Development of methodology for the synthesis of poly(lactic acid-co-glycolic acid) for use in the production of radioactive sources

A Organização Mundial da Saúde (OMS) relata o câncer como uma das principais causas de morte no mundo. O câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais prevalente em homens. Uma modalidade de tratamento que vem sendo bastante utilizada é a braquiterapia, que consiste na introdução de sementes com material radioativo no interior do orgão. Sementes de Iodo-125 podem ser inseridas soltas ou em cordas poliméricas bioabsorvíveis. As sementes em cordas poliméricas apresentam algumas vantagens, pois reduzem a taxa de migração das sementes, evento que poderia afetar a dosimetria da região e causar danos desnecessários a tecidos ou órgãos sadios. Para as sementes de Iodo-125 em cordas poliméricas, utiliza-se a poliglactina 910, (poli(ácido lático-co-ácido glicólico)) (PLGA), com cobertura de poliglactina 370 (Vicryl®). Foi proposto neste trabalho, o estudo e desenvolvimento da metodologia de síntese do biopolímero PLGA, via polimerização por abertura de anéis, assim como sua caracterização, com o propósito de utilizar o material sintetizado para fabricar um material similar ao RAPID-Strand®. Os resultados obtidos demonstram que, através da metodologia utilizada, foi possível determinar os melhores parâmetros de reação (tempo e temperatura) para o PLGA na proporção 80/20 (lactídeo/glicolídeo). Com uma temperatura de 110ºC e tempo de reação de 24h, foi possível obter 86% de rendimento, e com o aumento o tempo de reação para 72h, o rendimento é superior a 90%. Os valores de massas moleculares obtidas entre os testes, ainda são muito baixos quando comparados com os valores obtidos por outros autores na literatura (cerca de 20%). Falhas na selagem das ampolas, deixando-os vulneráveis à umidade e oxigênio, ou a falta de uma sistema eficiente de agitação podem ser possíveis explicações para estes resultados. Um reator químico adequado poderia solucionar o problema. Em relação à caracterização, as técnicas utilizadas confirmaram a estrutura esperada do polímero, e a maior proporção das unidades provenientes do dímero lactídeo, em relação ao glicolídeo.According to World Health Organization (WHO), cancer is a leading cause of death worldwide. Prostate cancer is the second most common cancer in men. A method of radiotherapy which has been extensively used is brachytherapy, where radioactive seeds are placed inside the area requiring treatment. Iodine-125 seeds can be placed loose or stranded in bioabsorbable polymers. Stranded seeds show some advantages, since they reduce the rate of seed migration, an event that could affect the dosimetry of the prostate and cause unnecessary damage to healthy tissues or organs. For Iodine-125 stranded seeds, polyglactin 910 (poly(lactic-co-glycolic acid)) (PLGA), with a coverage of polyglactin 370 (Vicryl ®) is used. It was purposed in this dissertation, the study and development of the synthesis methodology for PLGA via ring-opening polymerization, as well as its characterization, with the objective of using the synthesized material to manufacture a material similar to RAPID Strand®. The results obtained show that it was possible to determine the optimal reaction parameters (time and temperature) for PLGA in 80/20 (lactide/glycolide) ratio. Using a temperature of 110 ° C and reaction time of 24h, a yield of 86% was obtained, and increasing the reaction time to 72 hours, the yield was higher than 90%. The molecular mass values obtained from the samples are still very low compared to those obtained by other authors in the literature (about 20%). Failures in the sealing of vials, leaving them vulnerable to moisture and oxygen, or lack of an efficient stirring system might be possible explanations for these results. A suitable chemical reactor could solve the problem. Regarding polymer characterization, all techniques used not only confirmed the expected structure of the polymer, but also showed the highest proportion of lactide units compared to to glycolide units