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Characterization and thermal properties of chitosan films prepared with different acid solvents
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C.-Eulalio, Hugo Yves

; B.-Rodrigues, Jose Filipe

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; Peniche, Carlos

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Revista Cubana de Química

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Dez 2019, Volume 31 Nº 3 Páginas 309 - 323

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

ABSTRACT The effect of various acids on the thermal properties of chitosan films was evaluated. Films 100 μm thick were prepared from chitosan solutions in different acids: acetic, citric, lactic, maleic, tartaric, hydrochloric and nitric acid. The films were analyzed by infrared spectroscopy, X-ray diffraction and thermal analysis. They were transparent and flexible and less crystalline that the chitosan powder. The nature of the acid influenced the intra-and intermolecular interactions in chitosan films, which is reflected by the shift to higher frequencies of the bands at 2 942-2 784 cm-1 and the shift to lower frequencies of the bands at 1 650, 1 590, 1 420 and 1 376 cm-1 in the infrared spectra. The thermal stability of films was lower than that of chitosan and each acid had a difference influence on it. It was concluded that the selection of the acid solvent to prepare chitosan films is important in determining its properties.

RESUMEN Se evaluó el efecto de varios ácidos en las propiedades térmicas de películas de quitosana. Se prepararon películas de 100 μm de grosor a partir de sus disoluciones en diferentes ácidos: acético, cítrico, láctico, maleico, tartárico, clorhídrico y nítrico. Las películas fueron analizadas por espectroscopía infrarroja, difracción de rayos-X y análisis térmico. Estas resultaron transparentes y flexibles y menos cristalinas que la quitosana original. La naturaleza del ácido influyó sobre las interacciones intra- e intermoleculares en las películas, lo que se refleja en el corrimiento hacia mayores frecuencias de las bandas a 2 942-2 784 cm-1y hacia menores frecuencias de aquellas a 1 650, 1 590, 1 420 y 1 376 cm-1 en los espectros. La estabilidad térmica de las películas fue inferior a la de la quitosana, y cada ácido tuvo una influencia diferente. Se concluyó que la selección del ácido para preparar las películas de quitosana es importante para determinar sus propiedades.

Calcium cross-linked carboxymethylchitosan/alginate microparticles as a system for the prolonged release of ketoprofen
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Peniche, Hazel

; Acosta, Niuris

; Aranaz, Inmaculada

; García, Lorenzo

; Bada, Nancy

; Heras, Angeles

; Peniche, Carlos

Revista Cubana de Química

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2019, Volume 31 Supl. 1 Páginas 37 - 57

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

ABSTRACT In this work ketoprofen (KETO) loaded microparticles of carboxymethyl chitosan (CMCS) and alginate (ALG) cross-linked with CaCl2 were prepared at three compositions (CMCS-ALG 0:1, CMCS-ALG 1:2 and CMCS-ALG 1:1) to achieve the controlled release of this poorly soluble drug. CMCS with a substitution degree of 1.09 was prepared by direct alkylation of chitosan with monochloroacetic acid and isopropanol. KETO loaded microparticles were obtained by spray drying. They were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Microparticles were reticulated with 4 M CaCl2. Drug release was performed at pH 1,2 and 7,4. It was higher at pH 7,4. At this pH, CMCS-ALG 0:1microparticlesreleased almost 75 % of KETO in 20 hours whereas the other formulations released about 40 % of the drug.It is concluded that calcium cross-linked CMCS-ALG microparticles are a promising vehicle for designing a formulation for the prolonged release of KETO.

RESUMEN En este trabajo se prepararon micropartículas de carboximetil quitosana (CMCS) y alginato (ALG) entrecruzadas con CaCl2 cargadas con ketoprofeno (KETO), en composiciones (CMCS-ALG: 0:1, 1:2 y 1:1) para controlar la liberación de este fármaco poco soluble. Se preparó CMCS con grado de sustitución de 1,09 por alquilación directa de la quitosana con ácido monocloroacético en isopropanol. Las micropartículas cargadas con KETO se obtuvieron mediante secado por aspersión. Se caracterizaron por espectroscopia infrarroja, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. Las micropartículas se entrecruzaron con CaCl24 M. La liberación del fármaco se realizó a pH 1,2 y 7,4, siendo mayor a pH 7,4. A este pH, las micropartículas CMCS-ALG 0:1 liberaron casi el 75% de KETO en 20 horas. Las otras formulaciones liberaron aproximadamente el 40% del fármaco. Se concluye que las micropartículas de CMCS-ALG reticuladas con calcio constituyen un sistema prometedor parala liberación prolongada de KETO.

