Síntese e caracterização de matrizes híbridas para aplicação em sistemas de liberação controlada

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Síntese e caracterização de hidrogéis nanoestruturados contendo nanoargila e zeólita com potencialidade de aplicação em sistemas de liberação controlada de fármacos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de hidrogéis nanoestruturados baseados em polissacarídeo e zeólita para aplicação em sistemas de liberação controlada

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Síntese e caracterização do poli(ácido láctico) para potencial uso em sistemas de liberação controlada de fármacos

With the advances in medicine, life expectancy of the world population has grown considerably in recent decades. Studies have been performed in order to maintain the quality of life through the development of new drugs and new surgical procedures. Biomaterials is an example of the researches to improve quality of life, and its use goes from the reconstruction of tissues and organs affected by diseases or other types of failure, to use in drug delivery system able to prolong the drug in the body and increase its bioavailability. Biopolymers are a class of biomaterials widely targeted by researchers since they have ideal properties for biomedical applications, such as high biocompatibility and biodegradability. Poly (lactic acid) (PLA) is a biopolymer used as a biomaterial and its monomer, lactic acid, is eliminated by the Krebs Cycle (citric acid cycle). It is possible to synthesize PLA through various synthesis routes, however, the direct polycondensation is cheaper due the use of few steps of polymerization. In this work we used experimental design (DOE) to produce PLAs with different molecular weight from the direct polycondensation of lactic acid, with characteristics suitable for use in drug delivery system (DDS). Through the experimental design it was noted that the time of esterification, in the direct polycondensation, is the most important stage to obtain a higher molecular weight. The Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrograms obtained were equivalent to the PLAs available in the literature. Results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that all PLAs produced are semicrystalline with glass transition temperatures (Tgs) ranging between 36 - 48 °C, and melting temperatures (Tm) ranging from 117 to 130 °C. The PLAs molecular weight characterized from Size Exclusion Chromatography (SEC), varied from 1000 to 11,000 g/mol. PLAs obtained showed a fibrous morphology characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM)

Latenciação e formas avançadas de transporte de fármacos

O processo de modificação molecular denominado latenciação é revisto, apresentando formas avançadas no transporte de fármacos, utilizando macromoléculas como transportadores e sistemas de liberação sítio-específica como: CDS (Chemical Delivery System), ADEPT (Antibody-Directed Enzyme Prodrug Therapy), GDEPT/VDEPT (Gene-Directed Enzyme Prodrug Therapy/Vírus-Directed Enzyme Prodrug Therapy), ODDS (Osteotropic Drug Delivery System), PDEPT (Polymer-Directed Enzyme Prodrug Therapy), PELT (Polymer-Enzyme Liposome Therapy) e LEAPT (Lectin-Directed Enzyme-Activated Prodrug Therapy).

Obtenção e caracterização de filmes de misturas de amido resistence e pectina como estratégia para liberação cólon específica de fármacos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento de dispersões sólidas para liberação colônica de metronidazol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Plataformas bio(muco) adesivas poliméricas baseadas em nanotecnologia para liberação controlada de fármacos - propriedades, metodologias e aplicações

Studies using bio(muco)adhesive drug delivery systems have recently gained great interest, which can promote drug targeting and more specific contact of the drug delivery system with the various absorptive membranes of the body. This technological platform associated with nanotechnology offers potential for controlling drug delivery; therefore, they are excellent strategies to increase the bioavailability of drugs. The objective of this work was to study nanotechnology-based polymeric bio(muco)adhesive platforms for controlling drug delivery, highlighting their properties, how the bio(muco)adhesion can be measured and their potential applications for different routes of administration.

Filmes de gelana e pectina reticuladas ionicamente para liberação colônica

O cólon tem sido explorado nas últimas décadas como sítio de liberação de fármacos. A goma gelana e a pectina são polissacarídeos hidrofílicos naturais promissores para a obtenção de sistemas de liberação cólon-específica de fármacos, uma vez que são degradados especificamente por enzimas produzidas pela microbiota deste órgão. Filmes poliméricos apresentam grande aplicação no revestimento de formas farmacêuticas sólidas e podem permitir o controle das taxas de liberação de fármacos e/ou seu direcionamento para um órgão específico. Além disso, modificações químicas como a reticulação iônica podem alterar propriedades físico-químicas como reduzir a hidrofilia do sistema. Neste trabalho foram obtidos e caracterizados filmes de goma gelana e pectina reticuladas ionicamente com cátion trivalente (Al3+). Os efeitos da concentração de polímeros, agente reticulante e plastificante (glicerol) utilizados na preparação das amostras foram avaliados a partir da caracterização das propriedades mecânicas, físicas e químicas dos filmes. A análise macroscópica revelou filmes flexíveis, homogêneos e translúcidos e a análise por microscopia eletrônica de varredura mostrou que a reticulação contribuiu para a formação de filmes com superfícies rugosas. Os baixos valores de transmissão de vapor d'água obtidos indicam a possibilidade de uma importante proteção contra a umidade. A absorção de líquido pH-dependente dos filmes foi demonstrada e a menor absorção de líquido em meio ácido deve garantir uma proteção da forma farmacêutica, quando em contato com o meio gástrico. Os filmes se mostraram bastante mucoadesivos, o que deve favorecer a retenção da forma farmacêutica no sítio alvo e as características mecânicas se mostraram favoráveis para a elaboração de filmes para revestimento de formas farmacêuticas sólidas

Microesferas de goma gelana reticulada para liberação controlada de fármacos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Polímeros condutores aplicados a sistemas-modelo de liberação controlada eletroquimicamente de drogas

