Síntese e caracterização de poliuretanos em dispersão aquosa para aplicação como filmes para a liberação controlada de fármacos

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Síntese e caracterização de poliuretanos em dispersão aquosa para aplicação como filmes para a liberação controlada de fármacos
Título(s) alternativo(s):	Synthesis and characterization of aqueous dispersion polyurethanes for application as films for the controlled release of drug
Autor:	Vieira, Italo Rennan Sousa
Primeiro orientador:	Delpech, Marcia Cerqueira
Primeiro coorientador:	Ricci Júnior, Eduardo
Primeiro membro da banca:	Costa, Marcos Antonio da Silva
Segundo membro da banca:	Freitas, Zaida Maria Faria de
Resumo:	Dispersões aquosas poliuretânicas (WPU) foram sintetizadas na ausência de solvente orgânico, visando a obtenção de filmes biocompatíveis, aplicados em sistemas de liberação controlada de fármacos (DDS) de caráter hidrofílico e hidrofóbico. Os monômeros empregados foram: diisocianato de isoforona (IPDI), ácido dimetilolpropiônico (DMPA) e dois tipos de poliol poliéter: poli (glicol propilênico) (PPG) e quatro copolímeros em bloco à base de poli(glicol etilênico) e de poli(glicol propilênico) (PEG-b-PPG), com variação na proporção de segmentos à base de PEG (7%, 17%, 25% e 38%, em relação à massa molar do copolímero). A hidrazina, como extensor de cadeia, deu origem a grupos ureia. A proporção entre os segmentos flexíveis e rígidos foi mantida a mesma (NCO/OH=2,3) para todos os sistemas. A melhor forma de incorporação dos fármacos hidroxizina (HDZ) e cetoconazol (CTZ), de naturezas hidrofílica e hidrofóbica, respectivamente, nas dispersões pré-formadas foi avaliada. As WPU foram caracterizadas quanto ao teor de sólidos, pH, viscosidade aparente e tamanho médio de partículas por espalhamento de luz (LS). Os filmes produzidos a partir do vazamento das dispersões foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Os testes de liberação in vitro dos fármacos foram efetuados a 37±0,5ºC por dissolução em diferentes meios similares às condições fisiológicas do sistema gastrointestinal: suco gástrico simulado (solução HCl 0,1 N, pH 1,2) e suco entérico simulado (solução de tampão fosfato-salino - PBS, pH 7,4). A quantificação dos fármacos foi determinada por espectroscopia na região do ultravioleta visível (UV-Vis). Os mecanismos envolvidos e a cinética de liberação dos fármacos foram determinados através da aplicação de modelos matemáticos e análise da regressão linear. Os resultados indicaram que os fármacos mantiveram sua integridade química após dispersão nos sistemas WPU, que se mantiveram estáveis em termos de sedimentação ao longo do período do estudo. Não foram verificadas diferenças significativas na morfologia dos filmes contendo os fármacos. Os filmes poliuretânicos propiciaram a liberação da HDZ e do CTZ por um período de 8 h, sem que picos de liberação dos fármacos fossem detectados, indicando vantagem no emprego desses sistemas. Em geral, obteve-se uma combinação de difusão do fármaco e erosão do polímero. De acordo com os modelos cinéticos, sistemas contendo HDZ obedeceram ao modelo de ordem zero e os sistemas com CTZ obedeceram aos modelos de ordem zero e de Higuchi. Os sistemas WPU contendo maiores quantidades de segmentos à base de PEG (25 e 38%) apresentaram maior eficiência em termos de dissolução e liberação dos fármacos. No entanto, as dispersões contendo menores quantidades (7 e 17%) se mostraram mais apropriadas, visto que a liberação ocorreu de forma mais lenta
Abstract:	In this work, waterborne polyurethane (WPU) were synthesized in the absence of organic solvent in order to obtain biocompatible films, which can be applied in controlled hydrophilic or hydrophobic drug delivery systems (DDS). The monomers used were isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylolpropionic acid (DMPA) and two types of polyether polyol: poly(propylene glycol) (PPG) and four block copolymers of poly(ethylene glycol) and poly(propylene glycol) (PEG-b-PPG), with different PEG-segments ratio (7%, 17%, 25% and 38%, in terms of copolymer molar mass). Urea groups were formed on the main chains due to the use of hydrazine as a chain extender. The ratio between soft and hard segments was kept the same (NCO/ OH=2.3) to all systems. The incorporation of two different drugs: hydroxyzine (HDZ) and ketoconazole (CTZ), of hydrophilic and hydrophobic natures, respectively, to WPU was evaluated. The WPU were characterized in terms of solids content, pH, viscosity and average particle size, by light scattering (LS). The cast films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). Release tests were carried out at 37±0.5ºC in different environments similar to physiological conditions of the gastrointestinal system: simulated gastric juice (HCl solution 0.1 N, pH 1.2) and simulated intestinal fluids (phosphate buffered saline solution - PBS, pH 7.4). The content of the released drug was determined by ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. The mechanisms involved and the kinetics of drug release were assessed employing mathematical models and linear regression. The drugs retained their chemical integrity after the dispersion in WPU systems, and the dispersions remained stable by means of sedimentation throughout the study. No significant differences were observed in the morphology of films containing drugs. Polyurethane films studied released HDZ and CTZ for a period of 8h without detecting peaks of drug release, which represents an advantage in the use of these systems. In general, a combination of drug diffusion and polymer erosion was observed. According to kinetic models, HDZ systems followed zero order models and the CTZ systems followed zero order and Higuchi models. WPU systems containing higher amounts of PEG segments (25 and 38%) showed greater efficiency in terms of dissolution and release of the drugs. Therefore, systems with lower contents of PEG (7 and 17%) were most suitable as sustained delivery systems, whereas the release was slower
Palavras-chave:	Waterborne polyurethane controlled release of drugs hydroxyzine ketoconazole Dispersões aquosas poliuretânicas liberação controlada de fármacos hidroxizina cetoconazol
Área(s) do CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Química
Citação:	VIEIRA, Italo Rennan Sousa. Síntese e caracterização de poliuretanos em dispersão aquosa para aplicação como filmes para a liberação controlada de fármacos. 2017. 143 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15847
Data de defesa:	10-Fev-2017
Aparece nas coleções:	Mestrado em Química

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