Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6478.pdf: 2899923 bytes, checksum: 1095bab77bd034424c8a38e03d4f85ef (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nanocomposites were developed based on polyacrylamide hydrogels (PAAm) and methylcellulose (MC) reinforced with montmorillonite (MMT), undergoing the materials to subsequent hydrolysis process and evaluating their loading and potential for slow release of agricultural nutrients. The hydrolyzed material obtained excellent results in terms of swelling degree, about five times higher than hydrogels commonly found in the literature and presented loading capacity values of two sources of nutrients - urea (macronutrient) and sodium octaborate (micronutrient) - above to the generally reported. Finally, it was shown that the nanocomposites structure played a key role to control the release of nutrient sources, whereas the MMt content in the material controlled the total amount charged and reduced the release kinetics of nutrient for solution. Through X-ray diffraction, good nanodispersion (intercalation) and exfoliation of the clay platelets in the polymeric hydrogel matrix were revealed, mainly for the hydrolyzed nanocomposites. FTIR analysis indicated that incorporation of the MMt with the polymer matrix of the hydrogel occurred, and this incorporation increased the rate of water and nutrient solution absorption (indicated by higher values in kinetic constant k). The presence of MMt in the nanocomposite was shown as a decisive factor for the application viability, since it determined the increasing in mechanical strength, improved thermal properties and loading capacity for nutrient sources, also contributing significantly to the reduction of the final price of material. The results showed that nanocomposites are potentially applicable in agricultural systems as a carrier of nutrients sources. / Foram desenvolvidos materiais nanocompósitos baseados em hidrogéis de poliacrilamida (PAAm) e metilcelulose (MC) reforçados com montmorilonita (MMt), submetendo os materiais a processo subsequente de hidrólise, e avaliando seu potencial para o carregamento e liberação lenta de nutrientes agrícolas. O material hidrolisado obteve excelentes resultados de intumescimento, cerca de até cinco vezes superiores que os comumente encontrados na literatura, e apresentou capacidade de carregamento de duas fontes de nutrientes ureia (macronutriente) e octaborato de sódio (micronutriente) em valores também superiores ao geralmente reportado. Por fim, a estrutura do nanocompósito se mostrou essencial para o controle da liberação das fontes de nutrientes, sendo que o teor de MMt no material controlou a quantidade total carregada e a cinética de liberação para o meio. Por medidas de difração de raios-X, notou-se uma boa nanodispersão (intercalação) e esfoliação das plaquetas de argila na matriz de hidrogel principalmente para os nanocompósitos hidrolisados. Análises de FTIR indicaram que houve a incorporação do argilomineral junto à matriz polimérica do hidrogel, e essa incorporação aumentou a velocidade de absorção de água ou solução nutritiva (indicada pelo aumento da constante cinética k). A presença do argilomineral no nanocompósitos se mostrou um fator importante para a viabilidade de sua aplicação, pois aumentou a resistência mecânica do material, indicada pelos testes de compressão, melhorou as propriedades térmicas e a capacidade de carregamento para fontes de nutrientes, contribuindo ainda de maneira significativa para a diminuição do custo final. Os resultados obtidos mostraram que os nanocompósitos obtidos são potencialmente aplicáveis em sistemas de liberação lenta/controlada de nutrientes.

Este trabalho teve como principal objetivo produzir membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana com propriedades físico-químicas e mecânicas adequadas para aplicações em Engenharia de Tecidos. Para isso, quitosanas com diferentes graus de acetilação (4,0%<GA<40%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (Mv>750.000 g.mol-1) foram produzidas através da aplicação de processos consecutivos de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (DAIUS) à beta-quitina extraída de gládios de lulas Doryteuthis spp. A carboximetilação de quitosana extensivamente desacetilada (Qs-3; GA=4%) foi realizada pela reação com ácido monocloroacético em meio isopropanol/solução aquosa de NaOH, gerando a amostra CMQs-0 (GS≈0,98; Mv≈190.000 g.mol-1). A irradiação de ultrassom de alta intensidade foi empregada para tratar solução aquosa de CMQs-0 durante 1 h e 3 h, resultando nas amostras CMQs-1 (Mv≈94.000 g.mol-1) e CMQs-3 (Mv≈43.000 g.mol-1), respectivamente. Para a produção de membranas reticuladas, genipina foi adicionada em diferentes concentrações (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) às soluções aquosas das CMQs, que foram vertidas em placas de Petri e a reação de reticulação procedeu por 24 h. Em seguida, as membranas reticuladas (M-CMQs) foram liofilizadas, neutralizadas, lavadas e liofilizadas novamente, resultando em nove amostras, que foram caracterizadas quanto ao grau médio de reticulação (GR), grau médio de hidratação (GH), morfologia, propriedades