Academic literature on the topic 'Cinética de Libertação Controlada'

Hidrogéis produzidos a partir de poliacrilamida (PAAm) foram sintetizados e suas eficiências para liberação controlada de NH4+ e K+ contidos em fertilizantes foram avaliadas. Os hidrogéis foram sintetizados em solução aquosa a partir da polimerização do monômero acrilamida (AAm) em duas concentrações (3,6 e 21,7 %), em presença do agente de reticulação N', N-metileno-bis-acrilamida (MBAAm) e catalisador N, N, N', N'-tetrametil etilenodiamina (TEMED). A fixação de nutrientes ocorreu submetendo-se os hidrogéis à solução aquosa com concentrações de 86 e 82 mg L-1 de K+ e NH4+. As propriedades hidrofílicas, espectroscópicas e morfológicas foram investigadas por meio de medidas de grau de intumescimento (Q), por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os teores de NH4+ e K+ liberados em meio aquoso foram monitorados em intervalos de tempo de 1, 2, 4, 18, 26 e 50 h por espectrofotometria com análise por injeção em fluxo e por fotometria de chama. Os resultados de grau de intumescimento mostraram que hidrogéis com nutrientes fixados são mais hidrofóbicos. Observações em MEV revelaram decréscimo no tamanho médio dos poros para os hidrogéis com maior quantidade de acrilamida. A cinética de liberação controlada de NH4+ e K+ permitiu inferir que o hidrogel sintetizado com 21,7 % de AAm apresentou maior potencial na liberação controlada dos nutrientes, principalmente NH4+.

<p>Um dos principais objetivos na área de biomateriais é o desenvolvimento de novos compostos para serem utilizados como substituintes ósseos em implantes e enxertos. Fosfatos de cálcio modificados têm aplicações médicas e odontológicas devido a algumas propriedades, como ausência de toxicidade local e sistêmica (biocompatibilidade) e bioafinidade refletida na aparente habilidade em se ligar ao tecido hospedeiro, permitindo a neoformação óssea entre a superfície do osso e o implante. Com o surgimento, na década de 90, de uma nova classe de materiais, denominados mesoporosos, foi possível a obtenção de biocerâmicas de fosfatos de cálcio mesoporosos, sintetizados pela primeira vez em 2003. Esses materiais permitem o carreamento de fármacos, que são incorporados à estrutura porosa para serem subsequentemente liberados, de forma controlada, do enxerto ou implante ósseo para o tecido adjacente e com uma cinética bem estabelecida.</p>

Os processos básicos que governam a recuperação de partículas em uma célula de flotação compreendem os consecutivos subprocessos de colisão, adesão e estabilidade do agregado partícula/bolha. Entre eles, a colisão é controlada pelo ambiente hidrodinâmico na célula de flotação, enquanto que a adesão é dominada pelo comportamento físico-químico da interface entre partícula e bolha. Por sua vez, a eficiência da estabilidade depende, tanto dos eventos hidrodinâmicos, como dos físico-químicos. A recuperação de partículas grossas de apatita (densidade 3,08 g/cm³) e esferas de vidro (densidade 2,48 g/cm³) foi medida através de ensaios de microflotação e flotação em escala de bancada, variando-se diferentes parâmetros hidrodinâmicos na célula, como rotação e geometria do impelidor e números adimensionais (Reynolds & Froude). Os resultados indicam que velocidades apropriadas do impelidor produziram níveis de turbulência capazes de manter as partículas em completa suspensão, otimizando, assim, a eficiência de colisão entre partículas e bolhas, sem prejudicar a estabilidade dos agregados.

Neste trabalho foi avaliado o potencial de adsorção do adsorvente DowexTM OptiporeTM SD-2 na remoção do corante Azul Reativo 5G. Os testes cinético e de equilíbrio foram realizados em sistema fechado e batelada sob agitação constante (120 rpm), com pH 2 e temperatura controlada (30°C). Os resultados obtidos na cinética de adsorção apontaram um tempo de equilíbrio de 96 h. Os três modelos cinéticos ajustados aos dados experimentais (difusão no filme externo, adsorção na superfície do adsorvente e difusão nos poros do adsorvente) descreveram de forma satisfatória a cinética de adsorção do corante Azul Reativo 5G, não sendo possível determinar a etapa limitante do processo. No estudo do equilíbrio, verificou-se que o modelo de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando capacidade máxima de adsorção de 315 mg L-1. O resultados obtidos demonstraram que o adsorvente estudado apresenta grande potencial para a remoção de corantes de efluentes têxteis. Palavras-chave: Adsorção, corante têxtil, DowexTM OptiporeTM SD-2.

