Beads de hidrogel à base de alginato e líquidos iônicos sensíveis ao pH para carreamento de fármacos

Abstract

Beads poliméricos de hidrogel são uma classe de materiais bastante empregados em biotecnologia, principalmente como carreadores de agentes bioativos por meio de entrega e liberação controlada. Recentemente, sais orgânicos líquidos à temperatura ambiente, também chamados de líquidos iônicos (LIs), têm sido utilizados como solventes na produção de beads de hidrogel em sistemas de liberação. Neste trabalho, beads de hidrogel sensíveis ao pH foram produzidos à base de alginato, utilizando líquidos iônicos (LIs) de forma inédita como agentes reticulantes. Dentre os LIs testados, o LI A1 [brometo de 1-(4-etóxi-1-butanossulfonato)-3-metilimidazol], o qual é inédito e foi sintetizado, e o LI A2 (hidrogenossulfonato de trietilamônio) resultaram na formação de beads através de interação com o alginato. O LI A1 e os beads formados foram caracterizados através de Espectroscopias de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), de Raman e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN-¹H), Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As bandas em 1730 e 1035 cm-1 vistas no espectro de FTIR mostraram interações iônicas e forças intermoleculares entre os grupos carboxilato do alginato e os grupos funcionais dos LIs, os quais indicaram uma reticulação iônica na formação da rede polimérica. Testes de variação do grau de intumescimento demonstraram que sob pH 6,0 e 7,4, os beads apresentam dissolução total em poucos minutos, enquanto que sob pH 1,2, permanecem estáveis durante 7 horas. Os fármacos indometacina e 5-fluorouracil foram encapsulados nos beads, como visto através dos espectros de infravermelho. A liberação dos fármacos a partir dos beads formados com o LI A1 atingiu aproximadamente 50% (m/m) em 7 horas, sob pH 1,2, enquanto que os beads formados com o LI A2 demonstraram não liberar os fármacos. O modelo cinético de liberação de fármacos de Korsmeyer-Peppas aplicado não foi o mais adequado para a compreensão do mecanismo de liberação a partir dos beads, sendo necessária a aplicação de outros modelos para este estudo. No geral, o presente trabalho sugeriu a obtenção de um biomaterial com potencial aplicação no carreamento de fármacos utilizados em tratamentos com especificidade de pH.