mecânicas e quanto à susceptibilidade à degradação por lisozima. O grau médio de reticulação (GR) foi tanto maior quanto maior a concentração de genipina empregada na reação, variando de GR≈3,3% (M-CMQs-01) a GR≈17,8% (M-CMQs-35). As análises de MEV revelaram que as membranas reticuladas M-CMQs são estruturas porosas que apresentam maior densidade de poros aparentes quanto maiores os valores de Mve GR. Entretanto, as membranas preparadas a partir de CMQs de elevada massa molar (Mv>94.000 g.mol-1) e pouco reticuladas (GR<10%), apresentaram propriedades mecânicas superiores em termos de resistência máxima à tração (>170 kPa) e elongação máxima à ruptura (>40%). Por outro lado, as membranas mais susceptíveis à degradação enzimática foram aquelas preparadas a partir de CMQs de baixa massa molar (Mv≈43.000 g.mol-1) e que exibiram baixos graus de reticulação (GR<11%). Hidrogéis estáveis de quitosana sem o uso de qualquer agente de reticulação externo foram produzidos a partir da gelificação de soluções aquosas de quitosana com solução de NaOH ou vapor de NH3. Os hidrogéis produzidos a partir de soluções de quitosana de elevada massa molar média ponderal (Mw≈640.000 g.mol-1) e extensivamente desacetilada (DA≈2,8%) em concentrações poliméricas acima 2,0%, exibiram melhores propriedades mecânicas com o aumento da concentração polimérica, devido à formação de numerosos emaranhamentos físicos das cadeias poliméricas em solução. Os resultados mostram que as propriedades físico-químicas e mecânicas dos hidrogéis de quitosana podem ser controladas variando a concentração do polímero e o processo de gelificação. A avaliação biológica de tais hidrogéis para a regeneração de miocárdio infartado de ratos revelou que os hidrogéis de quitosana preparados a partir de soluções de polímero a 1,5% foram perfeitamente incorporados sobre a superfície do epicárdio do coração e apresentaram degradação parcial acompanhada por infiltração de células mononucleares. / The aim of this study was to produce and characterize porous membranes of carboxymethylchitosan and chitosan-based hydrogel with physicochemical and mechanical properties appropriate for applications in tissue engineering. For this, chitosans with different degrees of acetylation (4,0%<GA<40%) and high viscosity average molecular weight (Mv>750.000 g.mol-1) were produced by application of consecutive processes of ultrasound-assisted deacetylation (USAD) of the beta-chitin extracted from squid pens (Doryteuthis spp.). The carboxymethylation of extensively deacetylated chitosan (Qs-3; DA=4%) was carried out by reaction with monochloroacetic acid in isopropanol/aqueous NaOH, producing CMQs-0 sample (GS≈0,98; Mv≈190.000 g.mol-1). The ultrasonic irradiation was employed to depolymerize the CMQs-0 samples by irradiation for 1 h and 3 h, resulting in CMQs-1 samples (Mv≈94.000 g.mol-1) and CMQs-3 (Mv≈43.000 g.mol-1), respectively. For the production of crosslinked membranes, genipin was added at different concentrations (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) in the aqueous solutions of CMQs, which were poured into Petri dishes and the crosslinking reaction proceeded for 24 h. Then, the crosslinked membranes (M-CMQs) were lyophilized, neutralized, washed, and lyophilized again resulting in nine samples which were characterized by crosslinking degree (CrD), swelling ration (SR), morphology, mechanical properties and the susceptibility to enzymatic degradation by lysozyme. The crosslinking degree (CrD) increased with increasing concentration of genipin used in the reaction, varying from CrD≈3.3% (M-CMQs-01) to CrD≈17.8% (M-CMQs-35). The SEM analysis showed that the crosslinked membranes M-CMQs are porous structures that have a higher apparent pores density with increasing values of Mv and CrD. However, the membranes prepared from high molecular weight CMQs (Mv>94.000 g.mol-1) and low crosslinked (GR<10%) showed superior mechanical properties in terms of ultimate tensile strength (>170 kPa) and maximum elongation at break (>40%). However, the more susceptible membrane to enzymatic degradation was prepared from low molecular weight CMQs (Mv≈43.000 g.mol-1) and low cross-linking degrees (GR<11%). Stable chitosan hydrogels without any external crosslinking agent was successfully achieved by inducing the gelation of a viscous chitosan solution with aqueous NaOH or gaseous NH3. The hydrogels produced from high molecular weight (Mw≈640.000 g.mol-1) and extensively deacetylated chitosan (DA≈2,8%) at polymer concentrations above ≈2.0% exhibited improved mechanical properties due to the increase of the chain entanglements and intermolecular junctions. The results also show that the physicochemical and mechanical properties of chitosan hydrogels can be controlled by varying their polymer concentration and by controlling the gelation kinetics, i.e. by using different gelation routes. The biological evaluation of such hydrogels for regeneration of infarcted myocardium revealed that chitosan hydrogels prepared from 1.5% polymer solutions was perfectly incorporated onto the epicardial surface of the heart and presented partial degradation accompanied by mononuclear cell infiltration.

