Polímeros derivados de ciclodextrinas : síntese, caracterização e aplicação farmacêutica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Márcia Valéria Gaspar de
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/31928
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Sônia Faria Zawadzki
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spelling Barbosa, Ronilson VasconcelosUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaZawadzki, Sônia Faria, 1961-Araújo, Márcia Valéria Gaspar de2024-08-16T13:09:51Z2024-08-16T13:09:51Z2013https://hdl.handle.net/1884/31928Orientadora: Profa. Dra. Sônia Faria ZawadzkiCoorientador: Prof. Dr. Ronilson Vasconcelos BarbosaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 25/11/2013Bibliografia: fls.106-121Resumo: As ciclodextrinas (CD's) são oligossacarídeos cíclicos com uma cavidade hidrofóbica que permite a formação de complexos de inclusão. A síntese de novos derivados das CD's, especialmente polímeros, tem produzido sistemas que apresentam características únicas no sistema de transporte e liberação de fármaco. Neste estudo foram sintetizados polímeros com base em ciclodextrinas (beta-ciclodextrina - BCD ou hidroxipropil-betaciclodextrina - HPBCD) e complexos de inclusão com base nos polímeros preparados ou nas ciclodextrinas puras e nifedipina (NIF), um fármaco usado em doenças cardíacas e que possui baixa solubilidade aquosa. Foram feitos testes de encapsulação e de liberação da nifedipina. Para esta proposta, foram desenvolvidos 3 sistemas: sistema 1: poliuretanos baseados em ciclodextrinas; sistema 2: polímeros acrílicos baseados em ciclodextrinas e sistema 3: ciclodextrinas puras. Para o sistema 1, duas séries de poliuretanos foram preparadas: uma à base de BCD ou HPBCD e TDI; e outra à base de ciclodextrinas (BCD ou HPBCD), polietilenoglicol (PEG 400 ou 1500 ou 4000) e TDI. Todos os uretanos foram preparados por polimerização em solução usando dimetil formamida (DMF). As análises por IVTF mostraram atribuições relativas à ligação uretano. A análise por ATG mostrou eventos de perda de massa os quais foram atribuídos à clivagem da ligação uretânica e a avaliação por difração de raios-X mostrou que os padrões de difração mudaram e estes resultados são indicativos de que ocorreram reações de reticulação nos polímeros. Para o sistema 2, polímeros acrílicos à base de ciclodextrina: a reação foi conduzida entre a BCD e o anidrido metacrílico em piridina. O monômero obtido foi copolimerizado com metacrilato de metila, em tolueno e peróxido de benzoíla como iniciador. O monômero acrílico de BCD (MBCD) foi caracterizado por técnicas espectroscópicas de IVTF e RMN H1. O copolímero mostrou um comportamento diferente com relação à solubilidade e a análise termogravimétrica, descrita pela degradação do copolímero MBCD-co-MMA, mostrou uma boa estabilidade térmica para este copolímero (abaixo de 250oC) com um perfil diferente do monômero MBCD, o qual indicou o início da degradação numa temperatura mais elevada. A avaliação por difração de raios-X revelou que a cristalinidade da BCD foi afetada pela reação de esterificação e que este perfil foi mantido após a copolimerização. No sistema 3, ciclodextrinas puras foram usadas para investigar a encapsulação da nifedipina nas cavidades da BCD ou da HPBCD. O estudo de diagrama de fases mostrou que os complexos obtidos foram mais solúveis do que a nifedipina pura, cuja concentração foi determinada por UV-VIS (at 232 nm). A caracterização por DRX revelou que a inclusão da nifedipina nas matrizes (BCD ou HPBCD) não alterou o perfil de difração das matrizes hospedeiras. As análises dos dois complexos por DSC mostraram perfis térmicos diferenciados quando comparado às misturas físicas: não foi observada a fusão do fármaco, o que sugere encapsulação molecular. Os estudos de RMN H1 e a modelagem molecular indicaram que a inclusão ocorreu com o anel não aromático da nifedipina inserido na cavidade das ciclodextrinas. Os polímeros do sistema 1, o acrílico do sistema 2 e as ciclodextrinas puras foram empregadas no estudo da capacidade de encapsulação usando uma solução hidroalcóolica de fenolftaleína (FF). Os resultados indicaram que todos os polímeros com ciclodextrinas promoveram a redução da absorbância da solução de FF, indicando que as CDs mantêm a capacidade de inclusão, mesmo inserida nos polímeros uretânico ou acrílico. Os polímeros que mostraram os melhores resultados (uretânicos PU/TDI/BCD e PU/TDI/BCD/P4000, e o acrílico MBCD-co-MMA) foram usados para a reação de complexação com o fármaco nifedipina e o estudo de dissolução foi realizado. Foi observado que os complexos de inclusão melhoraram a taxa de liberação da nifedipina. A inclusão provocou uma liberação sustentada, em contraste com a mistura física ou com o fármaco puro. Estes resultados mostram que há um uso potencial para os complexos desenvolvidos neste trabalho considerando o emprego de formulações sólidas associado a uma liberação sustentada da nifedipina.Abstract: The cyclodextrin (CD's) are cyclic oligosaccharides which contain a hydrophobic internal cavity allowing the formation of inclusion complexes. The synthesis of new derivatives of CD's, especially