Chitosan hydrogels crosslinked with glyoxal as controlled drug release systems

Autores
Flores Bracamonte, María Carolina; Pedraza, María del Lujan; Alustiza, Fabrisio Eduardo; Bozzo, Andrea; Barbero, César Alfredo; Bellingeri, Romina Valeria; Molina, María Alejandra
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Chitosan hydrogels have garnered attention as transdermal drug delivery systems due to their ability to facilitate controlled release of bioactive compounds, achieving systemic therapeutic effects. In this study, we synthesized and characterized chitosan hydrogels crosslinked with glyoxal, targeting their potential as controlled drug release systems in animal production. The hydrogels were extensively characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy to identify functional groups and confirm the successful incorporation of insulin. Swelling studies demonstrated a maximum swelling ratio of 4155 % at acidic pH, indicating significant water uptake and potential for drug delivery applications. Biocompatibility assessments, including hemolysis and MTT assays, revealed a hemolysis percentage below 10 % and cell viability exceeding 95 % after 24 and 48 hours, underscoring the hydrogels’ safety profile. Insulin incorporation efficiency was 95.99 %, with a sustained release profile reaching a maximum of 13.19 % at 27 hours. These findings suggest that chitosan-based hydrogels crosslinked with glyoxal hold promise as effective platforms for slow or sustained transdermal drug delivery, particularly for therapeutic agents requiring prolonged release.
Los hidrogeles de quitosano han generado interés como sistemas de administración transdérmica de fármacos debido a su capacidad para la liberación controlada de compuestos bioactivos. En este estudio, se sintetizaron y caracterizaron hidrogeles de quitosano entrecruzados con glioxal, como un sistema de liberación controlada de fármacos en producción animal. Los hidrogeles fueron caracterizados mediante Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier para identificar grupos funcionales y confirmar la incorporación de insulina. Los estudios de hinchamiento demostraron una relación de hinchamiento máxima del 4155 % en pH ácido, lo que indica una significativa absorción de agua y potencial para aplicaciones en la administración de fármacos. Las evaluaciones de biocompatibilidad, que incluyeron ensayos de hemólisis y MTT, revelaron un porcentaje de hemólisis inferior al 10 % y una viabilidad celular superior al 95 % después de 24 y 48 horas, evidenciando su biocompatibilidad. Se encontró una eficiencia de incorporación de insulina del 95.99 %, con un perfil de liberación sostenida que alcanzó un máximo del 13.19 % a las 27 horas. Estos hallazgos sugieren que los hidrogeles de quitosano entrecruzados con glioxal tienen potencial como plataformas para la administración transdérmica lenta o sostenida de fármacos en la producción animal, particularmente para agentes terapéuticos que requieren una liberación prolongada.
EEA Marcos Juárez
Fil: Flores Bracamonte, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Flores Bracamonte, Carolina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Pedraza, Lujan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
Fil: Alustiza, Fabrisio Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
Fil: Bozzo, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Veterinarias; Argentina
Fil: Bozzo, Andrea. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto de Ciencias Veterinarias; Argentina
Fil: Barbero, César Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Barbero, César Alfredo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Bellingeri, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Bellingeri, Romina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Molina, María Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Molina, María Alejandra. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fuente
InVet - Investigación Veterinaria 27 : 1-9. (2025)
Materia
Quitosano
Hidrogel
Insulina
Liberación Controlada
Producción Animal
Chitosan
Hydrogels
Insulin
Controlled Release
Animal Production
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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These findings suggest that chitosan-based hydrogels crosslinked with glyoxal hold promise as effective platforms for slow or sustained transdermal drug delivery, particularly for therapeutic agents requiring prolonged release.Los hidrogeles de quitosano han generado interés como sistemas de administración transdérmica de fármacos debido a su capacidad para la liberación controlada de compuestos bioactivos. En este estudio, se sintetizaron y caracterizaron hidrogeles de quitosano entrecruzados con glioxal, como un sistema de liberación controlada de fármacos en producción animal. Los hidrogeles fueron caracterizados mediante Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier para identificar grupos funcionales y confirmar la incorporación de insulina. Los estudios de hinchamiento demostraron una relación de hinchamiento máxima del 4155 % en pH ácido, lo que indica una significativa absorción de agua y potencial para aplicaciones en la administración de fármacos. 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Los hidrogeles de quitosano han generado interés como sistemas de administración transdérmica de fármacos debido a su capacidad para la liberación controlada de compuestos bioactivos. En este estudio, se sintetizaron y caracterizaron hidrogeles de quitosano entrecruzados con glioxal, como un sistema de liberación controlada de fármacos en producción animal. Los hidrogeles fueron caracterizados mediante Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier para identificar grupos funcionales y confirmar la incorporación de insulina. Los estudios de hinchamiento demostraron una relación de hinchamiento máxima del 4155 % en pH ácido, lo que indica una significativa absorción de agua y potencial para aplicaciones en la administración de fármacos. Las evaluaciones de biocompatibilidad, que incluyeron ensayos de hemólisis y MTT, revelaron un porcentaje de hemólisis inferior al 10 % y una viabilidad celular superior al 95 % después de 24 y 48 horas, evidenciando su biocompatibilidad. Se encontró una eficiencia de incorporación de insulina del 95.99 %, con un perfil de liberación sostenida que alcanzó un máximo del 13.19 % a las 27 horas. Estos hallazgos sugieren que los hidrogeles de quitosano entrecruzados con glioxal tienen potencial como plataformas para la administración transdérmica lenta o sostenida de fármacos en la producción animal, particularmente para agentes terapéuticos que requieren una liberación prolongada.
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