Release of chlororotetracycline hydrochloride from novel hydrogels based on crosslinked chitosan and PVA

Abstract

Hydrogels based on hydrochloride polyvinyl alcohol (PVA) containing chlortetracycline and crosslinked chitosan (CS) by glutaraldehyde (GLA) were prepared by the freeze-thawing method and then characterized. The swelling properties and gel fraction of these hydrogels were studied and characterized by FTIR spectroscopy, the thermal and mechanical properties were evaluated by DSC and rheology. Controlled release of chlortetracycline hydrochloride from these hydrogels was studied by UV–Visible spectroscopy. The gel fraction decreases with increase of crosslinked chitosan concentration in hydrogel but the swelling was more important due to the relaxation of the hydrogel, and the extension of macromolecular chains in the system. The crystallinity of these hydrogels increased with increasing PVA concentration. All these hydrogels exhibited a gel character with a high crosslinking degree and possessed a network structure. The release of chlortetracycline hydrochloride from these hydrogels was occurred by fickian diffusion, faster at 37 °C than at 25 °C because hydrogels were more swollen at 37 °C and their network densities were decreased to perfect the release of drugs from hydrogels.

Des hydrogels à base de polyalcool vinylique (PVA) et de chitosane (CS) réticulé par le glutaraldéhyde (GLA) contenant de la chlortétracycline ont été préparés par la méthode de congélation-décongélation puis caractérisés. Les propriétés de gonflement et la fraction de gel de ces hydrogels ont été étudiées et caractérisées par spectroscopie FTIR. Les propriétés thermiques et mécaniques ont été évaluées par DSC et rhéologie. La libération contrôlée de l’hydrochlorure de chlortétracycline à partir de ces hydrogels a été étudiée par spectroscopie UV–Visible. La fraction de gel diminue avec l’augmentation de la concentration en chitosane réticulé dans l’hydrogel, mais le gonflement est plus important en raison de la relaxation de l’hydrogel et de l’extension des chaînes macromoléculaires dans le système. La cristallinité de ces hydrogels a augmenté avec l’augmentation de la concentration de PVA. Tous ces hydrogels présentent un caractère de gel avec un degré de réticulation élevé et possèdent une structure de réseau. La libération de l’hydrochlorure de chlortétracycline à partir de ces hydrogels s’est produite par diffusion fickienne, plus rapide à 37 °C qu’à 25 °C car les hydrogels étaient plus gonflés à 37 °C et leurs densités de réseau étaient réduites, facilitant ainsi la libération des médicaments à partir des hydrogels.