Published June 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Mucoadhesive properties of polyacrylates: Structure – Function relationship

Creators

  • 1. Universität Innsbruck
  • 2. Can Tho University

Description

The objective of this study was to evaluate and compare the mucoadhesive properties of ten commercially available polyacrylates including linear polyacrylic acid of 100 and 450 kDa (PAA 100 and 450), with allyl pentaerythritol, allyl sucrose and divinyl glycol cross-linked PAAs (PAA AP, PAA AS/AP, PAA DG) as well as hydrophobically modified cross-linked PAAs (PAA C10-30). Swelling behavior, rheological measurements of polymer/mucus mixtures, rotating cylinder studies and tensile studies were performed to evaluate the mucoadhesive properties of PAAs on intestinal, vaginal and buccal mucosa. Investigations on the swelling behavior revealed that higher degree of cross-linking of PAA and higher degree of alkylation of acrylates/C10-30 alkyl acrylate crosspolymers cause a more pronounced swelling following the rank order: PAA C10-30 high > PAA C10-30 medium > PAA C10-30 low > PAA AP high > PAA AP low > PAA AS/AP > PAA DG > PAA C10-30 very low > PAA 450 > PAA 100. The rank order of dynamic viscosity of polymer/mucus mixtures was PAA C10-30 medium > PAA C10-30 low > PAA C10-30 very low > PAA AP high > PAA C10-30 high > PAA AS/AP > PAA DG > PAA AP low > PAA 450 > PAA 100. Rotating cylinder studies and tensile studies showed that mucoadhesive properties of all tested polymers depended on the type of porcine mucosa and the simulated biological buffer. The experiments on various mucosae showed the highest mucoadhesion of PAA AP high, PAA C10-30 low and PAA C10-30 medium. In contrast, the weakest mucoadhesion was attributed to linear PAA 100 and 450 and PAA C10-30 very low. Within this study, the mucoadhesive properties of ten different types of polyacrylates were compared with each other facilitating the decision-making for formulation scientists when developing oral, buccal or vaginal mucoadhesive drug delivery systems.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم ومقارنة خصائص المادة اللاصقة المخاطية لعشرة بولي أكريلات متاحة تجاريًا بما في ذلك حمض البولي أكريليك الخطي من 100 و 450 كيلو دالتون (PAA 100 و 450)، مع خماسي إريثريتول الأليل، سكروز الأليل و ديفينيل جليكول PAAs المتشابكة (PAA AP، PAA AS/AP، PAA DG) بالإضافة إلى PAAs المتشابكة المعدلة بشكل غير آلف للماء (PAA C10 -30). تم إجراء سلوك التورم والقياسات الانسيابية لمخاليط البوليمر/المخاط ودراسات الأسطوانة الدوارة ودراسات الشد لتقييم الخصائص اللاصقة المخاطية لـ PAAs على الغشاء المخاطي المعوي والمهبلي والشدقي. كشفت التحقيقات حول سلوك التورم أن درجة أعلى من الربط المتقاطع لـ PAA ودرجة أعلى من ألكلة الأكريلات/C10 -30 ألكيل أكريلات البوليمرات المتقاطعة تسبب تورمًا أكثر وضوحًا بعد ترتيب التصنيف: PAA C10 -30 high > PAA C10 -30 medium > PAA C10 -30 low > PAA AP high > PAA AP low > PAA AS/AP > PAA DG > PAA C10 -30 low > PAA 450 > PAA 100. كان ترتيب اللزوجة الديناميكية لمخاليط البوليمر/المخاط هو PAA C10 -30 medium > PAA C10 -30 low > PAA C10 -30 very low > PAA AP high > PAA C10 -30 high > PAA AS/AP > PAA DG > PAA AP low > PAA 450 > PAA 100. أظهرت دراسات الأسطوانات الدوارة ودراسات الشد أن خصائص اللصق المخاطي لجميع البوليمرات التي تم اختبارها تعتمد على نوع الغشاء المخاطي للخنازير والمحاكاة البيولوجية. أظهرت التجارب على العديد من الغشاء المخاطي أعلى التصاق مخاطي لـ PAA AP مرتفع، و PAA C10 -30 منخفض و PAA C10 -30 متوسط. في المقابل، يعزى أضعف التصاق مخاطي إلى PAA الخطي 100 و 450 و PAA C10 -30 منخفض جدًا. في هذه الدراسة، تمت مقارنة الخصائص اللاصقة المخاطية لعشرة أنواع مختلفة من البولي أكريلات مع بعضها البعض مما يسهل عملية صنع القرار لعلماء التركيبات عند تطوير أنظمة توصيل الأدوية اللاصقة المخاطية عن طريق الفم أو الشدق أو المهبل.

