Membranas de quitosana para uso em sistema de liberação controlada de insulina: síntese e caracterização.
Ano de defesa: | 2011 |
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Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS UFCG |
Programa de Pós-Graduação: |
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2434 |
Resumo: | O termo Diabetes Mellitus (DM) compreende um grupo de desordens metabólicas caracterizado por hiperglicemia crónica resultante de defeitos na secreção e/ou ação da insulina. A Insulinoterapia se constitui no tratamento de eleição para o DM, consistindo em aplicações subcutâneas diárias de insulina para o controle dos níveis glicêmicos. A quitosana, estudada pela Biomedicina, é um biomaterial que pode ser utilizado em sistemas de liberação controlada de fármacos, cuja taxa de liberação pode ser controlada pelo Tripolifosfato de Sódio (TPP) que é um reticulante iônico da quitosana utilizado para aplicações específicas. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar membranas poliméricas de quitosana e quitosana reticulada pelo TPP para uso em sistema de liberação controlada de insulina, com a finalidade de obter uma via alternativa à injetável para administração desse fármaco. As membranas desenvolvidas foram caracterizadas pelas técnicas de Tensão Superficial, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), Biodegradação Enzimática, Avaliação da Viabilidade Celular dos Macrófagos (MTT) e Determinação da Produção de Óxido Nítrico (NO). Com as medidas de tensão superficial, foi possível observar um aumento no caráter hidrofílico da membrana contendo insulina e tripolifosfato em comparação àquelas de quitosana pura. Com a técnica de FTIR foi possível identificar a interação entre a quitosana, a insulina e o tripolifosfato. A técnica de DRX demonstrou alteração no caráter semicristalino da quitosana com a presença da insulina e do tripolifosfato. Elementos químicos presentes na quitosana, na insulina e no tripolifosfato de sódio foram detectados pela técnica de EDX. Foi possível perceber, através da técnicas de MO e MEV, alteração na morfologia da membrana contende insulina quando comparada a de quitosana pura, com a presença de partículas granulares de tamanhos variados. O ensaio de CLAE mostrou que a insulina foi identificada e separada, sem sofrer alteração estrutural, da membrana de quitosana mesmo quando esta membrana estava reticulada pelo TPP. Os ensaios de biodegradação apontaram que as membranas são biodegradáveis. A biocompatibilidade dos compostos foi confirmada com os ensaios de MTT e NO que revelaram pouca ou nenhuma citotoxicidade. Os resultados apresentados indicaram alterações que sugerem a presença de insulina incorporada na membrana de quitosana. As membranas desenvolvidas apresentam viabilidade para serem utilizadas como biomaterial em sistemas de liberação controlada de insulina. |
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Membranas de quitosana para uso em sistema de liberação controlada de insulina: síntese e caracterização.Chitosan membranes for use in a controlled insulin release system: synthesis and characterization.Membranas de quitosanaSistema de liberação controlada de insulinaInsulina - sistema de liberação controladaBiomateriaisDiabetes MellitusSistemas matriciaisPolissacarídeosControlled insulin release systemDiabetes MellitusInsulin - controlled release systemEngenharia de Processos.O termo Diabetes Mellitus (DM) compreende um grupo de desordens metabólicas caracterizado por hiperglicemia crónica resultante de defeitos na secreção e/ou ação da insulina. A Insulinoterapia se constitui no tratamento de eleição para o DM, consistindo em aplicações subcutâneas diárias de insulina para o controle dos níveis glicêmicos. A quitosana, estudada pela Biomedicina, é um biomaterial que pode ser utilizado em sistemas de liberação controlada de fármacos, cuja taxa de liberação pode ser controlada pelo Tripolifosfato de Sódio (TPP) que é um reticulante iônico da quitosana utilizado para aplicações específicas. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar membranas poliméricas de quitosana e quitosana reticulada pelo TPP para uso em sistema de liberação controlada de insulina, com a finalidade de obter uma via alternativa à injetável para administração desse fármaco. As membranas desenvolvidas foram caracterizadas pelas técnicas de Tensão Superficial, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), Biodegradação Enzimática, Avaliação da Viabilidade Celular dos Macrófagos (MTT) e Determinação da Produção de Óxido Nítrico (NO). Com as medidas de tensão superficial, foi possível observar um aumento no caráter hidrofílico da membrana contendo insulina e tripolifosfato em comparação àquelas de quitosana pura. Com a técnica de FTIR foi possível identificar a interação entre a quitosana, a insulina e o tripolifosfato. A técnica de DRX demonstrou alteração no caráter semicristalino da quitosana com a presença da insulina e do tripolifosfato. Elementos químicos presentes na quitosana, na insulina e no tripolifosfato de sódio foram detectados pela técnica de EDX. Foi possível perceber, através da técnicas de MO e MEV, alteração na morfologia da membrana contende insulina quando comparada a de quitosana pura, com a presença de partículas granulares de tamanhos variados. O ensaio de CLAE mostrou que a insulina foi identificada e separada, sem sofrer alteração estrutural, da membrana de quitosana mesmo quando esta membrana estava reticulada pelo TPP. Os ensaios de biodegradação apontaram que as membranas são biodegradáveis. A biocompatibilidade dos compostos foi confirmada com os ensaios de MTT e NO que revelaram pouca ou nenhuma citotoxicidade. Os resultados apresentados indicaram alterações que sugerem a presença de insulina incorporada na membrana de quitosana. As membranas desenvolvidas apresentam viabilidade para serem utilizadas como biomaterial em sistemas de liberação controlada de insulina.Diabetes Mellitus (DM) accounts for a set of metaboiic disorders characterized by chronic hyperglycemia resulting from failure of insulin action and/or insulin secretion. Insulinotherapy consists in treating DM through daily subcutaneous applications of insulin to control glycemic leveis. Chitosan, studied by Biomedicine, is a biomaterial that can be used in pharmacol-controlled delivery systems whose delivery rate can be controlled by sodium tripolyphosphate (TPP) - an ionic reticulate chitosan used in specific applications. Thus, the primary objective of this work was to develop and estimate chitosan polymeric membranes and reticulated chitosan through TPP to be used in insulin-controlled delivery system, aiming to obtain an alternative route rather than the injectable system to administer this drug. The existing membranes were characterized by Surface Tension techniques, Fourier Transform Infrared-Region Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Optic Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), HighPerformance Liquid Chromatography (HPLC), Enzymatic Biodegradation, Macrophage Cellular Availability Estimate (MCA), and Nitric Oxide Production Determination. The surface tension measurements enabled to detect an increase in the hydrophilic character of the surface membrane containing insulin and tripolyphosphate compared to those of pure chitosan. The FTIR helped to identify interaction between chitosan, insulin and tripolyphosphate. The XRD technique showed a change in chitosan semicrystalline character with insulin and tripolyphosphate. Chemical elements in chitosan, insulin and tripolyphosphate sodium were detected by EDX technique. OM and SEM revealed a change in the membrane morphology with insulin when compared to that of pure chitosan in the presence of granular multiple-sized particles. The HPLC test showed that the insulin was identified and separated without any structural change in chitosan membrane even when this membrane was reticulated by TPP. The biodegradation tests revealed that the membranes are biodegradable. Composite biocompatibility was confirmed by MCA and NO that revealed little or no citotoxity. The results presented indicated changes that suggest the presence of insulin incorporated in chitosan membrane. The membranes developed presented availability to be used as biomaterial in insulin-controlled delivery systems.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGFOOK, Marcus Vinícius Lia.FOOK, M. V. L.http://lattes.cnpq.br/4149843752530120RIGO, Eliana Cristina da Silva.MACENA, Maria Carolina Bandeira.LIMA, Rosemary Sousa Cunha.FOOK, Sayonara Maria Lia.HOLANDA, Adriana Lima de.2011-12-152018-12-21T20:29:54Z2018-12-212018-12-21T20:29:54Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2434HOLANDA, Adriana Lima de. Membranas de quitosana para uso em sistema de liberação controlada de insulina: síntese e caracterização. 2011. 114f. (Tese de Doutorado em Engenharia de Processos), Programa de Pós-graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. 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