Acetazolamide encapsulation in elastin like recombinamers using a supercritical antisolvent (SAS) process for glaucoma treatment

Autores
Vallejo, Reinaldo; Quinteros, Daniela; Gutiérrez, Javier; Martínez, Sofía; Rodríguez Rojo, Soraya; Tártara, Luis Ignacio; Palma, Santiago; Arias, Francisco Javier
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Impact Factor. 2023 (2024 update): 5.3
Fil: Vallejo, Reinaldo. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
Fil: Vallejo, Reinaldo. BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.
Fil: Quinteros, Daniela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Quinteros, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Gutiérrez, Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
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Fil: Martínez, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Rodríguez Rojo, Soraya. BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Arias, Francisco Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
Glaucoma, the second most common cause of blindness worldwide, requires the development of new and effective treatments. This study introduces a novel controlled-release system utilizing elastin-like recombinamers (ELR) and the Supercritical Antisolvent (SAS) technique with supercritical CO2. Acetazolamide (AZM), a class IV drug with limited solubility and permeability, is successfully encapsulated in an amphiphilic ELR at three different ELR:AZM ratios, yielding up to 62 %. Scanning electron microscopy (SEM) reveals spherical microparticles that disintegrate into monodisperse nanoparticles measuring approximately 42 nm under physiological conditions. The nanoparticles, as observed via Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), do not exhibit aggregates, a fact confirmed by the zeta potential displaying a value of –33 mV over a period of 30 days. Transcorneal permeation tests demonstrate a 10 % higher permeation level compared to the control solution, which increases to 30 % after 2 h. Ocular irritation tests demonstrate no adverse effects or damage. Intraocular pressure (IOP) tests conducted on hypertensive rabbits indicate greater effectiveness for all three analyzed formulations, suggesting enhanced drug bioavailability during treatment. Consequently, the combination of recombinant biopolymers and high-pressure techniques represents a promising approach for advancing glaucoma therapy, emphasizing its potential clinical significance.
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Materia
Acetazolamide
Elastin-like recombinamers
Nanoparticles
Ophthalmic drug delivery
Supercritical Antisolvent
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
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BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.Fil: Tártara, Luis Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Tártara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.Fil: Palma, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Palma, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.Fil: Arias, Francisco Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.Glaucoma, the second most common cause of blindness worldwide, requires the development of new and effective treatments. This study introduces a novel controlled-release system utilizing elastin-like recombinamers (ELR) and the Supercritical Antisolvent (SAS) technique with supercritical CO2. Acetazolamide (AZM), a class IV drug with limited solubility and permeability, is successfully encapsulated in an amphiphilic ELR at three different ELR:AZM ratios, yielding up to 62 %. Scanning electron microscopy (SEM) reveals spherical microparticles that disintegrate into monodisperse nanoparticles measuring approximately 42 nm under physiological conditions. The nanoparticles, as observed via Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), do not exhibit aggregates, a fact confirmed by the zeta potential displaying a value of –33 mV over a period of 30 days. Transcorneal permeation tests demonstrate a 10 % higher permeation level compared to the control solution, which increases to 30 % after 2 h. Ocular irritation tests demonstrate no adverse effects or damage. Intraocular pressure (IOP) tests conducted on hypertensive rabbits indicate greater effectiveness for all three analyzed formulations, suggesting enhanced drug bioavailability during treatment. Consequently, the combination of recombinant biopolymers and high-pressure techniques represents a promising approach for advancing glaucoma therapy, emphasizing its potential clinical significance.info:eu-repo/semantics/publishedVersionFil: Vallejo, Reinaldo. 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Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Martínez, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.Fil: Rodríguez Rojo, Soraya. BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.Fil: Tártara, Luis Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Tártara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.Fil: Palma, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.Fil: Palma, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.Fil: Arias, Francisco Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.https://orcid.org/0000-0001-7459-7442https://orcid.org/0000-0003-2767-90872024-05-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfVallejo, R., Quinteros, D., Gutiérrez, J., Martínez, S., Rojo, S. R., Tártara, L. I., ... & Arias, F. J. (2024). Acetazolamide encapsulation in elastin like recombinamers using a supercritical antisolvent (SAS) process for glaucoma treatment. 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Fil: Quinteros, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Gutiérrez, Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
Fil: Martínez, Sofía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Martínez, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Rodríguez Rojo, Soraya. BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Arias, Francisco Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
Glaucoma, the second most common cause of blindness worldwide, requires the development of new and effective treatments. This study introduces a novel controlled-release system utilizing elastin-like recombinamers (ELR) and the Supercritical Antisolvent (SAS) technique with supercritical CO2. Acetazolamide (AZM), a class IV drug with limited solubility and permeability, is successfully encapsulated in an amphiphilic ELR at three different ELR:AZM ratios, yielding up to 62 %. Scanning electron microscopy (SEM) reveals spherical microparticles that disintegrate into monodisperse nanoparticles measuring approximately 42 nm under physiological conditions. The nanoparticles, as observed via Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), do not exhibit aggregates, a fact confirmed by the zeta potential displaying a value of –33 mV over a period of 30 days. Transcorneal permeation tests demonstrate a 10 % higher permeation level compared to the control solution, which increases to 30 % after 2 h. Ocular irritation tests demonstrate no adverse effects or damage. Intraocular pressure (IOP) tests conducted on hypertensive rabbits indicate greater effectiveness for all three analyzed formulations, suggesting enhanced drug bioavailability during treatment. Consequently, the combination of recombinant biopolymers and high-pressure techniques represents a promising approach for advancing glaucoma therapy, emphasizing its potential clinical significance.
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Fil: Vallejo, Reinaldo. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
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Fil: Gutiérrez, Javier. Smart Devices for Nano Medicine Group, Unidad Excelencia Instituto de BioMedicina y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, University of Valladolid and CSIC, Valladolid; Spain.
Fil: Martínez, Sofía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Martínez, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Rodríguez Rojo, Soraya. BioEcoUVa, Research Institute on Bioeconomy, High Pressure Process Group, University of Valladolid, Department of Chemical Engineering and Environmental Technology, Escuela de Ingenierías Industriales, Sede Mergelina; Spain.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Tártara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Palma, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica, Ciudad Universitaria; Argentina.
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