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http://hdl.handle.net/10773/14483
Title: | ZnO NP and PU/ZnO NP composites for controlled delivery of Ibuprofen |
Other Titles: | ZnO NP e compósitos PU/ZnO NP para libertação controlada de Ibuprofeno |
Author: | Debelak, Kyle Jacob |
Advisor: | Costa, Maria Elisabete Jorge Vieira da Fernandes, Maria Helena Figueira Vaz |
Keywords: | Engenharia de materiais Óxido de zinco Materiais compósitos Poliuretanos Sistemas de administração de fármacos |
Defense Date: | 2014 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | For the design of drug delivery systems, in which a large amount of drug
should be stored and released over a sustained period of time, utilization of
nanostructures is frequently advantageous as their high specific surface areas
are beneficial for adsorptive drug loading. Additionally, the use of
nanostructured drug carriers in concert with polymeric materials in composite
drug delivery systems affords control over the drug release characteristics.
While many combinations of materials can be imagined, the use of zinc-oxide
and poly(urethane) is of particular interest in that nanostructures based on the
former are easily producible and the latter is already an established material in
biomedical applications.
In this investigation, various aspects of the drug delivery properties were
examined. In particular, the effects of altering the amount of drug loaded (by
loading in solutions of 1, 2, 10, and 20 mg ibuprofen/mL ethanol) were studied
and it was demonstrated that the amount of drug loaded can be controlled,
which is important for customizing dosages in drug delivery systems.
Additionally, the role of a washing procedure after loading the nanoparticles
was examined in order to show that these procedures influence the drug
loading by removal of loosely bound layers of drug.
In completion of this study, the release of ibuprofen from both pure zinc oxide
nanoparticles and the composites with poly(urethane) was investigated by
tracking the concentration of drug present in a phosphate buffered saline
solution containing the drug carrier with respect to time. In order better
understand the mechanisms of drug release and analyze the degradation
processes of the drug carrier, SEM images were produced for the samples at
various times during the drug release process. Para projectar um sistema de entrega de fármacos, em que se pretende armazenar uma grande quantidade de fármaco a ser libertada durante um período de tempo longo, é vantajoso recorrer a nanoestruturas com elevada área específica para o carregamento do fármaco por processos adsortivos. Além disso, a combinação de transportadores nanoestruturados com materiais poliméricos, formando sistemas compósitos para a entrega de fármacos pode proporcionar o controlo de certos parâmetros associados à libertação do fármaco. Entre as várias combinações possíveis, o óxido de zinco (ZnO) e o poliuretano (PU) oferecem um particular interesse dado ser possível preparar ZnO nanoestruturado e o PU ser um polímero com reconhecida aptidão para aplicações médicas. Neste trabalho, estudaram-se vários aspectos do processo de libertação de um fármaco modelo (o ibuprofeno) a partir de nanoestruturas de óxido de zinco e de compositos ZnO/PU. Em particular, estudaram-se os efeitos da variação da carga do fármaco usando soluções etanólicas com diferentes concentrações do fármaco,i.e. 1, 2, 10, e 20 mg de ibuprofeno / mL de etanol, tendo-se demonstrado que por esta via se pode controlar a carga do fármaco , o que é importante para personalização da dose em sistemas de entrega de fármacos. Além disso, a importância dos procedimentos de lavagem das nanoestruturas após carregamento do fármaco foi também avaliada, concluindo-se que tais procedimentos condicionam a carga de fármaco por remoção das camadas de fármaco fracamente adsorvidas. Estudou-se também a libertação de ibuprofeno a partir das nanoestruturas de óxido de zinco puro e dos compositos ZnO/PU, medindo a variação no tempo da quantidade de fármaco libertada em solução tampão de fosfato. Os perfis de libertação do fármaco aliados às imagens de microscopia electrónica (SEM) dos materiais obtidas no fim de diferentes períodos de tempo de libertação são usados neste trabalho para discutir os mecanismos de libertação do fármaco e avaliar a sua relação com a degradação do material em análise. |
Description: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/14483 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DEMaC - Dissertações de mestrado |
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