JÚNIOR,G.A.M. Esferas de goma do cajueiro e quitosana para liberação de fármacos . 2007. 82 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências , Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-28T19:32:58Z No. of bitstreams: 1 2007_dis Gui_Júnior.pdf: 2535194 bytes, checksum: a2e8170f86979f3b8d57bd4fd77f544a (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-29T14:35:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis Gui_Júnior.pdf: 2535194 bytes, checksum: a2e8170f86979f3b8d57bd4fd77f544a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-29T14:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis Gui_Júnior.pdf: 2535194 bytes, checksum: a2e8170f86979f3b8d57bd4fd77f544a (MD5) Previous issue date: 2007-09-14 / Cashew gum based beads were produced through interpenetrating polymer networks and polyelectrolyte complexation techniques. Beads of chitosan (CH) and cashew gum (CG)/CH were further crosslinked with genipin obtained from “genipapo” fruits. This crosslinking agent was characterized by proton and carbon nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. Beads of CH and CH/CG were doped with sodium diclofenac and characterized by Fourier Transform Infrared spectroscopy and Electron Microscopy. Beads degree of swelling and the drug release kinetics were also determined. It was found that CH/CG beads contained up to 83 % CG and maximum swelling occurred at pH 1.2. The higher the crosslinking density, the lower were the swelling degree and the diffusion coefficient. Moreover, drug release was also found to decrease with increasing crosslinking density and no drug release occurred at pH 7.4 for CH/CG beads crosslinked with genipin, although non-crossliked bead did release the drug at that pH. CH/CG beads drug release was found to follow a non-Fickian mechanism. Polyelectrolyte complexes of chitosan and carboxymethylated cashew gum (CCM) in beads form were also investigated regarding the effects of molar mass and degree of substitution of CCM on the swelling degree and on bovine serum albumin (BSA) release. Data obtained revealed that both of molar mass and degree of substitution affect beads swelling degree and water diffusion coefficient / Esferas à base de goma do cajueiro foram produzidas utilizando como técnicas a formação de redes interpenetradas e a complexação polieletrolítica. Esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) sintetizadas via formação de redes interpenetradas foram reticuladas com genipina. A genipina foi isolada a partir do fruto do jenipapo e caracterizada por espectroscopia de infravermelho e RMN de 1H e 13C. As esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) reticuladas com genipina foram caracterizadas por: ensaio de intumescimento, ensaio de liberação, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Pelo método do açúcar total verificou-se que 83% da goma foi incorporada às esferas. Os ensaios de intumescimento indicam que as esferas de QT/GC reticuladas têm intumescimento máximo em pH 1,2. O aumento da concentração da genipina na reticulação das esferas faz com que ocorra uma diminuição na taxa de intumescimento devido ao aumento do grau de reticulação. O coeficiente de difusão diminui com o aumento da densidade de reticulação para as esferas de QT e QT/GC. Nos ensaios de liberação constatou-se que em tampão pH 7,4 que as esferas sem reticulação são capazes de intumescer e liberar o fármaco (diclofenaco de sódio), porem não ocorreu liberação de fármaco em esferas de QT/GC reticuladas com genipina neste meio. As esferas de QT/GC reticuladas com genipina liberam diclofenaco de sódio em solução de pH 1,2 e a liberação do fármaco é inversamente proporcional à concentração de agente reticulante. A liberação de fármaco em esferas QT/GC ocorre por um mecanismo não Fickiano. Complexos polieletrolíticos de quitosana e goma do cajueiro carboximetilada (CCM) na forma de esferas também foram estudadas avaliando-se o efeito da massa molar da quitosana e do grau de substituição (GS) da goma do cajueiro carboximetilada no grau de intumescimento e liberação de albumina sérica bovina (BSA). A massa molar da quitosana e o GS da goma carboximetilada influenciam a cinética de intumescimento e o coeficiente de difusão de água nas esferas. Entretanto, na liberação do fármaco o fator mais importante na modulação da liberação é o grau de substituição da goma carboximetilada

