Investigation of the influence of hyaluronic acid molecular weight on characteristics and behaviour of nanoparticles for pulmonary drug delivery

Abstract

A method to produce sodium hyaluronate (HA) nanoparticles by anti-solvent precipitation using ethanol as anti-solvent was developed. The significant effects of HA molecular weight, volume of anti-solvent and temperature on particle size and size distribution were highlighted. Amphotericin B, Fluconazole and Dexamethasone, three candidate drugs for pulmonary delivery, were then successfully loaded into nanoparticles employing HA with different molecular weights to exploit both the technological and the biological properties of the polymer. For loading, different methods and solvents were used according to the different solubilities of the drugs. Spray drying technique was then employed to convert the alcoholic nanosuspensions into nano-embedded microparticles suitable for inhalation, then characterized to assess their aerodynamic performances and solid-state properties.

Lo scopo del progetto è stato quello di sviluppare un metodo per la produzione di nanoparticelle di ialuronato di sodio (HA) mediante precipitazione con anti-solvente utilizzando l'etanolo come anti-solvente. In particolare, sono stati evidenziati gli effetti significativi del peso molecolare di HA, del volume di anti-solvente e della temperatura sulla distribuzione dimensionale delle particelle. L'amfotericina B, il fluconazolo e il desametasone, tre farmaci candidati per delivery polmonare, sono stati caricati con successo nelle nanoparticelle utilizzando HA con diversi pesi molecolari per sfruttare sia le proprietà tecnologiche che quelle biologiche del polimero. Per il caricamento, sono stati utilizzati diversi metodi e solventi in base alle diverse solubilità dei farmaci. Le nanosospensioni sono poi state convertite in nano-in- microparticelle per inalazione, poi caratterizzate per valutarne le prestazioni aerodinamiche e le proprietà dello stato solido.