Orientadores: Ângela Maria Moraes, Paulo de Tarso Vieira e Rosa

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

Resumo: No presente trabalho propôs-se a formação de carreadores orais compostos pelos polímeros sintéticos PLA (poli(L-ácido lático)), PLGA (poli(50/50 DL-ácido lático-co-glicólico)) e PCL (policaprolactona) para a construção de sistemas de liberação controlada de 17a-metiltestosterona (MT) pelo...

Resumo: No presente trabalho propôs-se a formação de carreadores orais compostos pelos polímeros sintéticos PLA (poli(L-ácido lático)), PLGA (poli(50/50 DL-ácido lático-co-glicólico)) e PCL (policaprolactona) para a construção de sistemas de liberação controlada de 17a-metiltestosterona (MT) pelo método de precipitação das soluções pelo uso de CO2 supercrítico como antisolvente. A influência da pressão, da concentração hormonal, dos polímeros e da vazão da solução polimérica foi analisada. Partículas de PLA com diâmetros entre 5,4 a 20,5 mm foram eficientemente produzidas, observando-se que o aumento na concentração da solução polimérica foi capaz de produzir partículas menores e que o aumento da vazão de solução polimérica resultou em aumento no tamanho das partículas produzidas. Não foram observados efeitos sobre a morfologia e distribuição de tamanhos das partículas com a variação da pressão. Notaram-se também nas partículas de PLA mudanças nas características mecânicas e físicas do polímero, como a redução da temperatura de transição vítrea do polímero. A produção de partículas de PLA na presença de MT resultou em aumento no tamanho médio e alterações nas características morfológicas superficiais das partículas. Praticamente não se observaram alterações na temperatura de transição vítrea e de fusão das partículas quando estas foram produzidas na presença de MT. As análises de potencial zeta das partículas mostraram que estas possuem forte tendência à floculação. Obtiveram-se também partículas de PLA/PCL a partir da mistura destes polímeros a razões de 1/9 a 1/1 m/m. Altas concentrações de PCL provocaram aumento no diâmetro médio das partículas, que se mostraram mais agregadas e rugosas. A eficiência de incorporação de MT nestas partículas variou de 25,6 a 64%. Verificou-se a alteração do comportamento térmico das partículas quando altas concentrações de MT foram empregadas, notando-se a formação de estruturas mais amorfas. As partículas de PLA/PLC não se mostraram estáveis quando submetidas aos ensaios de potencial zeta. Partículas de PLA/PLGA foram também produzidas, apresentando diâmetros médios que variaram de 23 a 98 mm. A eficiência de incorporação de MT foi igualmente ampla, entre 41 a 90%. A cristalinidade das partículas foi afetada pelo processo, sendo que a presença de MT levou à formação de estruturas mais amorfas e porosas. A cinética de liberação da MT foi analisada in vitro pela exposição das partículas a soluções com diferentes valores de pH. As menores taxas de liberação foram obtidas para as partículas de PLA, enquanto as partículas de PLA/PCL e PLA/PLGA produziram comportamentos similares entre si. Observou-se que a quantidade de partículas teoricamente necessárias durante o tratamento de reversão sexual de tilápias do Nilo variou conforme a composição dos dispositivos, sendo estes valores entre 34 a 88 g de partículas/kg de ração

Abstract: In this work, the aim was to produce oral carriers consisting of the synthetic polymers PLA (poly(L-lactic acid)), PLGA (poly(50/50 DL-lactide-co-glycolide)) and PCL (polycaprolactone) by the precipitation of the polymer solutions using supercritical CO2 as an antisolvent for the...

Abstract: In this work, the aim was to produce oral carriers consisting of the synthetic polymers PLA (poly(L-lactic acid)), PLGA (poly(50/50 DL-lactide-co-glycolide)) and PCL (polycaprolactone) by the precipitation of the polymer solutions using supercritical CO2 as an antisolvent for the controlled release of 17?-methyltestosterone (MT). The influence of pressure, hormone and polymers concentration, as well as of the flow rate of the polymer solution on the formation of these devices was analyzed. PLA particles with diameters between 5.4 to 20.5 mm were efficiently produced; increases in the concentration of the polymer solution resulted in smaller particles, while increasing the flow rate of polymer solution caused an increase in particle mean diameter. No significant effects on morphology and size distribution of the particles were observed with pressure variation. Changes in the mechanical and physical characteristics of the PLA particles were also noticed, as reduction in the glass transition temperature of the polymer. PLA particles prepared in the presence of MT showed larger average diameters and changes in surface morphology. The presence of MT did not result in changes of the glass transition and fusion temperatures of the particles. Zeta potential analyzes showed that the particles have a strong tendency to flocculate when exposed to aqueous solutions. PLA/PCL particles were obtained from the mixture of these polymers at ratios from 1/9 to 1/1 w/w. High concentrations of PCL caused increased formation of particles with greater mean diameters, which were rougher and had a higher tendency to aggregate. The incorporation efficiency of MT ranged from 25.6 to 64%, accompanied by an increase in mean diameter. Changes in the thermal behavior of the particles were observed when high concentrations of MT were used, which led to the formation of more amorphous structures. PLA/PLC particles were not stable when subjected to tests of zeta potential. PLA/PLGA particles were also produced, with mean diameters ranging from 23 to 98 mm. The incorporation efficiency of MT was also broad, varying from 41 to 90%. The process affected the crystallinity of the particles, and the presence of MT led to more amorphous and porous structures. The behavior of the PLA, PLA/PCL and PLA/PLGA particles regarding the in vitro release kinetics of MT was analyzed through exposure of the obtained systems to different pH conditions. The lowest release rates were observed for PLA particles, while the PLA/PCL and PLA/PLGA particles showed similar performances. It was observed that the theoretical amount of particles needed for the sex reversal treatment of tilapia varied according to the composition of the devices (polymer type and ratio, as well the quantity of MT). Depending on the device, the daily required amounts of particles can vary between 34-88 g particles/kg of fish feed