Este trabalho descreve a síntese, caracterização e aplicação de sistemas poliméricos baseados em polímeros condutores em sistemas de liberação controlada de drogas. Esta tese pode ser dividida em duas partes: na primeira se apresentam os resultados da aplicação de filmes de polianilina e polipirrol na liberação de drogasmodelo como a dopamina protonada e o ácido salicílico. Na liberação de salicilato utilizou-se um filme polianilina eletrosintetizado e dopado com íons cloreto. Já para a liberação de dopamina protonada (um cátion) a liberação foi conduzida a partir de um sistema bicamadas, com um filme de polianilina recoberta com uma camada de Náfion. É mostrada a liberação controlada nos dois casos, porém também se discutem limitaçãoes deste tipo de sistema que levaram ao estudo de uma forma alternativa de controle eletroquímico utilizando polímeros condutores. A segunda parte do trabalho mostra então esta nova metodologia que se baseia em compósitos de poianilina eletropolimerizada no interior de hidrogéis de poliacrilamida. É mostrado que este novo material é eletroativo e mantém as características de intumescimento dos hidrogéis, tanto necessárias ao desenvolvimento destes sistemas de liberação controlada. Mecanismos para o crescimento e distribuição da polianilina na matriz isolante e para a atuação do compósito no controle eletroquímico da liberação são propostos com base nos dados de microscopia de força atômica, Raman e eletrônica de varredura, além de testes de liberação controlada com moléculas de diferentes cargas.

Obtenção e caracterização de sistemas particulados de quitosana para liberação gástrica de amoxicilina

The infection caused by Helicobacter pylori (H. pylori) is associated with gastroduodenal inflammation can lead to the development of gastritis, gastric or duodenal ulcer and gastric cancer (type 1 carcinogen for stomach cancer). Amoxicillin is used as first-line therapy in the treatment of H. pylori associated to metronidazole or clarithromycin, and a proton pump inhibitor. However, the scheme is not fully effective due to inadequate accumulation of antibiotics in gastric tissue, inadequate efficacy of ecological niche of H. pylori, and other factors. In this context, this study aimed to obtaining and characterization of particulate systems gastrorretentivos chitosan - amoxicillin aiming its use for treatment of H. pylori infections. The particles were obtained by the coacervation method / precipitation using sodium sulfate as precipitating agent and crosslinking and two techniques: addition of amoxicillin during preparation in a single step and the sorption particles prior to amoxycillin prepared by coacervation / precipitation and spray drying. The physicochemical characterization of the particles was performed by SEM, FTIR, DSC, TG and XRD. The in vitro release profile of amoxycillin free and incorporated in the particles was obtained in 0.1 N HCl (pH = 1.2). The particles have higher encapsulation efficiency to 80% spherical shape with interconnected particles or adhered to each other, the nanometric diameter to the systems obtained by coacervation / precipitation and fine for the particles obtained by spray drying. The characterization by FTIR, DSC and XRD showed that the drug was incorporated into the nanoparticles dispersed in the polymeric matrix. Thermal analysis (TG and DSC) indicated that encapsulation provides greater heat stability to the drug. Amoxicillin encapsulated in nanoparticles had slower release compared to free drug. The particles showed release profile with a faster initial stage (burst effect) reaching a maximum at 30 minutes 35% of amoxicillin for the system in 1: 1 ratio relative to the polymer and 80% for the system in the ratio 2: 1. Although simple and provide high encapsulation efficiency of amoxicillin, the process of coacervation, precipitation in one step using sodium sulfate as precipitant / cross-linker must be optimized in order to adjust the release kinetics according to the intended application.

Desenvolvimento de microemulsões liofilizadas como um potencial sistema de liberação de fármacos usando planejamento experimental fatorial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Preparação e caracterização de sistemas emulsionados contendo benznidazol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Micropartículas de poli (ácido láctico)/ poloxámero obtids por spray drying para liberação modificada de metotrexatro

New drug delivery systems have been used to increase chemotherapy efficacy due the possible drug resistance of cancer cells. Poly (lactic acid) (PLA) microparticles are able to reduce toxicity and prolong methotrexate (MTX) release. In addition, the use of PLA/poloxamer polymer blends can improve drug release due to changes in the interaction of particles with biological surfaces. The aim of this study was developing spray dried biodegradable MTX-loaded microparticles and evaluate PLA interactions with different kinds of Pluronic® (PLUF127 and PLUF68) in order to modulate drug release. The variables included different drug:polymer (1:10, 1:4.5, 1:3) and polymer:copolymer ratios (25:75, 50:50, 75:25). The precision and accuracy of spray drying method was confirmed assessing drug loading into particles (75.0- 101.3%). The MTX/PLA microparticles showed spherical shape with an apparently smooth surface, which was dependent on the PLU ratio used into blends particles. XRD and thermal analysis demonstrated that the drug was homogeneously dispersed into polymer matrix, whereas the miscibility among components was dependent on the used polymer:copolymer ratio. No new drug- polymer bond was identified by FTIR analysis. The in vitro performance of MTX-loaded PLA microparticles demonstrated an extended-release profile fitted using Korsmeyer- Peppas kinetic model. The PLU accelerated drug release rate possible due PLU leached in the matrix. Nevertheless, drug release studies carried out in cell culture demonstrated the ability of PLU modulating drug release from blend microparticles. This effect was confirmed by cytotoxicity observed according to the amount of drug released as a function of time. Thus, studied PLU was able to improve the performance of spray dried MTX-loaded PLA microparticles, which can be successfully used as carries for modulated drug delivery with potential in vivo application