MAGALHÃES JÚNIOR, Guilherme Augusto. Esferas de goma do cajueiro e quitosana para liberação de fármacos. 2007. 98 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2007. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-07T17:48:50Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_gamagalhaesjunior.pdf: 2806397 bytes, checksum: ecc1ce90d7203c38944d44888d276ba9 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-06-21T17:27:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_gamagalhaesjunior.pdf: 2806397 bytes, checksum: ecc1ce90d7203c38944d44888d276ba9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T17:27:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_gamagalhaesjunior.pdf: 2806397 bytes, checksum: ecc1ce90d7203c38944d44888d276ba9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Cashew gum based beads were produced through interpenetrating polymer networks and polyelectrolyte complexation techniques. Beads of chitosan (CH) and cashew gum (CG)/CH were further crosslinked with genipin obtained from “genipapo” fruits. This crosslinking agent was characterized by proton and carbon nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. Beads of CH and CH/CG were doped with sodium diclofenac and characterized by Fourier Transform Infrared spectroscopy and Electron Microscopy. Beads degree of swelling and the drug release kinetics were also determined. It was found that CH/CG beads contained up to 83 % CG and maximum swelling occurred at pH 1.2. The higher the crosslinking density, the lower were the swelling degree and the diffusion coefficient. Moreover, drug release was also found to decrease with increasing crosslinking density and no drug release occurred at pH 7.4 for CH/CG beads crosslinked with genipin, although non-crossliked bead did release the drug at that pH. CH/CG beads drug release was found to follow a non-Fickian mechanism. Polyelectrolyte complexes of chitosan and carboxymethylated cashew gum (CCM) in beads form were also investigated regarding the effects of molar mass and degree of substitution of CCM on the swelling degree and on bovine serum albumin (BSA) release. Data obtained revealed that both of molar mass and degree of substitution affect beads swelling degree and water diffusion coefficient. / Esferas à base de goma do cajueiro foram produzidas utilizando como técnicas a formação de redes interpenetradas e a complexação polieletrolítica. Esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) sintetizadas via formação de redes interpenetradas foram reticuladas com genipina. A genipina foi isolada a partir do fruto do jenipapo e caracterizada por espectroscopia de infravermelho e RMN de 1H e 13C. As esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) reticuladas com genipina foram caracterizadas por: ensaio de intumescimento, ensaio de liberação, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Pelo método do açúcar total verificou-se que 83% da goma foi incorporada às esferas. Os ensaios de intumescimento indicam que as esferas de QT/GC reticuladas têm intumescimento máximo em pH 1,2. O aumento da concentração da genipina na reticulação das esferas faz com que ocorra uma diminuição na taxa de intumescimento devido ao aumento do grau de reticulação. O coeficiente de difusão diminui com o aumento da densidade de reticulação para as esferas de QT e QT/GC. Nos ensaios de liberação constatou-se que em tampão pH 7,4 que as esferas sem reticulação são capazes de intumescer e liberar o fármaco (diclofenaco de sódio), porem não ocorreu liberação de fármaco em esferas de QT/GC reticuladas com genipina neste meio. As esferas de QT/GC reticuladas com genipina liberam diclofenaco de sódio em solução de pH 1,2 e a liberação do fármaco é inversamente proporcional à concentração de agente reticulante. A liberação de fármaco em esferas QT/GC ocorre por um mecanismo não Fickiano. Complexos polieletrolíticos de quitosana e goma do cajueiro carboximetilada (CCM) na forma de esferas também foram estudadas avaliando-se o efeito da massa molar da quitosana e do grau de substituição (GS) da goma do cajueiro carboximetilada no grau de intumescimento e liberação de albumina sérica bovina (BSA). A massa molar da quitosana e o GS da goma carboximetilada influenciam a cinética de intumescimento e o coeficiente de difusão de água nas esferas. Entretanto, na liberação do fármaco o fator mais importante na modulação da liberação é o grau de substituição da goma carboximetilada.

