ่านการ เทคนิคการผสม [13] และ [14] ร่วมสมัยนักวิจัยหลายคนมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบของค่า pH matrixes พอลิเมอที่มีความสำคัญสำหรับการใช้งานส่งยาโดยใช้เทคนิคต่างๆเช่นการรับสินบนและวิธีการผสมอิมัลชันอนุมูลอิสระ [5] [15] และ [16] เทคนิคที่ใช้ในการวิจัยในปัจจุบันที่มีการผสมผสานของทั้งสองโพลิเมอร์ที่ค่อนข้างเป็นธรรมเหมาะสมสำหรับการพัฒนาของอุปกรณ์การส่งมอบยาเสพติด [5] และ [7]. ยาเสพติดรูปแบบที่ใช้ในบริบทนี้คือไฮโดรคลอไร Metformin (MH) ซึ่งเป็นน้ำและน้ำ ละลายที่ใช้ในการรักษาผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากโรคเบาหวานเบาหวานกรณีที่สอง [17] ไฮโดรคลอไร metformin มีครึ่งหนึ่งในระยะสั้นและชีวภาพเวลาชีวิตเนื่องจากปริมาณบ่อยต้องรักษาความเข้มข้นของยาเสพติดในร่างกายมนุษย์ [18] นักวิจัยได้รับการมุ่งเน้นไปที่การลดปริมาณสูงกว่าไฮโดรคลอไรยา Metformin โดยใช้อุปกรณ์พอลิเมอเช่นไฮโดรเจลพอลิเมอ conjugates ยาเสพติดและไลโปโซม [19] [20] และ [21]. ผู้เขียนการทบทวนวรรณกรรมและพบว่าไม่มีรายงานเกี่ยวกับการ NaAlg / NaCMC ผสมผสานลูกปัดไฮโดรเจลสำหรับการเปิดตัวควบคุม MH ในการศึกษาในปัจจุบันที่เราทำมีความพยายามในการสังเคราะห์เม็ดค่า pH ที่มีความสำคัญ NaCMC / NaAlg ไฮโดรคลอไรด์โดยใช้การผสมผสานธาตุเหล็กเป็นตัวเชื่อมโยงข้าม (ionotropic วิธีเจ) คุณสมบัติทางเคมีกายภาพเช่นประสิทธิภาพการห่อหุ้มบวมองศาและจลนศาสตร์การปลดปล่อยตัวยาเช่นเดียวกับการเปิดตัว MH ศึกษาวัด ลูกปัดไฮโดรเจลได้รับการพัฒนาที่แตกต่างกันโดยการเตรียมพารามิเตอร์ เงื่อนไขการเตรียมนำมาใช้ในการวิจัยในปัจจุบันได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญร้อยละของประสิทธิภาพการห่อหุ้มพฤติกรรมบวมและในรูปแบบการเปิดตัวหลอดทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การพัฒนาพอลิเมอร์ออุปกรณ์ที่มีการจัดการที่ดีของความสนใจในวิทยาศาสตร์เภสัชกรรม [ 1 ] และ [ 2 ] ลูกปัดพอลิเมอร์ไฮโดรเจลสังเคราะห์ได้ด้วยวิธี ionotropic เจลาตินและถูกใช้เป็นยาอุปกรณ์ [ 3 ] และ [ 4 ]ประโยชน์หลักของวิธีการในปัจจุบัน ( สารละลายเป็นตัวทำละลาย โดยกระจายสื่อ ) มากกว่าปกติ เป็นวิธีที่ deprives ของตัวทำละลายอินทรีย์ [ 4 ] และ [ 5 ] การไฮโดรเจล ลูกปัดยังสามารถให้ประโยชน์เช่นการลดผลข้างเคียงของยา ขนาด ความถี่ลดลง , การเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงการรักษาผู้ป่วย amenability [ 6 ] [ 7 ] .

โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ( nacmc ) คือ ไม่เป็นพิษ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและน้ำ , โพลีแซคคาไรด์ละลาย [ ธรรมชาติ 2 ] และ [ 8 ] โซเดียมอัลจิเนตเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติมากพร้อมใช้งาน และยังสามารถละลายน้ำได้พอลิเมอร์ที่ชอบน้ำ [ 6 ] โซเดียมอัลจิเนต ประกอบด้วยส่วนใหญ่ของปริมาณต่างๆของ 1,4-linked manuronic กรดและกรดที่ตกค้าง guluronic ที่ได้จากสาหร่ายสีน้ำตาลพอลิเมอร์ธรรมชาติค่อนข้างเหมาะสำหรับงานส่งยาสังเคราะห์เนื่องจากพวกเขาไม่มีพิษ , ละลายน้ํา , ราคาถูก , ห้องพักฟรีและย่อยสลาย [ 9 ] และ [ 10 ] .

