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Publicação
Modifying the surface of mesoporous silica for tuning the drug release profile
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 13.79 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
This thesis aims to contribute to the problem of low solubility drugs, using efavirenz as a
model compound. For this aim, the strategy was incorporating efavirenz on a mesoporous
silica MCM-41 matrix, to stabilize the amorphous state and improve solubility. Addition-
ally, the functionalized silicas were also synthesized in an effort to tune the release of the
drug. The sucess of synthesis of MCM-41 and modified silica by one pot method was
confirmed by nitrogen porosimetry analysis, elemental analysis, transmission electron
spectroscopy (TEM), infrared spectroscopy (ATR-FTIR) and nuclear magnetic resonance
(NMR).
The drug loading was performed from a high concentration solution in ethanol,
to achieve a 30% pore filling degree. The native efavirenz and resulting composites
(EFZ:MCM-41, EFZ:NH2-MCM-41, EFZ:CH3-MCM-41 and EFZ:SH-MCM-41) were an-
alyzed by ATR-FTIR, differential scanning calorimetry (DSC) and dielectric relaxation
spectroscopy (DRS). The stabilization of the amorphous state was corroborated by the
presence of the glass transition step by DSC analysis. Remnants of crystalline efavirenz
were detected in two composites (EFZ:NH2-MCM-41 and EFZ:CH3-MCM-41) by the pres-
ence of the melting peak ( Tm=137 °C). The molecular mobility of efavirenz was probed
by DRS. For EFZ:N H2-MCM-41 the dielectric spectra was analyzed in detail, allowing the
estimation of a dielectric glass transition temperature in accordance with the calorimetric
one.
The release profiles of the composites were performed in a phosphate buffer solution,
pH=7.4, 37 °C and 100 rpm to simulate the intestinal fluid. The amount of drug released
was analyzed with Uv-Vis spectroscopy. When compared to EFZ:MCM-41, EFZ:CH3-
MCM-41 and EFZ:SH-MCM-41 showed slower dissolution percentages for 48 hours,
while EFZ:NH2-MCM-41 resulted in a faster kinetics.
Este trabalho pretendeu ser uma contribuição para o problema de fármacos com baixa solubilidade, utilizando como fármaco alvo o efavirenz. Assim sendo, a estratégia uti- lizada foi a incorporação de efavirenz em sílica mesoporosa MCM-41, para estabilizar o estado amorfo e melhorar a solubilidade. Adicionalmente, sílicas funcionalizadas fo- ram também sintetizadas de modo a controlar a libertação do fármaco. O sucesso da síntese das matrizes através do método one pot foi confirmado através de adsorção de azoto, análise elementar, microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR) e ressonânica magnética nuclear (RMN). A impregnação do fármaco foi efetuada com uma solução concentrada em etanol, para obter preenchimento do poro de 30%. O fármaco e compósitos resultantes (EFZ:MCM- 41, EFZ:N H2-MCM-41, EFZ:C H3-MCM-41 e EFZ:SH-MCM-41) foram analisados por ATR-FTIR, calorimetria de varrimento diferencial (DSC) e espectroscopia de relaxação dieléctrica (DRS). A estabilização do estado amorfo foi confirmada com a presença da transição vítrea por análise de DSC. A presença de efavirenz cristalino foi detetada em dois compósitos (EFZ:NH2-MCM-41 e EFZ:CH3-MCM-41) através do pico de fusão do fármaco ( Tm=137 °C). A mobilidade molecular do efavirenz foi estudada por DRS. Para EFZ:N H2-MCM-41 o espetro dieléctrico foi analisado em detalhe, permitindo a estima- tiva da temperatura de transição vítrea dieléctrica que está em boa concordância com a temperatura calorimétrica. Os ensaios de libertação dos compósitos foram relizados em solução tampão fosfato, pH=7.4, 37 °C e 100 rpm para simular o fluído intestinal. A quantidade de efavirenz liber- tada foi analisada com espectroscopia Uv-Visível. Quando comparados com EFZ:MCM-41, os compósitos EFZ:N H2-MCM-41 e EFZ:CH3-MCM-41 demonstraram percentagens de dissolução menores para 48 h, enquanto EFZ:N H2-MCM-41 apresenta uma cinética mais rápida.
Este trabalho pretendeu ser uma contribuição para o problema de fármacos com baixa solubilidade, utilizando como fármaco alvo o efavirenz. Assim sendo, a estratégia uti- lizada foi a incorporação de efavirenz em sílica mesoporosa MCM-41, para estabilizar o estado amorfo e melhorar a solubilidade. Adicionalmente, sílicas funcionalizadas fo- ram também sintetizadas de modo a controlar a libertação do fármaco. O sucesso da síntese das matrizes através do método one pot foi confirmado através de adsorção de azoto, análise elementar, microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR) e ressonânica magnética nuclear (RMN). A impregnação do fármaco foi efetuada com uma solução concentrada em etanol, para obter preenchimento do poro de 30%. O fármaco e compósitos resultantes (EFZ:MCM- 41, EFZ:N H2-MCM-41, EFZ:C H3-MCM-41 e EFZ:SH-MCM-41) foram analisados por ATR-FTIR, calorimetria de varrimento diferencial (DSC) e espectroscopia de relaxação dieléctrica (DRS). A estabilização do estado amorfo foi confirmada com a presença da transição vítrea por análise de DSC. A presença de efavirenz cristalino foi detetada em dois compósitos (EFZ:NH2-MCM-41 e EFZ:CH3-MCM-41) através do pico de fusão do fármaco ( Tm=137 °C). A mobilidade molecular do efavirenz foi estudada por DRS. Para EFZ:N H2-MCM-41 o espetro dieléctrico foi analisado em detalhe, permitindo a estima- tiva da temperatura de transição vítrea dieléctrica que está em boa concordância com a temperatura calorimétrica. Os ensaios de libertação dos compósitos foram relizados em solução tampão fosfato, pH=7.4, 37 °C e 100 rpm para simular o fluído intestinal. A quantidade de efavirenz liber- tada foi analisada com espectroscopia Uv-Visível. Quando comparados com EFZ:MCM-41, os compósitos EFZ:N H2-MCM-41 e EFZ:CH3-MCM-41 demonstraram percentagens de dissolução menores para 48 h, enquanto EFZ:N H2-MCM-41 apresenta uma cinética mais rápida.
Descrição
Palavras-chave
Solubility efavirenz MCM-41 glass transition pore functionalization