O presente estudo avaliou, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), a capacidade de limpeza e as alterações da superfície dentinária após diferentes tratamentos. Foram utilizados 32 incisivos bovinos, dos quais obteve-se uma amostra de dentina do terço médio radicular de cada espécime. Inicialmente as 32 amostras foram analisadas em FT-IR após os seguintes tratamentos: dentina normal, sem tratamento (T1); NaOCl 2,5% por 5´ (T2). Os espécimes foram, então, distribuídos em quatro agrupamentos conforme tratamento com soluções (n=8): T3- EDTA 15%; T4- quitosana 1% diluída em ácido acético 1% + genipina 0,06%; T5- quitosana 1% diluída em ácido acético 1% + EDTA 15% + genipina 0,06%; T6- quitosana 1% diluído em EDTA 5% + genipina 0,06%. Os dados referentes a relação amidaIII/fosfato de cada tratamento foi submetida ao teste ANOVA, com dados vinculados seguido do teste de Tukey (p<0,001). Para a avaliação em MEV, após biomecânica de 8 raízes bovinas com limas rotatórias e NaOCl 2,5%, as mesmas foram distribuídas em 4 grupos (n=2), conforme irrigação final. As soluções utilizadas em G1, G2 G3 e G4 foram, respectivamente, as mesmas empregadas em T3, T4, T5 e T6, com volume de 1mL por 5´. Foram obtidas 6 fotomicrografias do terço médio radicular de cada espécime para análise da capacidade de limpeza e da deposição de quitosana/genipina sobre a superfície dentinária. Os resultados mostraram não haver diferença na porcentagem da razão amidaIII/fosfato entre T1 e T2. Houve diferença significante entre a porcentagem da razão amidaIII/fosfato de T3, T4, T5 e T6 em relação à T1. A porcentagem da razão amidaIII/fosfato foi significantemente menor para T4 em relação a T3, T5 e T6. Todos os grupos, com exceção de G2, removeram a camada de smear. Observou-se deposição de quitosana/genipina sobre a dentina do G3 e G4. Dentre os tratamentos propostos, o uso de quitosana solubilizada em EDTA associada à genipina removeu a camada de smear sem erudir o tecido, além de evidenciar a presença de aglomerado de quitosana/genipina sobre a superfície dentinária. / The present study evaluated, by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis, the cleaning ability and the changes of the dentin surface after different treatments. Thirty-two bovine incisors were used, from which a dentin sample was obtained from the middle third of each specimen. Initially the 32 samples were analyzed in FT-IR after the following treatments: normal dentin, without treatment (T1); NaOCl 2.5% by 5\' (T2). The specimens were then distributed into four groups according to treatment with solutions (n = 8): T3- EDTA 15%; T4- chitosan 1% diluted in acetic acid 1% + genipine 0.06%; T5- chitosan 1% diluted in acetic acid 1% + EDTA 15% + genipine 0.06%; T6 chitosan 1% diluted in 5% EDTA + 0.06% genipine. The data concerning the amideIII / phosphate ratio of each treatment was submitted to the ANOVA test, with bound data followed by the Tukey test (p <0.001). For evaluation in SEM, after biomechanics of 8 bovine roots with rotating files and 2.5% NaOCl, they were distributed in 4 groups (n = 2), according to final irrigation. The solutions used in G1, G2, G3 and G4 were, respectively, the same as those employed in T3, T4, T5 and T6, with a volume of 1mL per 5\'. Six photomicrographs of the root mean third of each specimen were obtained for analysis of the cleaning capacity and chitosan/genipine deposition on the dentin surface. The results showed no difference in the percentage of the amide III/phosphate ratio between T1 and T2. There was a significant difference between the percentage of amide III/phosphate ratio of T3, T4, T5 and T6 in relation to T1. The percentage of the amide III/phosphate ratio was significantly lower for T4 compared to T3, T5 and T6. All groups, except for G2, removed the smear layer. Chitosan/genipine deposition was observed on G3 and G4 dentin. Among the proposed treatments, the use of chitosan solubilized in EDTA associated to genipine removed the smear layer without erode the tissue, besides evidencing the presence of agglomerate of chitosan/genipine on the dentin surface.

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.

