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Tipo do documento: Dissertação
Título: Membranas baseadas em materiais do tipo Ureasil-Poliéter e argila Laponita contendo glicose para futura aplicação na regeneração óssea
Autor: Fonsêca, Naara da 
Primeiro orientador: Oshiro- Júnior, João
Primeiro membro da banca: Oshiro- Júnior, João
Segundo membro da banca: Veras, Germano
Terceiro membro da banca: Rodrigues, Meiry
Resumo: A cura de lesões ósseas graves com alta complexidade pode ocorrer de forma incompleta. Porém, estudos mostraram que, a glicose exógena aumenta a viabilidade e multiplicação das MSCs, inclusive em situações de hipoxia. Sendo um desafio clínico desenvolver um arcabouço que possa liberar de forma controlada e prolongada a glicose. Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver uma membrana hibrida baseada no material ureasil-polieter, argila Laponita e glicose, visando a liberação sustentada da glicose. Incialmente foi realizada a produção solução coloidal de Laponita (SCL) e sua caracterização físico-química. Posteriormente, a síntese do precursor híbrido ureasil-poliéter utilizando polímero PEO500 e o IsoTrEOS. Durante o processo sol-gel, a glicose e o SCL foram incorporados ao precursor. Foram realizados testes de viscosidade em diferentes concentrações de gel de Laponita 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 e 2,5%. Os resultados em mPa foram 4,8, 7, 1, 70, 8, 400, 8 e 1121,2, respectivamente. A proporção escolhida para a dispersão no material uresil-poliéter foi de 1,5%, já que proporcionou um gel estável, com características próximas de um fluido não newtoniano e maior estabilidade. As características visuais revelaram superfície homogênea, transparência e luminescência. Foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização, onde os dados de espectroscopia de infravermelho apresentaram as bandas características dos componentes individuais e na formulação; para o PEO500, destaca-se a banda larga e de média intensidade entre 3695 e 3026 cm -1 referente ao estiramento O-H, presentes nos grupos silanóis localizados nas porções terminais. Para a amostra de Laponita, destaca-se a banda de média intensidade entre 3096 cm -1 e 3072 cm -1 referente ao estiramento O-H de hidroxilas presentes na molécula, observando que essa banda apresenta um pequeno ‘’ombro’’ em 3621 cm-1, sugestivo de ligação de hidrogênio intramolecular de hidroxilas. Para a Glicose, a banda de média intensidade situada em 916 cm -1 que foi assinalada ao estiramento assimétrico de anel glucopiranosil, e a banda em 850 é confirmatória da conformação α anomérica da glicose. O FTIR também não demonstrou alteração significativa nos espectros das misturas, sendo possível inferir que não existem interações químicas. Os difratogramas de DRX demonstram que o material PEO é amorfo, identificado pelo halo amorfo. A glicose revelou ter um sistema cristalino ortorrômbico e grupo espacial P212121 5.40(2) GPa, acima do qual passa por uma transição de fase isoestrutural. Pode-se observar que a Laponita apresenta padrões cristalinos amplos, possivelmente devido ao tamanho dos discos laponícos e sua baixa cristalinidade, foi observado apenas a reflexão em 2θ:28°, o primeiro pico largo presente em torno de 2θ = 5,0º é atribuído ao seu plano cristalino (001) ou espaçamento basal. A formulação final demonstra que os domínios cristalinos desaparecem, tornando o material amorfo. Esses resultados foram corroborados com os dados de DTA, que possibilitou a observação do caráter amorfo do u-PEO500, não apresentar eventos térmicos definidos e/ou visíveis, enquanto a Laponita, possuiu um evento endotérmico de pequena intensidade, visível na faixa de 99,66 ºC provavelmente relacionado a perda de água fracamente ligada à sua estrutura, podendo ser evidenciada a sua resistência térmica. Para a glicose pode ser evidenciada em 161,81 °C um pico endotérmico intenso referente temperatura de fusão do equilíbrio de cristalino do composto. Os resultados de TG demonstram que, a glicose quando incorporada no material híbridos ureasil-poliéter e Laponita apresentou maior resistência térmica uma vez que o sistema iniciou sua degradação em 300 °C. Por fim, os resultados de liberação demonstram que, 20% de glicose foi liberada em 700 min, indicando que esses sistemas têm capacidade de liberar de forma prolongada a glicose. Conclui-se que foi possível o desenvolvimento de um sistema de entrega de glicose, baseado em u-PEO500 e Laponita, capaz de dar suporte ao tratamento de lesões ósseas graves.