polymers has produced systems exhibit unique characteristics in terms of drug release characteristics. In this study, they were synthesized polymers based on cyclodextrins (beta-cyclodextrin - BCD or hydroxypropyl-beta-cyclodextrin - HPBCD) and inclusion complexes based on the prepared polymers or the pure cyclodextrins and nifedipine (NIF), a drug used in heart diseases and it is slightly water soluble. They were done tests of encapsulation and release of nifedipine. For this proposal three systems were studied: (a) system 1 - polyurethanes derived from cyclodextrins; (a) system 2 - acrylic polymers derived from cyclodextrins; and (c) system 3-pure cyclodextrines. For the system 1, two urethane polymer series were prepared: the first one was based on BCD or HPCD and TDI; and the other was obtained from cyclodextrins and polyethylene glycol (PEG 400 or 1500 or 4000) and TDI. All the urethane polymers were prepared through the solution polymerization using dimethylformamide. The analysis by FTIR showed attributions that confirmed the urethane links. TGA analysis showed weight loss events that were attributed to the cleavage of the urethane bonds. The evaluation by XRD showed that the diffraction profiles changed, and these results are indicative of crosslinking processes. For the system 2 an acrylic monomer based on cyclodextrin was done: the reaction was carried out between the BCD and the methacrylic anhydride in pyridine. The monomer obtained was copolymerized with methyl methacrylate in toluene and benzoyl peroxide as initiator. The BCD acrylic monomer (MBCD) was characterized by FTIR and 1H NMR spectroscopic analysis and the copolymer showed a different solubility behavior. The thermogravimetric analysis, described by the degradation of the MBCD-co-MMA, showed a good thermal stability for this copolymer (below 250º C) with a different profile from MBCD that showed the beginning of degradation at a higher temperature than the copolymer. The evaluation of the XRD revealed that the crystallinity of the beta-cyclodextrin was affected by the esterification reaction and that this profile was maintained after copolymerization. In the system 3, pure cyclodextrins were used to investigate the encapsulation of the NIF in the BCD or HPCD cavities. The phase diagram study showed that the complexes obtained were more soluble than the pure drug (nifedipine) which was determined by UV-VIS (at 232nm). The characterization by XRD suggested that the inclusion of NIF in the matrices (BCD or HPCD) did not change the diffraction profile of the host molecules. The analysis of the two complexes by DSC showed a different thermal profile when compared with physical mixtures: it was not observed NIF melting peak, which suggests molecular encapsulation. The 1H NMR studies and the molecular modeling indicated the inclusion of the non-aromatic ring of NIF in the BCD or the HPCD cavities, in the 1:1 stoichiometry. The urethanic polymers from system 1, the acrylic polymer from system 2 and the pure CD's were used to the encapsulation capacity study employing phenolphthalein (PhPh) hydroalchoolic. The results showed that all the polymers based on cyclodextrins displayed a reduction in the absorbance of the phenolphthalein solution which suggests that the CDs retain their encapsulation capacity even in the urethane or in the acrylic polymers. The polymers that showed the best results (PU/TDI/BCD and PU/TDI/BCD/P4000) and the MBCD-co-MMA copolymer were used for the complexation reaction with nifedipine and the dissolution study was done. It was observed that the cyclodextrin inclusion complexes increased the rate of NIF release. The inclusion complexes caused a sustained release of the drug, in contrast with the physical mixture or the pure drug. These results showed that there is a potential use of these complexes in solid systems for the sustained release of nifedipine.115f. : il. [algumas colors.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalPolimerosOligossacarideosQuímicaPolímeros derivados de ciclodextrinas : síntese, caracterização e aplicação farmacêuticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - MARCIA VALERIA GASPAR DE ARAUJO.pdfapplication/pdf6986326https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31928/1/R%20-%20T%20-%20MARCIA%20VALERIA%20GASPAR%20DE%20ARAUJO.pdf490a3875f8df663d1c0e2dda2fab0bf3MD51open accessTEXTR - T - MARCIA VALERIA GASPAR DE ARAUJO.pdf.txtExtracted Texttext/plain200438https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31928/2/R%20-%20T%20-%20MARCIA%20VALERIA%20GASPAR%20DE%20ARAUJO.pdf.txtcc148a50e4d146763b11fe1880722c37MD52open accessTHUMBNAILR - T - MARCIA VALERIA GASPAR DE ARAUJO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1394https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31928/3/R%20-%20T%20-%20MARCIA%20VALERIA%20GASPAR%20DE%20ARAUJO.pdf.jpgdde8be1d5b55cb32e7a3ca431ac6466aMD53open access1884/319282024-08-16 10:09:51.885open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/31928Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-08-16T13:09:51Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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