Topical Chitosan-Based Thermo-Responsive Scaffold Provides Dexketoprofen Trometamol Controlled Release for 24 h Use

Abstract

Chronic and non-healing wounds demand personalized and more effective therapies for treating complications and improving patient compliance. Concerning that, this work aims to develop a suitable chitosan-based thermo-responsive scaffold to provide 24 h controlled release of Dexketoprofen trometamol (DKT). Three formulation prototypes were developed using chitosan (F1), 2:1 chitosan: PVA (F2), and 1:1 chitosan:gelatin (F3). Compatibility tests were done by DSC, TG, and FT-IR. SEM was employed to examine the morphology of the surface and inner layers from the scaffolds. In vitro release studies were performed at 32 °C and 38 °C, and the profiles were later adjusted to different kinetic models for the best formulation. F3 showed the most controlled release of DKT at 32 °C for 24 h (77.75 ± 2.72%) and reduced the burst release in the initial 6 h (40.18 ± 1.00%). The formulation exhibited a lower critical solution temperature (LCST) at 34.96 °C, and due to this phase transition, an increased release was observed at 38 °C (88.52 ± 2.07% at 12 h). The release profile for this formulation fits with Hixson–Crowell and Korsmeyer–Peppas kinetic models at both temperatures. Therefore, the developed scaffold for DKT delivery performs adequate controlled release, thereby; it can potentially overcome adherence issues and complications in wound healing applications.

Las heridas crónicas y que no cicatrizan exigen terapias personalizadas y más efectivas para tratar las complicaciones y mejorar el cumplimiento del paciente. Con respecto a eso, este trabajo tiene como objetivo desarrollar un andamio termosensible adecuado a base de quitosano para proporcionar una liberación controlada de dexketoprofeno trometamol (DKT) durante 24 horas. Se desarrollaron tres prototipos de formulación utilizando quitosano (F1), quitosano:PVA 2:1 (F2) y quitosano:gelatina 1:1 (F3). Las pruebas de compatibilidad se realizaron mediante DSC, TG y FT-IR. Se empleó SEM para examinar la morfología de la superficie y las capas internas de los andamios. Se realizaron estudios de liberación in vitro a 32 °C y 38 °C, y posteriormente los perfiles se ajustaron a diferentes modelos cinéticos para obtener la mejor formulación. F3 mostró la liberación más controlada de DKT a 32 °C durante 24 h (77,75 ± 2,72%) y redujo la liberación en ráfaga en las 6 h iniciales (40,18 ± 1,00%). La formulación exhibió una temperatura crítica de solución (LCST) más baja a 34,96 °C y, debido a esta transición de fase, se observó una mayor liberación a 38 °C (88,52 ± 2,07 % a las 12 h). El perfil de liberación de esta formulación encaja con los modelos cinéticos de Hixson-Crowell y Korsmeyer-Peppas a ambas temperaturas. Por lo tanto, el andamio desarrollado para la administración de DKT realiza una liberación controlada adecuada, por lo que; potencialmente puede superar los problemas de adherencia y las complicaciones en las aplicaciones de cicatrización de heridas.