Novel Dry Hyaluronic Acid–Vancomycin Complex Powder for Inhalation, Useful in Pulmonary Infections Associated with Cystic Fibrosis

Autores
Magi, María S.; de Lafuente, Yanina; Quarta, Eride; Palena, María C.; Ardiles, Perla del R.; Páez, Paulina L.; Sonvico, Fabio; Buttini, Francesca; Jimenez Kairuz, Alvaro F.
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Impact Factor: 4.9 (2023). 5-Year Impact Factor: 5.5 (2023). Se publicó como preprint en: https://www.preprints.org/manuscript/202402.0587/v1
Fil: Magi, María S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Magi, María S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: de Lafuente, Yanina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: de Lafuente, Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Quarta, Eride. University of Parma. Food and Drug Department; Italy.
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Fil: Palena, María C. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
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Fil: Jimenez Kairuz, Alvaro F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina.
Polyelectrolyte–drug complexes are interesting alternatives to improve unfavorable drug properties. Vancomycin (VAN) is an antimicrobial used in the treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus pulmonary infections in patients with cystic fibrosis. It is generally administered intravenously with a high incidence of adverse side effects, which could be reduced by intrapulmonary administration. Currently, there are no commercially available inhalable formulations containing VAN. Thus, the present work focuses on the preparation and characterization of an ionic complex between hyaluronic acid (HA) and VAN with potential use in inhalable formulations. A particulate–solid HA-VAN25 complex was obtained by spray drying from an aqueous dispersion. FTIR spectroscopy and thermal analysis confirmed the ionic interaction between HA and VAN, while an amorphous diffraction pattern was observed by X-ray. The powder density, geometric size and morphology showed the suitable aerosolization and aerodynamic performance of the powder, indicating its capability of reaching the deep lung. An in vitro extended-release profile of VAN from the complex was obtained, exceeding 24 h. Microbiological assays against methicillin-resistant and -sensitive reference strains of Staphylococcus aureus showed that VAN preserves its antibacterial efficacy. In conclusion, HA-VAN25 exhibited interesting properties for the development of inhalable formulations with potential efficacy and safety advantages over conventional treatment.
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Fil: Magi, María S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
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Materia
Inhalable vancomycin
Cystic fibrosis
Polyelectrolyte–drug complex
Hyaluronic acid
Pulmonary infection
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
oai:rdu.unc.edu.ar:11086/552768

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It is generally administered intravenously with a high incidence of adverse side effects, which could be reduced by intrapulmonary administration. Currently, there are no commercially available inhalable formulations containing VAN. Thus, the present work focuses on the preparation and characterization of an ionic complex between hyaluronic acid (HA) and VAN with potential use in inhalable formulations. A particulate–solid HA-VAN25 complex was obtained by spray drying from an aqueous dispersion. FTIR spectroscopy and thermal analysis confirmed the ionic interaction between HA and VAN, while an amorphous diffraction pattern was observed by X-ray. The powder density, geometric size and morphology showed the suitable aerosolization and aerodynamic performance of the powder, indicating its capability of reaching the deep lung. An in vitro extended-release profile of VAN from the complex was obtained, exceeding 24 h. Microbiological assays against methicillin-resistant and -sensitive reference strains of Staphylococcus aureus showed that VAN preserves its antibacterial efficacy. In conclusion, HA-VAN25 exhibited interesting properties for the development of inhalable formulations with potential efficacy and safety advantages over conventional treatment.info:eu-repo/semantics/publishedVersionFil: Magi, María S. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Magi, María S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: de Lafuente, Yanina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: de Lafuente, Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Quarta, Eride. 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Food and Drug Department; Italy.Fil: , Buttini, Francesca. University of Parma. Food and Drug Department; Italy.Fil: Jimenez Kairuz, Alvaro F. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Jimenez Kairuz, Alvaro F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina.Academic Editor: Vivek Vermahttps://orcid.org/0009-0007-8482-4144https://orcid.org/0000-0003-0215-2350https://orcid.org/0009-0004-8719-5935https://orcid.org/0000-0003-4836-4842https://orcid.org/0000-0001-7372-1456https://orcid.org/0000-0002-4472-4823https://orcid.org/0000-0003-1659-79832024-03-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfMagi, M.S.; de Lafuente, Y.; Quarta, E.; Palena, M.C.; Ardiles, P.d.R.; Páez, P.L.; Sonvico, F.; Buttini, F.; Jimenez-Kairuz, A.F. Novel Dry Hyaluronic Acid–Vancomycin Complex Powder for Inhalation, Useful in Pulmonary Infections Associated with Cystic Fibrosis. Pharmaceutics 2024, 16, 436. https://doi.org/10.3390/ pharmaceutics16040436http://hdl.handle.net/11086/5527681999-4923https://www.mdpi.com/1999-4923/16/4/436https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11054002/http://doi.org/10.3390/pharmaceutics16040436enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Digital Universitario (UNC)instname:Universidad Nacional de Córdobainstacron:UNC2025-10-23T11:16:54Zoai:rdu.unc.edu.ar:11086/552768Institucionalhttps://rdu.unc.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://rdu.unc.edu.ar/oai/snrdoca.unc@gmail.comArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:25722025-10-23 11:16:54.299Repositorio Digital Universitario (UNC) - Universidad Nacional de Córdobafalse
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Polyelectrolyte–drug complexes are interesting alternatives to improve unfavorable drug properties. Vancomycin (VAN) is an antimicrobial used in the treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus pulmonary infections in patients with cystic fibrosis. It is generally administered intravenously with a high incidence of adverse side effects, which could be reduced by intrapulmonary administration. Currently, there are no commercially available inhalable formulations containing VAN. Thus, the present work focuses on the preparation and characterization of an ionic complex between hyaluronic acid (HA) and VAN with potential use in inhalable formulations. A particulate–solid HA-VAN25 complex was obtained by spray drying from an aqueous dispersion. FTIR spectroscopy and thermal analysis confirmed the ionic interaction between HA and VAN, while an amorphous diffraction pattern was observed by X-ray. The powder density, geometric size and morphology showed the suitable aerosolization and aerodynamic performance of the powder, indicating its capability of reaching the deep lung. An in vitro extended-release profile of VAN from the complex was obtained, exceeding 24 h. Microbiological assays against methicillin-resistant and -sensitive reference strains of Staphylococcus aureus showed that VAN preserves its antibacterial efficacy. In conclusion, HA-VAN25 exhibited interesting properties for the development of inhalable formulations with potential efficacy and safety advantages over conventional treatment.
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