Nanocompósitos híbridos ureasil-polióxido de etileno e hidróxidos duplos lamelares para liberação controlada de fármacos - Corrêa, Áddila Gabriela Salgado [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021)
O ureasil - polióxido de etileno (U-PEO), é amplamente estudado na área farmacêutica pela simplicidade de síntese, resistência mecânica e térmica, transparência, flexibilidade, insolubilidade em água e biocompatibilidade. Com esse material torna-se possível regular a taxa de entrega de fármacos, sustentar a duração da ação terapêutica e, ou direcionar o fornecimento do medicamento em um tecido específico de forma reprodutível e por um período de tempo específico. A proposta deste projeto foi o desenvolvimento de um material formado pela junção da matriz híbrida ureasil-polióxido de etileno de massa molar 1900 g/mol (U-PEO1900) com nanopartículas de hidróxidos duplos lamelares (MgAl-Cl-HDL). Com isso, o principal objetivo foi formar barreiras de difusão através das partículas do HDL, induzindo o fármaco a levar maior tempo para alcançar o ambiente difusional. Os dois fármacos utilizados foram o anti-inflamatório Diclofenaco de Sódio (DCFNa) e o antibiótico Metronidazol (MTZ). As membranas preparadas via processo sol-gel foram caracterizadas e estudadas quanto a estrutura pelas técnicas Difração de Raios X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), a nanoestrutura por espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) e termicamente por Termogravimetria (TG). Por DRX, tanto nas amostras com DCFNa e MTZ verificou-se intercalação do HDL pelas cadeias poliméricas do PEO1900, além da perda das características cristalinas do polímero após a formação dos produtos, de forma mais expressiva nas amostras com MTZ. Por FTIR conclui-se que ocorreu apenas interações fracas entre os materiais. Com os resultados de SAXS, observou-se que a adição do fármaco e da argila estimulam o aumento das distâncias de correlação, justamente para acomodar essas partículas no interior da matriz. As análises térmicas mostram que a introdução do argilomineral na amostra retardou a decomposição do fármaco para a mesma temperatura da matriz-HDL. Em relação aos estudos de liberação, o perfil de liberação do DCFNa foi menos dependente do pH do meio em comparação com os testes com MTZ. Quanto a influência das porcentagens de HDL adicionados, as matrizes com maiores quantidades de argila exibiram perfil de liberação mais lento. Os testes para as amostras U-PEO1900-HDL-MTZ mostraram que é viável diminuir a taxa do antibiótico MTZ liberado, desde que a membrana esteja em ambientes ácidos, pH = 1,5 e 4,5. Concluindo, o uso do HDL na matriz U-PEO1900 é interessante para formar barreiras de difusão em pH específicos, portanto, um novo filme híbrido para aplicação tópica é proposto.

Ureasyl - polyethylene oxide (U-POE), is widely studied in the pharmaceutical area for its simplicity of synthesis, mechanical and thermal resistance, transparency, flexibility, insolubility in water and biocompatibility. This material allows to regulate the rate of drug delivery, to sustain the duration of the therapeutic action and, or to direct the supply of the drug to a specific tissue in a reproducible way and for a specific time period. The purpose of this project was the development of a material formed by the junction of a hybrid matrix ureasyl-poly(ethylene oxide) with POE1900 block molecular weight of 1900 g/ mol (U-POE1900) with nanoparticles of layered double hydroxides MgAl-Cl-LDH, aiming to build diffusion barriers to control drug delivery. The two drugs used were the anti-inflammatory Sodium Diclofenac (SDCF) and the antibiotic Metronidazole (MTZ). The membranes prepared via sol-gel process were characterized and its structure analyzed by X-Ray Diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FT-IR), nanostructure by small-angle X-ray scattering (SAXS) and thermal behavior by thermogravimetric analysis (TG). The intercalation of LDH by POE polymeric chains in both samples containing SDCF and MTZ, as well as the loss of the crystalline characteristics of the polymer after the formation of the products, more significantly for the samples with MTZ, were revealed by XRD. FT-IR results allowed to conclude that only weak interactions between the materials occurred, while SAXS showed that the addition of drug and clay stimulate the increase of the correlation distances, precisely to accommodate these particles inside the matrix. Thermal analyzes showed that the introduction of clay mineral into the sample delayed the drug decomposition to the same temperature as the LDH-matrix. The release profile of SDCF was less dependent on the pH of the diffusional environment compared to the release tests performed with MTZ. The matrices containing the larger amounts of LDH exhibited a slower release profile. Tests performed for U-POE1900-LDH-MTZ showed that the release profile of the MTZ antibiotic is delayed, as long as the membrane is in acidic environments, pH = 1.5 and 4.5. In conclusion, the use of HDL in the U-PEO1900 matrix is interesting as it forms its diffusion barrier at specific pH, and proposes a new hybrid film for topical application.
Hibrid nanocomposites ureasyl-poly(ethylene oxide) and layered double hydroxides for drug controlled release
Keywords: Processo sol-gel; Hidróxidos duplos lamelares; Argila; Antibiótico; Sistemas híbridos; Controlled release