O presente estudo avaliou, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), a capacidade de limpeza e as alterações da superfície dentinária após diferentes tratamentos. Foram utilizados 32 incisivos bovinos, dos quais obteve-se uma amostra de dentina do terço médio radicular de cada espécime. Inicialmente as 32 amostras foram analisadas em FT-IR após os seguintes tratamentos: dentina normal, sem tratamento (T1); NaOCl 2,5% por 5´ (T2). Os espécimes foram, então, distribuídos em quatro agrupamentos conforme tratamento com soluções (n=8): T3- EDTA 15%; T4- quitosana 1% diluída em ácido acético 1% + genipina 0,06%; T5- quitosana 1% diluída em ácido acético 1% + EDTA 15% + genipina 0,06%; T6- quitosana 1% diluído em EDTA 5% + genipina 0,06%. Os dados referentes a relação amidaIII/fosfato de cada tratamento foi submetida ao teste ANOVA, com dados vinculados seguido do teste de Tukey (p<0,001). Para a avaliação em MEV, após biomecânica de 8 raízes bovinas com limas rotatórias e NaOCl 2,5%, as mesmas foram distribuídas em 4 grupos (n=2), conforme irrigação final. As soluções utilizadas em G1, G2 G3 e G4 foram, respectivamente, as mesmas empregadas em T3, T4, T5 e T6, com volume de 1mL por 5´. Foram obtidas 6 fotomicrografias do terço médio radicular de cada espécime para análise da capacidade de limpeza e da deposição de quitosana/genipina sobre a superfície dentinária. Os resultados mostraram não haver diferença na porcentagem da razão amidaIII/fosfato entre T1 e T2. Houve diferença significante entre a porcentagem da razão amidaIII/fosfato de T3, T4, T5 e T6 em relação à T1. A porcentagem da razão amidaIII/fosfato foi significantemente menor para T4 em relação a T3, T5 e T6. Todos os grupos, com exceção de G2, removeram a camada de smear. Observou-se deposição de quitosana/genipina sobre a dentina do G3 e G4. Dentre os tratamentos propostos, o uso de quitosana solubilizada em EDTA associada à genipina removeu a camada de smear sem erudir o tecido, além de evidenciar a presença de aglomerado de quitosana/genipina sobre a superfície dentinária. / The present study evaluated, by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis, the cleaning ability and the changes of the dentin surface after different treatments. Thirty-two bovine incisors were used, from which a dentin sample was obtained from the middle third of each specimen. Initially the 32 samples were analyzed in FT-IR after the following treatments: normal dentin, without treatment (T1); NaOCl 2.5% by 5\' (T2). The specimens were then distributed into four groups according to treatment with solutions (n = 8): T3- EDTA 15%; T4- chitosan 1% diluted in acetic acid 1% + genipine 0.06%; T5- chitosan 1% diluted in acetic acid 1% + EDTA 15% + genipine 0.06%; T6 chitosan 1% diluted in 5% EDTA + 0.06% genipine. The data concerning the amideIII / phosphate ratio of each treatment was submitted to the ANOVA test, with bound data followed by the Tukey test (p <0.001). For evaluation in SEM, after biomechanics of 8 bovine roots with rotating files and 2.5% NaOCl, they were distributed in 4 groups (n = 2), according to final irrigation. The solutions used in G1, G2, G3 and G4 were, respectively, the same as those employed in T3, T4, T5 and T6, with a volume of 1mL per 5\'. Six photomicrographs of the root mean third of each specimen were obtained for analysis of the cleaning capacity and chitosan/genipine deposition on the dentin surface. The results showed no difference in the percentage of the amide III/phosphate ratio between T1 and T2. There was a significant difference between the percentage of amide III/phosphate ratio of T3, T4, T5 and T6 in relation to T1. The percentage of the amide III/phosphate ratio was significantly lower for T4 compared to T3, T5 and T6. All groups, except for G2, removed the smear layer. Chitosan/genipine deposition was observed on G3 and G4 dentin. Among the proposed treatments, the use of chitosan solubilized in EDTA associated to genipine removed the smear layer without erode the tissue, besides evidencing the presence of agglomerate of chitosan/genipine on the dentin surface.