Poligliceróis hiperramificados modificados para encapsulamento de fármacos em CO₂-sc: síntese, comportamento em CO₂-sc, encapsulamento e liberação

Abstract

Autorizo a reprodução e divulgação total ou parcial deste trabalho, por qualquer meio convencional ou eletrônico, para fins de estudo e pesquisa, desde que citada a fonte. Isaac Sayeg pelos conselhos e encorajamento. Ficha CatalográficaAos colegas de laboratório em São Paulo, Larissa, Carol, Luis C., Rodrigo H., Rafael, Luis Américo, Leonardo, Thiago H., Thiago C., Raquel, Andressa, Rebeca, Georgia, Rodrigo P., Jeremy, Bia, Tati, Tatiana, Mariana, Elizabeth, Fernando, Denise e Luciana, e em Nottingham, Anna, Jeremy K., Eileen, Rich, Amy, Marina, Cristina, Enrique, Jean-François, Fredrich, Christopher, Zach, James, Harry, Simon, Silvio, George, Kristy, Mohammed, Thomas e Natasha, pela cooperação, pela convivência agradável, pela diversão e pela amizade.Ao Instituto de Química da USP, pela oportunidade de realização do curso de doutorado e à comunidade USP, pela solicitude, em especial à Dra. Lydia (IQ-USP) pela disposição em realizar análises de ESI-TOF-MS, mesmo nos momentos mais inoportunos, e ao Prof. Dr. Massuo (IQ-USP) pelo uso do equipamento; ao Prof. Dr.Omar e ao Prof. Dr. Alcindo (IQ-USP) pelo empréstimo de materiais; ao Prof. Dr. Materiais poliméricos têm sido explorados para o encapsulamento e liberação controlada de moléculas e o CO2-sc é um dos solventes alternativos de maior interesse da indústria farmacêutica para tal, por não deixar resíduos no produto final.Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados polímeros do tipo "coreshell" tendo como "core" poligliceróis hiperramificados, sintetizados via abertura de anel glicidol, iniciados por três diferentes polióis e possuindo dois tipos de "shell" contendo grupos acetila, potencialmente compatíveis com CO2-sc. Também foi sintetizada β-Ciclodextrina peracetilada (TA-β-CD) que foi utilizada como molécula encapsulante modelo, por também ser um tipo de poliéter, ser reconhecida pela sua capacidade encapsulante, por ser uma ciclodextrina, e ser solúvel no CO2-sc. O Ibuprofeno foi o fármaco utilizado como modelo de molécula encapsulada, por ser solúvel em CO2-sc e possuir logP intermediário.O primeiro grupo de polímeros foram os poligliceróis peracetilados (PGHAcs), que possuiam grupos acetilas como "shell". O estudo de seu comportamento em CO2-denso (CO2-sc e CO2 líquido próximo ao ponto crítico), pré-requisito para o encapsulamento neste meio, foi avaliado através de experimentos de expansão volumétrica e/ou solubilidade e determinação de pontos de névoa. Estes materiais apresentaram solubilidade total ou parcial, solubilizaram o CO2 e apresentaram expansão volumétrica em sua presença. A incorporação de Ibuprofeno foi realizada com sucesso, alcançando teores pouco maiores do que o apresentado para a TA-β-CD, e se mostrou associada aos valores de temperatura de transição vítrea (Tg) dos polímeros, sendo que a caracterização dos materiais encapsulados sugere que a molécula do fármaco interage preferencialmente com os grupos acetila dos materiais. Os dados do estudo de liberação das moléculas de Ibuprofeno dos materiais encapsulantes foi modelado prin...

pH-Sensitive Degradable Oxalic Acid Crosslinked Hyperbranched Polyglycerol Hydrogel for Controlled Drug Release

“…This third thermal event was the one considered to determine the T d of the hydrogels, 373.9 and 369.8 • C, respectively, since it is the event that reflects the decomposition of the hydrogel structure and the effect of crosslinking on the final material. These T d s are higher than the T d for this type of HPG, around 300 • C [50], as a result of the crosslinking, which leads to an increase in the thermal stability of polymers [56,57].…”

“…This pendant group is present in the hydrogel structures when some OA molecules connect to it through the reaction of only one of their two carboxylic groups. The absorption at 1000-1150 cm −1 is related to C-O stretching of the ether groups present in the polyglycerol backbone [50,51] and all samples present this band with similar intensities. The results, therefore, are evidence of the crosslinking of the HPG with OA through ester bonds to form the hydrogels and that HPG-OA2 presents a higher crosslinking degree when compared to HPG-OA1, which is in accordance with their %gel results and The results, therefore, are evidence of the crosslinking of the HPG with OA through ester bonds to form the hydrogels and that HPG-OA2 presents a higher crosslinking degree when compared to HPG-OA1, which is in accordance with their %gel results and characteristic firmness.…”

“…Their DSC thermograms are presented in Figure 5, which shows that the Tg temperatures for HPG-OA1 and HPG-OA2 are, respectively, 4.2 and 8.8 °C and that there were no fusion peaks, confirming that the hydrogels were amorphous. The pure HPG shows a couple of Tg events in the temperature range of −50 to −20 °C, referent to the mobility of different regions of the hyperbranched structure [50]. The presence of single Tg events for the hydrogels, and with higher values, points to the observed reduction in their chain mobility caused by the crosslinking.…”

“…IBU presents two main sites of interaction, the aromatic ring and the carboxylic group [61]. In a previous work, it was shown through a nuclear magnetic resonance study that IBU preferentially interacts with the carbonyl groups of acetylated HPG over the HPG core, due to their polarity [50]. It can be understood, therefore, that the IBU intermolecular interactions, which allow molecular drug-chain association are restricted to the crosslinking regions and to the OA pendant groups of the hydrogel structure, and that the excess of IBU molecules establish drug-drug interaction forming crystals, as the solvent is removed.…”

“…FTIR spectra of HPG-OA1, HPG-OA2 and HPG are shown in Figure 3. Hydrogels and HPG spectra show a band of stretching of their hydroxyl groups from 3000 to 3687 cm −1 [46,50]; this band exhibits a clear loss of intensity for the HPG-OA2, indicating a reduction in its number of hydroxyl groups when compared to HPG, due to their esterification. The stretching band of C-H bonds was observed from 2800 to 3000 cm −1 for all samples [51].…”