Diseño de una formulación parenteral para la liberación prolongada de risperidona basada en un sistema de gelificación in situ
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Peniche, Carlos Julio

; Peniche, Hazel

; Bada, Nancy

; Sáez, Vivian

; Acosta, Niuris

; Peniche, Carlos Andrés

Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas

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Mar 2017, Volume 36 Nº 1 Páginas 1 - 11

Resumo: Es | Texto: Es | PDF: Es

Síntesis y toxicidad de hidrogeles de poli(metacrilato de 2-hidroxietilo-co-acrilamida) obtenidos mediante irradiación con cuantos gamma
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Rapado, Manuel

; Vernhes, Marioly

; Peniche, Carlos

Nucleus

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Dez 2016, Nº 60 Páginas 29 - 34

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

In this paper is reported the obtaining of hydrogels from poly hydroxyethyl methacrylate-co-acryla-mide, by simultaneous crosslinking copolymerization from corresponding monomers by gamma photon irradiation. The composition of network chains in the copolymer was estimated from elemental analysis and infrared spectroscopy. Additionally, the toxicity of these materials was tested finding the free acrylamide and biological assay SOS in bacteria. The extracts of washed matrices of copolymers showed low level of free acrylamide. Moreover, they were non toxic on the E. coli cells tested at any time

En el presente trabajo se reporta la obtención de hidrogeles de copolímeros de polimetacrilato de 2-hidroxietilo-co-acrilamida mediante la copolimerización y reticulación simultánea a partir de sus correspondientes monómeros y mediante irradiación con cuantos gamma. La composición del copolímero se determinó mediante análisis elemental y espectroscopia infrarroja. Adicionalmente se muestran los resultados de toxicidad de sus matrices, para ello se evaluó la acrilamida libre y se realizó el ensayo SOS en bacterias. Se comprobó que los extractos de lavados de las matrices de estos copolímeros contenían muy bajos niveles de acrilamida libre y no mostraron efecto tóxico en las células de E. coli para ninguno de los tiempos evaluados

Synthesis and characterization of pH and temperature responsive poly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-acrylamide) hydrogels
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Rapado, Manuel

; Peniche, Carlos

Polímeros

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Dez 2015, Volume 25 Nº 6 Páginas 547 - 555

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

Acrylamide/2-hydroxyethyl methacrylate hydrogels were prepared by simultaneous radiation-induced cross-linking copolymerization of acrylamide (AAm), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and water mixtures at a radiation dose of 10 kGy. Hydrogels were characterized by infrared spectroscopy. Dynamic and equilibrium swelling of hydrogels in water and in buffer solutions were investigated. They were sensitive to pH and temperature. Swelling was non-Fickean and increased with increasing the acrylamide content. Temperature dependence of the equilibrium water uptake of copolymers exhibited a discontinuity around 35 °C resulting from the weakening of the hydrogen bonds between the hydroxyl groups of HEMA and the amide groups of AAm. The thermodynamic and network parameters derived from swelling and mechanical measurements are compared and discussed. They exhibit a strong dependence on the AAm content in the hydrogel. These hydrogels can be considered for applications in fields requiring environmentally responsive hydrogels such as medicine, pharmacy and bioengeneering.

https://doi.org/10.1590/0104-1428.2097 4818 downloads

Increased bioavailability of IFN α 2b modified by chemical conjugation to a two-branched polyethyleneglycol molecule
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Páez-Meireles, Rolando

; Castro-Odio, Fidel R

; Ramón-Hernández, José

; Torres, Dinorah

; Cosme, Carelia

; Nodarse, Hugo

; Cruz, Oscar

; Urrutia, Ernesto

; Chuay, Carmen

; Vega, Jorge Luis

; Peña, Yolegnys

; Herrera-Martínez, Luis

; López, Matilde

; López-Saura, Pedro

; García, Idrian

; Amarante, Odaly

; Martínez-Díaz, Eduardo

; Sosa, Iván

; Ferrero, Joel

; Costa, Lourdes

; Fernández, Eduardo

; Terrero, Yanet

; Padrón, Sheila

; Muñoz, Lázara

; Herrera, Inalvis

; Bacardí, Dania

; Hidalgo, Yadira

; Apezteguía, Isabel

; Saez, Vivian

; Peniche, Carlos

Biotecnología Aplicada

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Set 2015, Volume 32 Nº 3 Páginas 3521 - 3523

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

Empleo de polímeros naturales como alternativa para la remediación de suelos contaminados por metales pesados
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CARTAYA, Omar E.