O presente trabalho propôs estudar a cinética de feijão preto (Phaseolus vulgaris, l.) em secador de bandeja a diferentes temperaturas do ar e posterior ajuste dos dados experimentais, obtidos com os diferentes modelos matemáticos ( Fick, Page e Cavalcante Mata). O teor de umidade inicial das sementes foi determinado pelo método padrão da estufa, 105 ± 3 °C, durante 72 h, com três repetições, de acordo com as regras do Instituto Adolfo Lutz (1985). Os tratamentos de secagem foram realizados em cinco níveis de temperaturas (40, 50, 60 ,70 e 80 ºC). Para cada tratamento de secagem foram utilizados em torno de 60 g de feijão por repetição. Para este fim utilizou-se um desidratador de frutas, Polidryer PD-25. O ar foi aquecido por meio de gás de cozinha, enquanto a temperatura foi controlada com o auxílio de um termopar, conectado ao secador. Os resultados mostraram que as equações propostas por Cavalcanti Mata e Page foram as que melhor representaram os dados experimentais, quando comparada com a equação de Fick utilizando um termo da série.

ResumenActualmente existen importantes investigaciones sobre la preparación de membranas porosas bioabsorbibles que permiten la liberación controlada de fármacos y vitaminas. En este estudio se propuso preparar membranas porosas a partir de policaprolactona (PCL) y quitosano (CS) bajo la técnica de electrohilado aplicando diferentes parámetros con el fin de evaluar sus características internas y propiedades para una potencial aplicación como liberador del clorhidrato de tiamina (Vitamina B1). Además se desarrolló el estudio de la cinética de liberación In vitro del TC con las membranas preparadas. Se obtuvo una membrana polimérica a partir de una disolución de PCL/CS w/w (8:1) y otra de PCL/CS w/w (10:1) con una carga del TC respecto a la PCL w/w (20:1) disueltos en TFA/DCM v/v (80:20), con mínimos defectos como bulbos y diámetros uniformes. Las fibras fueron caracterizadas con apoyo de técnicas de Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia Infrarroja (FTIR), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Análisis Termogravimétrico (TGA), Difracción de Rayos X (DRX), Ángulo de contacto (Hidrofilicidad de las fibras), Ensayos mecánicos de las membranas en estudio, Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM), Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). La liberación del principio activo se realizó en una solución salina amortiguada por fosfatos (PBS buffer) a 37 °C y pH= 7.4. La cinética de liberación se analizó mediante el trazado de los datos acumulativos frente al tiempo. Este sistema fue capaz de liberar desde 65% a 85% de clorhidrato de tiamina en un periodo de 60 h, aproximadamente, lo cual evidencia la potencialidad de estas membranas para liberar efectivamente a la vitamina B1.

Existe grande preocupação ambiental e econômica quanto à reutilização dos materiais poliméricos pós-consumo, devido ao grande volume de descarte destes nos lixos urbanos e ao valor agregado que esses materiais apresentam. Por isso existem vários estudos relacionados à pesquisa para o desenvolvimento de métodos de reciclagem mecânica e química dessa categoria de materiais, principalmente o PET. Neste trabalho o PET pós-consumo, obtido a partir de garrafas, foi submetido à reciclagem química usando solução de hidróxido de sódio em etilenoglicol. Foi verificado que o rendimento da reação e a cinética de despolimerização foram influenciadas pela velocidade de agitação do meio reacional. A 1360 rpm a resistência ao processo de transferência de massa do produto sólido a partir da superfície das amostras de PET não reagidas para a solução foi eliminada e a reação passou a ser controlada pela etapa química. A equação cinética deduzida a partir do modelo considerando o meio heterogêneo apresentou boa concordância com os resultados experimentais e os valores das constantes de velocidade aparentes foram altos, comparados com valores de outros trabalhos da literatura. Estes resultados sugerem que o meio alcalino usado é bastante eficiente, pois a 1360 rpm e a 170 °C apenas 6 min foram suficientes para obter 100% de tereftalato de dissódio.

