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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/39111
Title: | Dispositivo a base de quitosana para liberação controlada de insulina visando uma rota não convencional de administração. |
Other Titles: | Chitosan-based device for controlled insulin release using an unconventional route of administration. |
???metadata.dc.creator???: | BARBOSA, Francivandi Coêlho. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | FOOK, Marcus Vinícius Lia. |
???metadata.dc.contributor.advisor2???: | SILVA, Suédina Maria de Lima. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | WELLEN, Renate Maria Ramos. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | MENEZES, Romualdo Rodrigues. |
???metadata.dc.contributor.referee3???: | PINTO, Maria Roberta de Oliveira. |
???metadata.dc.contributor.referee4???: | SILVA, Milena Costa da. |
Keywords: | Quitosana;Insulina;Esferas;Sistema de liberação;Diabete;Chitosan;Insulin;Spheres;Release system;Diabetes |
Issue Date: | 26-Feb-2021 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | BARBOSA, Francivandi Coêlho. Dispositivo a base de quitosana para liberação controlada de insulina visando uma rota não convencional de administração. 2024. 117 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
???metadata.dc.description.resumo???: | Neste estudo, foram desenvolvidos dispositivos à base de quitosana (membranas e esferas) para encapsulamento da insulina visando sua administração por uma rota não convencional. Membranas de quitosana foram preparadas e a influência do método de processamento (congelamento/liofilização e evaporação do solvente), tipo de solvente empregado para dissolução da quitosana (ácidos acético ou lático) e uso ou não de neutralização nas interações quitosana/insulina foram avaliadas por de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Observou-se que o tipo de processamento e o uso ou não de neutralização afetaram os processos de interação quitosana/insulina. Independentemente do tipo de ácido, as interações entre quitosana e insulina só foram possíveis para as membranas preparadas por evaporação do solvente com neutralização prévia da solução de quitosana. Porém, as membranas preparadas com ácido acético se apresentaram quebradiças e as preparadas com ácido lático ficaram fortemente aderidas as placas Petri. Assim, as soluções de quitosana solubilizadas em ácido acético ou lático e posteriormente neutralizadas foram utilizadas para produzir esferas de quitosana pelo método de gelificação ionotrópica empregando tripolifosfato de sódio (TPP) e carboximetilquitosana (CMQ) como solução gelificante. As esferas foram caracterizadas por FTIR, microscopia óptica (MO), intumescimento, hidrossolubilidade e teor de umidade. Interação entre quitosana e insulina foi registrada para todas as esferas (FTIR). Entretanto, reticulação efetiva só foi verificada para as esferas preparadas com TPP. Conforme imagens de MO, as esferas preparadas com TPP exibiram contornos mais uniformes, arredondados e com menor porosidade, principalmente aquelas preparadas com solução de ácido lático. O intumescimento, teor de umidade e hidrossolubilidade foram maiores para as esferas preparadas com ácido lático e reticuladas com TPP. Assim, elas foram submetidas aos ensaios de eficácia de encapsulamento, liberação in vitro e cinética de liberação. Houve uma boa eficácia de encapsulamento (74,36%) embora a liberação percentual cumulativa em 48 h tenha sido considerada baixa (16,8%). A cinética in vitro do processo de liberação foi do modelo Peppas-Sahlin, controlada tanto pela difusão quanto pelo relaxamento das cadeias poliméricas ou intumescimento. No geral, esses achados demonstram que estas esferas podem ser um carreador de insulina promissor para futura aplicação clínica por uma rota de administração não convencional. |
Abstract: | In this study, chitosan-based devices (membranes and beads) were developed aiming insulin encapsulation for the administration by an unconventional route. Chitosan membranes were prepared and the influence of the processing method (freeze-drying and solvent evaporation), the type of solvent used to dissolve the chitosan (acetic or lactic acids), and whether or not neutralization was applied in the chitosan/insulin interactions were evaluated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The type of processing and the use or not of neutralization affected the chitosan/insulin interaction properties. Regardless the type of acid, interactions between chitosan and insulin were only possible for membranes prepared through solvent evaporation with prior chitosan solution neutralization. However, membranes prepared with acetic acid were brittle and those prepared with lactic acid strongly adhered to the Petri dishes. Thus, chitosan solutions solubilized in acetic or lactic acid and then neutralized were used to produce chitosan beads through the ionotropic gelation method using sodium tripolyphosphate (TPP) and carboxymethylchitosan (CMC) as a gelling solution. The beads were characterized by FTIR, optical microscopy (OM), swelling degree, water solubility, and moisture content. Interaction between chitosan and insulin was recorded for all beads (FTIR). However, effective cross-linking was only verified for beads prepared with TPP. According to OM images, the TPP prepared beads showed more uniform, rounded, and less porous contours, especially those prepared with lactic acid solutions. The swelling degree, moisture content, and water solubility were greater for the beads prepared with lactic acid and cross-linked with TPP. They were, thereby, subject to the encapsulation effectiveness, in vitro release, and release kinetics tests. There was good encapsulation efficiency (74.36%) although the cumulative percentage release in 48 h was considered low (16.8%). The release process in vitro kinetics used was the Peppas-Sahlin model, controlled both by the diffusion and the relaxation of the polymer chains or swelling degree. In general, these findings demonstrate that these beads can be a promising insulin carrier for future clinical application through an unconventional route of administration. |
Keywords: | Quitosana Insulina Esferas Sistema de liberação Diabete Chitosan Insulin Spheres Release system Diabetes |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia de Materiais. |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/39111 |
Appears in Collections: | Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais. |
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