Produção de hidrogéis de hidroxiapatita/colágeno tipo I como sistemas de bioativação e liberação dos antibióticos doxiciclina e cefalexina - Savicki, Cristiane (2022)
O desempenho de implantes metálicos pode ser melhorado através de diversos métodos, como a associação a outros biomateriais bioativos. A hidroxiapatita (HA) e o colágeno (COL) são constituintes do tecido ósseo e apresentam reconhecida bioatividade. A incorporação de fármacos antibióticos nos biomateriais e uma estrategia utilizada para prevenir e tratar infecções nos tecidos adjacentes aos implantes metálicos. Este trabalho teve como objetivo a produção de hidrogéis de hidroxiapatita-colágeno tipo I como sistemas de bioativação em regiões de implantes, incorporados com os antibióticos doxiciclina e cefalexina. A hidroxiapatita nanoestruturada foi produzida por precipitação aquosa, seguida de calcinação a 900 °C/2h, obtendo-se HA mesoporosa de alta cristalinidade, adequada a processos de reparação óssea e incorporação de fármacos por processo de impregnação em solução. O colágeno utilizado neste trabalho foi a fibra de colágeno em pó, tratado em HC10,1 M a 60 °C/lh. Os hidrogéis de HACOL foram produzidos a partir da mistura de uma suspensão de hidroxiapatita em tampão à suspensão de fibras de colágeno deconformadas em ácido. Foram produzidos hidrogeis nas proporções HACOL 30:70, 50:50 e 70:30 (em massa), sem a utilização de agentes reticulantes. Os hidrogéis biodegradáveis apresentaram elevada capacidade de absorção de água, alta maleabilidade e estabilidade em processos de secagem em estufa ou por liofilização e durante a reidratação. A doxiciclina apresentou alta afinidade à hidroxiapatita nanoestruturada, e o pó de hidroxiapatita incorporado foi utilizado na produção dos hidrogéis HA-COL com doxiciclina. A cefalexina foi adicionada diretamente aos hidrogéis HA-COL. Os hidrogéis de HACOL incorporados com doxiciclina e cefalexina apresentaram diferentes características microestruturais, estabilidade e perfil de liberação in vitro do farmaco. A liberação in vitro de cefalecina do hidrogel a fresco indicou uma liberação imediata (burst release) que se manteve por 24 horas. Os hidrogéis a fresco e liofilizado com doxiciclina apresentaram liberação in vitro sustentada, modelada pela equação de Peppas-Sahlin. baseada predominantemente em mecanismos difusionais, com contribuição de processos de intumescimento e relaxação, superior para as amostras liofilizadas do que para os hidrogéis a fresco