síntese de nanopartículas à base de goma de cajueiro para

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR

DEPARTAMENTO DE QUMICA ORGNICA E INORGNICA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM QUMICA

Sntese de nanopartculas base de goma do cajueiro para aplicao em sistemas de liberao de

frmacos

Raquel Evangelista de Moura

Orientadora: Dra. Regina Clia Monteiro de Paula

Co-Orientadora: Dra. Durcilene Alves da Silva

Fortaleza - Cear

2009

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR

DEPARTAMENTO DE QUMICA ORGNICA E INORGNICA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM QUMICA

Sntese de nanopartculas base de goma do cajueiro para aplicao em sistemas de liberao de

frmacos

Raquel Evangelista de Moura

Dissertao submetida coordenao

do programa de Ps-graduao em

Qumica, como requisito parcial para

obteno do grau de mestre

Fortaleza - Cear

2009

M889s Moura, Raquel Evangelista de

Sntese de nanopartculas base de goma do cajueiro para aplicao em sistemas de liberao de frmacos / Raquel Evangelista de Moura , 2009.

81 f; il. enc.

Orientadora: Profa. Dra. Regina Clia Monteiro de Paula Co-Orientadora: Dra. Durcilene Alves da Silva rea de concentrao: Qumica

Dissertao (mestrado) - Universidade Federal do Cear, Centro de Cincias. Depto. de Qumica Orgnica e Inorgnica, Fortaleza, 2009. 1. Nanopartculas 2. Goma de Cajueiro 3. Frmaco I. Paula, Regina Clia Monteiro de (orient.) II. Silva, Durcilene Alves da (co-orient.) III. Universidade Federal do Cear Programa de Ps-Graduao em Qumica IV. Ttulo

CDD 546

Agradecimentos

Deus por iluminar meu caminho e me dar foras para prosseguir. Muito

obrigada por tudo.

Aos meus pais por todo carinho, amor e confiana que depositaram em mim

durante toda a minha vida.

Ao meu esposo por toda sua cumplicidade, renncia, apoio, dedicao e pelo

seu incomparvel amor.

professora Regina Clia Monteiro de Paula pela competncia com que

orientou e o tempo que generosamente me dedicou.

Durcilene por sua dedicao e apoio que me foram dados no decorrer deste

trabalho.

s professoras do laboratrio de polmeros que me ajudaram com

esclarecimentos e ideias.

Aos colegas do laboratrio de polmeros pelo apoio e entusiasmo.

Aos professores do Programa de Ps-Graduao em Qumica que contriburam

para a minha formao.

CAPES pela bolsa concedida.

rede Nanoglicobiotecnologia pelo suporte financeiro.

E a todos, colegas ou amigos, que contriburam direta ou indiretamente para a

realizao desse estudo.

Sumrio

Resumo ............................................................................................................... i Abstract ............................................................................................................. iii Lista de figuras .................................................................................................. v Lista de tabelas ................................................................................................ vii

1.INTRODUO ................................................................................................ 1 1.1. Polisacardeos ............................................................................................. 2 1.2. Gomas ......................................................................................................... 3 1.3. Goma de cajueiro ........................................................................................ 3 1.3.1. Modificao e aplicao ....................................................................... 7 1.3.2. Copolimerizao ................................................................................. 10 1.4. Poliacrilamida ............................................................................................ 13 1.5. Sistemas de liberao controlada ............................................................. 16 1.5.1. Nanopartculas .................................................................................. 18 1.6. Malria....................................................................................................... 21 1.6.1. Cloroquina ......................................................................................... 23 2. OBJETIVOS ................................................................................................. 25 2.1. Objetivos gerais ......................................................................................... 25 2.2. Objetivos especficos ................................................................................ 25 3. METODOLOGIA ........................................................................................... 26 3.1. Materiais .................................................................................................... 26 3.2. Nanopartculas de goma de cajueiro enxertada com poliacrilamida ......... 26 3.3. Modificao hidrofbica da goma de cajueiro com anidrido propinico .... 28 3.4. Preparao de nanopartculas auto-estruturadas ..................................... 28 3.5. Caracetrizao das nanopartculas ........................................................... 28 3.5.1. Estudo de espectroscopia na regio do infravermelho ...................... 28 3.5.2. Espectroscopia de ressonncia Magntica Nuclear .......................... 28 3.5.3. Anlise termogravimtrica ................................................................. 28 3.5.4. Determinao de tamanho de partcula e potencial zeta................... 29 3.6. Incorporao do frmaco e ensaio de liberao ........................................ 29 4. RESULTADOS E DISCUSSO .................................................................... 30 4.1. Nanopartculas de goma de cajueiro enxertada com poliacrilamida ......... 30 4.1.1. Espectroscopia na regio do Infravermelho ..................................... 30 4.1.2. Anlise Termogravimtrica .............................................................. 32 4.1.3. Determinao do Tamanho de partcula .......................................... 35

