Development of Dipeptide N–acetyl–L–cysteine Loaded Nanostructured Carriers Based on Inorganic Layered Hydroxides

Abstract

N–acetyl–L–cysteine (NAC), a derivative of the L–cysteine amino acid, presents antioxidant and mucolytic properties of pharmaceutical interest. This work reports the preparation of organic-inorganic nanophases aiming for the development of drug delivery systems based on NAC intercalation into layered double hydroxides (LDH) of zinc–aluminum (Zn2Al–NAC) and magnesium–aluminum (Mg2Al–NAC) compositions. A detailed characterization of the synthesized hybrid materials was performed, including X-ray diffraction (XRD) and pair distribution function (PDF) analysis, infrared and Raman spectroscopies, solid-state 13carbon and 27aluminum nuclear magnetic resonance (NMR), simultaneous thermogravimetric and differential scanning calorimetry coupled to mass spectrometry (TG/DSC–MS), scanning electron microscopy (SEM), and elemental chemical analysis to assess both chemical composition and structure of the samples. The experimental conditions allowed to isolate Zn2Al–NAC nanomaterial with good crystallinity and a loading capacity of 27.3 (m/m)%. On the other hand, NAC intercalation was not successful into Mg2Al–LDH, being oxidized instead. In vitro drug delivery kinetic studies were performed using cylindrical tablets of Zn2Al–NAC in a simulated physiological solution (extracellular matrix) to investigate the release profile. After 96 h, the tablet was analyzed by micro-Raman spectroscopy. NAC was replaced by anions such as hydrogen phosphate by a slow diffusion-controlled ion exchange process. Zn2Al–NAC fulfil basic requirements to be employed as a drug delivery system with a defined microscopic structure, appreciable loading capacity, and allowing a controlled release of NAC.

Estudo de processo inflamatório articular por espectroscopia Raman: ação de compostos lamelares e detecção de alterações fisiológicas

“…Vera R. L. Constantino possui interesse na área de química inorgânica, principalmente no desenvolvimento e aprimoramento de estruturas e propriedades físico-químicas de materiais híbridos, especialmente matrizes inorgânicas com capacidade de troca e captura de diversos tipos de íons e moléculas neutras. Nessa linha de pesquisa estão inseridos os hidróxidos duplos lamelares (LDHs) intercalados com moléculas naturais ou sintéticas de interesse farmacológico como antioxidantes e fármacos com propriedades anti-inflamatórias (Constantino, et al, 2023;Cunha, et al, 2020;Eulálio, 2019;Eulálio, et al, 2023;Guilherme, et al, 2022). (Gil, 2015;Gil, et al, 2016), a qual devido aos resultados positivos, originou a ideia desta Tese.…”

“…Assim, destacam-se na literatura estudos que utilizam essas propriedades dos LDHs aliadas ao estudo da liberação e atividade de fármacos NSAIDs, como por exemplo o naproxeno, ácido acetilsalicílico, cetoprofeno, diclofenaco, sulindaco e ibuprofeno (Bonina, et al, 2008;Constantino, et al, 2023;Cunha, et al, 2010;Delarco, et al, 2009;Gil, et al, 2016;Gordijo, et al, 2005;Guilherme, et al, 2022;Kong, et al, 2010;Parello, et al, 2010;Rocha, et al, 2016;Tarushi, et al, 2013).…”

“…*média da triplicata A partir dos valores médios obtidos de ibuprofeno liberado, obteve-se a curva de perfil de liberação do ibuprofeno mostrada na Figura 29. Nota-se que a curva tende a atingir um patamar de liberação máxima, aproximadamente 76%, após 72 horas, semelhante a materiais híbridos estudados por colaboradores do grupo que apresentam características de liberação modificada (Constantino, et al, 2023;Eulálio, 2019).…”