Development and characterization of apatitic and brushitic microneedles for the controlled release of antibiotics

• Autor(a) principal: Ramada, David João Loureiro
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22570
• topic: Materiais e dispositivos biomédicos; Sistemas de administração de fármacos; Fosfato de cálcio; Cimento ósseo

As microagulhas (MN) são microcomponentes inovadores na entrega de fármacos via transdérmica de forma quase impercetível para o paciente. De metais a polímeros, as MN têm sido fabricadas com uma grande variedade de materiais, embora com algumas restrições quanto à resistência mecânica (limitações relacionadas com a perfuração da pele), armazenamento e altos custos de fabrico. Na presente tese, foram utilizados cimentos à base de fosfato tricálcico (TCP) para o fabrico de MN brushíticas e apatíticas via micromoldagem. Foram sintetizados dois pós, -TCP e BTCP (bifásico, -TCP + -TCP). Partindo destes pós, foram preparadas pastas cimentícias na ausência e na presença de fármaco, variando a razão líquido/pó e caracterizadas em termos de tempos de presa inicial e final, parâmetros importantes para o enchimento e desmoldagem dos componentes. Os cimentos resultantes foram caracterizados em termos de porosidade, fases cristalinas, resistência mecânica, microestrutura da superfície e metodologia de secagem. As formulações de cimento que apresentaram os resultados mais promissores para o fabrico de MN foram utilizadas para estudar a taxa de libertação do fármaco. Uma solução aquosa de ácido cítrico com concentração adequada como líquido de presa revelou ser a mais adequada. O antibiótico levofloxacina (LEV) foi utilizado como fármaco modelo. Os resultados obtidos mostraram que a adição de LEV aumenta os tempos de presa iniciais e finais das pastas cimentícias e diminui as propriedades mecânicas dos cimentos. Uma libertação de fármaco de 100% foi alcançada para todas as formulações de cimento testadas após 48 horas de imersão. Do estudo cinético da libertação de fármaco verificou-se que o "Coupled Mechanism" foi o que melhor descreveu o mecanismo de libertação da LEV em todas as formulações de cimentos testadas. Com as pastas cimentícias foi possível obter microagulhas afiadas por enchimento de micromoldes e devidamente desmoldadas. Através da avaliação da sua resistência mecânica é possível prever que as MN obtidas apresentam estrutura e propriedades mecânicas adequadas para a perfuração da pele, uma vez que, é conhecido da literatura que a força necessária para que as agulhas perfurarem a pele humana é à volta de 1-5 N. Das várias agulhas testadas, os valores da força necessária para quebrar a ponta situam-se num intervalo de 57 a 110 N. As MN à base de cimentos de TCP apresentam características adequadas para serem utilizadas como meio de administração de fármacos via transdérmica com futuro em diversas aplicações médicas. O processo de produção utilizado traz imensas vantagens quando comparado com os métodos atuais para a produção de microcomponentes, sendo simples, económico e replicável.