Development of ibuprofen loaded chitosan hydrogels for controlled drug release in spinal cord injury - Juraski, Amanda de Castro (2018)
Lesão medular espinhal (LME) é uma condição grave que tem sido uma grande preocupação para a engenharia de tecidos neurais há vários anos. Os esforços atuais concentram-se na combinação de guias carregados com moléculas terapêuticas. A quitosana é um hidrogel biocompatível e biodegradável que tem sido explorado tanto como arcabouço para reparo axonal quanto como sistema de liberação de fármacos. Ibuprofeno é um fármaco anti-inflamatório já utilizado para o tratamento da dor, bem como um modelo de droga para sistemas de entrega de medicamentos. Estudos recentes exploraram o efeito do Ibuprofeno na regeneração axonal pós-lesão medular. Neste projeto, filmes de quitosana (CH) e quitosana carregada com 40% de Ibuprofeno (ICH) foram preparados através de evaporação de solvente, e avaliados como possíveis materiais para tratamento de LME. Os dois grupos foram caracterizados por FTIR, MEV, TGA e perda de massa, grau de intumescimento, perfil de liberação do fármaco e citotoxicidade in vitro. As análises qualitativas e semi-quantitativas do FTIR mostraram que ambos os grupos apresentaram composição semelhante. A perda de peso e o grau de intumescimento in vitro indicam que os filmes CH e ICH são estáveis em pH fisiológico (7.4) e absorvem fluido suficiente para interagir adequadamente com o ambiente fisiológico. Imagens de MEV mostraram que filmes ICH têm uma maior rugosidade aparente, e que as partículas de Ibuprofeno foram aprisionadas na superfície e no interior da matriz polimérica. Os resultados do TGA mostraram que 5% da massa inicial de filmes ICH é devido ao Ibuprofeno. Isto significa que aproximadamente 35% do medicamento carregado foi perdido durante o processo. O perfil de liberação do fármaco in vitro mostrou que mais de 60% do fármaco carregado é liberado nas primeiras 24 horas de imersão em PBS, e que a liberação permanece até 30 dias depois. Modelos matemáticos indicaram que nas primeiras 24 horas o perfil de liberação do fármaco é mais bem ajustado pelo modelo de Higuchi, e que a liberação do fármaco após o primeiro dia é mais bem ajustada pelo modelo de Kors-Peppas. Portanto, o Ibuprofeno é inicialmente liberado através do processo de difusão das partículas encontradas na superfície e, posteriormente, através de uma combinação de difusão e erosão da matriz de quitosana. A viabilidade celular in vitro foi avaliada através do ensaio MTT, e mostrou que ambos os filmes CH e ICH não são citotóxicos. Uma análise estatística foi feita para os dados de FTIR, perda de massa, grau de intumescimento e citotoxicidade in vitro. A análise indicou que apenas as algumas bandas dos espectros de FTIR (O-H e C-H) foram estatisticamente diferentes. Isso indica que o Ibuprofeno foi efetivamente preso na matriz polimérica, e interage eletrostaticamente com a Quitosana. Com base nas avaliações desempenhadas foi possível concluir que filmes ICH são aplicáveis como materiais para confecção de guias axonais para tratamento de lesão de medula espinhal.