Estudo do perfil de liberação in vitro do ciprofloxacino incorporado a nanopartículas de MOF MIL-100 em associação às membranas híbridas ureasil-poliéter

Abstract

Os sistemas de liberação modificada de fármacos apresentam um avanço em relação aos tratamentos medicamentosos convencionais, uma vez que reduzem a toxicidade, efeitos adversos e favorecem a adesão terapêutica. Baseado em características intrínsecas de materiais híbridos, isto é, a rede cristalina altamente porosa das redes metalorgânicas (MOFs) e maleabilidade das membranas do tipo ureasil-poliéter (U-POE) baseadas no polímero POE 1900, pode-se culminar em uma forma farmacêutica como um adesivo transdérmico, lentes ou potenciais associações com materiais e superfícies. Esse estudo uniu e explorou as características desses materiais para obter um sistema de carreamento do fármacociprofloxacino. As MOFs MIL-100 foram sintetizadas a partir dos precursores Nitrato de Ferro III e ácido trimésico, obteve-se um rendimento de 78% dessa síntese e houve a caracterização do material através de difração de raios x. Já a membrana híbrida do tipo U-POE foi sintetizada baseada na técnica “sol-gel”. A incorporação do fármaco na MIL-100 foi realizada através do contato direto das MOFs com uma solução saturada de ciprofloxacino durante 5 horas. A eficiência de encapsulação do fármaco nas MOFs foi de 75,5%. A associação das MOFs às membranas foi realizada in situ antes da adição do catalisador HCl na etapa de hidrólise e condensação utilizada na síntese das membranas pelo processo sol-gel, em que se formaram membranas híbridas homogêneas e translúcidas. Houve uma liberação modificada do fármaco quando esse estava agregado apenas a MOF: 20% do total de fármaco foi liberado na primeira hora; 60% na quarta hora e 91% após 8 horas. Já quando essas nanopartículas foram incorporadas na membrana híbrida, houve diferença notável no perfil de liberação, tornou a difusão do fármaco mais lenta: 4% do fármaco total foi liberado na primeira hora; teve sua liberação progressiva de 1 a 2% por hora até atingir um patamar na oitava hora, com apenas 17% do fármaco liberado após 12 horas. A partir dessas análises in vitro, comprovou-se que há uma modificação no perfil de liberação do fármaco com as MOFs, também se infere que haja diferentes perfis de liberação de acordo com a associação ou não à membrana híbrida; assim, o sistema de liberação pode ser individualmente preparado de acordo com a aplicação desejada.

Modified drug delivery systems present an advance in relation to pharmacological treatments, since they reduce toxicity, adverse effects and favor therapeutic adherence. Based on intrinsic characteristics of hybrid materials: the highly porous crystal lattice of metal organic networks ( and malleability of ureasyl polyether membranes based on POE 1900 polymer, it can culminate in a pharmaceutical form such as a transdermal patch, lenses or potentials associations with materials and surfaces. This study joined and explored the characteristics of these materials to obtain a drug delivery system for ciprofloxacin. The MIL 100 MOFs were synthesized from the pr ecursors iron III nitrate and trimesic acid, with a yield of 78% of this synthesis, they were characterized by x ray diffraction The ureasyl polyether hybrid membrane was synthesized based on the “sol gel” technique. The incorporation of the drug into MI L 100 was performed by direct contact of the MOFs with a saturated solution of ciprofloxacin for 5 hours. The drug encapsulation efficiency in MOFs was 75.5%. The association of MOFs to the membranes was made "in situ" before the addition of the HCl catal yst in the hydrolysis and condensation step used in the synthesis of membranes by the sol gel process, which formed homogeneous and translucent hybrid membranes. There was a modified release of the drug when it was only added to MOF: 20% of the total drug was released in the first hour; 60% in the fourth hour and 91% after 8 hours. When these nanoparticles were incorporated into the hybrid membrane, there was a notable difference in the release profile, making drug diffusion slower: 4% of the total drug wa s released in the first hour; with its release progressing with a range between 1 2% per hour until reaching a establized level in the eighth hour, with only 17% of the drug released after 12 hours. From these “in vitro” analyses, it was proved that there is a modification in the drug release profile with MOFs, which may have different release profiles according to the association or not with the hybrid membrane; thus, the