Uso do polifosfato de sódio como fonte de fósforo em nutrição parenteral e precursor de cerâmicas para cimento ósseo injetável
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33279 |
Resumo: | Polifosfato é um polímero inorgânico que em meio aquoso apresenta-se como um conjunto de poliânions que contém um número variável de grupos fosfato por cadeia. A presente pesquisa apresenta o polifosfato (PoliP) de sódio – [NaPO₃]n –, como fonte mineral alternativa de fósforo para uso em duas distintas aplicações no campo da saúde: nutrição parenteral e como precursor para formação de cerâmicas para cimentos ósseos injetáveis. A formação de precipitados de fosfato de cálcio é um dos maiores problemas enfrentados na preparação de formulações para nutrição parenteral (NP). Neste sentido o presente estudo mostra a viabilidade do uso de PoliP como fonte de fósforo e como estabilizante de formulações nutricionais parenterais 2-em-1. Com outro foco, os sistemas constituídos por PoliP-Ca que separaram fase nas formulações parenterais levaram à ideia de usar esta fonte de fosfato de cálcio como precursores de cerâmicas sintéticas. Foram estudadas misturas coloidais contendo PoliP e Ca²⁺/Mg²⁺ e todos os outros componentes da NP para encontrar as regiões de concentração onde íons Ca²⁺ e os poliânions podem ser misturados sem formação de precipitados. Este processo foi monitorado por espectroscopia de absorção eletrônica e por Ressonância Magnética de ³¹P. Para a produção das cerâmicas, diferentes fontes de Ca²⁺ foram testadas e os materiais obtidos em fase aquosa foram secos e posteriormente calcinados em três diferentes temperaturas (300, 500 e 700 ºC), sendo caracterizados em seguida. Foram testadas ainda formulações contendo PoliP, alginato de sódio e Ca²⁺ com relação a seus aspectos morfológicos e de escoamento. Também foram desenvolvidas novas composições voltadas para uso como cimento ósseo injetável misturando-se as cerâmicas sintéticas preparadas anteriormente com CaCO₃ ou ZnO. A fase semi-sólida foi constituída por um gel de alginato de sódio em meio aquoso contendo glicerol. Os cimentos ósseos foram avaliados quanto à injetabilidade por meio de um planejamento fatorial 2³. A técnica de Microscopia Confocal Raman foi utilizada para avaliação da uniformidade dos cimentos. A pesquisa comprovou a viabilidade de aplicação do polifosfato de sódio no preparo de misturas para NP, através da avaliação físico-química do mesmo e de sua interação com cálcio e outros componentes da NP. Os resultados indicam que foram obtidas cerâmicas baseadas em fosfato de cálcio (P/Ca = 0,6 – 2,0) e com morfologia na forma de grãos de tamanho micrométrico (< 250 μm). Constatou-se mudanças de fases com o aumento da temperatura. Verificou-se a presença das fases cristalinas monetita, brushita, hidroxiapatita e outras não identificadas nas cerâmicas obtidas. Verificou-se que o fator concentração do gel de alginato é o que exerce efeito negativo mais significativo sobre a injetabilidade, em intervalo de confiança de 95%. Os dados permitem afirmar que o PoliP consegue estabilizar o Ca²⁺ em quantidades equivalentes àquelas normalmente indicadas em NP, na proporção molar P:Ca em torno de 1. O PoliP não alterou as os parâmetros de normalidade de hemácias, mostrando sua viabilidade para uso parenteral. Por um método simples e de baixo custo, foi possível a obtenção de promissoras cerâmicas biocompatíveis que podem constituir cimentos ósseos injetáveis. |
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PEREIRA, Júlio César Bezerrahttp://lattes.cnpq.br/6602886820215152http://lattes.cnpq.br/2234463053019457SANTOS, Beate SaegesserFALCÃO, Juliana de Souza Alencar2019-09-19T18:56:51Z2019-09-19T18:56:51Z2018-08-31https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33279Polifosfato é um polímero inorgânico que em meio aquoso apresenta-se como um conjunto de poliânions que contém um número variável de grupos fosfato por cadeia. A presente pesquisa apresenta o polifosfato (PoliP) de sódio – [NaPO₃]n –, como fonte mineral alternativa de fósforo para uso em duas distintas aplicações no campo da saúde: nutrição parenteral e como precursor para formação de cerâmicas para cimentos ósseos injetáveis. A formação de precipitados de fosfato de cálcio é um dos maiores problemas enfrentados na preparação de formulações para nutrição parenteral (NP). Neste sentido o presente estudo mostra a viabilidade do uso de PoliP como fonte de fósforo e como estabilizante de formulações nutricionais parenterais 2-em-1. Com outro foco, os sistemas constituídos por PoliP-Ca que separaram fase nas formulações parenterais levaram à ideia de usar esta fonte de fosfato de cálcio como precursores de cerâmicas sintéticas. Foram estudadas misturas coloidais contendo PoliP e Ca²⁺/Mg²⁺ e todos os outros componentes da NP para encontrar as regiões de concentração onde íons Ca²⁺ e os poliânions podem ser misturados sem formação de precipitados. Este processo foi monitorado por espectroscopia de absorção eletrônica e por Ressonância Magnética de ³¹P. Para a produção das cerâmicas, diferentes fontes de Ca²⁺ foram testadas e os materiais obtidos em fase aquosa foram secos e posteriormente calcinados em três diferentes temperaturas (300, 500 e 700 ºC), sendo caracterizados em seguida. Foram testadas ainda formulações contendo PoliP, alginato de sódio e Ca²⁺ com relação a seus aspectos morfológicos e de escoamento. Também foram desenvolvidas novas composições voltadas para uso como cimento ósseo injetável misturando-se as cerâmicas sintéticas preparadas anteriormente com CaCO₃ ou ZnO. A