Desenvolvimento de géis injectáveis para libertação controlada e localizada de fármacos em feridas

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraEste trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de géis injetáveis para libertação controlada e localizada de fármacos em feridas. Desta forma, prepararam-se nanopartículas para encapsular o fármaco em estudo que foram posteriormente incorporadas num gel, que pode ser injetado no local pretendido. Estes sistemas de libertação controlada de fármacos (SLCs) foram produzidos a partir de polímeros de base natural, biodegradáveis e biocompatíveis, como o quitosano e o k-carragenano e usando um fármaco também de origem natural, o naringin. O encapsulamento do naringin, um flavonóide com diversas propriedades terapêuticas, entre elas anti-inflamatórias e anti ulcerosa, foi efetuado em nanopartículas de quitosano preparadas através do método de gelificação iónica. As nanopartículas foram formadas por reticulação com tripolifosfato de sódio (TPP), usando um método já reportado na literatura, e pela primeira vez com o citrato de dihidrogenado de colina (CD), um líquido iónico que revelou ser um bom reticulante alternativo ao TPP. A distribuição de tamanhos das nanopartículas, assim como a estabilidade ao longo do tempo, foi estudada com recurso à técnica de Dispersão Dinâmica da Luz (Dynamic Light Scattering – DLS) que revelou tamanhos médios próximos de 180 nm para o caso das nanopartículas reticuladas com TPP e 330 nm para as nanopartículas reticuladas com CD, apresentando ambas uma boa estabilidade durante as 72 horas do estudo. A morfologia das nanopartículas foi ainda avaliada por Microscopia Eletrónica de Varrimento (SEM). No decorrer do trabalho, foram estudados diferentes sistemas de libertação de naringin nomeadamente nanopartículas de quitosano reticuladas com TPP ou com CD, géis de kcarragenano com e sem reticulante iónico (KCl) e sistemas combinados de nanopartículas de quitosano incorporadas nos géis de k-carragenano, por forma a concluir sobre a eficiência de cada sistema na libertação controlada do fármaco. Os perfis de libertação foram estudados em solução fosfato salina a pH 7 e a 37 ºC para todos os SLCs preparados. Os resultados obtidos mostram que os sistemas compostos apenas pelas nanopartículas apresentaram perfis de libertação do naringin mais rápidos, com 60 % do naringin libertado ao fim de 1 h e a quase totalidade ao fim de 4 h de monitorização. A libertação do naringin a partir dos géis de k-carragenano revelou ser mais controlada, embora o fármaco também se tenha libertado quase na sua totalidade ao fim de cerca de 6 h de monitorização. Finalmente, verificou-se que a libertação do naringin através dos géis de k-carragenano reticulados com KCl, com e sem nanopartículas incorporadas, é uma alternativa eficaz para garantir uma libertação do fármaco mais controlada, uma vez que, com este sistema, apenas cerca de 30 % de naringin foi libertado ao fim de 1 h de monitorização. Estes dois sistemas (com e sem nanopartículas de quitosano) apresentaram perfis de libertação muito semelhantes, verificando-se a libertação de apenas cerca de metade da quantidade total de fármaco durante 10 dias de monitorização. Os perfis de libertação medidos foram correlacionados com um modelo matemático semi-empírico baseado na resolução simplificada da segunda lei de difusão de Fick (equação de Peppas). A partir do modelo foram calculados parâmetros cinéticos que facilitam a comparação entre os diferentes perfis de libertação medidos e permitem inferir sobre os mecanismos que controlam a libertação do fármaco a partir dos diferentes SLCs estudados