Orientador: Ângela Maria Moraes

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: A fim de contribuir no estudo de alternativas de tratamento de lesões de pele, neste trabalho foram desenvolvidos filmes flexíveis, densos e porosos, constituídos fundamentalmente pelos polissacarídeos quitosana (Q) e alginato (A) que, quando combinados por interação eletrostática formam um...

Resumo: A fim de contribuir no estudo de alternativas de tratamento de lesões de pele, neste trabalho foram desenvolvidos filmes flexíveis, densos e porosos, constituídos fundamentalmente pelos polissacarídeos quitosana (Q) e alginato (A) que, quando combinados por interação eletrostática formam um complexo polieletrólito (PEC) insolúvel em água, estável a variações de pH e capaz de incorporar diferentes compostos bioativos. No intuito de analisar a influência da viscosidade do alginato nas características dos materiais finais e no seu processamento, os filmes produzidos a partir do PEC de QA foram preparados com alginato de baixa (BV) ou média (MV) viscosidade. O caráter poroso foi provido pela adição na mistura de Q e A de 0,1 g do tensoativo Kolliphor® P188 (P) por grama de polissacarídeos. Estruturas flexíveis foram obtidas pela adição de 0,01 a 0,20 mg do elastômero de silicone Silpuran® 2130 A/B (S) por grama de polissacarídeos. Os filmes considerados mais promissores quanto às propriedades físico-químicas foram selecionados para incorporação, por distintas metodologias, dos compostos naturais bioativos timol (T), betacaroteno (Bc) e do extrato padronizado da planta "Arrabidaea chica" Verlot (A. chica). Como para as formulações preparadas com alginato BV notou-se melhor desempenho quanto às propriedades mecânicas para a proporção de S/(Q+A) de 0,10 g/g, nestas formulações foram incorporados simultaneamente e por distintas metodologias (impregnação em solução e mediada por CO2 supercrítico) os compostos naturais T e Bc. Reduzidas proporcões de T e Bc foram liberadas da matriz polimérica, sugerindo o uso deste material como cobertura com efeito de barreira na lesão. A utilização de alginato MV propiciou a formação de filmes flexíveis, densos e porosos com propriedades mais atrativas, como espessura de 46 a 488 µm, sorção de vapor d¿água de 25% para as formulações porosas, 46 MPa de tensão na ruptura para formulações flexíveis e densas e máxima perda de massa de 16% após exposição a fluidos fisiológicos. Para os filmes densos de QA foram incorporadas, por adição direta à mistura polimérica, distintas concentrações do extrato de A. chica. A adição do extrato conferiu coloração avermelhada aos dispositivos e os melhores resultados quanto à eficiência de incorporação e à liberação do extrato padronizado foram obtidos para a formulação preparada na presença de 100,0 mg de extrato de A. chica por grama de Q e A. Esta proporção foi utilizada para a incorporação nas demais formulações (flexíveis, densas e porosas). A presença de S e P nas membranas de QA não alterou a eficiência de incorporação do extrato, no entanto, as amostras densas foram as que apresentaram as maiores concentrações do composto bioativo liberado. Observou-se in vitro que as membranas preparadas na presença e na ausência de A. chica não apresentaram toxicidade a células Vero. Entretanto, notou-se também in vitro que limitada eficiência contra as bactérias "Pseudomonas aeruginosa" e "Staphylococcus aureus", comuns em lesões de pele

Abstract: Aiming at contributing to the study of alternatives for the treatment of skin lesions, flexible and dense porous films were developed using mainly the polysaccharides chitosan (Q) and alginate (A) which, when combined by electrostatic interaction, form an insoluble polyelectrolyte complex...

Abstract: Aiming at contributing to the study of alternatives for the treatment of skin lesions, flexible and dense porous films were developed using mainly the polysaccharides chitosan (Q) and alginate (A) which, when combined by electrostatic interaction, form an insoluble polyelectrolyte complex (PEC) stable to pH variation and capable of incorporating different bioactive compounds. With the purpose of analyzing the influence of alginate viscosity on the characteristics of the final materials and on their processing, the films produced from the QA PEC were prepared with alginate of low (BV) or medium (MV) viscosity. The porous character was provided to the biomaterial by the addition of 0.1 g of the poloxamer Kolliphor® P188 (P) per gram of polysaccharides. Flexible structures were obtained by adding 0.01 to 0.20 mg of the silicone elastomer Silpuran® 2130 A/B (S) per gram of polysaccharides. The films showing the most promising physicochemical properties were selected for the incorporation of the natural bioactive compounds thymol (T), betacarotene (Bc) and the standardized extract of the "Arrabidaea chica" Verlot (A. chica) plant by different methodologies. The formulations prepared with BV alginate using the S/(Q+A) ratio of 0.10 g/g showed the best performance with respect to the mechanical properties and subsequently, the natural compounds T and Bc were incorporated in these formulations simultaneously and by different methodologies (impregnation in solution and mediated by supercritical CO2). Reduced proportions of T and Bc were released from the matrix, suggesting the use of this material as a wound dressing with barrier effect. The use of MV alginate allowed the production of flexible, dense and porous films with more attractive properties, such as thickness of 46 to 488 ?m, water vapor sorption of 25% for porous formulations, 46 MPa of tensile strength for dense flexible formulations and maximum mass loss of 16% after exposure to physiological fluids. Different concentrations of the A. chica extract were incorporated in the dense QA films by direct addition to the polymer mixture. The addition of the extract resulted in the change of color of the devices to red, and the best results regarding the incorporation efficiency and release of the standardized extract were obtained for the formulation prepared in the presence of 100.0 mg of A. chica extract per gram of the Q and A mixture. This proportion was used for the incorporation of the extract to the other formulations. The presence of S and P in the QA membranes did not alter the efficiency of incorporation of the extract. The dense formulation showed the highest release of the extract. It was observed in vitro that the membranes prepared in the presence or absence of the A. chica extract were not toxic to Vero cells. However, limited efficiency in vitro against two species of bacteria commonly found in skin lesions, "Pseudomonas aeruginosa" and "Staphylococcus aureus", was also observed

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