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-25T22:57:38Z No. of bitstreams: 1 GabrielaDinizFonseca_DISSERT.pdf: 1765873 bytes, checksum: 5a2297e7f8e6f38144397041114ffaff (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-27T23:04:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GabrielaDinizFonseca_DISSERT.pdf: 1765873 bytes, checksum: 5a2297e7f8e6f38144397041114ffaff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T23:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielaDinizFonseca_DISSERT.pdf: 1765873 bytes, checksum: 5a2297e7f8e6f38144397041114ffaff (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / A quitosana ? um co-pol?mero biocompat?vel e biodegrad?vel amplamente usado em sistemas de libera??o de f?rmacos. A co-reticula??o da quitosana com sulfato de s?dio e genipina para forma??o de sistemas particulados ? capaz de tornar estes mais resistentes ao pH ?cido e modificar a cin?tica de libera??o de f?rmacos para a via oral. A triancinolona ? um glicocortic?ide de ampla aplica??o terap?utica por suas a??es antiinflamat?ria e imunossupressora. Os sistemas particulados foram preparados por co-reticula??o e caracterizadas quanto ao tamanho de part?cula, PDI, potencial zeta, grau de reticula??o, taxa de encapsula??o, MEV, espectroscopia de infravermelho, an?lise t?rmica, cin?tica de libera??o e estudo em c?lulas tumorais. Inicialmente foram preparadas nanopart?culas com sulfato de s?dio, sem genipina, contendo triancinolona, avaliando a propor??o do volume das fases f?rmaco/pol?mero, concentra??o de sulfato de s?dio e polissorbato 80, tempo e modo de imers?o das fases. O sistema definido para a reticula??o com a genipina apresentou tamanho de 312,20 ? 5,70 nm, PDI 0,342 ? 0,013 e potencial zeta 20,18 ? 2,28 mV. A genipina foi introduzida no sistema em diferentes concentra??es (0,5; 1,0 e 2,0 mM) e tempos de reticula??o (3, 6, 12 e 24 h). Na an?lise do tempo de reticula??o com genipina 0,5 mM, os sistemas obtiveram tamanho de 235,1 a 334,4 nm, PDI de 0,321 a 0,392 e potencial zeta de 20,92 a 30,39 mV, com grau de reticula??o que variou de 14 a 30 %. As nanopart?culas sem genipina, 6 h e 24 h de reticula??o foram escolhidas para a secagem por spray-drying, formando micropart?culas de nanopart?culas. A an?lise por micrografia eletr?nica de varredura revelou que as micropart?culas apresentaram morfologia esf?rica. A taxa de encapsula??o foi de 75 ? 2,3% usando metodologia CLAE validada. A caracteriza??o dos sistemas por infravermelho evidenciou as intera??es entre os componentes da formula??o. A an?lise t?rmica mostrou que os sistemas com maior grau de reticula??o, apresentaram uma maior estabilidade t?rmica. Na cin?tica de libera??o, o aumento do grau de reticula??o foi capaz de diminuir a velocidade de libera??o da triancinolona. Nos estudos com c?lulas HepG2 e HT-29 os sistemas microparticulados contendo triancinolona e genipina com tempo de reticula??o de 24 h apresentaram um potencial para atividade antitumoral nas c?lulas de linhagem hep?ticas HepG2. Com isso, um novo sistema de libera??o a base de quitosana obtido por co-reticula??o com sulfato de s?dio e genipina contendo triancinolona foi obtido com potencial antitumoral hep?tico. / Chitosan is a polymer biocompatibility and biodegradability widely used in drug delivery systems. The co-crosslinking of chitosan with sodium sulfate and genipin, to form particulate systems is related of making them more resistant to acidic pH and to modulate the release kinetics for the oral route. Triamcinolone is a glucocorticoid with anti-inflammatory and immunosuppressive actions. The nanoparticles were prepared by co-crosslinking and characterized for particle size, PDI, zeta potential, crosslinking degree, encapsulation rate, morphology, infrared spectroscopy, thermal analysis, release kinetics and cells studies. The nanoparticles were prepared initially without genipin with sodium sulphate and the particles parameters were monitored in function of different ratio of drug / polymer, different concentrations of sodium sulfate and polysorbate 80 and the drip mode of crosslinkers on polymers. After optimizing conditions, the chosen system parameters without genipin included mean diameter of 312.20 ? 5.70 nm, PDI 0.342 ? 0.013 and zeta potential of 20.18 ? 2.28 mV. The genipin was introduced into the system analyzing different concentrations (0.5, 1.0 and 2.0 mM) and crosslinking times (3, 6, 12 and 24 h). Evaluating crosslinking time with genipin (0.5 mM) it was showed that varying the genipin reaction time the systems size ranged from 235.1 to 334.4 nm, the PDI from 0.321 to 0.392 and zeta potential 20.92 to 30.39 mV. The crosslinking degree that coud vary from 14 to 30 %. Nanoparticles without genipina, 6 h and 24 h crosslinking time were dried by spray-drying method. Analysis by scanning electron micrograph (SEM) revealed that the microparticles showed spherical morphology. The encapsulation rate was 75 ? 