; REYNALDO, Inés

; PENICHE, Carlos

; GARRIDO, María. L.

Revista internacional de contaminación ambiental

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Fev 2011, Volume 27 Nº 1 Páginas 41 - 46

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

In this work, several trials were performed to study the absorption and distribution of heavy metals (Cu) in tomato seedlings treated with natural polymers (oligogalacturonides, Ogal) growing in a medium with toxic levels of heavy metals. Soil available metals were also analyzed, with the purpose of determining their residual effect and mobility. Results proved that the use of oligogalacturonide mixture counteracts the toxicity effect of heavy metals and changed the pattern of metal accumulation in those plants treated with natural polymers, even though the low mobility and bioavailability of heavy metals are mainly due to soil characteristics.

En este trabajo se realizaron ensayos para estudiar la absorción y la distribución de metales pesados (Cu) en plántulas de tomates tratadas con polímeros naturales (oligogalacturónidos, Ogal) cultivadas en un medio con niveles tóxicos de cobre. También se analizaron los metales asimilables en el suelo con el fin de determinar el efecto residual y la movilidad de estos elementos. Los resultados evidenciaron que el empleo de la mezcla de oligogalacturónidos contrarresta el efecto de la toxicidad por metales pesados y produjo cambios en el patrón de acumulación de metales en las plantas tratadas con polímeros naturales, aun cuando la baja movilidad y la biodisponibilidad de los metales pesados se deben principalmente a las características del suelo.

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Chitin and its derivatives as biopolymers with potential agricultural applications
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Ramírez, Miguel Á

; Rodríguez, Aida T

; Alfonso, Luis

; Peniche, Carlos

Biotecnología Aplicada

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Dez 2010, Volume 27 Nº 4 Páginas 270 - 276

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Chitin is a biodegradable polymer widely spread in nature. It is mainly obtained form crustacean shells. Chitin and its derivatives have shown to be effective in controlling plagues and plants diseases. Their mechanism of action is strongly linked to their chemical structures. These mechanisms can result from the direct action on the pathogen or can be a consequence of its capacity to induce defensive mechanisms on plants. In any case, the effect is their protection against various vegetable diseases, before and after harvest. The addition of chitin and its derivatives to the soil favours the growth and activity of many chitinolytic organisms that constitute biological controls and are natural enemies of many agents responsible for vegetable plagues and diseases, generating a synergistic effect. On the other side, these biopolymers also favour the growth and development of beneficial microorganisms that establish synergistic relationships with plants, such a as mycorrhizas or Rhizobium species. On top of that, increasing the microbial population and activity in the soil improves the properties of nutrients and their availability. As growth regulators, it has been established that these biopolymers accelerate seeds germination, the ability of plants to grow as well as the agricultural yield. It is concluded that chitin and its derivatives have great potential for applications in agriculture. It is foreseen that in the future these biopolymers will be used in greater extension, mainly for substituting actual chemical pesticides or as growth regulators.

La quitina es un polímero biodegradable muy abundante en la naturaleza, que se obtiene fundamentalmente del exoesqueleto de los crustáceos, y del que mucho se ha escrito por sus potencialidades de aplicación en la agricultura. Ella y sus derivados son efectivos en el control de enfermedades y plagas vegetales. Sus mecanismos de acción están vinculados a su estructura química. Pueden actuar sobre el organismo patógeno, o inducir mecanismos defensivos en las plantas, contra varias enfermedades vegetales antes y después de la cosecha. La adición de quitina y sus derivados al suelo, favorece el crecimiento y la actividad de muchos organismos quitinolíticos, por un efecto sinérgico. Estos constituyen controles biológicos y enemigos naturales de muchos agentes causales de enfermedades y plagas vegetales. Además, favorecen el crecimiento y desarrollo de microorganismos beneficiosos que establecen relaciones simbióticas con las plantas, tales como las micorrizas o especies del género Rhizobium. A su vez, incrementan la población y la actividad microbiana en el suelo, lo que mejora la disposición de nutrientes y sus propiedades. Como reguladores del crecimiento, aceleran la germinación de las semillas, el vigor de las plantas, y el rendimiento agrícola. Por tanto, por su gran potencial de aplicación en la agricultura, se augura que se utilizarán con una mayor extensión, principalmente como sustitutos de los actuales plaguicidas químicos o como reguladores del crecimiento de las plantas.

