Polymers in Medicine

Polim. Med.
Scopus CiteScore: 3.5 (CiteScore Tracker 3.6)
Index Copernicus (ICV 2023) – 121.14
MEiN – 70
ISSN 0370-0747 (print)
ISSN 2451-2699 (online) 
Periodicity – biannual

Download PDF

Polymers in Medicine

2009, vol. 39, nr 3, July-September, p. 37–45

Publication type: original article

Language: English

Creative Commons BY-NC-ND 3.0 Open Access

The influence of lidocaine hydrochloride on environmental pH changes of diluted dispersions of poly(N-isopropylacrylamide) below and over the LCST

Wpływ chlorowodorku lidokainy na odczyn rozcieńczonych rozproszeń poli(N-izopropyloakryloamidu) w temperaturze poniżej i powyżej LCST

Witold Musiał1,2,, Vanja Kokol1,, Bojana Voncina1,

1 Uniwersytet w Mariborze, Zakład Materiałów Włókienniczych, Laboratorium Chemii Barwników i Polimerów, Słowenia

2 Akademia Medyczna we Wrocławiu, Katedra i Zakład Technologii Postaci Leku, Polska

Abstract

In this study we assessed the influence of lidocaine hydrochloride on the pH of diluted aqueous dispersions of modified poly(N-isopropylacrylamide), at temperature assigned as normalized skin surface temperature, and below and over the lower critical solution temperature value. Three different N-isopropylacrylamide polymer derivatives were synthesized by surfactant free emulsion polymerization, and assessed in the terms of pH in the aqueous dispersions in the presence and absence of lidocaine hydrochloride. The tendency in observed system was similar at three different temperatures, when lidocaine was applied. The pH value increased from the range between 5,39 - 5,90 up to the range 6,22 - 6,55. However, the step of pH between the temperature of 25ºC and 32ºC was more radical, comparing to 32ºC and 45ºC. The lidocaine hydrochloride influences the pH patterns observed at various temperature in polymeric systems: measurements of preparations applied on the skin or mucosa should be evaluated in respective temperature range.

Streszczenie

W niniejszym badaniu oceniano wpływ chlorowodorku lidokainy na odczyn pH zmodyfikowanych polimerów, pochodnych N-izopropyloakryloamidu, w temperaturze określanej jako temperatura powierzchni skóry, oraz w temperaturze powyżej i poniżej punktu przemiany fazowej. Zsyntetyzowano trzy zróżnicowane polimery metodą SFEP (surfactant free emulsion polymerization), oraz oceniano pH rozcieńczonych rozproszeń otrzymanych polimerów, również w obecności chlorowodorku lidokainy. Zmiany odczynu wraz ze wzrostem temperatury, w obecności chlorowodorku lidokainy, przebiegały podobnie w przypadku wszystkich trzech polimerów. Wartość pH wzrastała od zakresu 5,39–5,90 do zakresu 6,22–6,55. Jednakże zmiana odczynu była bardziej uwidoczniona w zakresie temperatury pomiędzy 25ºC i 32ºC, niż w zakresie pomiędzy 32ºC i 45ºC. Obecność chlorowodorku lidokainy wpływa na obserwowane wartości pH badanych układów. W przebiegu prac badawczorozwojowych dotyczących produktów leczniczych podawanych na skórę, w przypadku stosowania polimerów termowrażliwych należy w szczególności uwzględnić ocenę odczynu w zróżnicowanych zakresach temperatury.

Key words

lidocaine hydrochloride, microgels, N-isopropylacrylamide, thermosensitivity

Słowa kluczowe

chlorowodorek lidokainy, mikrożele, N-izopropyloakryloamid, termowrażliwość

References (16)

  1. Graham N. B., Cameron A.: Nanogels and microgels: The new polymeric materials playground. Pure App. Chem. (1998), 70, 1271–1275.
  2. Mason T. G., Lin M. Y.: Density profiles of temperaturesensitive microgel particles. Phys. Rev. E. (2005), 71, 408011–408014.
  3. Saunders B. R., Crowther H. M., Morris G. E., Mears S. J., Cosgrove T., Vincent B.: Factors affecting the swelling of poly(Nisopropylacrylamide) microgel particles: fundamental and commercial implications. Coll. Surf. A. Physicochem. Eng. Asp. (1999), 149, 57–64.
  4. Bromberg L. E., Ron E. S.: Protein and peptide release from temperature-responsive gels and thermogelling polymer matrices. Adv. Drug Delivery Revs. (1998), 31, 197–221.
  5. Saunders J. M., Tong T., Le Maitre C. L., Freemont T. J., Saunders B. R.: A study of pHresponsive microgel dispersions: from fluid-togel transitions to mechanical property restoration for load-bearing tissue. Soft Matter (2007), 3, 486–494.
  6. Coughlan D. C., Corrigan O. I.: Drug-polymer interactions and their effect on thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) drug delivery systems. (2006), 313, 163–174.
  7. Ganguly S., Dash A. K.: A novel in situ gel for sustained drug delivery and targeting. Int. J. Pharm. (2004), 276, 83–92.
  8. Ricci E. J., Lunardi L. O., Nanclares D. M. A., Marchetti J. M.: Sustained release of lidocaine from Poloxamer 407 gels. Int. J. Pharm. (2005), 288, 235–244.
  9. Pelton R.: Temperature-sensitive aqueous microgels. Adv. Colloid Interface Sci. (2000), 85, 1–33.
  10. Vincent B.,Clarke J.,Barnett K. G.: The flocculation of non-aqueous sterically-stabilised latex dispersions in the presence of free polymer. Coll. Surf. (1986), 17, 51–65.
  11. D’Emanuele A., Dinarvan R.: Preparation, characterisation, and drug release from thermoresponsive microspheres. Int. J. Pharm. (1995), 118, 237–242.
  12. Polish Pharmacopoeia, Vol. I, page 112, Warszawa, Ministry of Health, 2006.
  13. Manski J. M., van dr Goot A. J., Boom R. M.: Advences in structure formation of anisotropic protein-rich foods through novel processing concepts. Trends in Food Sci. Techn. (2007) 18, 546–557.
  14. Ba J., Polleux J., Antonietti M., Niederberger M.: Nonaqueous synthesis of tin oxide nanocrystals and their assembly into ordered porous mesostructures. Adv. Mater. (2005), 17, 2509.
  15. Ma Y., Borner H. G., Hartmann J., Colfen H.: Synthesis of DL-alanine hollow tubes and core-shell mesostructures. Chem. Eur. J. (2006), 12, 7682–7688.
  16. Bischofsberger I., Trappe V.: Intriguing behaviour of gels formed by poly-N-isopropylacrylamide particles. [in:] UK Polymer Colloids Forum, University of Greenwich, London, 28–29 August, 2008. Abstract Book.
© Wroclaw Medical University