Use of xanthan to replace the alginate in chitosan membranes designed for the healing of skin lesions

O corpo humano é recoberto por aproximadamente 2 m2 de pele e, lesões cutâneas, além de causarem danos físicos, mecânicos e térmicos, podem também afetar as funções fisiológicas de outros tecidos. As membranas desenvolvidas para o tratamento de lesões podem ser constituídas por vários tipos de polímeros, sendo a quitosana um dos mais estudados. Polissacarídeos negativamente carregados como alginato, pectina, carragena e xantana são capazes de formar complexos polieletrólitos (PEC) com a quitosana. Uma das técnicas de preparação de membranas contendo simultaneamente quitosana e poliânion envolve a produção de coacervados das matérias-primas. Membranas de quitosana e alginato foram já detalhadamente estudadas para uso em lesões de pele. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia escalonável de preparação de membranas de quitosana-xantana (em substituição ao alginato), estudando-se o efeito do uso de diferentes vazões e relações mássicas durante a preparação do PEC e da reticulação térmica nas propriedades das membranas obtidas. Outros poliânions foram também testados, mas a xantana apresentou as características mais adequadas. As membranas de quitosana-xantana foram caracterizadas quanto à morfologia, à espessura, à capacidade de drenagem de água, à resistência mecânica, à capacidade máxima de absorção de diferentes soluções aquosas e à sua perda de massa quando nelas estocadas. Membranas capazes de absorver até 40 g de H2O, 12 g de solução salina, 5 g de fluído corpóreo simulado e 5 g de soro sanguíneo por grama de amostra foram obtidas, com perda de massa máxima nas mesmas soluções de até 12%. Capacidade de drenagem de água de até 6 Kg/m2.dia e resistência à tração de até 5,5 MPa foram verificadas. Dentre as membranas de quitosana-xantana obtidas, as preparadas a partir de soluções de quitosana e xantana de mesma concentração (0,25%) misturadas a uma vazão de 300 mL/h mostraram-se as mais promissoras para serem utilizadas em lesões de pele. A reticulação térmica das membranas não ocasionou diferença significativa nas características mecânicasThe human body is covered by approximately 2 m2 of skin and, skin lesions, in addition to causing physical, mechanical and thermal damage, may also affect the physiological functions of other tissues. The membranes developed to treat lesions can be constituted by several types of polymers, being chitosan one of the most studied. Negatively charged polysaccharides such as alginate, pectin, carrageenan and xanthan are capable to form polyelectrolytes complexes (PEC) with chitosan. Techniques used for the preparation of membranes containing simultaneously chitosan and polyanion involves the production of coacervates from the raw materials. Chitosan-alginate membranes have been studied in detail for the use in skin lesions. In this context, this work aimed the development of a up scalable methodology to prepare chitosan-xanthan membranes, in which xanthan replaces alginate. The effects of using different flow rates and mass ratios during the PEC preparation and of the use of thermal crosslinking on membrane properties was evaluated. Other polyanions were also tested, but xanthan presented the most adequate characteristics. The chitosan-xanthan membranes were characterized regarding to morphology, thickness, water drainage ability, tensile strength and strain at break, maximum uptake capacity of different aqueous solutions and percentage of mass loss when stored in the same media. Membranes capable of absorbing up to 40 g of H2O, 12 g of saline solution, 5 g of simulated body fluid and 5 g of blood serum per gram of sample were obtained, with maximum mass loss in the same solutions equal to 12%. Water drainage ability up to 6 Kg/m2.day and tensile strength up to 5,5 MPa were observed. The chitosan-xanthan membranes obtained from colutions of the same concentrations of chitosan and xanthan (0.25%) mixed at a flow rate of 300 mL/h presented the most promising characteristics to be used as dressings for skin lesions. The thermal crosslinking did not cause significant difference in their mechanical characteristic