A realização desse projeto permitiu uma maior compreensão sobre as interações moleculares que atuam na cadeia dos polímeros poli(N-isopropilacrilamida), poli(ácido metacrílico) e seus copolímeros com composições variadas de N-iPAAm quando sujeitos a condições diferentes de temperatura e de meios usados na expansão desses géis. Para isso, os géis foram sintetizados e caracterizados em relação ao grau de expansão mássico e volumétrico e em relação às propriedades térmicas. Ainda foi verificado seu uso como dispositivos de liberação de medicamentos para a insulina e para o atenolol.
A síntese dos géis foram realizadas com sucesso, sendo as proporções dos monômeros
N-iPAAm e MAA na cadeia dos polímeros, determinadas teoricamente antes da síntese dos géis,
confirmadas experimentalmente pela análise orgânica elementar.
Os testes para verificação do grau de expansão mássico mostraram que a composição de MAA na cadeia polimérica tem grande influência no GEM. Além disso, a composição da solução usada para expandir os géis e o pH da mesma também modifica os valores para o GEM, principalmente para os polímeros contendo ácido metacrílico em sua estrutura. Essa variação no grau de expansão mássico pode ser atribuída ao aumento da hidrofilicidade dos polímeros devido à presença do MAA, que também contribuiu para uma maior formação de ligações de hidrogênio entre os componentes, além de favorecer uma maior expansão dos géis em pH’s acima de 5,5 e a contração dos mesmos para o pH de 1,2 devido às interações inter e intramoleculares existentes.
O grau de expansão volumétrico dos sistemas em função da temperatura mostrou que os géis com uma quantidade superior a 50% de N-iPAAm na cadeia do polímero apresentaram uma transição de fases de segunda ordem, ou contínua, com exceção do P(N-iPAAm) que teve uma transição de fases de 1a ordem, confirmada pelos teste de DSC para determinação da Tf. Os
demais géis não apresentaram nenhuma sensibilidade na faixa de temperatura entre 20 e 70ºC, o que comprova que uma pequena quantidade de MAA aumenta a hidrofilicidade da cadeia polimérica, resultando em uma maior interação polímero-solvente e desfavorecendo as interações hidrofóbicas.
Os resultados das análises térmicas mostraram que a temperatura de transição vítrea aumentou para o polímero P[(N-iPAAm)-co-(MAA)] 85/15 em comparação ao P(N-iPAAm) devido a formação de ligações de hidrogênio entre os grupos carboxílico e amida, que restringiram as movimentações moleculares. Porém não foi possível determinar a Tg dos géis
de degradação do ácido metacrílico.
As curvas DSC para determinação da Td também comprovam a formação de interações
moleculares fortes, provavelmente ligações de hidrogênio, que resultaram em uma menor estabilidade térmica para os géis com maiores quantidades do monômero MAA na cadeia polimérica, comprovado pela redução na Td desses géis. Ainda pôde-se verificar que os géis com
MAA possuem duas etapas degradação, uma referente à degradação de parte dos grupos carboxílicos e a outra referente à degradação da cadeia polimérica propriamente dita. A primeira etapa de degradação ainda foi responsável por uma desestabilização do restante da cadeia do polímero, comprovada também pelos testes termogravimétricos.
Os testes para verificar a utilização desses géis como dispositivo de liberação para atenolol demonstraram que os géis com uma maior quantidade de ácido metacrílico presente no polímero conseguiram incorporar uma grande quantidade da droga, enquanto o P(N-iPAAm) não obteve o mesmo resultado. Porém a liberação dessa droga em água foi muito pequena para os géis com composição de N-iPAAm inferior a 85%, se comparado com a quantidade incorporada. Para cada um desses géis a liberação foi inferior a 25% do total de atenolol incorporado, principalmente para o gel 0% que liberou apenas 3% do incorporado. Esse resultado mostra uma grande interação polímero-droga resultado da formação de complexos iônicos entre o atenolol e os grupos carboxílicos dissociados por causa do pH elevado. De todos os géis testados como dispositivo de DDS, o gel 85% seria o que teria maior potencial para tal uso, uma vez que ele conseguiu liberar uma maior quantidade de atenolol para o meio, apesar de ter incorporado pouca droga em relação aos demais copolímeros e em relação ao P(MAA). Além disso, esses resultados permitiram verificar que a liberação do atenolol segue o mecanismo de difusão descrito pelo Caso II, ou seja, a difusão da droga no gel é dependente do tempo de relaxação das cadeias dos polímeros.
Já para a insulina, os testes mostraram que os mesmos não foram capazes de incorporar essa droga, pelo menos não em uma quantidade suficiente para se cogitar seu uso como DDS. O tamanho da insulina pode ter sido o motivo dessa não incorporação, uma vez que os poros existentes nesses géis podem ser pequenos o suficiente para obstruir a passagem de macromoléculas, como a insulina, para dentro de sua estrutura.
Como sugestões para trabalhos futuros, seja para dar continuidade ao mesmo ou para dar início a um outro foque, cita-se os seguintes:
¾ Determinar o tamanho dos poros desses géis de forma verificar o tamanho molecular máximo de solutos que conseguiriam difundir para dentro de sua estrutura.
¾ Estudar a influência da concentração de atenolol na solução de incorporação para verificar se a etapa de dissociação dos pares iônicos é ou não influente no processo de liberação.
¾ Variar as concentrações de agente reticulante e de iniciador na síntese dos géis para verificar sua influência nas características desses géis e no seu comportamento em relação a incorporação/liberação de fármacos.
¾ Verificar o comportamento de liberação do atenolol para esses géis em condições diferentes de pH e temperatura.
¾ Investigar qual modelo de difusão se ajusta melhor na liberação do atenolol a partir dos géis 30% e 0% em água.