Aplicação de biogéis naturais desenvolvidos a partir de biomassa do Cerrado

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Vieira, Ana Caroline Martins
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biogel
Dispositivo de liberação de fármaco
Base cosmética
Tingui
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/47671
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2019.
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spelling Aplicação de biogéis naturais desenvolvidos a partir de biomassa do CerradoBiogelDispositivo de liberação de fármacoBase cosméticaTinguiTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2019.Os hidrogéis formulados a partir de polissacarídeos tem ganhado grande importância nos mais variados campos de aplicação, sendo utilizados desde produtos de higiene pessoal até dispositivos de liberação controlada de fármacos e reparação de tecidos no corpo humano. Classificados como biocompatíveis, os hidrogéis obtidos de fontes naturais são capazes de absorver grandes quantidades de água e fluidos biológicos, sendo, portanto, esta sua principal aplicação em artigos médicos e farmacêuticos. No entanto, necessitam de etapas criteriosas de eliminação de componentes tóxicos, seja na obtenção da matéria-prima ou do produto final. Este trabalho visa otimizar a purificação de um hidrogel natural obtido a partir da Magonia pubescens – fruto típico do Cerrado Brasileiro - através de dois métodos distintos: separação do hidrogel da biomassa por via seca e úmida; seguida de purificação oxidativa e modificação química com N’-N-metilenobisacrilamida (MBA), de forma que o produto apresentasse capacidade de absorver água mais de 150 vezes sua a própria massa. Os Biogéis Purificados e Modificados por Via Seca (BMES) e Úmida (BMEU) foram avaliados por FT-IR, TG/DTG/DSC, MEV e grau de intumescimento. O estudo do método de purificação empregado se mostrou mais adequado às aplicações sugeridas quando utilizado solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) em pH 10, uma vez que produzem menos resíduos e subprodutos tóxicos ou não desejáveis, além de não alterar as características de absorção de água do biogel, transformando-o em um produto homogêneo e translúcido. As análises de FT-IR revelaram a incorporação de MBA na matriz polimérica mostrou o surgimento de bandas características do grupamento amida e TG/DTG/DSC resultaram em termogramas típicos de materiais celulósicos. As análises texturais mostraram ainda a aparência fibrosa e porosa do material, além do surgimento de novas estruturas atribuídas a autopolimerização do agente reticulante. Entretanto, quanto a capacidade de absorção de água, a modificação química ainda não se mostrou adequada para BMEU, causando uma grande perda na absorvência do produto. Na pesquisa de viabilidade de uso destes materiais na promoção da saúde humana, o Biogel não modificado foi avaliado quanto a sua toxidade e como dispositivo de liberação de fármacos, sendo classificado como não tóxico segundo padrões estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Quanto a liberação de fármacos, permitiu que 90% do Diclofenaco sódico e 70% de Anfotericina-B fossem liberados da sua estrutura ficando disponíveis para absorção cutânea, sendo, portanto, um substituto em potencial para aplicação como veículo para incorporação de fármacos de uso tópico. Simulações de digestibilidade foram ainda aplicadas aos materiais, demostrando que os mesmos podem ser estudados como dispositivos auxiliares de controle e redução de peso pois, em solução estomacal, apresentam intumescimento e pouca dissolução, promovendo saciedade ao paciente por um período longo de tempo. Quando pensado para uso em base cosmética ou farmacológica, os biogéis foram submetidos a testes de prateleira, sugeridos pela ANVISA, a fim de determinar sua durabilidade média sem que apresentasse perda de suas características físico-químicas inicial. Para isso, foram avaliadas características organolépticas como cor, aspecto e odor além de pH e densidade em ambientes controlados. Nos testes, ambos os géis (BEU e BES) apresentaram durabilidade inferior a 90 dias, apresentando contaminação biológica atestada pelo surgimento de fungos e alteração de odor. Pensando na apresentação deste produto, foram testados a formação de filmes com o biogel purificado e obtido por via úmida (BEU) e, após adaptações com glicerol como agente plastificante, o resultado foi um filme de alta qualidade, despertando interesse em sua otimização para diversas aplicações.Hydrogels formulated from polysaccharides have gained great importance in many fields of application, being used from personal hygiene products to controlled drug release devices and tissue repair in human body. Classified as biocompatible, hydrogels obtained from natural sources are able to absorb large amounts of water and biological fluids, thus being their main application in medical and pharmaceutical materials. However, they need to take careful steps to eliminate toxic components, whether in obtaining the raw material or the final product. This work aims to optimize the purification of a natural hydrogel obtained from Magonia pubescens - typical fruit from Brazilian Cerrado - through two distinct methods: dry and wet separation of hydrogel from biomass; followed by oxidative purification and chemical modification with N'-N-methylenebisacrylamide (MBA), so that the product could absorb water more than 150 times its own mass. Dry Purified Modified (BMES) and Wet Modified (BMEU) Biogels were evaluated by FT-IR, TG / DTG / DSC, SEM and swelling degree. The purification study method employed was better suited to the suggested applications when using hydrogen peroxide (H2O2) solution at pH 10, since they produce less toxic or undesirable waste and byproducts, and do not change the absorption characteristics of water from biogel, turning it into a homogeneous and translucent product. FT-IR analyzes revealed the incorporation of MBA into the polymeric matrix showed the appearance of characteristic amide group bands and TG / DTG / DSC resulted in typical thermograms of cellulosic materials. The textural analyzes also showed the fibrous and porous appearance of the material, as well as the emergence of new structures attributed to the self-healing of the crosslinking agent. However, to water absorption capacity, chemical modification has not yet been found to be suitable for BMEU, causing a loss in absorbency. In feasibility study of use these materials in promotion of human health, unmodified Biogel was evaluated for its toxicity and as a drug release device, being classified as non-toxic according to standards established by the World Health Organization (WHO). As for drug release, it allowed 90% of diclofenac sodium and 70% of Amphotericin-B to be released from its structure, becoming available for skin absorption, thus being a potential substitute for application as a vehicle for incorporation of topical drugs. Digestibility simulations were also applied to the materials, demonstrating that they can be studied as auxiliary devices for weight control and reduction because, in stomach solution, they have swelling and little dissolution, promoting satiety to the patient for a long time. When designed for use on a cosmetic or pharmacological basis, biogels were subjected to shelf tests suggested by ANVISA to determine their average durability without losing their initial physicochemical characteristics. For this, organoleptic characteristics such as color, appearance and odor were evaluated as well as pH and density in controlled environments. In the tests, both gels (BEU and BES) presented durability of less than 90 days, presenting biological contamination attested by the emergence of fungi and odor alteration. Thinking about the presentation of this product, the formation of films with wet and purified biogel (BEU) was tested and, after adaptations with glycerol as plasticizer, the result was a high quality film, arousing interest in its optimization for several applications.Instituto de Química (IQ)Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e BiológicaBrum, Sarah SilvaSilva, Fabricio MachadoVieira, Ana Caroline Martins2024-02-03T12:52:40Z2024-02-03T12:52:40Z2024-02-032019-08-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfVIEIRA, Ana Caroline Martins. Aplicação de biogéis naturais desenvolvidos a partir de biomassa do Cerrado. 2019. 123 f., il. Tese (Doutorado em Tecnologias Química e Biológica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio.unb.br/handle/10482/47671porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-02-27T17:30:22Zoai:repositorio.unb.br:10482/47671Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-27T17:30:22Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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