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Chitosan/hydroxyapatite-based composites
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Peniche, Carlos

; Solís, Yaimara

; Davidenko, Natalia

; García, Raúl

Biotecnología Aplicada

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Set 2010, Volume 27 Nº 3 Páginas 202 - 210

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

In the past 20 years, there has been a growing trend towards the development and use of biomaterials for the repairing and restoration of damaged bone tissue. The calcium phosphate bioceramics have attracted great attention in the field of orthopaedics because of its similarity to the mineral component of bone tissue. They have been used as granules for example in non-load bearing small implants, such as middle ear implants, in coatings on metals as dental implants, as well as in porous implants to stimulate bone growth within the implant; and cements, which are implanted in a paste like form and harden in vivo. The clinical disadvantages associated with them are primarily focused on poor mechanical strength and slow resorption kinetics as compared with the surrounding tissue. Therefore, current studies are aimed at creating new formulations combining calcium phosphate compounds with biopolymers, in order to avoid the frequent migration of bioceramic particles from the implant site, reducing potential damage to soft tissue in the vicinity of the implant and to improve biodegradability, curing properties, mechanical strength and injectability. The aims of this paper is to bring a review of the literature concerning chitosan-hydroxyapatite composites for bone restoration, and to mention the main methods of preparation, physico-chemical and biological properties, and tissue engineering techniques using these materials.

En los últimos 20 años se observa una tendencia creciente del desarrollo y empleo de biomateriales para la reparación y regeneración del tejido óseo dañado. Las biocerámicas de fosfatos de calcio han despertado gran interés en el campo de la ortopedia debido a su similitud con el componente mineral del tejido óseo. Estas se han utilizado como gránulos en implantes pequeños que no tengan que soportar cargas, como el oído medio; en recubrimientos sobre metales que las refuercen, como los implantes dentales, los implantes porosos para estimular el crecimiento de un hueso dentro del implante, y los cementos que se implantan en estado pastoso y fraguan in vivo. Los inconvenientes clínicos asociados con las biocerámicas se centran fundamentalmente en la pobre resistencia mecánica y la lenta cinética de reabsorción en comparación con el tejido circundante. Es por ello que los estudios actuales están encaminados a crear nuevas formulaciones compuestas por fosfatos de calcio y biopolímeros, con vistas a evitar la migración frecuente de las partículas biocerámicas del sitio del implante, disminuir la posibilidad de daños a los tejidos blandos próximos al implante, mejorar la biodegradabilidad, las propiedades de fraguado, la resistencia mecánica y la inyectabilidad de los biomateriales. Los objetivo/s de este artículo son ofrecer una revisión de la información actualizada sobre materiales compuestos (composites) de hidroxiapatita y quitosana como sistemas soporte del tejido óseo; mencionar los principales métodos de preparación, las propiedades físico-químicas y biológicas, y las técnicas de ingeniería de tejidos que utilizan estos materiales.

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10.

Un método reproducible para obtener peg biramificado monofuncional de alta pureza
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Ramón, José A.

; Peniche, Carlos

; Castro, Fidel R.

; Sáez, Vivian M.

; Colás, Rosa M.

; Páez, Rolando

Química Nova

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2009, Volume 32 Nº 6 Páginas 1426 - 1431

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

PEGylation has become a widely applied technique to enhancing in vitro and in vivo stability of therapeutic proteins and to increasing materials biocompatibility. PEG branched structures have proven useful for protein and peptide modification. Furthermore, they may be better than linear structures for many purposes. This paper describes an improved procedure for obtaining 2-arms PEG based on L-lysine. The efficiency of the synthesis was not related to moisture of the raw materials. This procedure does not use hazardous reagents as previous protocols do. It implemented a purification process for obtaining the desired structure with high purity ( > 99%). Finally, the procedure described here allows the obtaining of others PEGylation reagents.

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