4.1.3.1. Efeito da proporo de goma ..................................................... 35 4.1.3.2. Efeito da proporo de reticulante .............................................. 37 4.1.3.3. Efeito do tempo na estabilidade das nanopartculas .................. 37 4.1.3.4. Efeito da liofilizao no tamanho das nanopartculas ................. 38 4.1.3.5. Efeito de pH no tamanho das nanopartculas ............................. 39 4.1.4. Incorporao e ensaio de liberao do frmaco ................................ 41 4.2. Nanopartculas auto-estruturadas de goma de cajueiro modificada

hidrofobicamente .......................................................................................... 42 4.2.1. Espectroscopia na regio do Infravermelho ...................................... 42 4.2.2 Espectroscopia de Ressonncia Magntica Nuclear ........................ 44 4.2.3. Anlise Termogravimtrica ................................................................ 47 4.2.4. Determinao do tamanho de partcula ............................................. 48 4.2.4.1. Efeito do tempo na estabilidade das nanopartculas .................. 50 4.2.4.2. Efeito da liofilizao no tamanho de partcula ............................ 51 5. CONSIDERAES FINAIS ........................................................................ 52 6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................ 54

Resumo

Nanopartculas base de goma de cajueiro foram obtidas por duas rotas.

Na primeira rota, nanopartculas de goma de cajueiro foram sintetizadas atravs da

reao de enxertia com poliacrilamida (goma de cajueiro-g-poliacrilamida). Na

segunda, a goma foi modificada pela reao do polissacardeo com anidrido

propinico. A formao das nanopartculas atravs do derivado do polissacardeo

foi feita por auto-estruturao atravs da aplicao do processo de dilise.

Nanopartculas de goma de cajueiro-g-poliacrilamida foram caracterizadas por

espectroscopia na regio do infravermelho (IV), anlise termogravimtrica (TGA) e

tamanho de partcula. A espectroscopia no IV confirma a enxertia de poliacrilamida

na estrutura do polissacardeo e indica que parte da poliacrilamida foi hidrolisada. A

curva TGA da goma de cajueiro-g-poliacrilamida mostra 5 eventos de degradao.

Este modelo muito diferente das curvas TGA da goma de cajueiro e da

poliacrilamida, no qual foram observados apenas dois eventos de degradao,

confirmando a modificao da estrutura da goma de cajueiro. A mudana da razo

goma/acrilamida/agente reticulante no interfere no tamanho de partcula.

Nanopartculas com distribuio unimodal e mdia de tamanho de 8 nm foram

obtidas. As partculas tm a superfcie carregada negativamente, inferido pelo

potencial zeta negativo observado. As nanopartculas mostraram propriedades

sensveis ao pH. Agregao foi observada aps a liofilizao da suspenso de

nanopartculas. Cloroquina, um frmaco usado no tratamento da malria, foi

incorporado s nanopartculas. A liberao do frmaco revelou-se dependente do

pH, sendo observado liberao controlada durante