A fibroína de seda é uma proteína sintetizada pela espécie Bombyx mori, popularmente conhecida como bicho-da-seda. O casulo de Bombyx mori é composto por fibras de fibroína e pela sericina, responsável por unir os fios de fibroína. A fibroína é um polímero natural bastante versátil e pode ser processada de maneira a formar materiais como filmes, microesferas e hidrogéis. Os hidrogéis são redes tridimensionais formadas por macromoléculas e capazes de absorver grande quantidade de água sem perder sua integridade estrutural. Devido à características como biocompatibilidade, elevado teor de água e boas propriedades de difusão de oxigênio e nutrientes, os hidrogéis são amplamente utilizados em pesquisa biomédica. A fibroína é biodegradável, termicamente estável, altamente cristalina, flexível, resistente à tração, além de insolúvel em água e na maioria dos solventes orgânicos. A fibroína derivada das sedas Frison Extra e Meada 21 Denier foi separada da sericina pelo processo de degomagem, onde as fibras de seda foram imersas em soluções alcalinas e submetidas à aquecimento com posterior remoção de sericina. Os fios de fibroína foram dispersos nas soluções de CaCl2:H2O, LiCl:H2O e LiCl:EtOH:H2O. Diferenças nos tempos de dispersão para amostras distintas degomadas ou não foram observadas, bem como para cada um dos sistemas salino/solvente empregados. Após o processo de dispersão da fibroína as dispersões obtidas foram caracterizadas quanto à textura e reologia. As amostras não degomadas apresentaram maior firmeza e aumento do módulo elástico G\'. Algumas amostras contendo sericina ou etanol apresentaram comportamento newtoniano. Em uma segunda etapa, as amostras foram dialisadas para a produção do hidrogel e em seguida liofilizadas. Não houveram diferenças entre os tempos de gelificação para amostras distintas. Finalmente objetivou-se a caracterização dos hidrogéis obtidos por meio de ensaios termogravimétricos, difratométricos, espectrofotométricos e microscópicos. Todos os hidrogéis de fibroína de seda apresentaram alta resistência térmica, com presença predominante da conformação em folha-β da fibroína. Morfologicamente, os hidrogéis obtidos a partir de dispersões em LiCl:EtOH:H2O e CaCl2:EtOH:H2O apresentaram aspecto de rede enovelada, enquanto que os hidrogéis oriundos de dispersões em LiCl:H2O apresentaram estrutura lamelar. / The silk fibroin is a protein synthesized by Bombyx mori species, popularly known as silkworm silk. The Bombyx mori cocoon is composed of fibroin fibers and the sericin protein, which is responsible for joining the fibroin yarns. The fibroin is a quite versatile natural polymer and can be processed to form materials such as films, microspheres and hydrogels. Hydrogels are three-dimensional networks formed by macromolecules and capable of absorbing large quantities of water without losing their structural integrity. Due to biocompatibility, ability to mimic biological tissues, high water content and good diffusion properties of oxygen and nutrients, hydrogels are widely used in biomedical research. The fibroin is biodegradable, thermally stable, highly crystalline, flexible and tensile resistant. Besides, it is insoluble in water and in most organic solvents. The fibroin from Frison Extra and Meada 21 Denier silks was separated from the sericin by the degumming process, whereby the silk fibers were immersed in alkaline solutions and subjected to heating with subsequent dissolution and removal of sericin. Fibroin yarns were dispersed in various solutions: CaCl2:H2O; LiCl:H2O; and LiCl:EtOH:H2O. It was observed that according to the fibroin type and solvent solution used the time to achieve dispersion varied. Texture and rheology were determined for every sample after dispersion. All non-degummed samples had shown increased firmness and elastic module G\'. It was observed that the samples presented a wide behavior range, some that contained sericin or ethanol presented Newtonian behavior. Subsequently the samples were dialyzed to obtain the hydrogels and lyophilized. All samples (with exception of two) have formed hydrogels in a 24 hours period. The lyophilized hydrogels were analyzed by thermogravimetry, diffractometry, spectrophotometry and microscopy. All silk fibroin hydrogels presented high thermic resistance with β-sheet predominance. Morphologically, all hydrogels obtained from LiCl:EtOH:H2O and CaCl2:EtOH:H2O solutions had shown entangled aspect wile hydrogels from LiCl:H2O solutions had shown lamellar structures.