Translated Description (French)

L'objectif de cette étude était d'évaluer et de comparer les propriétés mucoadhésives de dix polyacrylates disponibles dans le commerce, y compris l'acide polyacrylique linéaire de 100 et 450 kDa (PAA 100 et 450), avec le pentaérythritol allylique, le saccharose allylique et les PAA réticulés au divinyl glycol (PAA AP, PAA AS/AP, PAA DG) ainsi que les PAA réticulés modifiés hydrophobiquement (PAA C10-30). Le comportement de gonflement, les mesures rhéologiques des mélanges polymère/mucus, les études de cylindre rotatif et les études de traction ont été réalisées pour évaluer les propriétés mucoadhésives des PAA sur la muqueuse intestinale, vaginale et buccale. Les enquêtes sur le comportement de gonflement ont révélé qu'un degré plus élevé de réticulation du PAA et un degré plus élevé d'alkylation des acrylates/polymères croisés d'acrylate d'alkyle en C10-30 provoquent un gonflement plus prononcé suivant l'ordre de classement : PAA C10-30 élevé > PAA C10-30 moyen > PAA C10-30 faible > PAA AP élevé > PAA AP faible > PAA AS/AP > PAA DG > PAA C10-30 très faible > PAA 450 > PAA 100. L'ordre de classement de la viscosité dynamique des mélanges de polymères/mucus était PAA C10-30 moyen > PAA C10-30 bas > PAA C10-30 très bas > PAA AP haut > PAA C10-30 haut > PAA AS/AP > PAA DG > PAA AP bas > PAA 450 > PAA 100. Des études à cylindre rotatif et des études de traction ont montré que les propriétés mucoadhésives de tous les polymères testés dépendaient du type de muqueuse porcine et du tampon biologique simulé. Les expériences sur diverses muqueuses ont montré la mucoadhésion la plus élevée de PAA AP high, PAA C10-30 low et PAA C10-30 medium. En revanche, la mucoadhésion la plus faible a été attribuée aux PAA linéaires 100 et 450 et aux PAA C10-30 très faibles. Dans cette étude, les propriétés mucoadhésives de dix types différents de polyacrylates ont été comparées entre elles, ce qui a facilité la prise de décision pour les scientifiques de la formulation lors du développement de systèmes d'administration de médicaments mucoadhésifs par voie orale, buccale ou vaginale.

Translated Description (Spanish)

