Polímeros derivados de ciclodextrinas

Abstract

Resumo: As ciclodextrinas (CD's) são oligossacarídeos cíclicos com uma cavidade hidrofóbica que permite a formação de complexos de inclusão. A síntese de novos derivados das CD's, especialmente polímeros, tem produzido sistemas que apresentam características únicas no sistema de transporte e liberação de fármaco. Neste estudo foram sintetizados polímeros com base em ciclodextrinas (beta-ciclodextrina - BCD ou hidroxipropil-betaciclodextrina - HPBCD) e complexos de inclusão com base nos polímeros preparados ou nas ciclodextrinas puras e nifedipina (NIF), um fármaco usado em doenças cardíacas e que possui baixa solubilidade aquosa. Foram feitos testes de encapsulação e de liberação da nifedipina. Para esta proposta, foram desenvolvidos 3 sistemas: sistema 1: poliuretanos baseados em ciclodextrinas; sistema 2: polímeros acrílicos baseados em ciclodextrinas e sistema 3: ciclodextrinas puras. Para o sistema 1, duas séries de poliuretanos foram preparadas: uma à base de BCD ou HPBCD e TDI; e outra à base de ciclodextrinas (BCD ou HPBCD), polietilenoglicol (PEG 400 ou 1500 ou 4000) e TDI. Todos os uretanos foram preparados por polimerização em solução usando dimetil formamida (DMF). As análises por IVTF mostraram atribuições relativas à ligação uretano. A análise por ATG mostrou eventos de perda de massa os quais foram atribuídos à clivagem da ligação uretânica e a avaliação por difração de raios-X mostrou que os padrões de difração mudaram e estes resultados são indicativos de que ocorreram reações de reticulação nos polímeros. Para o sistema 2, polímeros acrílicos à base de ciclodextrina: a reação foi conduzida entre a BCD e o anidrido metacrílico em piridina. O monômero obtido foi copolimerizado com metacrilato de metila, em tolueno e peróxido de benzoíla como iniciador. O monômero acrílico de BCD (MBCD) foi caracterizado por técnicas espectroscópicas de IVTF e RMN H1. O copolímero mostrou um comportamento diferente com relação à solubilidade e a análise termogravimétrica, descrita pela degradação do copolímero MBCD-co-MMA, mostrou uma boa estabilidade térmica para este copolímero (abaixo de 250oC) com um perfil diferente do monômero MBCD, o qual indicou o início da degradação numa temperatura mais elevada. A avaliação por difração de raios-X revelou que a cristalinidade da BCD foi afetada pela reação de esterificação e que este perfil foi mantido após a copolimerização. No sistema 3, ciclodextrinas puras foram usadas para investigar a encapsulação da nifedipina nas cavidades da BCD ou da HPBCD. O estudo de diagrama de fases mostrou que os complexos obtidos foram mais solúveis do que a nifedipina pura, cuja concentração foi determinada por UV-VIS (at 232 nm). A caracterização por DRX revelou que a inclusão da nifedipina nas matrizes (BCD ou HPBCD) não alterou o perfil de difração das matrizes hospedeiras. As análises dos dois complexos por DSC mostraram perfis térmicos diferenciados quando comparado às misturas físicas: não foi observada a fusão do fármaco, o que sugere encapsulação molecular. Os estudos de RMN H1 e a modelagem molecular indicaram que a inclusão ocorreu com o anel não aromático da nifedipina inserido na cavidade das ciclodextrinas. Os polímeros do sistema 1, o acrílico do sistema 2 e as ciclodextrinas puras foram empregadas no estudo da capacidade de encapsulação usando uma solução hidroalcóolica de fenolftaleína (FF). Os resultados indicaram que todos os polímeros com ciclodextrinas promoveram a redução da absorbância da solução de FF, indicando que as CDs mantêm a capacidade de inclusão, mesmo inserida nos polímeros uretânico ou acrílico. Os polímeros que mostraram os melhores resultados (uretânicos PU/TDI/BCD e PU/TDI/BCD/P4000, e o acrílico MBCD-co-MMA) foram usados para a reação de complexação com o fármaco nifedipina e o estudo de dissolução foi realizado. Foi observado que os complexos de inclusão melhoraram a taxa de liberação da nifedipina. A inclusão provocou uma liberação sustentada, em contraste com a mistura física ou com o fármaco puro. Estes resultados mostram que há um uso potencial para os complexos desenvolvidos neste trabalho considerando o emprego de formulações sólidas associado a uma liberação sustentada da nifedipina.