Desenvolvimento e caracterização de microagulhas poliméricas para administração transdérmica de atorvastatina

dc.contributor.advisorCarvalho Júnior, Álvaro Dutra de
dc.contributor.advisorcoDourado, Lays Fernanda Nunes
dc.contributor.authorChura, Sofia Santos Donaire
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeCarvalho Júnior, Álvaro Dutra de
dc.contributor.refereeDourado, Lays Fernanda Nunes
dc.contributor.refereeOliveira, Eduardo de Jesus
dc.contributor.refereeSilveira, João Vinícios Wirbitzki da
dc.date.accessioned2025-11-11T19:28:42Z
dc.date.issued2025
dc.date.submitted2025-06-30
dc.descriptionO presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.pt_BR
dc.description.abstractAs microagulhas (MA) são um sistema inovador de liberação de fármacos, composto por agulhas microscópicas (25–2000 μm) capazes de atravessar o estrato córneo e atingir a epiderme sem estimular as terminações nervosas. Essa tecnologia vem revolucionando a administração transdérmica ao superar barreiras fisiológicas e possibilitar a entrega localizada de princípios ativos. A utilização de blendas poliméricas na fabricação das MA permite a combinação de diferentes propriedades em uma única formulação, resultando em materiais com características otimizadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar MA poliméricas para a administração transdérmica de atorvastatina (ATOR), utilizando um planejamento de mistura simplex-centróide, com o intuito de avaliar a influência de diferentes concentrações de poli(álcool vinílico) (PVA), poli(vinilpirrolidona) (PVP) e ácido hialurônico (AH) sobre a resistência à fratura. Os resultados estatísticos do planejamento de misturas demonstraram significância (R² = 0,987; p menor que 0,05). A formulação composta por 3,0% de PVA, 4,0% de PVP e 0,5% de AH (p/p) foi selecionada para incorporação da ATOR, por apresentar a maior resistência à fratura (5,65 ± 0,77 N). As MA foram produzidas por micromoldagem utilizando o método de fundição em solução (casting) da blenda de polímeros. Inicialmente, o PVA foi dissolvido em água destilada a 80 °C, enquanto o PVP e o AH foram dissolvidos separadamente à temperatura ambiente. Em seguida, os três polímeros foram misturados e a ATOR incorporada à formulação. A suspensão resultante foi submetida à ultrassonicação (1 minuto, 40% de amplitude) para garantir a homogeneização completa, sendo posteriormente vertida em moldes de resina D20 da Smooth 3D®(composta por 95% de Monômeros Acrilados) e seca em estufa a temperatura ambiente por 24 horas. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que as MA-ATOR possuem formato cônico e comprimento médio de 789,33 ± 1,53 μm. A análise por difração de raios X (DRX) indicou um perfil semicristalino das MA-ATOR, com tendência ao aumento da cristalinidade conforme a concentração de ATOR aumentava, refletindo o padrão do fármaco puro. Na espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), as formulações com 20 e 40 mg/mL de ATOR apresentaram bandas semelhantes às do espectro da substância pura. A resistência mecânica (> 0,1N/agulha) foi adequada para evitar fraturas ou deformações durante a aplicação, garantindo segurança e eficácia. Observou-se, ainda, que o aumento da concentração de ATOR reduz a resistência à fratura. A capacidade de inserção foi satisfatória tanto em ParafilmTM quanto em pele de porco. Os achados histológicos comprovam a inserção das MA-ATOR. A análise de intumescimento revelou uma alta capacidade de absorção de água, com taxa superior a 70%. Por fim, nos testes de biocompatibilidade utilizando a membrana corioalantóica (CAM), as MA sem fármaco (MA-B) se mostraram biocompatíveis, enquanto as MA contendo ATOR evidenciaram um perfil antiangiogênico. Diante disso, às MA se mostraram promissoras para o carreamento de fármacos.pt_BR
dc.description.abstractsMicroneedles (MN) represent an innovative drug delivery system composed of microscopic needles (25–2000 μm) capable of penetrating the stratum corneum and reaching the epidermis without stimulating nerve endings. This technology is revolutionizing transdermal drug delivery by overcoming physiological barriers and enabling localized delivery of active pharmaceutical ingredients. The use of polymeric blends in MN fabrication allows for the combination of different properties within a single formulation, resulting in materials with optimized characteristics. The aim of this study was to develop and characterize polymeric MN for the transdermal administration of atorvastatin (ATOR), using a simplex-centroid mixture design to evaluate the influence of varying concentrations of poly(vinyl alcohol) (PVA), poly(vinylpyrrolidone) (PVP), and hyaluronic acid (HA) on fracture resistance. The statistical results of the mixture design demonstrated significance (R² = 0.987; p < 0.05). The formulation composed of 3.0% PVA, 4.0% PVP, and 0.5% HA (w/w) was selected for ATOR incorporation due to its highest fracture resistance (5.65 ± 0.77 N). MN were fabricated by micromolding using the solution casting method of the polymer blend. Initially, PVA was dissolved in distilled water at 80 °C, while PVP and HA were dissolved separately at room temperature. Subsequently, the three polymers were mixed, and ATOR was incorporated into the formulation. The resulting suspension was subjected to ultrasonication (1 minute, 40% amplitude) to ensure complete homogenization and was then poured into D20 resin molds from Smooth 3D® (composed of 95 % Acrylated Monomers) and dried at room temperature for 24 hours. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that the ATOR-loaded MN exhibit a conical shape with an average length of 789.33 ± 1.53 μm. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated a semicrystalline profile for the ATOR-MN, with increased crystallinity correlating with higher ATOR concentrations, reflecting the pattern of the pure drug. In Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), formulations containing 20 and 40 mg/mL of ATOR exhibited bands similar to those of the pure compound spectrum. Mechanical strength (> 0.1 N/needle) was adequate to prevent fracture or deformation during application, ensuring both safety and efficacy. It was also observed that increasing ATOR concentration reduced fracture resistance. Insertion capability was satisfactory in both ParafilmTM and porcine skin. Histological findings confirmed successful insertion of the ATOR-MN. Swelling analysis demonstrated high water absorption capacity, exceeding 70%. Finally, biocompatibility testing using the chorioallantoic membrane (CAM) assay showed that drug-free MN (blank MN, MA-B) were biocompatible, while ATOR-loaded MN exhibited an antiangiogenic profile. These findings suggest that MNare promising carriers for drug delivery applications.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.thesisDissertação (Mestrado) – Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2025.pt_BR
dc.identifier.citationCHURA, Sofia Santos Donaire. Desenvolvimento e caracterização de microagulhas poliméricas para administração transdérmica de atorvastatina. 2025. 137 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) – Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufvjm.edu.br/items/d97dc749-b786-4613-9813-4d8a48b28b69
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Brazilen
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt
dc.subjectPolímerospt_BR
dc.subjectMicroagulhaspt_BR
dc.subjectSistema de liberação de fármacospt_BR
dc.subjectMembrana corioalantóicapt_BR
dc.subjectAdministração transdérmicapt_BR
dc.subjectPolymersen
dc.subjectMicroneedlesen
dc.subjectDrug delivery systemen
dc.subjectChorioallantoic membraneen
dc.subjectTransdermal administration.en
dc.titleDesenvolvimento e caracterização de microagulhas poliméricas para administração transdérmica de atorvastatinapt_BR
dc.typeThesisen

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
sofia_santos_donaire_chura.pdf
Size:
5.41 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: