Otimização da síntese de nanopartículas de sílica obtidas a partir da diatomita para aplicação em sistemas de liberação modificada de fármaco

dc.contributor.advisorFernandes, Nedja Suely
dc.contributor.advisor-co1Fernandes, Nedja Suely
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7948-405Xpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9563490368583906pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Rita de Cássia Dantas da
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0007-5782-9046pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7543355467573116pt_BR
dc.contributor.referees1Barbosa, Raquel de Melo
dc.contributor.referees2Pergher, Sibele Berenice Castella
dc.date.accessioned2024-08-05T20:35:15Z
dc.date.available2024-08-05T20:35:15Z
dc.date.issued2024-03-14
dc.description.abstractModified drug delivery systems (MDDSs) are valuable allies in the quest for optimizing pharmaceuticals, whether to modulate their release profiles or increase their bioavailability. In this context, silica particles in the nanometric size range stand out as excellent materials for MDDS applications, thanks to their favorable interactions with drugs provided by silanol groups. Experimental planning is a widely applied tool in various scientific fields, and in this study, its relevance is emphasized in the synthesis of silica nanoparticles as promising drug delivery systems. The research details the synthesis process of silica nanoparticles from diatomite using the sol-gel method, along with meticulous material characterization through analytical techniques such as X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy with Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), nitrogen adsorption/desorption (N2), Dynamic Light Scattering (DLS), and Zeta Potential (PZ). Following the successful optimization of the synthesis, particles within the range of 292.5 ± 33.0 nm were obtained, with a yield of 90% and a polydispersity index of 0.218 ± 0,041. The experimental design made it possible to study the parameters (such as the diatomite/NaOH ratio, silicate volume and temperature) that had a direct effect on obtaining particles with the right size, high yield efficiency and low polydispersity. The unique characteristics of amorphous silica particles such as porosity, high specific surface area (291 m2 /g) and, especially, their favorable interactions with the drug (due to the silane groups), point to a remarkable potential for modulating drug release profiles and increasing their bioavailability. Through in vitro release studies, the efficiency of the developed pH-responsive system for the model drug (captopril) was demonstrated, confirming the sustained release capability. Kinetic study evidenced that the model with the best fit was Korsmeyer-Peppas, indicating that the captopril release process is diffusion-controlled.pt_BR
dc.description.resumoSistemas modificados de liberação de medicamentos (MDDSs) são aliados valiosos na busca pela otimização de produtos farmacêuticos, seja para modular seus perfis de liberação ou aumentar sua biodisponibilidade. Nesse contexto, partículas de sílica na faixa de tamanho nanométrico destacam-se como excelentes materiais para aplicações de MDDS, graças às suas interações favoráveis com fármacos fornecidos por grupos silanol. O planejamento experimental é uma ferramenta amplamente aplicada em diversas áreas científicas, e neste estudo é enfatizada sua relevância na síntese de nanopartículas de sílica (NPS) como sistemas promissores de liberação de fármacos. A pesquisa detalha o processo de síntese de NPS a partir da diatomita (DT) pelo método sol-gel, juntamente com a caracterização meticulosa do material por meio de técnicas analíticas como Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (MEV-EDS), Adsorção de nitrogênio (N2), Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) e Potencial Zeta (PZ). Após a otimização bem-sucedida da síntese, foram obtidas partículas na faixa de 292,5 ± 33,0 nm, com rendimento de 90% e índice de polidispersidade de 0,218 ± 0,041. O planejamento experimental possibilitou o estudo dos parâmetros (como razão diatomita/NaOH, volume de silicato e a temperatura) que interferiram de modo direto na obtenção de partículas com tamanho adequado, alta eficiência de rendimento e baixa polidispersividade. As características únicas das partículas de sílica amorfas como porosidade, elevada área específica (291 m2 /g) e, especialmente, suas interações favoráveis com medicamento (devido aos grupos silanois), apontam para um potencial notável na modulação dos perfis de liberação de fármacos e no aumento de sua biodisponibilidade. Por meio do estudo de liberação in vitro foi possível demonstrar a eficiência do sistema responsivo ao pH desenvolvido para o fármaco modelo (captopril), comprovando a capacidade de sustentação da liberação. O estudo cinético evidenciou que o modelo com melhor ajuste foi o Korsmeyer-Peppas, indicando que o processo de liberação do captopril é controlado por difusão.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Rita de Cássia Dantas da. Otimização da síntese de nanopartículas de sílica obtidas a partir da diatomita para aplicação em sistemas de liberação modificada de fármaco. Orientadora: Dra. Nedja Suely Fernandes. 2024. 113f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58988
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectLiberação modificadapt_BR
dc.subjectEntrega de fármacopt_BR
dc.subjectSistema pH-responsivopt_BR
dc.subjectDiatomitapt_BR
dc.subjectNanopartículas de sílicapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.titleOtimização da síntese de nanopartículas de sílica obtidas a partir da diatomita para aplicação em sistemas de liberação modificada de fármacopt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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