Abstrakt
Polyurethane hydrogels are potentially attractive materials for biomedical applications. They are able to absorb large amount of water, biological fluids or active substances, and thus, they have potential to be used as absorbents or wound-healing dressings. They are also used for the controlled release of therapeutics because of their capacity to embed biologically active agents in their water-swollen network. The presence of organofillized montmorillonite (Cloisite® 30B) in polyurethane nanocomposite hydrogels remarkably improves the swelling capability, but on the other hand slows down the release process of an active substance from the matrix. The swelling of paracetamol solution by the nanocomposite matrix and the release process of this active substance from the hydrogel were investigated using gravimetric analysis and spectroscopic method. The kinetics of both these processes were accurately analyzed by the use of Korsmeyer–Peppas and modified Hopfenberg and Weibull models. In the present paper, three different nanocomposite systems with various amounts of Cloisite® 30B were studied. The results of these studies confirm beneficial impact of the nanosize effect on the drug diffusion processes in polyurethane nanocomposite hydrogels.
Cytowania
-
1 1
CrossRef
-
0
Web of Science
-
1 4
Scopus
Autorzy (5)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
POLYMER BULLETIN
nr 77,
strony 483 - 499,
ISSN: 0170-0839 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2020
- Opis bibliograficzny:
- Motke M., Strankowska J., Kwela J., Józefowicz M., Strankowski M.: Transport of paracetamol in swellable and relaxing polyurethane nanocomposite hydrogels// POLYMER BULLETIN -Vol. 77, (2020), s.483-499
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1007/s00289-019-02755-6
- Bibliografia: test
-
- Lin Ch, Metters AT (2006) Hydrogels in controlled release formulations: network design and math- ematical modeling. Adv Drug Deliv Rev 58:1379-408
- Howard GT (2002) Biodegradation of polyurethane: a review. Int Biodeter Biodegr 49:245-252 otwiera się w nowej karcie
- Kamaly N, Yameen B, Wu J, Farokhzad OC (2016) Degradable controlled-release polymers and polymeric nanoparticles: mechanisms of controlling drug release. Chem Rev 116(4):2602-63 otwiera się w nowej karcie
- Ray SS, Okamoto M (2003) Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Prog Polym Sci 28:1539-1641
- Frommelt H (1987) Polymers for medical applications. Macromol Symp 12:281-301 otwiera się w nowej karcie
- Kronenthal RL (1975) Biodegradable polymers in medicine and surgery. In: Kronenthal RL, Oser Z, Martin E (eds) Polymers in medicine and surgery. Plenum Press, Berlin otwiera się w nowej karcie
- Du X, Zhou J, Shi J, Xu B (2015) Supramolecular hydrogelators and hydrogels: from soft matter to molecular biomaterials. Chem Rev 115(24):13165-307 otwiera się w nowej karcie
- Yoo H, Kim H (2008) Synthesis and properties of waterborne polyurethane hydrogels for wound healing dressings. J Biomed Mater Res B 85:326-333 otwiera się w nowej karcie
- Reddy TT, Kano A, Maruyama A, Hadano M, Takahara A (2008) Thermosensitive transparent semi-interpenetrating polymer networks for wound dressing and cell adhesion control. Biomacro- molecules 9:1313-1321 otwiera się w nowej karcie
- Graham N, Mc-Neil M (1984) Hydrogels for controlled drug delivery. Biomaterials 5:27-36 otwiera się w nowej karcie
- Petrini P, Fare S, Piva A, Tanzi MC (2003) Design, synthesis and properties of polyurethane hydro- gels for tissue engineering. J Mater Sci 14:683-686 otwiera się w nowej karcie