เหล็ก trivalent ( fe3 ) จะเหมาะสมกว่า crossliking สารคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส / alginte ผสมโพลิเมอร์กว่าไอออนโลหะขนาดหรือกลูตารัลดีไฮด์ [ 3 ] [ 4 ]เร็วขึ้น crossliking คะแนนของไอออน fe3 กับ hydrgoel ลูกปัดที่อาจเป็นประโยชน์ที่สำคัญสำหรับการโหลดที่สูงในไฮโดรเจล ลูกปัด [ 3 ] และ [ 4 ] การเจลด้วยลูกปัด crossliked fe3 exhbits ได้รับการปลดปล่อยยาในของเหลวในลำไส้จำลองสูงกว่า crossliked กับไอออนโลหะขนาดเนื่องจากสามโครงสร้างเครือข่ายการ dimesional [ 3 ]พอลิเมอร์ธรรมชาติและสามารถ crossliked sythetic กับ glutraldehyde ( GA ) ภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยากรด [ 3 ] , [ 7 ] และ [ 10 ] อย่างไรก็ตาม กา แสดงความเป็นพิษสูง และยัง orgainc ตัวทำละลายที่เป็นพิษ ควรใช้สื่อที่เป็นปฏิกิริยาในกระบวนการ crossliking [ 11 ] และ [ 12 ] ในการศึกษานี้fe3 จึงใช้เป็น ecofriendly ทำปฏิกิริยาและตัวแทนปลอดสารพิษคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส / อัลเจลผสมลูกปัดในการแสดงตนของสารละลาย

ที่จะเอาชนะข้อเสียโดยธรรมชาติของโพลิเมอร์ธรรมชาติ ได้แก่ , ความแข็งแรงเชิงกลอนาถามากกว่า การดูดน้ำและการติดเชื้อจุลินทรีย์ที่ผ่านการผสมเทคนิค [ 13 ] และ [ 14 ] ร่วมสมัย ,นักวิจัยหลายคนมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบของ pH ที่มีพอลิเมอร์ matrixes เพื่อการนำส่งยาผ่านเทคนิคต่าง ๆ เช่น การใช้ การผสมและอนุมูลอิสระโดยวิธี [ 5 ] , [ 15 ] [ 16 ] เทคนิคที่ใช้ในการวิจัยคือแบบสองเม็ดที่ค่อนข้างเป็นธรรมที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนายาอุปกรณ์ [ 5 ] และ [ 7 ] .

รูปแบบการใช้ยาในบริบทนี้คือแรดอินเดีย ไฮโดรคลอไรด์ ( MH ) , น้ำและละลายน้ำได้ ใช้สำหรับรักษาผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากโรคเบาหวาน เบาหวาน กรณี 2 [ 17 ] ยา metformin ได้สั้นและเวลาครึ่งชีวิตทางชีวภาพ เนื่องจากต้องใช้ยาบ่อย ๆเพื่อรักษาความเข้มข้นของยาในร่างกาย [ 18 ]นักวิจัยได้เน้นลดสูงกว่ายา metformin ยายาโดยใช้อุปกรณ์พอลิเมอร์ เช่น สารประกอบพอลิเมอร์เจล , ยา และไลโปโซม [ 19 ] , [ 20 ] และ [ 21 ] .

ผู้เขียนทบทวนวรรณกรรมและพบว่าไม่มีรายงานเกี่ยวกับ naalg / nacmc ผสมไฮโดรเจล ลูกปัด เพื่อควบคุมการปลดปล่อยค่ะในการศึกษาครั้งนี้เราทำให้ความพยายามที่จะสังเคราะห์ pH อ่อนไหว nacmc / naalg ผสมไฮโดรเจลเม็ดโดยใช้เฟอร์ริกคลอไรด์เป็นครอสลิงเกอร์ ( วิธีการเจลาติน ionotropic ) คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี เช่น ประสิทธิภาพ การ บวม ระดับปริญญาและจลนพลศาสตร์การปลดปล่อยตัวยา ตลอดจนการศึกษารุ่น MH เป็นวัด การไฮโดรเจล ลูกปัดได้รับการพัฒนาโดยเปลี่ยนการเตรียมพารามิเตอร์การเตรียมสภาวะนำมาใช้ในงานวิจัยปัจจุบันได้รับอิทธิพลจากค่าร้อยละของประสิทธิภาพการ บวม พฤติกรรมและรูปแบบการปล่อยหลอด