Degradable poly(L-lactic acid)/poly(vinyl acetate) blend for local release of nitric oxide

Orientador: Marcelo Ganzarolli de OliveiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Muitas pesquisas têm sido realizadas visando o desenvolvimento de biomateriais poliméricos degradáveis como sistemas de liberação de fármacos, especialmente aqueles projetados para uso em dispositivos médicos implantáveis. A liberação localizada de óxido nítrico (NO) surge como uma possibilidade promissora a ser combinada com esses dispositivos, devido às suas diversas ações terapêuticas que promovem uma melhor integração tecidual no local do implante. Por isso, o objetivo deste projeto foi desenvolver uma blenda polimérica degradável de poli(ácido L-láctico) e poli(acetato de vinila), PLLA/PVAc, carregada com o doador de NO S-nitroso-N-acetil-D-penicilamina (SNAP) para a liberação localizada de NO. O PLLA foi sintetizado através da policondensação por desidratação azeotrópica do ácido L-láctico e apresentou Mw de 14100 g mol-1 e polidispersidade de 2,27. A SNAP foi sintetizada pela S-nitrosação da N-acetil-D-penicilamina (NAP) com ácido nitroso. A blendagem do PLLA com um PVAc comercial (Mw 100000 g mol-1), nas composições 70:30, 60:40 e 50:50 % (m/m), foi realizada através da obtenção de filmes por evaporação de solvente. A blenda 50:50 foi escolhida para ser carregada com SNAP devido à sua maior flexibilidade. Testes de degradação hidrolítica mostraram que a blenda 50:50 sofre uma perda de massa relacionada à hidrólise do PLLA de 2,2 % a 37 °C e 13,5 % a 60 °C, após 15 dias, o que representa uma alta taxa de degradação hidrolítica em comparação com um PLLA de alta massa molar. A liberação de NO da blenda carregada com SNAP, imersa em solução tampão (pH 7,4) a 37 °C, foi caracterizada por quimiluminescência. Os filmes apresentaram uma taxa de liberação de NO dose-dependente, variando na faixa de 69 a 296 pmol cm-2 min-1 para doses de SNAP entre 3,0 e 7,5 % (m/m), respectivamente. Esses valores estão diretamente correlacionados com a quantidade de SNAP eluída dos filmes para o meio aquoso. Esses resultados indicam que a blenda de PLLA/PVAc carregada com SNAP possui potencial para ser usada como um recobrimento degradável liberador de NO em dispositivos de implanteAbstract: Many researches have been carried out to develop degradable polymeric biomaterials as drug release systems, especially those intended for use in implantable medical devices. Local release of nitric oxide (NO) rises as a promising possibility to be combined with these devices, due to its diverse therapeutic effects that promote an enhanced tissue integration in the implant site. Therefore, the aim of this project was to develop a degradable polymeric blend based on poly(L-lactic acid) and poly(vinyl acetate), PLLA/PVAc, loaded with the NO donor S-nitroso-N-acetyl-D-penicillamine (SNAP) for local release of NO. PLLA with a Mw of 14,100 and a polydispersity of 2.27 was synthesized by azeotropic dehydrative polycondensation of L-lactic acid. SNAP was synthesized by S-nitrosation of N-acetyl-D-penicillamine (NAP) using nitrous acid. Films of PLLA blended with a commercial PVAc (Mw 100,000), in the compositions 70:30, 60:40 and 50:50 wt%, were prepared by casting. The blend of composition 50:50 was chosen to be loaded with SNAP due to its higher flexibility. Hydrolytic degradation tests showed that the 50:50 blend undergoes mass losses related to PLLA hydrolysis of 2.2 wt% at 37 °C and 13.5 wt% at 60 °C, after 15 days, which represent a high hydrolytic degradation rate compared to a high molecular weight PLLA. The NO release from the SNAP-loaded blend, immersed in buffer solution (pH 7.4) at 37 °C, was characterized by chemiluminescence. The films showed a dose-dependent NO release rate, ranging from 69 to 296 pmol cm-2 min-1 for doses of SNAP in the range of 3.0 to 7.5 wt%, respectively. These values are directly correlated with the amount of SNAP eluted from the films to the aqueous medium. These results suggest that the SNAP-loaded PLLA/PVAc blend has potential for use as a NO-releasing degradable coating in implantable devicesMestradoFísico-QuímicaMestre em Química130960/2016-0CNP