Mestrado em Engenharia Química
Neste trabalho estudou-se a cinética de libertação de um fármaco modelo encapsulado em suportes de natureza polimérica compostos por uma matriz de um hidrogel termoreversível, o -carragenano. Os parâmetros estudados incluem a composição da matriz polimérica, a adição de cargas (nanopartículas de ouro e de magnetite), a configuração (macro ou nanoescala) e o agente indutor da libertação (temperatura ou radiação infravermelha). Foram testados os modelos de cinética de ordem zero, de primeira ordem, de Higuchi e de Baker-Lonsdale. Os sistemas em estudo apresentam um perfil de libertação característico de um processo de libertação controlada de fármacos. Os modelos cinéticos que melhor se ajustaram aos resultados experimentais obtidos foram, no caso da libertação a partir de discos, o modelo de Higuchi e o da cinética de ordem zero. Na libertação a partir de suportes sob a forma de nanoesferas, a cinética de ordem zero, o modelo de Higuchi e o modelo de Baker-Lonsdale são os modelos cinéticos que melhor se ajustaram aos resultados experimentais.
In this work the kinetics of the release of a model drug incorporated into a polymer-based carrier composed by the thermoreversible hydrogel - carrageenan was studied. The parameters studied include the composition of the polymer matrix, the incorporation of fillers (gold and magnetite nanoparticles), the configuration of the carrier (macro or nanoscale) and the trigger of the release (temperature or infrared radiation). The kinetics models tested were zero-order, first order, Higuchi and Baker-Lonsdale models. The systems here studied exhibit a release profile typical of a process of controlled drug release. The kinetic models that provide the best fit to the experimental results were, in the case of the release from discs, the Higuchi model and zero order kinetics. For the release using nanospheres, the zero order kinetics, the Higuchi’s model and Baker-Lonsdale model were the kinetic models that have provide the best fit to the experimental results.

Mestrado em Materiais e Dispositivos Biomédicos
O principal objectivo da presente dissertação é desenvolver microagulhas cerâmicas para administração transdérmica de fármacos à base de alumina-zircónia consolidadas por uma nova técnica denominada epoxy gel casting a partir de suspensões aquosas concentradas. Para o efeito estudaram-se as várias fases do processo, incluindo (i) preparação e caracterização de suspensões aquosas concentradas na presença de agentes de gelificação (resina e endurecedor), (ii) consolidação directa de suspensões por epoxy gel casting; (iii) caracterização das amostras em verde e sinterizadas; (iv) produção de micromoldes à base de silicone a partir de uma madre polimérica de microagulhas e, finalmente, (v) enchimento dos micromoldes e caracterização microestrutural das microagulhas cerâmicas em verde e sinterizadas. Os métodos de consolidação directa, como o epoxy gel casting, requerem o uso de suspensões concentradas de forma a maximizar a densidade dos corpos em verde e minimizar a retracção durante os processos de secagem e sinterização. Assim, numa primeira fase do trabalho prepararam-se suspensões concentradas em meio aquoso à base de alumina, zircónia e mistura dos dois materiais. Foram estudadas diferentes quantidades de resina (10, 15 e 20 wt.%), com o objectivo de verificar a quantidade que melhor se adequa à obtenção de uma suspensão suficientemente fluída para facilitar o enchimento, mas simultaneamente concentrada para maximizar a resistência em verde e permitir a desmoldagem sem causar danos nos microcomponentes. As propriedades de fluxo de todas as suspensões foram caracterizadas através de medidas reológicas, bem como a evolução destas ao longo do processo de gelificação. Numa segunda fase procedeu-se à conformação por epoxy gel casting das suspensões obtidas em corpos com dimensões adequadas para posterior caracterização. As variações dimensionais durante as etapas de secagem e a resistência à flexão das peças em verde foram medidas. Os componentes secos foram depois sujeitos a um tratamento térmico para queima dos aditivos orgânicos (resina e endurecedor) e, subsequentemente, sinterizadas a duas temperaturas diferentes (1550ºC e 1600ºC). As peças sinterizadas foram caracterizadas através de medidas de retracção, densidade, análise microestrutural (SEM), resistência mecânica à flexão e ensaios de dureza. Numa terceira fase, e após a obtenção de micromoldes, avaliou-se o comportamento das suspensões obtidas no enchimento de microcavidades em componentes com dimensões micrométricas de forma pontiaguda (microagulhas). As características destes microcomponentes em verde e depois de sinterizados foram também avaliadas. Os resultados apresentados e discutidos ao longo desta dissertação mostraram que a técnica de conformação por epoxy gel casting é adequada e promissora para o fabrico de micro-componentes, com formas tão complexas como microagulhas.
The main goal of this dissertation is to develop ceramic microneedles for transdermal drug delivery based on alumina-zirconia consolidated by a new technique denominated epoxy gel casting from aqueous concentrated colloidal suspensions. For that a detailed study was undertaken including: (i) the preparation and characterization of the suspensions in the presence of gelling agents (resin and hardener); (ii) the direct consolidation of suspensions by epoxy gel casting; (iii) the characterization of green and sintered samples; (iv) the fabrication of silicon-based moulds of microneedles shape to be filled with the ceramic suspensions; and finally, (v) the production and characterization of green and sintered ceramic microneedles. Direct consolidation methods such as epoxy gel casting, require the use of concentrated suspensions to maximize the density of green bodies and to minimize shrinkage during drying and sintering procedures. Therefore, concentrated aqueous suspensions based on alumina, zirconia and mixture of both materials were initially prepared. Different amounts of resin (10, 15 and 20 wt.%) were tested to select the one corresponding to the best balance between a low viscosity for casting and an enough high concentration to maximize green strength for a proper unmoulding step. The flow properties of all suspensions were characterized by rheological measurements, as well as their evolution along the gelling process. The second step of the work involved the consolidation of green samples by epoxy gel casting with proper dimensions for subsequent characterization. The dimensional variations undergone along the drying step and flexural strength of the green parts were measured. The dried samples were heat treated to burn out the organic additives (resin and hardener) and subsequently sintered at two different temperatures (1550ºC and 1600ºC). The sintered parts were characterized by shrinkage, density, microstructural analysis (SEM), flexural strength and hardness measurements. In a third step, and after micromoulds production, the ability of the as-prepared suspensions to cast microcavities with micrometer dimensions presenting sharp and fine tips was evaluated. The features of the green and sintered microcomponents were also examined. The results presented and discussed throughout this dissertation showed that epoxy gel casting is a suitable and promising technique for manufacturing micro-components with high complex shapes such as microneedles.

Mestrado em Engenharia Química
Neste trabalho foram preparados filmes nanocompósitos termossensiveis de κ-carragenano contendo nanopartículas de ouro com morfologia e pro-priedades óticas controladas e testados para a libertação de um fármaco modelo encapsulado, induzida pela aplicação de radiação da zona do in-fravermelho próximo. Numa primeira fase procedeu-se ao levantamento da bibliografia referente aos métodos de síntese e caracterização de nanopartículas de ouro que apresentem um máximo de absorção (banda de ressonância do plasmão de superfície) a aproximadamente 1050 nm. Foram sintetizados dois tipos de nanopartículas de ouro com estas propriedades óticas, apresentando mor-fologias distintas, nomeadamente nanobastonetes e nanoprismas. As na-nopartículas foram caracterizadas por espectrofotometria do UV-Vis-NIR e microscopia eletrónica. Prepararam-se filmes nanocompósitos de -carragenano contendo diferen-tes teores das nanopartículas de ouro utilizando a técnica de preparação ex-situ. Os filmes foram caracterizados por espectroscopia FTIR e micros-copia eletrónica, tendo sido confirmada a sua termosensibilidade por calo-rimetria diferencial de varrimento. Avaliou-se a libertação de um fármaco modelo (azul-de-metileno) encap-sulado nos filmes compósitos, por ação da incidência de radiação da zona do infravermelho próximo (1064 nm). Verificou-se que a incidência da radiação promove a libertação do azul-de-metileno, e este efeito é mais marcante na presença de nanobastonetes de ouro, provavelmente devido ao efeito de conversão fototérmico exerci-do por estas nanopartículas, que estimula a libertação do azul-de-metileno da matriz termossensível. A cinética de libertação foi estudada para os ensaios realizados à temperatura ambiente.
In this work, thermosensitive κ-carrageenan nanocomposite films contain-ing gold nanoparticles with controlled morphological and optical charac-teristics were prepared and tested for the release of an encapsulated model drug, induced by applying radiation in the near-IR region. Initially, bibliographical information referring to the synthesis and charac-terization methods of gold nanoparticles which show a maximum absorp-tion (longitudinal surface plasmon resonance band) of approximately 1050 nm was researched. Two types of gold nanoparticles with these optical proprieties were synthesized, showing different morphologies, namely nanorods and nanoprisms. The nanoparticles were characterized by UV-Vis-NIR spectrophotometry and electronic microscopy. κ-carrageenan nanocomposite films containing different gold nanoparticles content were prepared using the ex-situ preparation technique. The films were characterized by FTIR spectroscopy and electronic microscopy, and the thermosensitivity of the corresponding hydrogels was confirmed by differential scanning calorimetry (DSC). An evaluation was done on the release of a model drug (methylene blue) encapsulated in the composite films, by action of radiation incidence in the near-IR region (1064 nm). It was verified that the radiation incidence promotes the release of meth-ylene blue, and this effect is stronger with the presence of gold nanorods, probably due to the photo-thermic conversion effect done by these nano-particles, which stimulates the release of methylene blue from the thermo-sensitive matrix. The release kinetics was studied for the tests performed at room temperature.