O açaí (Euterpe oleracea) é uma palmeira nativa do Brasil, distribuída por toda a bacia amazônica. Rico em ácidos graxos essenciais (principalmente o ácido oleico e o ácido linoleico), o óleo de açaí previne condições anormais da pele, como dermatites, escamações e ressecamento, e auxilia no processo de regeneração do tecido epitelial. Conhecendo-se os benefícios dos hidrogéis como curativos, esse trabalho objetivou desenvolver hidrogéis de poli(N-vinil-2- pirrolidona) (PVP) como um sistema de liberação de óleo de açaí para uso tópico em desordens cutâneas. Desconhecendo-se o comportamento do óleo de açaí frente à radiação, foi avaliada a composição de ácidos graxos do óleo antes e após ser submetido à radiação. Duas diferentes matrizes de hidrogel de PVP foram avaliadas quanto às suas características físicas e químicas por meio de ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro. As duas matrizes foram consideradas adequadas para serem utilizadas como sistema de liberação. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação do óleo de açaí nas matrizes de hidrogel de PVP e submetidos aos ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro, além dos ensaios de caracterização por microscopia eletrônica de varredura e irritação cutânea primária in vivo. Os dois dispositivos de hidrogel de PVP foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação por 24 h e o óleo de açaí liberado foi quantificado por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas, e se mostraram satisfatórios para compor um sistema de liberação de ativos. / Acaí (Euterpe oleracea) is a native palm of Brazil, distributed for the entire Amazonian basin. Rich in essentials fatty acids (mainly oleic acid and linoleic acid), acaí oil prevents abnormal conditions of the skin, as dermatitis and drying, and assists in the regeneration of the epidermis. The benefits of the hydrogels are known as dressings. The purpose of this study was to develop devices for controlled release of acaí oil on poly (N-vynil-2-pyrrolidone) (PVP) hydrogels. The behavior of the acai oil front to the radiation was evaluated by the composition of fatty acids of the oil before and after irradiation. Two different matrices of PVP hydrogel were evaluated physically and chemically through assays of swelling, gel fraction, mechanical proprieties and in vitro cytotoxicity. Both matrices were considered adjusted to be used as an active release system. The devices were obtained by acai oil immobilization in PVP hydrogel matrices, were also characterized through assays of sweeling, gel fraction, mechanical proprieties and in vitro cytotoxicity. Moreover, they were characterized by assays of scanning electron microscopy and in vivo primary cutaneous irritation. Both devices were submitted to assay of active release kinetics, and the acai oil was quantified by gas chromatography coupled with mass spectrometry. The devices showed to be satisfactory to compose a release system of actives.

O açaí (Euterpe oleracea) é uma palmeira nativa do Brasil, distribuída por toda a bacia amazônica. Rico em ácidos graxos essenciais (principalmente o ácido oleico e o ácido linoleico), o óleo de açaí previne condições anormais da pele, como dermatites, escamações e ressecamento, e auxilia no processo de regeneração do tecido epitelial. Conhecendo-se os benefícios dos hidrogéis como curativos, esse trabalho objetivou desenvolver hidrogéis de poli(N-vinil-2- pirrolidona) (PVP) como um sistema de liberação de óleo de açaí para uso tópico em desordens cutâneas. Desconhecendo-se o comportamento do óleo de açaí frente à radiação, foi avaliada a composição de ácidos graxos do óleo antes e após ser submetido à radiação. Duas diferentes matrizes de hidrogel de PVP foram avaliadas quanto às suas características físicas e químicas por meio de ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro. As duas matrizes foram consideradas adequadas para serem utilizadas como sistema de liberação. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação do óleo de açaí nas matrizes de hidrogel de PVP e submetidos aos ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro, além dos ensaios de caracterização por microscopia eletrônica de varredura e irritação cutânea primária in vivo. Os dois dispositivos de hidrogel de PVP foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação por 24 h e o óleo de açaí liberado foi quantificado por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas, e se mostraram satisfatórios para compor um sistema de liberação de ativos. / Acaí (Euterpe oleracea) is a native palm of Brazil, distributed for the entire Amazonian basin. Rich in essentials fatty acids (mainly oleic acid and linoleic acid), acaí oil prevents abnormal conditions of the skin, as dermatitis and drying, and assists in the regeneration of the epidermis. The benefits of the hydrogels are known as dressings. The purpose of this study was to develop devices for controlled release of acaí oil on poly (N-vynil-2-pyrrolidone) (PVP) hydrogels. The behavior of the acai oil front to the radiation was evaluated by the composition of fatty acids of the oil before and after irradiation. Two different matrices of PVP hydrogel were evaluated physically and chemically through assays of swelling, gel fraction, mechanical proprieties and in vitro cytotoxicity. Both matrices were considered adjusted to be used as an active release system. The devices were obtained by acai oil immobilization in PVP hydrogel matrices, were also characterized through assays of sweeling, gel fraction, mechanical proprieties and in vitro cytotoxicity. Moreover, they were characterized by assays of scanning electron microscopy and in vivo primary cutaneous irritation. Both devices were submitted to assay of active release kinetics, and the acai oil was quantified by gas chromatography coupled with mass spectrometry. The devices showed to be satisfactory to compose a release system of actives.