2.3 % using validated HPLC methodology. The infrared analysis showed chemical interactions between the components of the formulation. Thermal analysis showed that systems with a higher degree of crosslinking had a higher thermal stability. On release kinetics, increasing the degree of crosslinking was able to decrease the concentration and rate of release of triamcinolone. In studies with liver cancer cells (HepG2) and colon (HT-29), the microparticulate prepared with triamcinolone and 24 h of crosslinking with genipin showed a potential for antitumor activity in hepatic cell line HepG2. Therefore, a new delivery system for triamcinolone on polymeric nanoparticles of chitosan cocrosslinked with genipin and sodium sulfate was obtained with hepatic antitumor potential.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Esferas à base de goma do cajueiro foram produzidas utilizando como tÃcnicas a formaÃÃo de redes interpenetradas e a complexaÃÃo polieletrolÃtica. Esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) sintetizadas via formaÃÃo de redes interpenetradas foram reticuladas com genipina. A genipina foi isolada a partir do fruto do jenipapo e caracterizada por espectroscopia de infravermelho e RMN de 1H e 13C. As esferas de quitosana (QT) e quitosana/goma do cajueiro (QT/GC) reticuladas com genipina foram caracterizadas por: ensaio de intumescimento, ensaio de liberaÃÃo, microscopia eletrÃnica de varredura e espectroscopia de absorÃÃo na regiÃo do infravermelho. Pelo mÃtodo do aÃÃcar total verificou-se que 83% da goma foi incorporada Ãs esferas. Os ensaios de intumescimento indicam que as esferas de QT/GC reticuladas tÃm intumescimento mÃximo em pH 1,2. O aumento da concentraÃÃo da genipina na reticulaÃÃo das esferas faz com que ocorra uma diminuiÃÃo na taxa de intumescimento devido ao aumento do grau de reticulaÃÃo. O coeficiente de difusÃo diminui com o aumento da densidade de reticulaÃÃo para as esferas de QT e QT/GC. Nos ensaios de liberaÃÃo constatou-se que em tampÃo pH 7,4 que as esferas sem reticulaÃÃo sÃo capazes de intumescer e liberar o fÃrmaco (diclofenaco de sÃdio), porem nÃo ocorreu liberaÃÃo de fÃrmaco em esferas de QT/GC reticuladas com genipina neste meio. As esferas de QT/GC reticuladas com genipina liberam diclofenaco de sÃdio em soluÃÃo de pH 1,2 e a liberaÃÃo do fÃrmaco à inversamente proporcional à concentraÃÃo de agente reticulante. A liberaÃÃo de fÃrmaco em esferas QT/GC ocorre por um mecanismo nÃo Fickiano. Complexos polieletrolÃticos de quitosana e goma do cajueiro carboximetilada (CCM) na forma de esferas tambÃm foram estudadas avaliando-se o efeito da massa molar da quitosana e do grau de substituiÃÃo (GS) da goma do cajueiro carboximetilada no grau de intumescimento e liberaÃÃo de albumina sÃrica bovina (BSA). A massa molar da quitosana e o GS da goma carboximetilada influenciam a cinÃtica de intumescimento e o coeficiente de difusÃo de Ãgua nas esferas. Entretanto, na liberaÃÃo do fÃrmaco o fator mais importante na modulaÃÃo da liberaÃÃo à o grau de substituiÃÃo da goma carboximetilada / Cashew gum based beads were produced through interpenetrating polymer networks and polyelectrolyte complexation techniques. Beads of chitosan (CH) and cashew gum (CG)/CH were further crosslinked with genipin obtained from âgenipapoâ fruits. This crosslinking agent was characterized by proton and carbon nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. Beads of CH and CH/CG were doped with sodium diclofenac and characterized by Fourier Transform Infrared spectroscopy and Electron Microscopy. Beads degree of swelling and the drug release kinetics were also determined. It was found that CH/CG beads contained up to 83 % CG and maximum swelling occurred at pH 1.2. The higher the crosslinking density, the lower were the swelling degree and the diffusion coefficient. Moreover, drug release was also found to decrease with increasing crosslinking density and no drug release occurred at pH 7.4 for CH/CG beads crosslinked with genipin, although non-crossliked bead did release the drug at that pH. CH/CG beads drug release was found to follow a non-Fickian mechanism. Polyelectrolyte complexes of chitosan and carboxymethylated cashew gum (CCM) in beads form were also investigated regarding the effects of molar mass and degree of substitution of CCM on the swelling degree and on bovine serum albumin (BSA) release. Data obtained revealed that both of molar mass and degree of substitution affect beads swelling degree and water diffusion coefficient

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.