Questo protocollo è significativo perché il nostro metodo di congelamento-scongelamento è un processo adatto per preparare idrogel biocompatibili da utilizzare in applicazioni biomediche, farmaceutiche o cosmetiche. Il vantaggio principale di questo metodo è che non utilizza agenti chimici di collegamento incrociato che possono causare un difetto alla nascita. Inoltre, le condizioni di congelamento utilizzate in questo metodo controllano la proprietà finale degli idrogel come i gradi.
Questo metodo può essere applicato agli idrogel con altre applicazioni. Questo fa uso per trattare l'inquinamento delle acque. In effetti, potrebbe essere utilizzato per produrre perline polimeriche utilizzate come contenitore d'acqua per una nuova cultura.
È importante omogeneizzare completamente la soluzione polimerica che misura. Altrimenti, gli idrogel presenteranno punti di cracking. Inoltre, è necessario fare attenzione ai tempi di congelamento in ogni ciclo.
Per iniziare questa procedura sciogliere 0,2 grammi di chitosano e 10 millilitri di acido acetico molare 0,1 a temperatura ambiente e mantenere l'agitazione meccanica continua durante la notte per preparare una soluzione chitosana al 2%. Il giorno dopo, sciogliere un grammo di PVA e 10 millilitri di acqua distillata e mescolare a 80 gradi Celsius per un'ora. Utilizzare un agitatore magnetico per mescolare una quantità uguale di entrambe le soluzioni a temperatura ambiente fino a quando non sono omogenee.
Versare le miscele sulle piastre di Petri. Lasciare i campioni a pressione atmosferica per due ore a degas. Congelare gli idrogel a meno quattro gradi Celsius, meno 20 gradi Celsius o meno 80 gradi Celsius per 20 ore e quattro cicli.
Congelare un altro idrogel a meno 80 gradi Celsius per 20 ore utilizzando cinque o sei cicli di congelamento. Dopo il terzo ciclo di congelamento, lavare gli idrogel con acqua deionizzata. Alla fine dell'ultimo ciclo di congelamento congelare asciugare gli idrogel a meno 50 gradi Celsius per 48 ore e mescolare per un'ulteriore caratterizzazione.
Quando sei pronto per eseguire la caratterizzazione FT-IR, posiziona un piccolo pezzo di idrogel nello spettrofotometro FT-IR in modalità ATR. Prendi lo spettro FT-IR da 4000 a 600 lunghezze d'onda. In primo luogo, ritagliare i dischi dall'idrogel che hanno un diametro di 13 millimetri e un'altezza di 10 millimetri.
Pesateli. Incubare i dischi in 50 millilitri di acqua deionizzata a 25 gradi Celsius mentre si trema. Ogni 30 minuti rimuovere il campione dal mezzo.
Asciugare il campione per eliminare l'acqua in eccesso e pesarla. Quindi calcola il grado di gonfiore ed esegui la microscopia elettronica e l'asimmetria dei pori come delineato nel protocollo di testo. Prima del caricamento, preparare quattro litri di soluzione diflunisale a 15 milligrammi per litro e mescolare durante la notte.
Confermare la concentrazione della soluzione mediante spettroscopia UV-Vis. Quindi gonfiare 400 milligrammi di campioni di idrogel liofilizzato e sei millilitri di acqua distillata per 24 ore. Per il caricamento, riempire un pallone con 50 millilitri di soluzione diflunisale e mantenere a 25 gradi Celsius con agitazione costante.
Immergere ogni idrogel gonfiato nel pallone. Successivamente, prendere 2 aliquote millilitri della soluzione diflunisale rimanente in momenti diversi per determinare la regione dell'altopiano della curva. Dopo 24 ore, sostituire la soluzione con una nuova.
Misurare l'assorbanza di ogni aliquota a 252 nanometri e determinare la concentrazione di Diflunisal presente nella soluzione utilizzando la curva di calibrazione di Diflunisal. Determinare la quantità di Diflunisal trattenuta nell'idrogel e l'efficienza di incapsulamento come delineato nel protocollo di testo. Quindi congelare gli idrogel caricati a meno 80 gradi Celsius e li lifilizzare a meno 50 gradi Celsius.
Per il rilascio di farmaci, immergere 300 milligrammi di idrogel liofilizzato caricato con Diflunisal e 50 millilitri di tampone fosfato a pH 7,4 e a 25 gradi Celsius. Mantenere l'agitazione costante. Prelevare due aliquote millilitri in momenti diversi e sostituirle con mezzo fresco per mantenere un volume costante.
Determinare lo spettrofotometrico rilasciato da Diflunisal a 252 nanometri in base a una curva di calibrazione. Successivamente, dedurre il meccanismo predominante di rilascio del farmaco negli idrogel come delineato nel protocollo di testo. Qui gli idrogel CSPVA vengono preparati senza agenti retiche utilizzando un metodo di congelamento-scongelamento.
Lo spettro FT-IR mostra sette segnali caratteristici di entrambi i polimeri. Tutti gli idrogel CSPVA mostrano una superficie altamente porosa e si osservano cambiamenti distintivi in base alle condizioni di preparazione. Gli idrogel preparati a meno quattro gradi Celsius presentano i pori più grandi.
Gli idrogel preparati a meno 80 gradi Celsius sembrano avere una rete più porosa e il numero di cicli di congelamento sembra promuovere pori più definiti e circolari. Tuttavia, gli idrogel preparati con sei cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius mostrano meno permeabilità rispetto a quelli preparati con quattro cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius probabilmente a causa della loro elevata tortuosità, che si rifletteva nel minore volume totale di intrusione. Nel comportamento di gonfiore gli idrogel assorbono rapidamente grandi quantità di acqua, mantenendo dieci volte il loro peso per le prime cinque ore e fino a 15 volte il loro peso dopo 20 ore.
Osservando l'effetto della temperatura si vede che l'idrogel preparato con quattro cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius mostra meno capacità di gonfiore nelle prime cinque ore. Il numero di cicli di congelamento non è visto per creare differenze in nessun momento. La cinetica di rilascio di Diflunisal dagli idrogel viene mantenuta per circa 30 ore in tutti i casi con l'idrogel preparato con quattro cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius, rilasciando la quantità più alta.
Non c'è differenza nel rilascio tra l'idrogel preparato con quattro cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius e l'idrogel preparato con sei cicli di congelamento a meno 80 gradi Celsius. La cosa più importante da ricordare quando si tenta questa procedura sono le condizioni di congelamento. È necessario iniziare da quasi tre cicli di congelamento per ottenere un idrogel completato e formato.
Questo metodo potrebbe essere combinato con la coltura cellulare per valutare la biocompatibilità in vitro. Potrebbe anche essere combinato con studi di degradazione. Dopo lo sviluppo di queste procedure ci siamo resi conto che potevamo esplorare la possibilità di incorporare altri polimeri nella miscela o anche composti naturali come l'aloe vera.
Ciò ci consentirebbe di incorporare nuove proprietà in questi materiali.