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327996.pdf: 6034214 bytes, checksum: 740bb28429f0b1e03fedd67770eaf1b0 (MD5) Previous issue date: 2014 / A Aloe vera, popularmente denominada babosa no Brasil, é uma planta originária da África, utilizada por culturas antigas do Mediterrâneo e do Egito devido às suas propriedades terapêuticas e medicinais. O extrato do parênquima de reserva desta planta, denominado gel de A. vera, apresenta ampla gama de compostos que possuem atividades farmacológicas de interesse medicinal. A incorporação de porções de A. vera no desenvolvimento de novos materiais, como a celulose bacteriana (CB), promove alterações morfológicas, mecânicas e químicas de grande interesse para engenharia tecidual e na produção de novas classes de dispositivos biomédicos. Na produção dos hidrogéis celulose bacteriana e A. vera, o meio de cultura da bactéria Gluconacetobacter hansenii foi formulado com três porções de A. vera, variando as concentrações de 20%, 40%, 60%, 80% a 100% (v/v). Apenas as formulações de 20%, 40% e 60% (v/v), das três porções, produziram com sucesso materiais com características distintas e singulares de microestrutura, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV); de propriedades mecânicas, químicas, avaliadas qualitativamente por espectroscopia de infravermelho por refletância total atenuada (FTIR-ATR); e também foram caracterizadas quanto à capacidade de absorção de água e cristalinidade. Além disso, células de fibroblastos da linhagem L929, foram semeadas sobre os materiais para avaliação da citotoxicidade, adesão e morfologia celular em função do tempo. Os fibroblastos permaneceram viáveis em até 48 horas de cultura em todos os hidrogéis desenvolvidos e apresentaram morfologia alongada e melhor aderência nas membranas formuladas com 60% das três porções. Os materiais formulados com 60% de A. vera na celulose bacteriana se mostraram plataformas promissoras para o desenvolvimento de dispositivos para regeneração de pele.<br> / Abstract : Aloe vera, usually known in Brazil as "babosa", originary plant from Africa, was used by ancient cultures of the Mediterranean and Egypt due to therapeutic and medicinal properties. The parenchyma reserve extract of this plant, called A. vera gel, presents a wide range of compounds which has pharmacological activities of medicinal interests. The incorporation of A. vera portions in development of new materials, such as bacterial cellulose (BC), promotes morphological, chemical and mechanical changes of great interests for tissue engineering and production of new classes of biomedical devices. In the production of bacteria cellulose and A. vera hydrogels, the culture medium of the bacteria Gluconacetobacter hansenii was formulated with three portions A. vera, raging the concentrations from 20%, 40 %, 60 %, 80% to 100% (v/v). Only formulations of 20 % , 40 % and 60 % (v/v), for three portions, produced successfully materials with distinct and unique characteristics of microstructure; characterized by scanning electron microscopy (SEM); mechanical and chemical properties; evaluated qualitatively by infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (FTIR-ATR), and were also characterized by their ability to absorb water and crystallinity. Moreover, fibroblast cells of the L929 strain were seeded on the material to evaluate cytotoxicity, cell adhesion and morphology as a function of time. Fibroblasts remained viable for up to 48 hours of culture, in all developed hydrogels, and showed elongated morphology and better adhesion on the membranes formulated with 60 % of the three portions. The materials formulated with 60% of A. vera into bacterial cellulose proved are promising scaffold for the development of new devices for skin regeneration.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-30Bitstream added on 2014-06-13T19:53:12Z : No. of bitstreams: 1 campos_fs_me_arafcf.pdf: 532601 bytes, checksum: 9fe71fde77ba94b50f7ca2408438a7c7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A esquistossomose é um sério problema de saúde pública nos países tropicais. No Brasil, é causado pelo Schistossoma mansoni. O tratamento é feito com praziquantel, o qual é eficaz contra todas as espécies importantes de esquistossomos, que afetam os seres humanos, apesar de sua alta permeabilidade no Trato Gastrointestinal (TGI). Este fármaco tem solubilidade muito baixa em água, que pode limitar a sua absorção. Devido a essa limitação, a biodisponibilidade do PZQ é muito baixa e seu aumento é um aspecto importante e desafiador no desenvolvimento de formulações. O desenvolvimento de sistemas de liberação de fármacos tem sido muito utilizada no intuito de solucionar a necessidade de melhora de biodisponibilidade de fármacos. Os sistemas de liberação de fármacos permitem uma maior eficácia dos fármacos com a redução das doses e de sua freqüência de administração e redução dos efeitos adversos; aumentando a adesão aos tratamentos por parte dos pacientes. Muitas dessas estratégias estão sendo focadas nos sistemas matriciais poliméricos como, por exemplo, os hidrogéis, os quais são amplamente estudados por prolongarem a liberação dos fármacos. O dextrano é um polissacarídeo, que é altamente hidrofílico, atóxico, seguro, estável, biocompatível e biodegradável. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de hidrogéis, utilizando dextrano com massas moleculares de 70kDa e 148kDa, e o praziquantel como fármaco-modelo. Os hidrogéis foram preparados e obtidos misturando dextrano e praziquantel em proporções fármaco:polímero de 1:0,5 e 1:1 em sistemas solventes com diferentes valores de constantes dielétricas, os quais foram secas em evaporador rotativo. As propriedades biofarmacêuticas, tais como solubilidade... / Schistosomiasis is a serious problem of public health in tropical countries. In Brazil, it is caused by Schistosoma mansoni. The treatment is done with praziquantel which is effective against all important schistosomiasis species, which affect the human being, in spite of its high permeability in Gastrointestinal Tract (TGI). This drug has very poorly water solubility, that could limiting its absorption. Due to this limitation, PZQ’s bioavailability is very low and your increase is a challenging and an important aspect for the development of formulations. Development of drug release systems has been very used in order to solve the need of improvement of bioavailability of poorly water soluble drugs. Drug release systems allow for greater effectiveness of drugs by reducing their doses and frequency of administration and reduction of adverse effects; increasing adherence to treatments by patients. Many of these strategies have been focused in polymeric matrix systems such as, the hydrogels, which have been widely studied prolong the release of the drug. Dextran is a polysaccharide that is highly hydrophilic, non toxic, safe, stable, biocompatible and biodegradable. The objective of this work is the development of hydrogels, using dextran with molecular weight of 70kDa and 148kDa, and praziquantel as de drug-like model. Hydrogels were prepared and obtained mixing dextran and praziquantel in proportions drug:polymer of 1:0,5 and 1:1 in solvent systems with different values of dielectric constants, which were dried in rotary evaporator. Biopharmaceutical properties, such as solubility and dissolution rate, were analyzed in the design of hydrogels. Characterization assays were performed swelling test, IR spectroscopy and DSC. The tests of swelling rate showed that the hydrogels swell slowly, but faster than the free polymer... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SENNA_Andre_2011.pdf: 1826904 bytes, checksum: 30be7d61c023a864aff093459abf9353 (MD5) Previous issue date: 2011-03-15 / This paper reports the synthesis of gels derived from cellulose acetate, degree of substitution (DS) 2.5, through by esterification and crosslinking reactions between hydroxyl groups and acid dianhydride benzene- 1, 2, 4, 5-tetracarboxilic (PMDA). After the synthesis of gels, they carried out as substrates for adsorption of Cu+2. The characterizations were performed using the techniques: TGA Analysis spectroscopy infrared (FTIR), back titration to determine the degree of substitution (GS) of cellulose acetate and atomic force microscopy (AFM). The gels were synthesized with the stoichiometric following ratios (PMDA/OH): 1:1, 1:1.5, 1:3 and 3:1. Confirmation of the esterification reaction was possible by analysis of FTIR and TGA and confirmation of the adsorption of copper ions was possible through the analysis of TGA where it was observed by comparing the curves of the gels without copper ions adsorbed to the curves of the gels with copper ions adsorbed. Was obtained by an adsorption isotherm of copper ions based on the Langmuir model. The results of determination of cross-links through the theory of Flory-Rehner showed that the crosslink density was higher in the gel synthesized with excess PMDA and lower in the gel synthesized with 1 mol of PMDA stoichiometry: 3 mol of free OH. / Neste trabalho foram realizadas sínteses de géis derivados de acetato de celulose com grau de substituição (GS) 2,5 por intermédio de reações de esterificação e reticulação entre grupos hidroxílicos e o dianidrido do ácido 1,2,4,5-benzenotetracarboxílico (PMDA). Após a síntese dos géis, os mesmos foram estudados como substrato para adsorção de íons Cu+2. As caracterizações do acetato de celulose e seus derivados foram realizados através das técnicas: TGA (Análise termogravimétrica), espectroscospia na região do infravermelho, retro titulação (conhecida como titulação de retorno) para determinar o grau de substituição (GS) do acetato de celulose e microscopia de força atômica (AFM). Os géis foram sintetizados com as razões molares PMDA/grupos OH: 1:1, 1:1.5, 1:3 e 3:1. A confirmação da reação de esterificação foi possível através das análises da espectroscopia na região do infravermelho e TGA e a confirmação da adsorção de íons cobre foi possível através da análise de TGA, onde foi possível evidenciar através da comparação das curvas dos géis sem íons cobre adsorvidos com as curvas dos géis com íons cobre adsorvidos. Foi obtida uma isoterma de adsorção de íons cobre baseados no modelo de Langmuir. Os resultados da determinação de ligações cruzadas através da teoria de Flory-Rehner mostraram que a densidade de ligações cruzadas foi maior no gel sintetizado com excesso de PMDA e menor no gel sintetizado com estequiometria 1 mol de PMDA : 3 mol de OH .

