Preparation of chitosan nanoparticles for insulin delivery and other therapeutic agents

Abstract

O quitosano é um dos biopolímeros mais bem estudados. Contudo, devido à numerosa informação contraditória que se verifica na literatura, um grande trabalho ainda tem de ser realizado no que diz respeito ao estabelecimento de uma corelação entre as características do quitosano e das partículas de quitosano (grau de deacetilação, peso molecular e tamanho das partículas) com as suas propriedades finais, mais especificamente, a sua atividade imunoestimulante. Este trabalho de pesquisa visa provar a reprodutibilidade do protocolo de produção de nanopartículas de quitosano através de gelificação ionotrópica e estabelecer um método para a eficiente encapsulação de insulina nessas mesmas nanopartículas. Com base nos resultados similares do tamanho e potencial zeta das nanopartículas de quitosano obtidos em dois laboratórios diferentes (Coimbra, Portugal e Genebra, Suíça), podemos concluir que obtivemos um protocolo reprodutível. O tamanho e potencial zeta das nanopartículas encapsuladas com insulina, quando comparados com as partículas não encapsuladas, permitem-nos estabelecer a hipótese de que há uma perda parcial de insulina na fase final do processo uma vez que se verifica a diminuição do tamanho e do potencial zeta das nanopartículas. Contudo, estes resultados não puderam ser provados devido às dificuldades na quantificação da insulina e devido ao curto espaço de tempo disponível para resolver estas dificuldades.A monografia inclui também o relatório de estágio em farmácia comunitária, na forma análise SWOT

Chitosan is one of the most well-studied biopolymer. However, due to the innumerable contradictory information that appears in the literature, a lot of work has yet to be done in order to clarify it. Particularly, it would be necessary to establish a connection between chitosan and chitosan particles characteristics (deacetylation degree, molecular weight, and size of the particles) to its final proprieties, namely, immunostimulant activity.This research work aimed to prove the reproducibility of chitosan nanoparticles’ production protocol through ionotropic-gelation and to establish a method to efficiently encapsulate insulin into those nanoparticles. Based on the similar results of chitosan nanoparticle size and zeta potential obtained in two different laboratories (Coimbra, Portugal and Geneva, Switzerland), we could conclude that we obtained a reproducible protocol. Insulin-loaded nanoparticle size and zeta potential results, when compared with the results of the unloaded particles, lead us to set the hypothesis that part of encapsulated insulin was lost in the final process step because there is a decrease in nanoparticle size and a decrease in zeta potential. However, this could not be proved due to difficulties in insulin quantification technique and to the short time, we had to solve them.In this monograph, it will also be included the report of the internship in community pharmacy, as a SWOT analysis, which also includes some opinions about the Master Degree on Pharmaceutical Sciences.