Controlled ibuprofen release from Pickering emulsions stabilized by pH-responsive cellulose-based nanofibrils

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作者
Zhuo Li,Dehai Yu
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:242: 124942-124942 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.124942
摘要

Pickering emulsions represent a promising avenue in the field of controlled drug delivery systems. Recently, cellulose nanofibers (CNFs) and chitosan nanofibers (ChNFs) have gained interest as eco-friendly stabilizers for Pickering emulsions, yet their application in pH-responsive drug delivery systems remains unexplored. However, the potential of these biopolymer complexes in formulating stable, pH-responsive emulsions for controlled drug release is of significant interest. Here, we show the development of a highly stable, pH-responsive fish oil-in-water Pickering emulsion stabilized by ChNF/CNF complexes, with optimal stability achieved at a 0.2 wt% ChNF concentration and an average emulsion particle size of approximately 4 μm. Our results demonstrate long-term stability (16 days of storage) for ChNF/CNF-stabilized emulsions, with the interfacial membrane's pH modulation facilitating controlled, sustained ibuprofen (IBU) release. Furthermore, we observed a remarkable release of approximately 95 % of the embedded IBU within the pH range of 5-9, while the drug loading and encapsulation efficiency of the drug-loaded microspheres reached their peak at a 1 % IBU dosage, with values of 1 % and 87 %, respectively. This study highlights the potential of using ChNF/CNF complexes in designing versatile, stable, and entirely renewable Pickering systems for controlled drug delivery, with potential applications in food and eco-friendly products.
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