Preparação e caracterização de um sistema de libertação controlada de Polihexanida a base de Quitosano

Abstract

The loss of anatomical and physiological integrity of the skin leads to the formation of wounds, being its healing a very complex biological process. There are several dressings on the market to assist wound healing, based on various polymers. Chitosan is one of the most promising biopolymers and has attracted strong attention from the scientific community for its use in formulations for the controlled release of drugs. Arising from an abundant waste of the food industry, it makes it possible to convert waste into a product of added value. Films based on Chitosan (CS) were developed with the formulation CRYO1.4.1 from the method of freezing and coagulation, loaded by immersion in a solution with a bioactive agent, poly(hexametylene biguanide) (PHMB), in order to obtain a controlled release system, aiming at its application in wound dressings.The films have physical characteristics suitable for an application in dressings, such as a high water absorption capacity (773%), a high transmission rate of water vapor (7472 g H2O/m2/24h), and fast penetration times when in contact with a drop of water (0.02 – 0.24s).The thermogravimetry curve, infrared spectrums and scanning electron microscopy images were also analyzed to assess whether the modifications performed improved the release efficiency of PHMB from the films developed.In the release studies, an increase in the release duration was highlighted with the increase in the loading concentration of the films and also an optimization of the release of PHMB from the films at the time of a sterilization loading in autoclave. Being released up to 8 h, with PHMB mass values released by dry disk mass of 32 – 36 micrograms PHMB per mg. The alteration of the films with glioxal crosslinking after coating with CS did not show an increase in the release period.The discs showed the ability to induce clot formation. When the antibacterial capacity was evaluated, the films demonstrated evidence to inhibit bacterial growth for strains of Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa bacteria. Based on these results, the CRYO1.4.1 formulation suggests an adequate application in wound dressings.

A perda da integridade anatómica e fisiológica da pele leva à formação de feridas, sendo a sua cicatrização um processo biológico bastante complexo. Existem no mercado vários pensos para auxiliar a cicatrização de feridas, à base de vários polímeros. O quitosano é um dos biopolímeros mais promissores e tem atraído forte atenção pela comunidade científica para a sua utilização em formulações para a libertação controlada de fármacos. Surgindo de um desperdício da indústria alimentar abundante, permite converter um desperdício num produto de valor acrescentado. Foram desenvolvidos filmes à base de Quitosano (CS) com a formulação CRYO1.4.1 a partir do método de congelação e coagulação, carregados por imersão numa solução com um agente bioativo, poli(hexametileno biguanida) (PHMB), de forma a obter um sistema de libertação controlada, tendo como objetivo a sua aplicação em pensos curativos.Os filmes apresentam características físicas apropriadas para uma aplicação em pensos, como uma elevada capacidade de absorção de água (773%), uma alta taxa de transmissão de vapor de água (7472 g H2O/m2/24h), e rápidos tempos de penetração aquando do contacto com uma gota de água (0,02 – 0,24s).Foi também analisada a curva de termogravimetria, os espetros de infravermelho e imagens de microscopia eletrónica de varrimento, de forma a aferir se as modificações realizadas melhoravam a eficiência de libertação da PHMB a partir dos filmes desenvolvidos.Nos estudos de libertação, destacou-se um aumento da duração de libertação com o aumento da concentração de carregamento dos filmes e, também, uma otimização da libertação de PHMB dos filmes aquando de um carregamento por esterilização em autoclave. Tendo-se observado uma libertação até 8 h, com valores de massa de PHMB libertada por massa de disco seco de 32 – 36 microgramas de PHMB por mg. A alteração dos filmes com reticulação glioxal após revestimento com CS, não mostrou um aumento do período de libertação.Os discos apresentaram capacidade de induzir a formação do coágulo. Já quando avaliada a capacidade antibacteriana, os filmes demonstraram evidências de inibir o crescimento bacteriano para estirpes de bactérias de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. A partir destes resultados, a formulação CRYO1.4.1 sugere uma adequada aplicação em pensos curativos.