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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76323
Tipo: | Tese |
Título : | Biomateriais porosos nanoestruturados à base de polissacarídeos de Spondias purpurea L. e Calotropis procera para sistemas de liberação local de oncocalixona A |
Título en inglés: | Porous nanostructured biomaterials based on polysaccharides from Spondias purpurea L. and Calotropis procera for local drug release systems of oncocalyxone A |
Autor : | Rodrigues, Francisco Alessandro Marinho |
Tutor: | Ricardo, Nágila Maria Pontes Silva |
Palabras clave en portugués brasileño: | Nanofibrilas de celulose de Calotropis procera;Ciriguela;Ciumeira;Nanoesferas de silica;Biomateriais |
Palabras clave en inglés: | Nanoesferas de silica;Ciriguela;Ciumeira;Silica nanospheres |
Áreas de Conocimiento - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Fecha de publicación : | 2024 |
Citación : | RODRIGUES, Francisco Alessandro Marinho. Biomateriais porosos nanoestruturados à base de polissacarídeos de Spondias purpurea L. e Calotropis procera para sistemas de liberação local de oncocalixona A. 2024. 86 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
Resumen en portugués brasileño: | Biomateriais nanoestruturados são de grande relevância para a ciência dos materiais e para a nanomedicina para o desenvolvimento de aplicações médicas inovadoras. Esses materiais fornecem uma plataforma versátil para engenharia de tecidos, medicina regenerativa e administração de fármacos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos nanoestruturados hibridos baseados em polissacarídeos de fontes vegetais de baixo valor agregado para serem aplicados no carreamento e liberação local de oncoalixona A (OncoA). Compósitos porosos nanoestruturados foram produzidos por liofilização utilizando matriz polimérica reticulada a partir de nanofibrilas de celulose de Calotropis procera (algodão de seda) e amido quaternizado de Spondias purpurea L. (ciriguela). As nanofibrilas de celulose, obtidas por hidrólise ácida e tratamento ultrassônico, apresentaram diâmetro de 29,4 nm e comprimento de 0,65 µm, cristalinidade de 63,9% e um potencial ζ de −30,8 mV. O amido catiônico apresentou potencial ζ de +23,0 mV, percentual de nitrogênio de 0,52% e grau de substituição (GS) de 0,065. Paralelamente, nanocarreadores mesoporosos de silica foram sintetizados em formato esférico com raio hidrodinâmico de 527,9 nm e tamanho de poro de 2,96 nm. A partir do método de equilíbrio de adsorção, as nanoesferas ocas de sílica mesoporosa (NOSM) apresentaram adsorção de 26,07±1,36% para OncoA. Ainda, as NOSM carreadas com OncoA (NOSM@OncoA), foram incorporadas nos compósitos porosos com diferentes proporções da matriz polimérica reticulada, os quais apresentaram percentual de reticulação entre 8,8 e 24,1% e porosidade de 19,8 a 25,6%. Ensaios in vivo utilizando modelo de Zebrafish mostraram que OncoA nanocarreada não apresentou toxicidade aguda nas concentrações testadas. Os compósitos porosos mostraram um perfil de liberação controlada com burst inicial de 20-25% de OncoA liberada nas primeiras 12 horas. Os perfis de liberação dos compósitos foram melhor ajustados ao modelo de Higuchi e Korsmeyer-Peppas, indicando um mecanismo de associação entre difusão e super caso de transporte II. Assim, os resultados preliminares sugerem que a arquitetura dos compósitos nanoestruturados incorporados com NOSM@OncoA pode ser suscetível a aplicação como implantes ósseos para carreamento e liberação local, além de fornecer estrutura biocompatível para regeneração tecidual. |
Abstract: | Nanostructured biomaterials are highly relevant to materials science and nanomedicine for the development of innovative medical applications. These materials provide a versatile platform for tissue engineering, regenerative medicine and drug delivery. The aim of this work was to develop hybrid nanostructured composites based on polysaccharides from low value-added plant sources to be applied to the local loading and release of oncocalyxone A (OncoA). Nanostructured porous composites were produced by freeze-drying using a cross-linked polymer matrix based on cellulose nanofibrils from Calotropis procera (ciumeira) and quaternized starch from Spondias purpurea L. (ciriguela). The cellulose nanofibrils, obtained by acid hydrolysis and ultrasonic treatment, had a diameter of 29.4 nm and a length of 0.65 µm, crystallinity of 63.9% and a ζ potential of -30.8 mV. The cationic starch had a ζ potential of +23.0 mV, a nitrogen percentage of 0.52% and a degree of substitution (GS) of 0.065. At the same time, mesoporous silica nanocarriers were synthesized in a spherical shape with a hydrodynamic radius of 527.9 nm and a pore size of 2.96 nm. Using the adsorption equilibrium method, the hollow mesoporous silica nanospheres (NOSM) showed adsorption of 26.07 ± 1.36% for OncoA. In addition, NOSM loaded with OncoA (NOSM@OncoA) were incorporated into porous composites with different proportions of the crosslinked polymer matrix, which showed a crosslinking percentage of between 8.8 and 24.1% and porosity of between 19.8 and 25.6%. In vivo tests using a zebrafish model showed that nanocarried OncoA did not present acute toxicity at the concentrations tested. The porous composites showed a controlled release profile with an initial burst of 20-25% of OncoA released in the first 12 h. The release profiles of the composites were best fitted to the Higuchi and Korsmeyer-Peppas model, indicating a mechanism of association between diffusion and super-case II transport. Thus, the preliminary results suggest that the architecture of nanostructured composites incorporated with NOSM@OncoA may be susceptible to application as bone implants for local loading and release, as well as providing a biocompatible structure for tissue regeneration. |
URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76323 |
ORCID del autor: | https://orcid.org/0000-0002-8130-2435 |
Lattes del autor: | http://lattes.cnpq.br/7172144446827762 |
ORCID del tutor: | https://orcid.org/0000-0003-1849-5403 |
Lattes del tutor: | http://lattes.cnpq.br/6703037457253125 |
Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
Aparece en las colecciones: | DQOI - Teses defendidas na UFC |
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