Mestrado em Materiais e Dispositivos Biomédicos
Biomateriais são todos os tipos de materiais capazes de interagir com sistemas biológicos para tratar, fortalecer ou substituir um tecido, um órgão ou uma função corporal. A necessidade de desenvolver novos biomateriais, produtos e técnicas cirúrgicas tem vindo a crescer de forma contínua. Recentemente, os grânulos porosos têm recebido especial atenção na área da investigação bem como a nível industrial. No trabalho desenvolvido na presente tese, produziram-se grânulos porosos esféricos, através da combinação de dois métodos, nomeadamente, a introdução de um agente porogénico e a gelatinização ionotrópica, a partir de pós de fosfatos de cálcio dopados com magnésio e estrôncio. Estudou-se o efeito da variação de algumas condições experimentais, tendo-se observado que a introdução dos iões dopantes na composição dos fosfatos de cálcio alterou as características físico-químicas dos grânulos. O trabalho realizado incluiu também a incorporação de uma molécula terapêutica nos grânulos porosos, a levofloxacina. Dos resultados obtidos verificou-se que os grânulos dopados com estrôncio foram os que apresentaram o melhor perfil de libertação. Para a avaliação do comportamento in vitro dos materiais desenvolvidos, realizaram-se estudos de imersão dos grânulos porosos numa solução simuladora do plasma humano, e os resultados obtidos mostraram a formação rápida de uma camada superficial de apatite. Os grânulos foram testados em linhas celulares pré-osteoblásticas e foram avaliadas a viabilidade/proliferação das células, a secreção de fosfatase alcalina e a morfologia destas. Estes ensaios mostraram que os grânulos induzem a maturação celular. Considerando as características microestruturais e o desempenho in vitro dos grânulos obtidos neste trabalho, estes podem apontar-se como materiais promissores para aplicações em engenharia de tecidos, nomeadamente na regeneração do tecido ósseo e na libertação controlada de fármacos.
Biomaterials are all kinds of materials capable of interacting with biological systems to treat, strengthen or replace a tissue, an organ or a bodily function. The need to develop new biomaterials, surgical techniques and products has been growing steadily. Recently, porous granules have received special attention in research and at industrial level. In this thesis were produced spherical porous granules, through a combination of two methods, namely the introduction of a porogenic agent and the ionotropic gelation, from calcium phosphate powders doped with magnesium and strontium. The effect of different experimental conditions was studied and it was observed that the introduction of the doping ions into the calcium phosphates composition changed the physical and chemical characteristics of the granules. This work also included the incorporation of a therapeutic molecule in porous granules, levofloxacin. From the obtained results it can be noted that the strontium doped granules had the best release profile. To evaluate the in vitro behaviour of the developed materials, immersion studies of the porous granules in a solution that simulates the human plasma were performed, and the results showed the rapid formation of an apatitic surface layer. The granules were tested in pre-osteoblastic cell lines and the cells viability/proliferation, secretion of alkaline phosphatase and morphology were evaluated. These experiments showed that the granules induce cell maturation. Considering the microstructural characteristics and the in vitro performance of the granules obtained in this work, they can be pointed as promising materials for applications in tissue engineering, particularly in bone tissue regeneration and in controlled drug delivery.

