Materiais bionanocompósitos a base de argilominerais e hidróxidos duplos lamelares como sistemas de liberação de fármacos

Bionanocomposites systems clay base (montmorillonite and sepiolite), layered double hidroxides and biopolymers (carboxymethylcellulose and zein) were evaluated as topical delivery systems with antibacterial activity and as oral delivery systems. For this study, neomycin, a topical antibiotic, indicated mainly for open wound infections. The drug amoxicillin, an antibiotic indicated mainly for throat infections, were also used in this study. Both antibiotics were used as model drugs. Initially, drugs were incorporated directly into the biopolymer matrix, comprising the combination of carboxymethylcellulos and zein, being conformed as movies and balls and evaluated for their antibacterial activity and controlled release simulating gastrointestinal fluids. Moreover, hybrids materials have been prepared where the neomycin drug was incorporated into the lamellar inorganic solids, such as montmorillonite by ion exchange reaction, and the fibrous type, such as sepiolite by adsorption in aqueous solution. But the drug amoxicillin was incorporated into layered double hydroxides by anion exchange and montmorillonite by cation exchange. The resulting hybrids were in turn combined with the biopolymer matrix yielding bionanocomposites shaped materials such as films were tested for their antibacterial activity, and the shaped materials beads were tested for their release in the gastrointestinal fluids. Through the analysis of various physico-chemical techniques, we observed the interactions between the studied materials, the formation of hybrids materials, obtaining the bionanocomposites materials and material efficiency when applied in controlled release of drugs both topical and use oral mainly influenced by the presence of zein, are promising as topical delivery systems and oral drugs.

Bionanocompósitos são materiais nanoestruturados híbridos orgânico-inorgânico que envolvem uma contrapartida orgânica de origem biológica, por exemplo, um biopolímero, associado a um sólido inorgânico em nanoescala. Materiais biohíbridos a base de argilominerais (montmorillonita, sepiolita) e sólidos inorgânicos (hidróxidos duplos lamelares) são uma boa opção para diversas aplicações (tais como biomédicas) devido ao seu baixo custo, biodegradabilidade e biocompatibilidade. Devido a capacidade de troca iônica, área específica elevada e a capacidade de adsorção que esses materiais possuem, é possível combinar uma grande variedade de espécies orgânicas, tais como drogas, na qualidade de transportadoras. Neste contexto, este trabalho apresenta a preparação de novos bionanocompósitos com base na combinação dos biopolímeros carboximetilcelulose e zeína como revestimento do híbrido, argilomineral - antibiótico e hidróxidos duplos lamelares-antibiótico. Para a síntese dos materiais biohíbridos foi utilizado o antibiótico neomicina de uso tópico e amoxicilina de uso oral como fármacos modelos, o qual, foram incorporados nos argilominerais e hidróxidos duplos lamelares por processo de intercalação por troca iônica e por adsorção.