- Harris JM (1992) Introduction to biotechnical and biomedical applications of poly(ethylene glycol). In: Harris JM (ed) Poly(ethylene glycol) chemistry. Springer, New York otwiera się w nowej karcie
- Ianchis R, Ninciuleanu CM, Gifu IC, Alexandrescu E, Somoghi R, Gabor AR, Preda S, Nistor CL, Nitu S, Petcu C, Icriverzi M, Florian PE, Roseanu AM (2017) Novel hydrogel-advanced modified clay nanocomposites as possible vehicles for drug delivery and controlled release. Nanomaterials 7:443-462 otwiera się w nowej karcie
- Wong R, Ashton M, Dodou K (2015) Effect of crosslinking agent concentration on the properties of unmedicated hydrogels. Pharmaceutics 7:305-319 otwiera się w nowej karcie
- Valdes O, Avila-Salas F, Marican A, Fuentealba N, Villasenor J, Arenas-Salinas M, Argandona Y, Duran-Lara EF (2018) Methamidophos removal from aqueous solutions using a super adsorbent based on crosslinked poly(vinyl alcohol) hydrogel. J Appl Polym Sci 135:45964-45974 otwiera się w nowej karcie
- Miotke M, Strankowska J, Kwela J, Strankowski M, Piszczyk Ł, Józefowicz M, Gazda M (2017) Nanosize effect of clay mineral nanoparticles on the drug diffusion processes in polyurethane nano- composite hydrogels. Eur Phys J Plus 132:401-416 otwiera się w nowej karcie
- Strankowska J, Piszczyk Ł, Strankowski M, Danowska M, Szutkowski K, Jurga S, Kwela J (2013) Molecular dynamics studies of polyurethane nanocomposite hydrogels. Eur Phys J Special Top 222:2179-2186 otwiera się w nowej karcie
- Strankowska J, Strankowski M, Piszczyk Ł, Haponiuk J, Kwela J (2012) Mechanical, structural and diffusion studies of hydrogel polyurethane nanocomposites containing modified montmorillonite. Mater Sci Forum 714:123-129 otwiera się w nowej karcie
- Gorrasi G, Tortora M, Vittoria V (2005) Synthesis and physical properties of layered silicates/poly- urethane nanocomposites. J Pol Sci 43:2454-2467 otwiera się w nowej karcie
- Katti DR, Ghosh P, Schmidt S, Katti KS (2005) Mechanical properties of the sodium montmoril- lonite interlayer intercalated with amino acids. Biomacromolecules 6:3276-3282 otwiera się w nowej karcie
- Mun G, Suleimenov I, Park K, Omidian H (2010) Biomedical applications of hydrogel handbook. Springer, Berlin otwiera się w nowej karcie
- Boateng JS, Matthews KH, Stevens HNE, Eccleston GM (2008) Wound healing dressings and drug delivery systems: a review. J Pharm Sci 97:2892-2923 otwiera się w nowej karcie
- Amidon GL, Lee PI (2000) Transport processes in pharmaceutical systems. Marcel Dekker Incorpo- rated, New York City otwiera się w nowej karcie
- Miotke M, Józefowicz M (2017) Solvatochromism of antiinflammatory drug-naproxen sodium. J Mol Liq 230:129-136 otwiera się w nowej karcie
- Brazel ChS, Peppas NA (1999) Dimensionless analysis of swelling of hydrophilic glassy polymers with subsequent drug release from relaxing structures. Biomaterials 20:721-732
- Masaro L, Zhu XX (1999) Physical models of diffusion for polymer solutions, gels and solids. Prog Polym Sci 24:731-775 otwiera się w nowej karcie
- Korsmeyer RW, Gurny R, Doelker E, Buri P, Peppas N (1983) Mechanisms of solute release from porous hydrophilic polymers. Int J Pharm 15:25-35 otwiera się w nowej karcie
- Peppas NA, Colombo P (1989) Development of disintegration forces during water penetration in porous pharmaceutical systems. J Control Release 10:245 otwiera się w nowej karcie
- Khare AR, Peppas NA (1995) Swelling/deswelling of anionic copolymer gels. Biomaterials 16:559-567 otwiera się w nowej karcie