Mestrado em Bioquímica
O cancro é a principal causa de morbilidade e mortalidade em todo o mundo e o seu tratamento atual, que inclui cirurgia para remoção do tumor, quimioterapia e/ou radioterapia, é bastante agressivo e apresenta inúmeros efeitos secundários, que por vezes são tão fortes que obrigam à interrupção do tratamento antes de se alcançar a erradicação do tumor. Portanto, surge a necessidade de pesquisa de novos fármacos, bem como de novas formas de administração/libertação dos mesmos. Por exemplo, os materiais funcionais nanoestruturados apresentam estruturas e propriedades melhoradas e têm surgido como uma alternativa em várias áreas, incluindo na libertação controlada de fármacos. Uma forma de obter esses materiais consiste na metodologia de adsorção camada-a-camada, a qual permite o desenvolvimento de partículas poliméricas multicamada que apresentam propriedades de libertação controladas com o consequente aumento da eficácia, especificidade, tolerância e índice terapêutico dos fármacos. Os biopolímeros têm ganho uma importância crescente na área biomédica, devido maioritariamente à sua biocompatibilidade e propriedades específicas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho consistiu na preparação e caracterização de partículas poliméricas multicamada utilizando vários biopolímeros na sua construção, nomeadamente alginato, quitosano e nanofibrilas de proteínas, para a incorporação da curcumina (fármaco modelo). Este sistema multicamada foi preparado mediante a utilização de um template de partículas de sílica modificadas (potencial zeta = +96 ± 2 mV; diâmetro = 480 ± 8 nm) no qual foram depositadas camadas sucessivas de alginato e quitosano (com cargas opostas) até perfazer um total de 5 camadas, ou seja, alginato / quitosano / alginato / quitosano / alginato, e na sexta camada foram depositadas nanofibrilas de lisozima com diferentes razões de aspeto (quociente entre o comprimento e largura). A deposição de cada uma das camadas foi confirmada através da medição da reversão do potencial zeta correspondente à respetiva camada. A caracterização das partículas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM) corroborou o sucesso da construção destes sistemas multicamada. Após a verificação da viabilidade de construção das partículas multicamada, a curcumina (fármaco modelo) foi incorporada com sucesso nas partículas de sílica modificadas (cerca de 61 μg de curcumina por mg de template de sílica) antes da deposição das camadas dos biopolímeros. O perfil de libertação da curcumina a partir das partículas multicamada foi estudado e os resultados preliminares evidenciam uma libertação controlada ao longo do tempo para as partículas com 6 camadas de biopolímeros.
Cancer is the leading cause of morbidity and mortality worldwide and its current treatment, which includes surgery for tumor removal, chemotherapy, and/or radiation, is quite severe and has a number of side effects, which are sometimes so severe that the treatment must be interrupted before tumor eradication is achieved. Therefore, there is a need to research novel drugs, as well as novel systems for drug administration/delivery. For example, nanostructured functional materials have improved structures and properties and have emerged as an alternative in several areas, including in controlled drug delivery. One way to obtain these materials is by using the layer-by-layer adsorption methodology, which allows the development of multilayered polymeric particles with controlled release properties and consequent increase in efficacy, specificity, tolerance and therapeutic index of the drugs. Biopolymers have gained increasing importance in the biomedical field mainly due to their biocompatibility and specific proprieties. In this context, the objective of the present work consisted on the preparation and characterization of multilayered polymeric particles using various biopolymers in their construction, namely alginate, chitosan and protein nanofibrils, for the loading of curcumin (model drug). This multilayered system was prepared using a modified silica particle template (zeta potential = + 96 ± 2 mV, diameter 480 ± 8 nm) in which successive layers of alginate and chitosan (with opposite charges) were deposited on a total of 5 layers, i.e., alginate / chitosan / alginate / chitosan / alginate, and lysozyme nanofibrils with different aspect ratios (length to width ratio) were deposited as the sixth layer. The deposition of each of layer was confirmed by measuring the reversion of the zeta potential corresponding to each layer. The characterization of the particles by scanning electron microscopy (SEM) corroborated the success of the construction of these multilayered systems. After confirmation of the viability of the multilayered particle construction, curcumin (model drug) was successfully incorporated into the modified silica particles (about 61 μg of curcumin per mg of silica template) before the deposition of the biopolymers layers. The release profile of curcumin from the multilayered particles was studied and the preliminary results demonstrate a controlled release over time for the particles with 6 layers of biopolymers.

