Preparação e Caracterização de membranas para lentes de contacto pós-cirúrgicas

Abstract

A eficiência da administração de fármacos na terapia ocular após intervenções cirúrgicas é um dos grandes fatores que condiciona a recuperação dos pacientes. Nos dias de hoje, a administração de fármacos nestes casos é realizada na forma de colírios. No entanto, este método mostra-se muito ineficiente, surgindo o uso de sistemas de libertação controlada de fármacos como uma possível alternativa bastante promissora. No decorrer deste trabalho foram desenvolvidas membranas à base de acrilatos para serem usadas como sistemas de libertação controlada de um fármaco (sob a forma de lentes de contacto), sendo o fármaco selecionada a moxifloxacina (MFX), um antibiótico muito utilizado no pós-operatório da terapia ocular. Estas membranas foram desenvolvidas através do método de polimerização na massa. Deste modo foram preparadas membranas com diferentes monómeros na sua constituição. Uma vez que o desconforto causado pela radiação solar é outro dos fatores que influencia a recuperação pós-operatória, com o intuito de minimizar este desconforto, também foram incorporados corantes fotocrómicos nas membranas desenvolvidas. A membrana com melhores propriedades, preparada a partir de acrilato 2-etil-hexilo (EHA), metacrilato de metilo (MMA), peróxido de benzoílo (BPO) e dimetacrilato de etilenoglicol (EGDMA), designada AMB 7, foi caracterizada e nela foi incorporada MFX e corantes fotocrómicos, por oclusão. Com base nesta formulação, foram desenvolvidas mais duas formulações, a ABM 7.1 e ABM 7.2, com o intuito de avaliar a influência do aumento do agente de reticulação EGDMA nas propriedades finais das membranas. Foi ainda preparada uma membrana incluindo na formulação o monómero metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA), designada ABM 10, com a finalidade de aumentar a hidrofilicidade da membrana. Nestas membranas, somente se incluiu MFX por oclusão.As membranas preparadas foram caracterizadas quimicamente por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), confirmando o sucesso da polimerização. Através da análise termogravimétrica (TGA) constatou-se a elevada estabilidade térmica dos materiais, sendo superiores a 350ºC.Os ângulos de contato, a transmitância e o teor de água das quatro membranas selecionadas foram determinados. No que diz respeito a molhabilidade das membranas determinado pela medição do ângulo de contacto, a ABM 7 foi a que apresentou melhores resultados (45º), dentro do intervalo de valores de lentes de contacto comerciais. Quanto à transmitância, a ABM 7 confere um maior grau de proteção relativamente a radiação UV ao passo que a ABM 7.1, apresenta melhores resultados relativamente à sua transparência. As membranas que contem corantes fotocrómicos incorporados, foram as que apresentaram maior proteção a radiação UV, no entanto, a sua coloração resulta numa diminuição da transparência das membranas. Analisando ainda o teor de água, os valores obtidos foram inferiores a 2%, sendo a ABM 10 a membrana que apresentou a maior capacidade de absorção de água, um valor muito baixo para uma aplicação como lente de contacto. Os resultados da libertação da MFX nos três sistemas de libertação que foram estudados (ABM 7, ABM 7.2 e ABM 10), permitiram concluir que a membrana ABM 7.2 é a que apresenta melhores resultados, uma vez que apresenta um máximo de libertação ao final de quatro dias e apresenta o maior valor de massa libertada de moxifloxacina.

One of the main factors that determines the recovery of patients after ocular surgery interventions is based on the efficiency of drug administration. Nowadays, drug administration is usually made using eye drops. However, this system showed to be ineffective. Therefore, the use of ocular controlled drug delivery system is being used as an alternative. The present work is based on the development of new acrylate based membranes to be used as drug delivery systems in the form of soft contact lenses. Moxifloxacin (MFX) was the selected drug since it is an antibiotic widely used in ocular therapy. The membranes were prepared by bulk polymerization, using different monomers. The increase of sensibility to the solar radiation is one of the consequences after an ocular surgery. The incorporation of photochromics compounds in the acrylic based membranes was thus performed to diminish this discomfort. The membrane ABM 7 was developed based on 2-Ethylhexyl acrylate (EHA), methyl methacrylate (MMA), benzoyl peroxide (BPO) and Ethylene glycol dimethylacrylate (EGDMA), showed the best properties and was fully characterized since it showed the best properties. To study the influence of the crosslinking agent EGDMA in the final properties of the membranes, two other membranes based on ABM 7 were developed – ABM 7.1 and ABM 7.2. ABM 10 was prepared with 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) to enhance the hydrophilic character of the membrane. Only the best membranes – ABM 7, ABM 7.1, ABM 7.2 and ABM 10 – were selected for an extensive characterization and for MFX loading by occlusion. Photochromics incorporation was only performed in ABM 7. The membranes were chemical characterized by ATR-FTIR which confirms the polymerization reaction. Also, the thermal stability of the membranes was established, with Td higher than 377ºC, by TGA analysis. Water contact angles, transmittance and water content were also determined. ABM7 showed the lowest contact angle (44º), very close to the commercial soft contact lenses. Concerning the transmittance of ABMs, ABM 7 proved to have the higher capacity to protect the eyes form the UV radiation. On the other hand, ABM 7.1 was the most transparent membrane. For the membranes containing the photochromics, an enhancement of the protection of UV radiation was observed, however, the strong coloration of the membranes after UV exposure results in the loss of transparency. Concerning the water content of the membranes they were extremely low, having is highest value (2%) with ABM 10. The MFX release in ABM 7, ABM 7.2 and ABM 10 was studied and ABM 7.2 revealed to be the formulation with the maximum MFX release at the end of 4 days and with the higher amount of MFX released.