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Authors: Reis, Adriano Valim
Orientador: Edvani Curti Muniz
Title: Aplicações de goma arábica modificada no desenvolvimento de hidrogéis para uso como dispositivos de liberação modificada de fármaco
Banca: Adley Forti Rubira - UEM
Banca: Gentil José Vidotti - UEM
Banca: Elias Basile Tambourgi - UNICAMP
metadata.dc.contributor.referee4: Rodrigo Lambert Orefice - UFMG
Keywords: Goma arábica;Hidrogéis;Fármacos;Sistemas de liberação;Coeficiente de partição;Diclofenaco de potássio;Polissacarídeos;Polímeros;Tecnologia farmacêutica;Química farmacêutica;Liberação controlada de farmáco;Partição;Intumescimento;Metacrilato de glicidila.;Arabic gum;Hydrogels;Release system;Controlled release of drugs;Partition;Polassium diclofenaco;Swelling;Glycidyl methacrylate.
Issue Date: 2007
Publisher: Universidade Estadual de Maringá
Resumo: O desenvolvimento de hidrogéis à base de polissacarídeos surgiu como alternativa para aplicações voltadas ao desenvolvimento de sistemas de liberação modificada de fármaco, pois freqüentemente os polissacarídeos são atóxicos e biodegradáveis. Nesta pesquisa, foi utilizada a goma arábica (GA) para desenvolvimento das matrizes de hidrogéis. A GA, na sua forma natural, não forma hidrogel, mas se quimicamente modificada, por exemplo, com metacrilato de glicidila (GMA), pode ser reticulada e formar hidrogel. A reação de modificação consiste no acoplamento total ou parcial de moléculas de GMA à estrutura da GA. Nesta tese, os possíveis modos de acoplamento do GMA foram estudados por meio de reações do GMA com o poli(ácido acrílico) (PAAc) e com poli(álcool vinílico) (PVA) em soluções aquosas com diferentes pHs cujos produtos foram alisados por RMN eH e 13C) e FTIR. Foi possível verificar que os modos de acoplamento do GMA nos grupos alcoóis do PVA e nos grupos ácidos do PAAc são dependentes do pH da solução e que ocorrem, preferencialmente, via abertura de anel epóxido do GMA. Ainda, foram desenvolvidas três formulações de hidrogéis à base de GA modificada (GAm). Na formulação em que os hidrogéis são constituídos somente de GAm não se obteve boas propriedades mecânicas pois o material não resistiu às etapas de secagem e purificação. Nas outras duas formulações os hidrogéis são constituídos de GAm reticulada em solução aquosa contendo quantidades específicas de monômeros de N,N-dimetil-acrilamida (DMAAm) e de ácido metacrílico (AcMet). Estes hidrogéis possuem boas propriedades mecânicas e foram caracterizados por meio de FTIR e por medidas de intumescimento. Ao serem imersos em soluções aquosas de diferentes valores de pH e força iônica, os hidrogéis apresentaram variações no valor do índice de intumescimento no equilíbrio. Assim, foram classificados como hidrogéis inteligentes e por isso foi investigado o potencial de uso desses hidrogéis como dispositivos orais para liberação modificada de fármaco. Para isto, foi desenvolvido nesta tese um modelo cinético de liberação de soluto a partir de hidrogéis. Neste modelo a liberação do fármaco-soluto é dependente das propriedades de partição e difusão do fármaco-soluto entre as fases hidrogel-agente de intumescimento. O modelo prediz completamente o perfil de liberação de soluto, independente da forma geométrica do hidrogel. A avaliação do potencial de uso desses hidrogéis como dispositivos orais para liberação de diclofenaco de potássio, feita com base nos valores dos parâmetros fornecidos pelo modelo (constante de velocidade de liberação, kL, e tempo de meia vida de liberação, tl/2), demonstraram que os hidrogéis de GAm reticulados na presença dos monômeros dimetil-acrilamida (DMAAm) e ácido metacrílico (AcMet) apresentaram potenciais de uso como dispositivos oral para liberação modificada de fármaco.
Abstract: Development of polysaccharide-based hydrogels emerges as alternative for applications on modified drug release because the polysaccharides are often biodegradable and non-toxic. In this research, the Arabic gum (AG) was used for obtainini hydroiels matrices. Raw AG is not able to form hydrogel but if chemically modified by reaction with glycidyl methacrylate (GMA), for instance, it can form hydrogel just by cross-link of vinyl groups. Such reaction consists in partial or total insertion molecules of GMA to the AG structure. In this study, the different coupling of that reaction were accomplished through the reaction of GMA with poly(acrylic acid) (PAAc) or poly(vinyl alcohol} (PVA) in different pHs aqueous solutions and the respective products were characterized by use of NMR (1H and 13C} and FTIR techniques. It was find that the different pathways for coupling of GMA to hydroxyl groups of PVA and carboxyl groups of PAAc are dependent of the pH of the solution and that they occur, at most, through GMA epoxy-ring opening. In addition, three formulations of hydrogels based on modified Arabic gum (AGm) were developed. The hydrogels from first one are constituted exclusively by cross-linked AGm and do not have good mechanical properties because they easily broken during the drying and purification stages. The hydrogels from the other two formulations are constituted by AGm and desired amounts of N,N-dimethyl acrylamide (DMAAm) and methacrylic acid (AcMet) monomers copolymerized/cross-linked in aqueous solution. These hydrogels presented good mechanical properties and were characterized through FTIR spectroscopy and by the swelling measurements done in different pHs and ionic strength. The equilibrium-swelling index of AGm-co-DMAm-AcMet hydrogels depends of pH and ionic strength conditions, so they were classified as stimuli-responsive hydrogels. The potential of uses of those smart hydrogels as oral devices for modified release of drugs was studied. For this, a kinetic model of solute release was elaborated whose results served as parameters for evaluation of such application. In that model the solute release is dependent of the diffusion properties and its partition on solution-hydrogel phases. The model predicts the whole profile of solute release no important the geometric form of hydrogel. The potential uses of these smart hydrogels as oral devices for potassium diclofenac release was evaluated based in the parameters from the mathematical model, like release rate constant, kR, and half life time for releasing, tl/2. These results demonstrated that the hydrogels of AGm cross-linked in the presence of the DMAAm and acid MetAc monomers presented potentials to be used as oral devices for modified release of drugs.
URI: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3933
Appears in Collections:3.5 Tese - Ciências Exatas (CCE)

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