Mestrado em Materiais e Dispositivos Biomédicos
As microagulhas são dispositivos usados para libertação transdérmica de fármacos, com elevado potencial para aplicação em várias áreas da biomedicina. Atualmente, vários materiais, como polímeros e metais, são utilizados na produção destes microcomponentes. Porém, desvantagens como a baixa biocompatibilidade, propriedades mecânicas inadequadas (limitações relacionadas com a perfuração da pele) e o alto custo de fabrico limitam a produção e expansão destes microdispositivos. Fabricar microagulhas a custos mais reduzidos, num material com propriedades promissoras no armazenamento e libertação de fármacos, com propriedades mecânicas adequadas, foi a motivação deste trabalho. O objetivo focou-se no desenvolvimento de microagulhas sólidas a partir de cimentos à base de fosfatos de cálcio, incluindo um fármaco na sua composição. Estudaram-se diferentes cimentos à base de fosfatos de cálcio, variando a natureza dos pós de partida, o seu tamanho e distribuição de tamanhos de partícula e razões líquido de presa/pó, com o objetivo de avaliar a sua influência na porosidade, propriedades mecânicas e fases cristalinas dos cimentos e relacionar estas características com a taxa de libertação do fármaco. Como líquido de presa utilizou-se uma solução aquosa de ácido cítrico e o fármaco estudado foi o antibiótico levofloxacina. Os resultados obtidos mostraram que a adição de fármaco não alterou significativamente as propriedades mecânicas e porosidades dos cimentos. Porém houve um aumento dos tempos de presa iniciais e finais dos cimentos na presença de levofloxacina. A velocidade de libertação do fármaco foi relativamente elevada, com um perfil idêntico para todas as formulações de cimentos estudada, não sendo possível relacionar a taxa de libertação com as propriedades avaliadas nos cimentos, nomeadamente a porosidade. A pasta cimentícia que apresentou características mais apropriadas para o enchimento sob vácuo dos moldes de microagulhas foi a que se obteve com razão líquido/pó mais elevada e distribuição de partículas mais alargada. Do estudo realizado, foi possível obter microagulhas, facilmente desmoldáveis sem se danificarem, resultantes de: (i) um enchimento completo das microcavidades do molde pela pasta cimentícia, e (ii) propriedades mecânicas adequadas dos cimentos. Do trabalho realizado conclui-se que estes microcomponentes à base de fosfato de cálcio apresentam propriedades promissoras para futuras aplicações biomédicas, uma vez que são materiais não tóxicos que não acarretam problemas ao paciente e relativamente fáceis de produzir por micromoldagem, tornando assim o custo de produção mais competitivo.
Microneedles are devices used for transdermal drug delivery, with high potential in large areas of biomedicine. Currently, several materials, such as polymers and metals, are used to produce these materials. However, limitations such as low biocompatibility, inadequate mechanical properties (limitations related to skin perforation) and high manufacturing costs limit the production and expansion of these microdevices. The possibility to fabricate microneedles at lower costs in a material with promising properties for the storage and release of drugs with suitable mechanical properties was the motivation of this work. The aim was focused on the development of solid microneedles from calcium phosphate based cements, including a drug in their composition. Different calcium phosphate based cements were studied, varying the nature of the starting powders, their size and particle size distribution and liquid to powder ratios, in order to evaluate their influence on porosity, mechanical properties and crystalline phases of the cements and relate these features to the rate of drug release. An aqueous solution of citric acid was used as setting liquid and antibiotic levofloxacin was used as a model drug. The results showed that addition of the antibiotic did not significantly affect the mechanical properties and porosities of the cements. However, in the presence of levofloxacin, there was an increase in the initial and final setting times of the cements. The drug release rate was relatively high, with an identical profile for all cement formulations tested, being not possible to relate the drug release rate with the cements properties evaluated, namely porosity. The cement paste that presented the most appropriate properties for casting microneedle moulds under vacuum was the one obtained with higher liquid/powder ratio and broader particle size distribution. Sharp and fine tip microneedles were successfully de-moulded, resultant to the (i) complete filling of the microcavities of the mould and (ii) adequate mechanical properties of the cement. From the evaluated work, it can be concluded that these calcium phosphate-based microcomponents present promising properties for future biomedical applications, since they are non-toxic materials that do not cause patient problems and are relatively easy to produce by micromolding, making the production cost more economical.