El objetivo de este estudio fue evaluar y comparar las propiedades mucoadhesivas de diez poliacrilatos disponibles en el mercado, incluido el ácido poliacrílico lineal de 100 y 450 kDa (PAA 100 y 450), con alil pentaeritritol, alil sacarosa y PAA reticulados con divinil glicol (PAA AP, PAA AS/AP, PAA DG), así como PAA reticulados modificados hidrófobamente (PAA C10-30). Se realizaron estudios de comportamiento de hinchazón, mediciones reológicas de mezclas de polímero/moco, estudios de cilindro giratorio y estudios de tracción para evaluar las propiedades mucoadhesivas de los PAA en la mucosa intestinal, vaginal y bucal. Las investigaciones sobre el comportamiento de hinchazón revelaron que un mayor grado de reticulación de PAA y un mayor grado de alquilación de polímeros reticulados de acrilatos/acrilato de alquilo C10-30 causan una hinchazón más pronunciada siguiendo el orden de clasificación: PAA C10-30 alto > PAA C10-30 medio > PAA C10-30 bajo > PAA AP alto > PAA AP bajo > PAA AS/AP > PAA DG > PAA C10-30 muy bajo > PAA 450 > PAA 100. El orden de clasificación de la viscosidad dinámica de las mezclas de polímero/moco fue PAA C10-30 medio > PAA C10-30 bajo > PAA C10-30 muy bajo > PAA AP alto > PAA C10-30 alto > PAA AS/AP > PAA DG > PAA AP bajo > PAA 450 > PAA 100. Los estudios de cilindro giratorio y los estudios de tracción mostraron que las propiedades mucoadhesivas de todos los polímeros probados dependían del tipo de mucosa porcina y del tampón biológico simulado. Los experimentos en varias mucosas mostraron la mucoadhesión más alta de PAA AP alto, PAA C10-30 bajo y PAA C10-30 medio. Por el contrario, la mucoadhesión más débil se atribuyó a PAA lineal 100 y 450 y PAA C10-30 muy bajo. Dentro de este estudio, las propiedades mucoadhesivas de diez tipos diferentes de poliacrilatos se compararon entre sí facilitando la toma de decisiones para los científicos de formulación al desarrollar sistemas de administración de fármacos mucoadhesivos orales, bucales o vaginales.

Files

full.pdf.pdf

Files (993.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2b06959b42f6fdff9be887ec7e3088de
993.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص اللاصقة المخاطية للبولي أكريلات: الهيكل – علاقة الوظيفة
Translated title (French)
Propriétés mucoadhésives des polyacrylates : relation structure – fonction
Translated title (Spanish)
Propiedades mucoadhesivas de los poliacrilatos: relación estructura – función

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3137083030
DOI
10.1016/j.ijadhadh.2021.102857

Is supplement to
https://openalex.org/W363462836 (Other)
https://openalex.org/W2892286974 (Other)
https://openalex.org/W2372503610 (Other)
https://openalex.org/W2363365096 (Other)
https://openalex.org/W2093081785 (Other)
https://openalex.org/W2058000444 (Other)
https://openalex.org/W2001486192 (Other)
https://openalex.org/W1973814641 (Other)
https://openalex.org/W174248478 (Other)
https://openalex.org/W1582433195 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1963682613
  • https://openalex.org/W1976903082
  • https://openalex.org/W1979189978
  • https://openalex.org/W1983184770
  • https://openalex.org/W1989513078
  • https://openalex.org/W1992936079
  • https://openalex.org/W2001895546
  • https://openalex.org/W2001904268
  • https://openalex.org/W2002925079
  • https://openalex.org/W2004173569
  • https://openalex.org/W2006584531
  • https://openalex.org/W2011308189
  • https://openalex.org/W2012125674
  • https://openalex.org/W2033860871
  • https://openalex.org/W2036666429
  • https://openalex.org/W2043701990
  • https://openalex.org/W2046886904
  • https://openalex.org/W2061495913
  • https://openalex.org/W2071059761
  • https://openalex.org/W2072230022
  • https://openalex.org/W2088581894
  • https://openalex.org/W2099592724
  • https://openalex.org/W2129144065
  • https://openalex.org/W2131761352
  • https://openalex.org/W2138170968
  • https://openalex.org/W2158325944
  • https://openalex.org/W2175375867
  • https://openalex.org/W2252834217
  • https://openalex.org/W2292739604
  • https://openalex.org/W2316381930
  • https://openalex.org/W2435773353
  • https://openalex.org/W2478522723
  • https://openalex.org/W2529189091
  • https://openalex.org/W2619544197
  • https://openalex.org/W2889112706
  • https://openalex.org/W2943121315
  • https://openalex.org/W2963597169