Tecnologia 3D para a customização de terapias : desenvolvimento de formas sólidas contendo dexametasona

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Santos, Juliana dos
• Orientador(a): Beck, Ruy Carlos Ruver
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Impressão tridimensional; Manufatura aditiva; Dexametasona; Nanotecnologia
• Palavras-chave em Inglês: 3D printing; Additive manufacturing; Dexamethasone; Nanotechnology; Personalization of therapies
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271868

Esta tese aborda a utilização da impressão 3D pela técnica de modelagem por deposição de material fundido pela área farmacêutica, na busca da customização de terapias. A tecnologia 3D permite a fabricação de formas farmacêuticas contendo doses de fármacos adaptadas a cada paciente ou grupo de pacientes, assim como com perfis de liberação específicos. Tendo em vista os potenciais da impressão 3D, bem como inovação da tecnologia, faz-se necessário entender o efeito que mudanças no software de impressão podem acarretar, além de mudanças na composição da formulação, efeito da solubilidade de fármacos, de blendas poliméricas e até mesmo a associação com outras tecnologias inovadoras, e o seu potencial efeito na obtenção nesses sistemas de liberação de fármacos. Inicialmente foram realizadas extensas revisões de literatura que forneceram subsídio teórico para o desenvolvimento do trabalho experimental, e que tiveram três focos principais: (1) a associação entre impressão 3D e nanotecnologia, (2) técnicas de caracterização imprescindíveis a esse tipo de sistemas e, (3) as potencialidades dos polímeros da família Eudragit® na obtenção de produtos farmacêuticos por essa tecnologia. Na sequência, foram desenvolvidas formas sólidas por impressão 3D contendo poly(Ɛ-caprolactona) PCL e dexametasona. Foi conduzido um experimento fatorial completo, no qual foram produzidas 8 formulações. A presença de um agente formador de canal, o manitol, teve especial efeito na liberação do fármaco a partir das formas sólidas quando essas possuíam um preenchimento de 50%. Na continuidade dos estudos, foi avaliado o efeito da solubilidade do fármaco no seu perfil de liberação a partir de formas impressas compostas de uma matriz inerte, como a PCL. Três formas de dexametasona foram utilizadas (base, acetato e fosfato) neste estudo. Os dados encontrados demonstraram que a forma mais hidrofílica do fármaco (fosfato) atingiu 50% de liberação após 10h. No mesmo estudo, formas impressas com diferentes tamanhos, e consequentemente diferentes doses, apresentaram perfis de liberação do fármaco praticamente sobrepostos, mostrando não haver influência da relação área/volume nesse tipo particular de sistema. Ainda buscando aumentar a velocidade de liberação in vitro do fármaco, o emprego de blendas poliméricas de PCL e Eudragit E, em diferentes proporções, foi estudado. Dexametasona foi usada mais uma vez como fármaco modelo. As formas produzidas com a maior proporção de Eudragit E apresentaram maior velocidade de liberação, sem impactar significativamente nas boas propriedades mecânicas providas pelo polímero PCL, que atua estabilizando o filamento, dando-lhe propriedades de printabilidade. Além disso os componentes da formulação estiveram homogeneamente dispersos na formulação, resultado demonstrado por microscopia Confocal Raman. Por fim, na última etapa, considerando que a aliança entre impressão 3D e o uso de nanocarreadores abarca vantagens no desenvolvimento de nanomedicamentos, foi desenvolvida uma suspensão de nanocápsulas poliméricas contendo dexametasona, como fármaco, e etilcelulose, como polímero formador da cápsula. Essa suspensão foi submetida a secagem por liofilização, empregando manitol como crioprotetor. Após a reconstituição destes pós liofilizados em água, as características nanométricas da suspensão original foram recuperadas e ambas formas de apresentação (suspensão ou pó reconstituído) apresentaram biocompatibilidade em modelos celulares in vitro com células Caco-2. A nanoencapsulação não afetou as características de permeabilidade da dexametasona quando as formulações foram testadas em modelos de células Caco-2, ao mesmo tempo em que a liofilização diminuiu a velocidade de permeação do fármaco. A integridade das zonas de oclusão intestinais foi confirmada após análise por microscopia confocal de varredura a laser. Esse trabalho age como um balizador e ajuda a consolidar o conhecimento da impressão 3D no desenvolvimento de novos sistemas de liberação de fármacos, principalmente pela técnica FDM.