Abstract: The healing of severe bone lesions with high complexity may occur incompletely. However, studies have shown that exogenous glucose increases the viability and multiplication of MSCs, even in hypoxic situations. It is a clinical challenge to develop a framework that can release glucose in a controlled and prolonged manner. Thus, the objective of this work was to develop a hybrid membrane based on ureasil-polyether material, Laponite clay and glucose, aiming the sustained release of glucose. Initially, the production of Laponite colloidal solution (SCL) and its physicochemical characterization were performed. Subsequently, the synthesis of the ureasyl-polyether hybrid precursor using PEO500 polymer and IsoTrEOS. During the sol-gel process, glucose and SCL were incorporated into the precursor. Viscosity tests were performed at different concentrations of Laponite gel 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5%. The results in mPa were 4.8, 7, 1, 70, 8, 400, 8 and 1121.2, respectively. The ratio chosen for dispersion in the uresyl-polyether material was 1.5%, as it provided a stable gel with characteristics close to a non-Newtonian fluid and greater stability. Visual characteristics revealed homogeneous surface, transparency and luminescence. Different characterization techniques were used, where the infrared spectroscopy data showed the characteristic bands of the individual components and in the formulation; for PEO500, the broad, medium intensity band between 3695 and 3026 cm -1 referring to the O-H stretching, present in the silanols groups located in the terminal portions, stands out. For the Laponite sample, the medium intensity band between 3096 cm -1 and 3072 cm -1 refers to the O-H stretching of hydroxyls present in the molecule, noting that this band presents a small ''shoulder'' at 3621 cm-1, suggestive of intramolecular hydrogen bonding of hydroxyls. For Glucose, the medium intensity band located at 916 cm -1 that was assigned to the asymmetric stretching of glucopyranosyl ring, and the band at 850 is confirmatory of the α-anomeric conformation of glucose. FTIR also showed no significant change in the spectra of the mixtures, and it is possible to infer that there are no chemical interactions. The XRD diffractograms demonstrate that the PEO material is amorphous, identified by the amorphous halo. Glucose was found to have an orthorhombic crystalline system and space group P212121 5.40(2) GPa, above which it undergoes an isostructural phase transition. It can be observed that Laponite exhibits broad crystalline patterns, possibly due to the size of the laponic discs and its low crystallinity, only reflection at 2θ:28° was observed, the first broad peak present around 2θ = 5.0° is attributed to its crystalline plane (001) or basal spacing. The final formulation shows that the crystalline domains disappear, making the material amorphous. These results were corroborated with the DTA data, which enabled the observation of the amorphous character of u-PEO500, not presenting defined and/or visible thermal events, while Laponite, possessed an endothermic event of small intensity, visible in the range of 99.66 ºC probably related to the loss of water weakly linked to its structure, and its thermal resistance can be evidenced. For glucose an intense endothermic peak can be evidenced at 161.81 °C referring to the melting temperature of the crystalline equilibrium of the compound. The TG results demonstrate that glucose when incorporated into the ureasyl-polyether hybrid material and Laponite presented higher thermal resistance since the system started its degradation at 300 °C. Finally, the release results show that, 20% glucose was released in 700 min, indicating that these systems are capable of prolonged glucose release. It is concluded that the development of a glucose delivery system, based on u-PEO500 and Laponite, capable of supporting the treatment of severe bone injuries was possible.
Palavras-chave: Lesões graves
Sistemas híbridos
Sistema polimérico
Liberação de glicose
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCF
Citação: FONSÊCA, Naara Felipe da. Membranas baseadas em materiais do tipo Ureasil-Poliéter e argila Laponita contendo glicose para futura aplicação na regeneração óssea. 2023. 70 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCF) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4629
Data de defesa: 7-Abr-2023
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