- Ritger PL, Peppas NA (1987) A simple equation for description of solute release I. Fickian and non-Fickian release from non-swellable devices in the form of slabs, spheres, cylinders or discs. J Control Release 5(1):23-26 otwiera się w nowej karcie
- Ritger PL, Peppas NA (1987) A simple equation for description of solute release II. Fickian and anomalous release from swellable devices. J Control Release 5(2):37-42 otwiera się w nowej karcie
- Berens AR, Hopfenberg HB (1978) Diffusion and relaxation in glassy polymer powders: 2. Separa- tion of diffusion and relaxation parameters. Polymer 19:489-496 otwiera się w nowej karcie
- Peppas NA (1985) Analysis of Fickian and non-Fickian drug release from polymers. Pharm Acta Helv 60(4):110-111
- Peppas NA, Sahlin JJ (1989) A simple equation for the description of solute release. III. Coupling of diffusion and relaxation. Int J Pharm 57:169-172 otwiera się w nowej karcie
- Ende MT, Peppas NA (1997) Transport of ionizable drugs and proteins in crosslinked poly(acrylic acid) and poly(acrylic acid-co-2-hydroxyethyl methacrylate) hydrogels. II. Diffusion and release studies. J Control Release 48:47-56
- Siepmann J, Siepmann F (2008) Mathematical modeling of drug delivery. Int J Pharm 364:328-343 otwiera się w nowej karcie
- Grassi M, Grassi G, Lapasin R, Colombo I (2007) Understanding drug release and absorption mech- anisms: a physical and mathematical approach. Taylor & Francis Group, New York otwiera się w nowej karcie
- Grassi M, Lapasin R, Pricl S, Colombo I (1996) Apparent non-Fickian release from a scleroglucan gel matrix. Chem Eng Commun 155:89-112 otwiera się w nowej karcie
- Crank J (1975) The mathematics of diffusion. Clarendon Press, Oxford
- Weibull W (1951) A statistical distribution function of wide applicability. J Appl Mech 18:293-297
- Langenbucher F (1972) Linearization of dissolution rate curves by Weibull distribution. J Pharm Pharmacol 24:979-981 otwiera się w nowej karcie
- Choudalakis G, Gotsis AD (2012) Free volume and mass transport in polymer nanocomposites. Curr Opin Colloid Interface Sci 17(3):132-140 otwiera się w nowej karcie
- Papadopoulou V, Kosmidis K, Vlachou M, Macheras P (2006) On the use of the Weibull function for the discernment of drug release mechanisms. Int J Pharm 309:44-50 otwiera się w nowej karcie
- Wang Y, Wang J, Yuan Z, Han H, Li T, Li L, Guo X (2017) Chitosan cross-linked poly(acrylic acid) hydrogels: drug release control and mechanism. Colloids Surf B Biointerfaces 152:252-259 otwiera się w nowej karcie
- Aguzzi C, Cerezo P, Viseras C, Caramella C (2007) Use of clays as drug delivery systems: possibili- ties and limitations. App Clay Sci 36:22-36 otwiera się w nowej karcie
- Mojsiewicz-Pienkowska K, Jamrógiewicz M, Zebrowska M, Mikolaszek B, Sznitowska M (2015) Double layer adhesive silicone dressing as a potential dermal drug delivery film in scar treatment. Int J Pharm 481:18-26 otwiera się w nowej karcie
- Liu W, Hoa SV, Pugh M (2007) Water uptake of epoxy-clay nanocomposites: model development. Compos Sci Technol 67:3308-3315 otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 166 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Transport Mechanism of Paracetamol (Acetaminophen) in Polyurethane Nanocomposite Hydrogel Patches—Cloisite® 30B Influence on the Drug Release and Swelling Processes
- J. Strankowska,
- M. Grzywińska,
- E. Łęgowska
- + 2 autorów
Nanosize effect of clay mineral nanoparticles on the drug diffusion processes in polyurethane nanocomposite hydrogels
- M. Miotke,
- J. Strankowska,
- J. Kwela
- + 4 autorów
Molecular dynamics studies of polyurethane nanocomposite hydrogels
- J. Strankowska,
- Ł. Piszczyk,
- M. Strankowski
- + 4 autorów