Desenvolvimento de novos carreadores para fármacos a base de zeólitas: estudo das zeólitas Faujasita, Beta e Mordenita como ferramentas para liberação modificada de isoniazida e olanzapina
dc.contributor.advisor | Pergher, Sibele Berenice Castella | |
dc.contributor.advisorID | pt_BR | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5249001430287414 | pt_BR |
dc.contributor.author | Souza, Iane Maiara Soares de | |
dc.contributor.authorID | pt_BR | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/8963008319220481 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Alcântara, Ana Clécia Santos de | |
dc.contributor.referees1ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3149929057352643 | pt_BR |
dc.contributor.referees2 | Iborra, César Viseras | |
dc.contributor.referees2ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees3 | Martínez, José Manuel Paredes | |
dc.contributor.referees3ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees4 | Polo, Manuel Sánchez | |
dc.contributor.referees4ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees5 | Asuncion, Pablo Botella | |
dc.contributor.referees5ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees6 | Nascimento, Rubens Maribondo do | |
dc.contributor.referees6ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees6Lattes | http://lattes.cnpq.br/8671649752936793 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2021-08-17T18:55:18Z | |
dc.date.available | 2021-08-17T18:55:18Z | |
dc.date.issued | 2021-05-03 | |
dc.description.abstract | Zeolites are aluminosilicates that present as one of their main characteristics pores and cavities of well-defined dimensions, high specific area and cation exchange capacity, conferring ability to sieve and store molecules, making them widely applied and studied for various purposes. Isoniazid is one of the drugs used to treat tuberculosis; an infectious and contagious disease that has a high worldwide mortality rate has high water solubility and low permeability. On the other hand, olanzapine is an antipsychotic agent used for the treatment of schizophrenia and diseases of mental disorder, presenting low solubility and little oral bioavailability. Considering these premises, this thesis has the central objective of studying the application of the synthetic zeolites Beta, Mordenite and Faujasita as tools in the technological improvement of the drugs isoniazid and olanzapine. For that, the zeolites and drugs were previously characterized and the parameters related to adsorption and release were evaluated. For the study conducted with isoniazid, adsorption kinetics were performed at different pH's, results that were adjusted to the Langergren mathematical models, the pseudo-second order equation and the intraparticle diffusion of the Weber and Morris model. Based on the kinetic results, adsorption isotherms were constructed, considering the most favorable pH and the time in which the adsorption equilibrium is reached, pH 3 and 4 hours for Faujasita and pH 6 and 10 hours for Beta, the data isotherm were adjusted to Langmuir and Freündlich mathematical models. Hybrid materials composed of each type of zeolite and isoniazid were formulated and characterized by several techniques and the hybrids composed with zeolites Faujasita and Beta studied regarding the release of isoniazid in two release media, acid medium and phosphate buffer, with the purpose of to evaluate if these hybrids are able to provide control over the release of isoniazid in these media. These results of the release kinetics were adjusted to the mathematical models of Korsmeyer-Peppas and Higuchi. In parallel, as a way to better understand the interactions between zeolite and isoniazid, molecular modeling studies were carried out, exploring classical molecular mechanics, applying force fields based on empirical interatomic potentials with a better fit for the drug zeolite system, COMPASS27. Adsorption studies were also conducted with olanzapine where the influence of pH, contact time and the initial concentration of the drug solution was evaluated, as well as a release study. The results showed that Beta and Faujasita zeolites showed the best retention capacity, where for Faujasita only a considerable adsorption of olanzapine is observed with a change in the pH of the medium to 6. For the study with olanzapine, it was also observed greater protection against thermal degradation and more resistance at the release in the acid medium of the drug retained from the zeolite. | pt_BR |
dc.description.resumo | As zeólitas são aluminossilicatos que apresentam como uma de suas principais características poros e cavidades de dimensões bem definidas, elevada área específica e capacidade de troca catiônica, conferindo habilidade de peneiramento e armazenamento de moléculas, fazendo com que sejam amplamente aplicados e estudados para diversas finalidades. A isoniazida é um dos fármacos utilizados para o tratamento de tuberculose, doença infectocontagiosas que possui um alto índice de mortalidade mundial, apresenta elevada solubilidade em água e baixa permeabilidade. Por outro lado, a olanzapina é um agente antipsicótico usado para o tratamento de esquizofrenia e doenças de desordem mental, apresentando baixa solubilidade e pouca biodisponibilidade oral. Considerando essas premissas essa tese tem como objetivo central estudar a aplicação das zeólitas sintéticas Beta, Mordenita e Faujasita como ferramentas na melhoria tecnológica dos fármacos isoniazida e olanzapina. Para tal, as zeólitas e fármacos foram previamente caracterizados e os parâmetros relacionados a adsorção e liberação avaliados. Para o estudo conduzido com a isoniazida foram realizadas cinéticas de adsorção a diferentes pH’s, resultados que foram ajustados aos modelos matemáticos de Langergren, a equação de pseudo-segunda ordem e a difusão intrapartículas do modelo de Weber e Morris. Tendo-se como base os resultados cinéticos, foram construídas isotermas de adsorção, considerando o pH mais favorável e o tempo em que o equilíbrio de adsorção é atingido, pH 3 e 4 horas para a Faujasita e pH 6 e 10 horas para a Beta, os resultados obtidos foram ajustados a modelos matemáticos de Langmuir e Freündlich. Materiais híbridos compostos por cada tipo de zeólita e a isoniazida foram formulados e caracterizados por diversas técnicas e os híbridos compostos com as zeólitas Faujasita e Beta estudados quanto a liberação da isoniazida em dois meios de liberação, meio ácido e tampão fosfato, com a finalidade de avaliar se esses híbridos conseguem proporcionar ou não um controle na liberação da isoniazida nesses meios. Esses resultados da cinética de liberação foram ajustados aos modelos matemáticos de Korsmeyer-Peppas e Higuchi. Em paralelo, como uma forma de melhor compreender as interações entre zeólita e isoniazida, foram realizados estudos de modelagem molecular, explorando a mecânica molecular clássica, aplicando o campo de força, baseado em potenciais interatômicos empíricos, com melhor ajuste para o sistema zeólita fármaco, o COMPASS27. Estudos de adsorção também foram conduzidos com a olanzapina onde foi avaliado a influência do pH, do tempo de contato e da concentração inicial da solução de fármaco, assim como estudo de liberação. Os resultados mostraram que as zeólitas Beta e Faujasita foram as que apresentaram melhor capacidade de retenção, em que para a Faujasita só é observada uma adsorção considerável de olanzapina com mudança do pH do meio para 6. Para o estudo com a olanzapina também foi observado maior proteção frente a degradação térmica e liberação em meio ácido do fármaco retido da zeólita. | pt_BR |
dc.identifier.citation | SOUZA, Iane Maiara Soares de. Desenvolvimento de novos carreadores para fármacos a base de zeólitas: estudo das zeólitas Faujasita, Beta e Mordenita como ferramentas para liberação modificada de isoniazida e olanzapina. 2021. 183f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33205 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Zeólitas | pt_BR |
dc.subject | Excipiente | pt_BR |
dc.subject | Isoniazida | pt_BR |
dc.subject | Olanzapina | pt_BR |
dc.subject | Adsorção | pt_BR |
dc.subject | Híbridos | pt_BR |
dc.subject | Carreadores | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de novos carreadores para fármacos a base de zeólitas: estudo das zeólitas Faujasita, Beta e Mordenita como ferramentas para liberação modificada de isoniazida e olanzapina | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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