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas
As formas farmacêuticas convencionais possuem inconvenientes que incluem baixa biodisponibilidade, baixa estabilidade in vivo, baixa solubilidade e absorção intestinal, dificuldades na entrega sustentada e direcionada para o local de ação, fraca eficácia terapêutica, efeitos laterais, e causam flutuações na concentração plasmática que, por via disso, ou fica abaixo da mínima eficaz, ou excede a terapêutica segura. A nanotecnologia surge como uma abordagem alternativa para superar estes desafios, através do desenvolvimento e fabrico de nanoestruturas que podem vir a funcionar como as formas farmacêuticas do futuro. Desde a última década do século XX, vários grupos investigam cápsulas transportadoras obtidas por automontagem de polieletrólitos. Essas cápsulas de dimensão nanométrica são fabricadas pela técnica de deposição camada a camada de polieletrólitos com base em interações eletrostáticas sobre um molde esférico que é subsequentemente removido. São extremamente versáteis na sua construção podendo incorporar moléculas para interagirem com recetores celulares específicos por forma a atuarem somente no local alvo. O seu carregamento com a molécula de interesse é facilmente levado a cabo e a libertação do fármaco pode também ser facilmente modulada por diversos estímulos químicos, físicos e biológicos. Estas nanocápsulas têm também a vantagem de possuírem alta eficiência de encapsulação do fármaco, baixo teor de excipiente em comparação com as formas farmacêuticas convencionais, proteção da substância incorporada através do invólucro polimérico contra fatores de degradação tais como pH e luz, e a redução da irritação dos tecidos vivos, também devido ao invólucro polimérico. Em suma as nanocápsulas obtidas por montagem camada a camada com base em interações eletrostáticas parecem reunir todas as características necessárias para resolver dois grandes problemas de uma forma farmacêutica: entregar o agente terapêutico num local específico, durante um período de tempo também específico. Já foram desenvolvidos estudos para utilização de nanocápsulas obtidas por automontagem com base em interações eletrostáticas para os mais variados tipos de substâncias ativas e das mais diversas classes, desde anti-inflamatórios a antineoplásicos, passando por antidiabéticos e ADN. Estes estudos já realizados parecem indicar que a utilização das nanocápsulas para libertação controlada de substâncias ativas pode oferecer inúmeras vantagens em relação às formas de dosagem convencionais, uma vez que podem aumentar a atividade terapêutica dos fármacos e, ao mesmo tempo, diminuir os seus efeitos secundários, reduzindo assim o número de doses necessárias durante o tratamento. Antevê-se assim, que estes novos métodos de libertação de fármacos possam permitir às empresas farmacêuticas reformular medicamentos existentes no mercado, alargando assim a vida dos produtos, melhorando o seu desempenho, aceitabilidade, aumentando a eficácia, bem como a segurança e aderência do paciente e, consequentemente reduzir os custos dos cuidados de saúde. Podem ainda ser de grande utilidade no tratamento de doenças crónicas como o cancro, SIDA e a diabetes. Conventional dosage forms have several drawbacks including low bioavailability, low in vivo stability, poor solubility and intestinal absorption difficulties in sustained and targeted delivery to the site of action, weak therapeutic efficacy, side effects, and cause fluctuations in the plasma concentration that, make it fall below the minimum effective, or exceed the safe therapeutic level. Nanotechnology appears as a promising approach to overcome these challenges through the development and manufacture of nanostructures that may function as dosage forms of the future. Since the last decade of the twentieth century, several research groups focused their efforts to the development of capsule carriers obtained by self-assembly of polyelectrolytes. These nanoscale capsules are manufactured by the technique layer-bylayer deposition of polyelectrolytes based on electrostatic interactions over a spherical template, which is subsequently removed. They are extremely versatile in its construction and may incorporate molecules to interact with specific cellular receptors in order to act only at the target site. The loading with the molecule of interest is easily carried out and the drug release can also be easily modulated by different biological, chemical and physical stimuli. These nanocapsules have also the advantage of having high drug encapsulation efficiency, low content of excipient, compared to the conventional pharmaceutical forms, protecting the incorporated substance through the polymeric shell against degradative factors such as pH and light, and reduced irritation of living tissues, also due to the polymeric shell. In short, nanocapsules obtained by assembling layer by layer based on electrostatic interactions seem to meet all the necessary features to solve two major issues in a pharmaceutical form: to deliver the therapeutic agent at a specific location and for a specific period of time. Studies have been developed in order to assess the use of nanocapsules obtained by selfassembly based on electrostatic interactions as carriers for various sorts of active substances and of different therapeutic classes, including, for example, antiinflammatory, anticancer, antidiabetic and DNA. These studies seem to indicate that the use of nanocapsules for the controlled release of active substances may offer numerous advantages over conventional dosage forms, since they can increase the therapeutic activity of the drugs decreasing, at the same time their side effects, thereby reducing the number of doses needed during treatment. So it is predictable that these new methods of drug delivery can enable pharmaceutical companies to reformulate existing drugs on the market, thus extending the life of products, improving their performance, acceptability, increasing the effectiveness and safety and adherence patients and consequently reduce the costs of health care. They may also be useful in the treatment of chronic diseases like cancer, AIDS and diabetes.

Mestrado em Engenharia Alimentar - Instituto Superior de Agronomia
Própolis is a resin produced by bees, which has several bioactive properties, the most important being its antioxidant activity. In the present work we proceeded to the microencapsulation, by spray drying, of a própolis ethanolic extract by using gum arabic, inulin and chitosan as a coating material. The ethanol extract analyzed própolis presented a quantity of phenolic compounds of about 44.3 mg GAE / g. In relation to the antioxidant activity that was 0.191 M Trolox / g of propolis and 0.251 M Trolox / g of propolis by DPPH method and FRAP, respectively. Compounds encapsulated in microparticles have continued to antioxidant activity. Microencapsulation of própolis in different matrices produced spherical microparticles having a smooth surface, their size varied between 5 and 25 micrometers. Regarding the controlled release of phenolic compounds, the release by gum arabic microparticles be smaller than the other matrices in acid media, and be higher in the neutral media. It was observed that the phenolic compounds release from the microparticles was low in both media, however in neutral medium, there it was a greater than in acidic medium.