J 2024

Structure, dynamics, and functional properties of hybrid alginate-pectin gels dually crosslinked by Ca2+and Zn2+ions designed as a delivery device for self-emulsifying systems for lipophilic phytotherapeutics

URBANOVA, Martina, Jan MACKŮ, Kateřina KUBOVÁ, Jakub VYSLOUŽIL, Jan MUSELÍK et. al.

Základní údaje

Originální název

Structure, dynamics, and functional properties of hybrid alginate-pectin gels dually crosslinked by Ca2+and Zn2+ions designed as a delivery device for self-emulsifying systems for lipophilic phytotherapeutics

Autoři

URBANOVA, Martina, Jan MACKŮ (203 Česká republika, domácí), Kateřina KUBOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jakub VYSLOUŽIL (203 Česká republika, domácí), Jan MUSELÍK (203 Česká republika, domácí), Miroslav SLOUF, Ivana SEDENKOVA, Olga KOCKOVA, Larisa JANISOVA, Josef MASEK, Eliska MASKOVA, Adam NOVOBILSKY, Martina PARENICOVA, Rafal KONEFAL, Jiri CZERNEK, David VETCHÝ (203 Česká republika, domácí), Miroslava PAVELKOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Jiri BRUS

Vydání

Food Hydrocolloids, Oxford, Elsevier Science, 2024, 0268-005X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30104 Pharmacology and pharmacy

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 10.700 v roce 2022

Organizační jednotka

Farmaceutická fakulta

UT WoS

001154019500001

Klíčová slova anglicky

Alginate-pectin gels; Dual crosslinking; Structure; Self-emulsifying systems; Lipophilic phytotherapeutics; Solid-state NMR

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 6. 3. 2024 08:02, Mgr. Daniela Černá

Anotace

V originále

Alginate gels are outstanding biomaterials widely applicable in food and pharmaceutical industries. This contribution provides comprehensive insight into the design of advanced hybrid alginate/pectin co -networks double crosslinked by Ca2+/Zn2+ ions encapsulating self -emulsifying systems (SES). The tunable mucoadhesive properties, structural stability, integrity, dissolution profiles, and enhanced in -vivo bioavailability make the synthesized hybrid systems ideal vehicles for the delivery of lipophilic phytotherapeutics, allowing the long-term site -specific treatment of intestinal inflammation. This work also provides a thorough understanding of the structure -property relationships of alginate -pectin gels at the atomic resolution level. It was found out that SES molecules form well -distributed, phase -separated microparticles that interact with the polysaccharide matrix through a well-defined interface. The hybrid alginate -pectin gel is highly cross -linked, with both types of polysaccharides participating in the network formation. The observed surface interactions of SES droplets increase the intrinsic mobility of the network. The plasticizing effect can be regulated by the amount of pectin macromolecules, whose interaction with alginate chains enables a strengthening of the polysaccharide network. Overall, the domain -like architecture of hybrid alginate -pectin gels synthesized by external ionic gelation is revealed; the key structural motifs responsible for their properties are discovered; and the pathways allowing their regulation are identified. Biological in -vivo tests then confirmed positive effects of the synthesized systems in living organisms. The strategy presented thus offers a new perspective for the rational design of alginate -based materials for the microencapsulation of bioactive compounds for advanced orally administered delivery systems or controlled -release decontaminators applicable in the food and nutraceutical processing industries.

Návaznosti

GA22-03187S, projekt VaV
Název: Racionální design částicových polysacharidových systémů pro přívod léčiv s širokým spekterem biologické aktivity k terapii sliznic (Akronym: 22-03187S)
Investor: Grantová agentura ČR, Racionální design částicových polysacharidových systémů pro přívod léčiv s širokým spektrem biologické aktivity k terapii sliznic