Este trabalho teve como principal objetivo produzir membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana com propriedades físico-químicas e mecânicas adequadas para aplicações em Engenharia de Tecidos. Para isso, quitosanas com diferentes graus de acetilação (4,0%&lt;GA&lt;40%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (Mv&gt;750.000 g.mol-1) foram produzidas através da aplicação de processos consecutivos de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (DAIUS) à beta-quitina extraída de gládios de lulas Doryteuthis spp. A carboximetilação de quitosana extensivamente desacetilada (Qs-3; GA=4%) foi realizada pela reação com ácido monocloroacético em meio isopropanol/solução aquosa de NaOH, gerando a amostra CMQs-0 (GS&asymp;0,98; Mv&asymp;190.000 g.mol-1). A irradiação de ultrassom de alta intensidade foi empregada para tratar solução aquosa de CMQs-0 durante 1 h e 3 h, resultando nas amostras CMQs-1 (Mv&asymp;94.000 g.mol-1) e CMQs-3 (Mv&asymp;43.000 g.mol-1), respectivamente. Para a produção de membranas reticuladas, genipina foi adicionada em diferentes concentrações (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) às soluções aquosas das CMQs, que foram vertidas em placas de Petri e a reação de reticulação procedeu por 24 h. Em seguida, as membranas reticuladas (M-CMQs) foram liofilizadas, neutralizadas, lavadas e liofilizadas novamente, resultando em nove amostras, que foram caracterizadas quanto ao grau médio de reticulação (GR), grau médio de hidratação (GH), morfologia, propriedades mecânicas e quanto à susceptibilidade à degradação por lisozima. O grau médio de reticulação (GR) foi tanto maior quanto maior a concentração de genipina empregada na reação, variando de GR&asymp;3,3% (M-CMQs-01) a GR&asymp;17,8% (M-CMQs-35). As análises de MEV revelaram que as membranas reticuladas M-CMQs são estruturas porosas que apresentam maior densidade de poros aparentes quanto maiores os valores de Mve GR. Entretanto, as membranas preparadas a partir de CMQs de elevada massa molar (Mv&gt;94.000 g.mol-1) e pouco reticuladas (GR&lt;10%), apresentaram propriedades mecânicas superiores em termos de resistência máxima à tração (&gt;170 kPa) e elongação máxima à ruptura (&gt;40%). Por outro lado, as membranas mais susceptíveis à degradação enzimática foram aquelas preparadas a partir de CMQs de baixa massa molar (Mv&asymp;43.000 g.mol-1) e que exibiram baixos graus de reticulação (GR&lt;11%). Hidrogéis estáveis de quitosana sem o uso de qualquer agente de reticulação externo foram produzidos a partir da gelificação de soluções aquosas de quitosana com solução de NaOH ou vapor de NH3. Os hidrogéis produzidos a partir de soluções de quitosana de elevada massa molar média ponderal (Mw&asymp;640.000 g.mol-1) e extensivamente desacetilada (DA&asymp;2,8%) em concentrações poliméricas acima 2,0%, exibiram melhores propriedades mecânicas com o aumento da concentração polimérica, devido à formação de numerosos emaranhamentos físicos das cadeias poliméricas em solução. Os resultados mostram que as propriedades físico-químicas e mecânicas dos hidrogéis de quitosana podem ser controladas variando a concentração do polímero e o processo de gelificação. A avaliação biológica de tais hidrogéis para a regeneração de miocárdio infartado de ratos revelou que os hidrogéis de quitosana preparados a partir de soluções de polímero a 1,5% foram perfeitamente incorporados sobre a superfície do epicárdio do coração e apresentaram degradação parcial acompanhada por infiltração de células mononucleares. / The aim of this study was to produce and characterize porous membranes of carboxymethylchitosan and chitosan-based hydrogel with physicochemical and mechanical properties appropriate for applications in tissue engineering. For this, chitosans with different degrees of acetylation (4,0%&lt;GA&lt;40%) and high viscosity average molecular weight (Mv&gt;750.000 g.mol-1) were produced by application of consecutive processes of ultrasound-assisted deacetylation (USAD) of the beta-chitin extracted from squid pens (Doryteuthis spp.). The carboxymethylation of extensively deacetylated chitosan (Qs-3; DA=4%) was carried out by reaction with monochloroacetic acid in isopropanol/aqueous NaOH, producing CMQs-0 sample (GS&asymp;0,98; Mv&asymp;190.000 g.mol-1). The ultrasonic irradiation was employed to depolymerize the CMQs-0 samples by irradiation for 1 h and 3 h, resulting in CMQs-1 samples (Mv&asymp;94.000 g.mol-1) and CMQs-3 (Mv&asymp;43.000 g.mol-1), respectively. For the production of crosslinked membranes, genipin was added at different concentrations (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) in the aqueous solutions of CMQs, which were poured into Petri dishes and the crosslinking reaction proceeded for 24 h. Then, the crosslinked membranes (M-CMQs) were lyophilized, neutralized, washed, and lyophilized again resulting in nine samples which were characterized by crosslinking degree (CrD), swelling ration (SR), morphology, mechanical properties and the susceptibility to enzymatic degradation by lysozyme. The crosslinking degree (CrD) increased with increasing concentration of genipin used in the reaction, varying from CrD&asymp;3.3% (M-CMQs-01) to CrD&asymp;17.8% (M-CMQs-35). The SEM analysis showed that the crosslinked membranes M-CMQs are porous structures that have a higher apparent pores density with increasing values of Mv and CrD. However, the membranes prepared from high molecular weight CMQs (Mv&gt;94.000 g.mol-1) and low crosslinked (GR&lt;10%) showed superior mechanical properties in terms of ultimate tensile strength (&gt;170 kPa) and maximum elongation at break (&gt;40%). However, the more susceptible membrane to enzymatic degradation was prepared from low molecular weight CMQs (Mv&asymp;43.000 g.mol-1) and low cross-linking degrees (GR&lt;11%). Stable chitosan hydrogels without any external crosslinking agent was successfully achieved by inducing the gelation of a viscous chitosan solution with aqueous NaOH or gaseous NH3. The hydrogels produced from high molecular weight (Mw&asymp;640.000 g.mol-1) and extensively deacetylated chitosan (DA&asymp;2,8%) at polymer concentrations above &asymp;2.0% exhibited improved mechanical properties due to the increase of the chain entanglements and intermolecular junctions. The results also show that the physicochemical and mechanical properties of chitosan hydrogels can be controlled by varying their polymer concentration and by controlling the gelation kinetics, i.e. by using different gelation routes. The biological evaluation of such hydrogels for regeneration of infarcted myocardium revealed that chitosan hydrogels prepared from 1.5% polymer solutions was perfectly incorporated onto the epicardial surface of the heart and presented partial degradation accompanied by mononuclear cell infiltration.

