Estudo de nanocompósitos híbridos siloxano poliéter com potencial aplicação como matrizes magneto-responsivas de liberação controlada de fármacos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Mac-Kedson Medeiros Salviano
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41361
Resumo: Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2021.
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spelling Estudo de nanocompósitos híbridos siloxano poliéter com potencial aplicação como matrizes magneto-responsivas de liberação controlada de fármacosNanocompósitosSiloxano-poliéterHipertermiaNanopartículas magnéticasTese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2021.As nanopartículas magnéticas apresentam características diversificadas, o que permitem suas variadas aplicações como descrito na literatura. Suas características magnéticas podem atribuir uma responsividade a uma matriz de liberação de fármacos, capaz de modular a cinética de liberação do ativo através da matriz polimérica. Os nanocompósitos de siloxano-poliéter vem sendo utilizados como dispositivos de liberação sustentada. Os nanocompósitos foram obtidos a partir de um polímero híbrido resultante da mistura de um copolímero de poliéter (óxido de polietileno (PEO)) e (óxido de propileno (PPO)) de peso molecular (1900 g.mol-1 ) com um alcoóxido de silício (3- (isocianatopropil) trietoxisilano) em uma proporção molar de 1:2. Juntamente com diferentes proporções de quitosana (CHI), os nanocompósitos foram acrescidos de nanopartículas magnéticas funcionalizada com precursores de silício, tais como, Tetraetilortosilicato (TEOS), Aminopropiltrietoxisilano (APTES), (3-isocianatopropil) trietoxisilano (ICPTES), 2-hidroxietilmetacrilato (META), (3- Mercaptopropil) trimetoxisilano (MPTES), Clorometil-trimetoxisilano (CMTMS) e (3-(metilamino)propil) trimetoxisilano (MAPTES). As nanopartículas e os nanocompósitos foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com refletância total atenuada (FTIR-ATR), difração de raios-X (XRD), espalhamento de raios-X à baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), assim como realizado ensaios de estabilidade coloidal e térmica bem como ensaios de liberação com e sem indução magnética. Das nanopartículas de óxidos de ferro funcionalizados, aqueles revestidos com APTES se mostram mais adequados para aplicação pretendida neste trabalho com tamanho em média de 7,7 nm, que implicam na possibilidade de aplicação da magneto-hipertermia. A eficiência de aquecimento se mostrou mais pronunciada nas partículas de APTES, com valores de 32,1 W/g. A estabilidade coloidal geral das nanopartículas é variável e dependente da funcionalização. No entanto, os nanocompósitos mostraram-se compatíveis com a reticulação de quitosana, bem como na incorporação das nanopartículas com APTES, e não interferem a formação das reações de policondensação. As análises de liberação revelaram a presença de cinética em 2 estágios, com a presença de um período de transição de mecanismos de liberação. A influência do material magnético foi observada na capacidade de aquecimento proporcional ao acréscimo de nanopartícula na matriz, assim como o efeito de aceleração da liberação do fármaco quando exposto ao campo magnético alternado. Desta forma, pode-se concluir que os nanocompósitos de siloxano-poliéter produzidos foram eficientes em responder estímulos magnéticos, modificando o perfil e a taxa de liberação do Piroxicam incorporado. Revelando assim, a possibilidade de formular um sistema magneto-responsivo com controle de liberação temporal em um dispositivo liga e desliga.Magnetic nanoparticles have diversified characteristics, which allow their varied applications as described in the literature. Its magnetic characteristics can attribute a responsiveness to a drug release matrix, capable of modulating the active release kinetics through the polymeric matrix. Siloxane-polyether nanocomposites have been used as sustained release devices. The nanocomposites were obtained from a hybrid polymer resulting from the mixture of a polyether copolymer (polyethylene oxide (PEO)) and (propylene oxide (PPO)) of molecular weight (1900 g.mol-1) with an alkoxide of silicon (3- (isocyanatopropyl) triethoxysilane) in a molar ratio of 1: 2. Together with different proportions of chitosan (CHI), the nanocomposites were added with magnetic nanoparticles functionalized with silicon precursors, such as, Tetraethylortosilicate (TEOS), Aminopropyltriethoxysilane (APTES), (3-isocyanatopropyl) trietoxisilane (ICPTES, 2) META), (3-Mercaptopropyl) trimethoxysilane (MPTES), Chloromethyl-trimethoxysilane (CMTMS) and (3- (methylamino) propyl) trimethoxysilane (MAPTES). Nanoparticles and nanocomposites were characterized by attenuated total reflectance infrared spectroscopy (FTIR-ATR), X-ray diffraction (XRD), low-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray photoelectron spectroscopy ( XPS), as well as colloidal and thermal stability tests as well as release tests with and without magnetic induction. Of the functionalized iron oxide nanoparticles, those coated with APTES are more suitable for the intended application in this work, with an average size of 7.7 nm, which implies the possibility of applying magneto-hyperthermia. The heating efficiency was more pronounced in the APTES particles, with values of 32.1 W / g. The overall colloidal stability of the nanoparticles is variable and dependent on functionalization. However, nanocomposites were shown to be compatible with the crosslinking of chitosan, as well as the incorporation of nanoparticles with APTES, and do not interfere with the formation of polycondensation reactions. The release analyzes revealed the presence of kinetics in 2 stages, with the presence of a transition period of release mechanisms. The influence of the magnetic material was observed in the heating capacity proportional to the addition of nanoparticles in the matrix, as well as the effect of accelerating the release of the drug when exposed to the alternating magnetic field. Thus, it can be concluded that the produced siloxane-polyether nanocomposites were efficient in responding to magnetic stimuli, modifying the profile and the release rate of the incorporated Piroxicam. Thus, revealing the possibility of formulating a magneto-responsive system with temporal release control in an on and off device.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Nanociência e NanobiotecnologiaChaker, Juliano AlexandreSantos, Mac-Kedson Medeiros Salviano2021-07-09T12:10:30Z2021-07-09T12:10:30Z2021-07-092021-02-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSANTOS, Mac-Kedson Medeiros Salviano. Estudo de nanocompósitos híbridos siloxano poliéter com potencial aplicação como matrizes magneto-responsivas de liberação controlada de fármacos. 2021. 93 f., il. Tese (Doutorado em Nanociência e Nanobiotecnologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41361info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-06-26T20:18:12Zoai:repositorio.unb.br:10482/41361Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-06-26T20:18:12Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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