RACHEL PRADO RUSSO DELORENZO NARDI ESTUDO DA CINÉTICA DE LIBERAÇÃO DE GENTAMICINA A PARTIR DE MEMBRANAS DE QUITOSANA

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1 RACHEL PRADO RUSSO DELORENZO NARDI ESTUDO DA CINÉTICA DE LIBERAÇÃO DE GENTAMICINA A PARTIR DE MEMBRANAS DE QUITOSANA Poços de Caldas/MG 2014

2 RACHEL PRADO RUSSO DELORENZO NARDI ESTUDO DA CINÉTICA DE LIBERAÇÃO DE GENTAMICINA A PARTIR DE MEMBRANAS DE QUITOSANA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como forma de avaliação da disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II - pela Universidade Federal de Alfenas, campus Poços de Caldas MG. Orientadora: Maria Gabriela Nogueira Campos. Poços de Caldas/MG 2014

3 RACHEL PRADO RUSSO DELORENZO NARDI ESTUDO DA CINÉTICA DE LIBERAÇÃO DE GENTAMICINA A PARTIR DE MEMBRANAS DE QUITOSANA A Banca examinadora abaixo-assinada aprova o Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como parte dos requisitos da Disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Química pela Universidade Federal de Alfenas, campus Poços de Caldas MG. Aprovada em: 21/01/2014 Prof a Maria Gabriela Nogueira Campos Instituição: Unifal -MG Assinatura: Prof a Mariana Altenhofen da Silva Instituição: Unifal MG Assinatura: Prof a Samira Faleiros Silva Brianezi Instituição: Faculdade Pitágoras Assinatura: Poços de Caldas/MG 2014

4 Dedico primeiramente a Deus e aos meus pais pelo apoio na realização deste trabalho.

5 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus por me iluminar e permitir alcançar esse objetivo. Aos meus pais, irmãos e namorado pelo apoio, carinho e compreensão. À Universidade Federal de Alfenas pela oportunidade oferecida. À Prof a Dr a. Maria Gabriela Nogueira Campos, orientadora, pela amizade, dedicação, compreensão e conhecimentos transmitidos. À Coordenação do Curso pelo apoio e dedicação. Aos técnicos dos laboratórios pelo apoio para realização deste trabalho.

6 RESUMO A pele humana está sujeita a diversos tipos de lesões e devido a sua importância está sendo alvo de vários estudos no sentido de compreender suas propriedades e desenvolver materiais que melhorem e acelerem o processo de reparação. Neste contexto tem-se um aumento da demanda por biomateriais destinados ao tratamento epitelial. Em sistemas de liberação controlada de fármacos, o agente reticulador tripolifosfato de sódio (TPP) vem sendo utilizado na reticulação de quitosana, de forma a otimizar o uso desse biopolímero para este tipo de aplicação específica. O uso de quitosana é justificado por ser um dos biopolímeros mais abundante e atóxico e, sobretudo pelas suas características: como fácil formação de géis, boas propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Sendo assim, desenvolveram-se membranas a base de quitosana reticuladas com TPP para liberação controlada de gentamicina, que é um antibiótico amplamente utilizado devido ao seu baixo custo e amplo espectro de ação antibacteriana. Além disso, estudou-se também a cinética de liberação da gentamicina, bem como os efeitos do grau de reticulação (0 e 1%) e da concentração inicial do antibiótico ( 1 e 10%) na membrana na liberação controlada. Conforme o esperado, a membrana não reticulada, carregada com 10% de gentamicina liberou maior quantidade de antibiótico quando comparada com as demais. Entretanto, este efeito não foi observado para a membrana com 1% de concentração inicial de gentamicina. As membranas estudadas podem ser utilizadas para o uso de recobrimento de feridas e no controle de infecções bacterianas uma vez que as concentrações de antibiótico liberado foram superiores ao mínimo necessário para inibir o crescimento bacteriano.. Palavras-chave: Biopolímeros. Membranas. Quitosana. Tripolifosfato de Sódio. Liberação controlada de fármacos.

7 ABSTRACT The human skin is subject to various types of injuries and because of its importance has been the target of several studies in order to understand their properties and develop materials that improve and accelerate the repair process. In this context there is an increasing demand for biomaterials for treating epithelial problems. In controlled drug release systems, the crosslinking agent sodium tripolyphosphate (TPP) has been used in the crosslinking of chitosan in order to optimize the use of this biopolymer for this type of application. The use of chitosan is explained to be one of the most abundant biopolymer and non-toxic, and especially their characteristics: easy formation of such gels, good mechanical properties and biocompatibility. Thus, the membranes were developed based crosslinked chitosan with TPP for controlled release of gentamicin, which is widely used because of their low cost and broad spectrum of antibacterial action. Further, also studied the kinetics of release of gentamicin as well as the degree of crosslinking effects (0 to 1%), and the initial concentration of the antibiotic (1 and 10%) in the controlled release membrane. As expected, the non-crosslinked membrane, loaded with 10% gentamicin released greater amount of antibiotic compared with the others. However, this effect was not observed in the membrane with 1% initial gentamicin concentration. The membranes can be used to study the use of covering wounds and the control of bacterial infections since the concentrations of antibiotic were released above the minimum required to inhibit bacterial growth. Key words: Biopolymers. Membranes. Chitosan. Sodium Tripolyphosphate. Controlled release of drugs

8 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Geral Específicos JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Biopolímeros Quitosana Tripolisfosfato de sódio (TPP) Gentamicina Liberação controlada de fármacos Métodos analíticos para determinação da concentração Reação colorimétrica gentamicina e ninidrina MATERIAIS E MÉTODOS Preparação das membranas Determinação da concentração de gentamicina Obtenção da curva padrão Liberação in vitro Cinética da liberação RESULTADOS E DISCUSSÕES CONCLUSÃO...26 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS...26