Desenvolvimento de filmes de hidrogel à base de gelatina e PVA contendo óleos essenciais de lavanda e de pinus para aplicação como curativo

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Hubner, Patricia
• Orientador(a): Tessaro, Isabel Cristina
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrogéis; Materiais biomédicos; Gelatina; Poli(álcool vinílico); Óleos essenciais
• Palavras-chave em Inglês: Hydrogels; Gelatin; Polyvinyl alcohol; Lavender essential oil; Pine essential oil
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/259200

O desenvolvimento de filmes de hidrogel para aplicações biomédicas é interessante devido às suas características, como biocompatibilidade e capacidade de absorver exsudatos dos ferimentos. Os filmes de hidrogel à base de gelatina e poli(álcool vinílico) (PVA) foram desenvolvidos por casting e reticulados por luz ultravioleta (UV-A). Utilizou-se um delineamento composto central rotacional para obter a formulação ideal de filme de hidrogel. A metodologia da superfície de resposta foi utilizada para avaliar a influência das variáveis independentes (concentração de gelatina, concentração de PVA e dose de UV) nas variáveis de resposta (espessura, resistência à tração, módulo de Young, elongação, intumescimento, fluxo de permeação de vapor de água e fração de gel). Os filmes obtidos foram caracterizados e otimizados em função das variáveis de resposta. A função desejabilidade do software Statistica® foi utilizada para obter a formulação controle (obtida pelo planejamento experimental), com 5 % (m/m) de gelatina, 4 % (m/m) de PVA e exposta a 153 J cm-2 de radiação ultravioleta. Tanto a formulação controle, quanto a formulação otimizada (submetida a uma dose de radiação UV de 2592 J cm-2) foram caracterizadas pela cinética de intumescimento, permeabilidade ao oxigênio, TGA, DSC e DRX. Os resultados do delineamento experimental mostraram que as concentrações de gelatina e PVA têm influência significativa nas variáveis de resposta e as doses de exposição à luz UV não apresentaram efeito significativo. A formulação controle do filme de hidrogel foi intumescente (65 %), elástica (146 %), apresentou boa resistência mecânica (3,40 MPa) e foi permeável ao oxigênio (28 cm3 mm m-2 dia-1 kPa-1), mas a permeação de vapor de água (112 g d-1 m-2) e a fração de gel (26 %) foram baixas. A formulação otimizada apresentou maior fração de gel (46 %) conforme era desejado ao aumentar a dose de radiação UV. Para as propriedades mecânicas e de barreira ao vapor de água não foram identificadas diferenças significativas entre a amostra controle e a otimizada. O intumescimento da formulação otimizada foi menor (54 %), devido à maior reticulação das cadeias poliméricas. Os óleos essenciais de lavanda (OEL) e de pinheiro silvestre (OEP), nas concentrações de 0,5; 1 e 2 % (m/v), foram adicionados ao filme de hidrogel otimizado visando conferir propriedades antibacterianas ao filme e torná-lo ativo. Os filmes contendo óleos essenciais foram caracterizados pelas mesmas propriedades avaliadas para os filmes de hidrogel controle e otimizado, além de morfologia e propriedades antibacterianas. Os resultados das análises físicas mostraram que a espessura e a fração de gel não foram influenciadas pela adição dos óleos essenciais. A análise das propriedades de barreira revelou que a incorporação de OEL causou um aumento na permeabilidade ao oxigênio e a incorporação de ambos os óleos causou um aumento na permeabilidade ao vapor de água e no fluxo de permeação de vapor de água. Por outro lado, as propriedades mecânicas foram reduzidas após a incorporação de óleos essenciais. No entanto, os valores obtidos para essas propriedades estão de acordo com os recomendados para aplicação como curativo. As análises térmicas mostraram que os filmes de hidrogel, independentemente da adição de óleos essenciais, possuem boa estabilidade térmica. As imagens de MEV demonstraram que algumas mudanças físicas ocorreram na estrutura dos filmes de hidrogel após a adição dos óleos essenciais, o que pode estar causando as diferenças observadas nas propriedades avaliadas. Em relação à atividade antibacteriana, todos os filmes de hidrogel contendo OEP apresentaram ação contra Staphylococcus aureus (Gram-positiva) e observou-se uma redução no crescimento da Escherichia coli (Gram-negativa) com o aumento da concentração de OEP. As amostras contendo OEL aparentemente têm ação antibacteriana mais fraca do que aquela apresentada pelos filmes contendo OEP. Os resultados obtidos neste estudo mostram que os filmes de hidrogel desenvolvidos, principalmente aqueles contendo óleo essencial de pinheiro, têm potencial para uso em aplicações biomédicas.