A fibroína de seda é uma proteína sintetizada pela espécie Bombyx mori, popularmente conhecida como bicho-da-seda. O casulo de Bombyx mori é composto por fibras de fibroína e pela sericina, responsável por unir os fios de fibroína. A fibroína é um polímero natural bastante versátil e pode ser processada de maneira a formar materiais como filmes, microesferas e hidrogéis. Os hidrogéis são redes tridimensionais formadas por macromoléculas e capazes de absorver grande quantidade de água sem perder sua integridade estrutural. Devido à características como biocompatibilidade, elevado teor de água e boas propriedades de difusão de oxigênio e nutrientes, os hidrogéis são amplamente utilizados em pesquisa biomédica. A fibroína é biodegradável, termicamente estável, altamente cristalina, flexível, resistente à tração, além de insolúvel em água e na maioria dos solventes orgânicos. A fibroína derivada das sedas Frison Extra e Meada 21 Denier foi separada da sericina pelo processo de degomagem, onde as fibras de seda foram imersas em soluções alcalinas e submetidas à aquecimento com posterior remoção de sericina. Os fios de fibroína foram dispersos nas soluções de CaCl2:H2O, LiCl:H2O e LiCl:EtOH:H2O. Diferenças nos tempos de dispersão para amostras distintas degomadas ou não foram observadas, bem como para cada um dos sistemas salino/solvente empregados. Após o processo de dispersão da fibroína as dispersões obtidas foram caracterizadas quanto à textura e reologia. As amostras não degomadas apresentaram maior firmeza e aumento do módulo elástico G\'. Algumas amostras contendo sericina ou etanol apresentaram comportamento newtoniano. Em uma segunda etapa, as amostras foram dialisadas para a produção do hidrogel e em seguida liofilizadas. Não houveram diferenças entre os tempos de gelificação para amostras distintas. Finalmente objetivou-se a caracterização dos hidrogéis obtidos por meio de ensaios termogravimétricos, difratométricos, espectrofotométricos e microscópicos. Todos os hidrogéis de fibroína de seda apresentaram alta resistência térmica, com presença predominante da conformação em folha-&#946; da fibroína. Morfologicamente, os hidrogéis obtidos a partir de dispersões em LiCl:EtOH:H2O e CaCl2:EtOH:H2O apresentaram aspecto de rede enovelada, enquanto que os hidrogéis oriundos de dispersões em LiCl:H2O apresentaram estrutura lamelar. / The silk fibroin is a protein synthesized by Bombyx mori species, popularly known as silkworm silk. The Bombyx mori cocoon is composed of fibroin fibers and the sericin protein, which is responsible for joining the fibroin yarns. The fibroin is a quite versatile natural polymer and can be processed to form materials such as films, microspheres and hydrogels. Hydrogels are three-dimensional networks formed by macromolecules and capable of absorbing large quantities of water without losing their structural integrity. Due to biocompatibility, ability to mimic biological tissues, high water content and good diffusion properties of oxygen and nutrients, hydrogels are widely used in biomedical research. The fibroin is biodegradable, thermally stable, highly crystalline, flexible and tensile resistant. Besides, it is insoluble in water and in most organic solvents. The fibroin from Frison Extra and Meada 21 Denier silks was separated from the sericin by the degumming process, whereby the silk fibers were immersed in alkaline solutions and subjected to heating with subsequent dissolution and removal of sericin. Fibroin yarns were dispersed in various solutions: CaCl2:H2O; LiCl:H2O; and LiCl:EtOH:H2O. It was observed that according to the fibroin type and solvent solution used the time to achieve dispersion varied. Texture and rheology were determined for every sample after dispersion. All non-degummed samples had shown increased firmness and elastic module G\'. It was observed that the samples presented a wide behavior range, some that contained sericin or ethanol presented Newtonian behavior. Subsequently the samples were dialyzed to obtain the hydrogels and lyophilized. All samples (with exception of two) have formed hydrogels in a 24 hours period. The lyophilized hydrogels were analyzed by thermogravimetry, diffractometry, spectrophotometry and microscopy. All silk fibroin hydrogels presented high thermic resistance with &#946;-sheet predominance. Morphologically, all hydrogels obtained from LiCl:EtOH:H2O and CaCl2:EtOH:H2O solutions had shown entangled aspect wile hydrogels from LiCl:H2O solutions had shown lamellar structures.