Influence of magnetic field on the dissolution profile of cotrimoxazole inserted into poly(lactic acid‐co‐glycolic acid) and maghemite nanocomposites

Abstract

The antibiotic cotrimoxazole was associated with poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA) and maghemite, aiming to reach a controlled drug release system. PLGA was synthesized through the polycondensation of lactic acid and glycolic acid in an equimolar ratio, and maghemite was synthesized through the coprecipitation method. The drug cotrimoxazole was inserted in the composite through three different procedures: solution, fusion, and in situ to check the best insertion method. Several techniques were used to characterize the materials. The copolymer was characterized by nuclear magnetic resonance and size-exclusion chromatography. In addition, the maghemite, the composites containing the drug, and the polymer were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) with attenuated total reflectance device, small-angle X-ray scattering, and magnetic force, this last according to the methodology developed by our group. The root mean square error was used to compare the FTIR spectra of the samples, proving that the fusion method was the best way to insert the drug and maghemite in the polymer. Therefore, composites containing the drug and the nanoparticles were prepared by the fusion method. These composites were used for dissolution profile studies, which were monitored with and without magnetic field, aiming to understand the influence of the magnetic field on the dissolution profile. The dissolution was monitored and quantified using the ultraviolet-visible spectrophotometry, following the United States Pharmacopeia (USP) method for cotrimoxazole tablets. Results demonstrated that nanocomposites presented a good magnetic force, able to keep the magnetic composite trapped in a specific place or tissue. The presence of the nanoparticles in the composites changed the kinetics of the drug release, as they constitute physical barriers to the drug diffusion, contributing to a sustained drug release process. Furthermore, in the presence of a magnetic field, the magnetic nanoparticles were able to perform a magnetic constriction of the material, making the drug release faster than in the absence of the magnetic field, which may be useful to perform a fine tuning of the system, allowing the easier adjustment of the speed and amount of released drug, useful to improve medical treatments and even the welfare of the patients.

Preparo de nanocompósitos maghemita e polianilina assistido por ultrassom

“…Conforme exemplificado pela Figura 1, todos os espectros dos compósitos apresentaram grande semelhança com a PAni e o aparecimento de bandas características da PAni em 1500 e 1600cm -1 , indica que o processo de polimerização na superfície das partículas foi bem sucedido. (311), (400), (422), (511) e (440) de uma estrutura do tipo espinélio em célula ortorrômbica [10,12] . Em relação às dimensões das partículas de maghemita, a equação de Scherrer (Equação 2) permite calcular o diâmetro da partícula de maghemita [12,20] .…”

“…(311), (400), (422), (511) e (440) de uma estrutura do tipo espinélio em célula ortorrômbica [10,12] . Em relação às dimensões das partículas de maghemita, a equação de Scherrer (Equação 2) permite calcular o diâmetro da partícula de maghemita [12,20] . Lc = Kl/(b cos θ) Na Equação 2, K é uma constante (igual a 1), Lc é o tamanho do cristalito, l é o comprimento de onda, b é a largura a meia altura e θ o ângulo.…”

“…Lc = Kl/(b cos θ) Na Equação 2, K é uma constante (igual a 1), Lc é o tamanho do cristalito, l é o comprimento de onda, b é a largura a meia altura e θ o ângulo. Para a maghemita, o pico associado com o diâmetro das partículas é o correspondente ao plano (311) [12,18,20] . O resultado obtido permitiu calcular, com um R 2 igual a 0.9653, que o tamanho médio das partículas de maghemita é igual a (7±1) nm.…”

“…A maghemita foi preparada por coprecipitação homogênea, seguindo o procedimento descrito em trabalhos anteriores do grupo [12,13] . ) foram dissolvidos em 900 mL de água.…”

“…A FM dos materiais vem sendo usada como parâmetro de avaliação de propriedades de materiais magnetizáveis em diversos trabalhos do nosso grupo [12,13,15,16] . O sistema utilizado para obtenção da força magnética como função do campo magnético foi desenvolvido pelo grupo e consiste em um sistema simples composto por eletroímã; uma balança analítica SHIMADZU AY22; um porta-amostra em teflon, com volume de amostragem igual a 1,76cm 3 ; uma fonte de tensão ICEL PS4100, um amperímetro ICEL MD-6450 e um gaussímetro TEMPT-HALL-02.…”