fase semi-sólida foi constituída por um gel de alginato de sódio em meio aquoso contendo glicerol. Os cimentos ósseos foram avaliados quanto à injetabilidade por meio de um planejamento fatorial 2³. A técnica de Microscopia Confocal Raman foi utilizada para avaliação da uniformidade dos cimentos. A pesquisa comprovou a viabilidade de aplicação do polifosfato de sódio no preparo de misturas para NP, através da avaliação físico-química do mesmo e de sua interação com cálcio e outros componentes da NP. Os resultados indicam que foram obtidas cerâmicas baseadas em fosfato de cálcio (P/Ca = 0,6 – 2,0) e com morfologia na forma de grãos de tamanho micrométrico (< 250 μm). Constatou-se mudanças de fases com o aumento da temperatura. Verificou-se a presença das fases cristalinas monetita, brushita, hidroxiapatita e outras não identificadas nas cerâmicas obtidas. Verificou-se que o fator concentração do gel de alginato é o que exerce efeito negativo mais significativo sobre a injetabilidade, em intervalo de confiança de 95%. Os dados permitem afirmar que o PoliP consegue estabilizar o Ca²⁺ em quantidades equivalentes àquelas normalmente indicadas em NP, na proporção molar P:Ca em torno de 1. O PoliP não alterou as os parâmetros de normalidade de hemácias, mostrando sua viabilidade para uso parenteral. Por um método simples e de baixo custo, foi possível a obtenção de promissoras cerâmicas biocompatíveis que podem constituir cimentos ósseos injetáveis.FACEPEPolyphosphate is an inorganic polymer which in aqueous media is presented as a set of polyanions containing a variable number of phosphate groups per chain. The present research presents sodium polyphosphate (PolyP) - [NaPO₃]n - as an alternative mineral source of phosphorus for use in two different health applications: parenteral nutrition and as a precursor for the formation of ceramics for injectable bone cements. The formation of calcium phosphate precipitates is one of the major problems faced in the preparation of formulations for parenteral nutrition (PN). In this sense, the present study shows the feasibility of using PolyP as a source of phosphorus and as a stabilizer of 2-in-1 parenteral nutritional formulations. With another focus, PolyP-Ca systems that separated phase in the parenteral formulations led to the idea of using this source of calcium phosphate as precursors of synthetic ceramics. Colloidal mixtures containing PolyP and Ca²⁺ / Mg²⁺ and all other PN components were studied to find concentration regions where Ca²⁺ ions and polyanions can be mixed without precipitate formation. This process was monitored by electronic absorption spectroscopy and ³¹P Magnetic Resonance. For the production of the ceramics, different sources of Ca²⁺ were tested and the materials obtained in the aqueous phase were dried and subsequently calcined at three different temperatures (300, 500 and 700 oC). Further formulations containing PolyP, sodium alginate and Ca²⁺ were also tested for their morphological and flow characteristics. Also developed were novel compositions intended for use as injectable bone cement by mixing the previously prepared synthetic ceramics with CaCO₃ or ZnO. The semi-solid phase consisted of a sodium alginate gel in an aqueous medium containing glycerol. Bone cements were evaluated for instability by means of a factorial design 23. The Confocal Raman Microscopy technique was used to evaluate the uniformity of the cements. The research proved the feasibility of applying sodium polyphosphate in the preparation of mixtures for PN, through the physical-chemical evaluation of the same and its interaction with calcium and other components of NP. The results indicated that calcium phosphate based ceramics (P / Ca = 0.6 - 2.0) and morphology in the form of micron size (<250 μm) grains were obtained. It was observed changes of phases with the increase of temperature. The presence of the crystalline phases monetite, brushite, hydroxyapatite and others not identified in the obtained ceramics was verified. It was verified that the concentration factor of the alginate gel is the one that exerts the most significant negative effect on the injectability, in the 95% confidence interval. The data allow us to state that PolyP can stabilize Ca²⁺ in amounts equivalent to those normally indicated in PN, in the molar ratio P: Ca around 1. PolyP did not alter the normality parameters of red blood cells, showing its viability for parenteral use. By a simple and low cost method, it was possible to obtain promising biocompatible ceramics that may constitute injectable bone cements.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias FarmaceuticasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPolifosfatoCálcioNutrição parenteralColoidesCerâmicasUso do polifosfato de sódio como fonte de fósforo em nutrição parenteral e precursor de cerâmicas para cimento ósseo injetávelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Júlio César Bezerra Pereira.pdf.jpgTESE Júlio César Bezerra Pereira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1238https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33279/5/TESE%20J%c3%balio%20C%c3%a9sar%20Bezerra%20Pereira.pdf.jpg9d35b7c85b08772e0f32edddfec2f9a9MD55ORIGINALTESE Júlio César Bezerra Pereira.pdfTESE Júlio César Bezerra Pereira.pdfapplication/pdf11064225https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33279/1/TESE%20J%c3%balio%20C%c3%a9sar%20Bezerra%20Pereira.pdf9a1f19b4e862f3a077f6b5ddf9c2e2faMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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