Baixar trabalho - Painel PEMM 2016

Propriedades mecânicas e testes in vitro de filmes PVA-Própolis para uso em curativos.
Renata N. Oliveira1,2*, Regis Rouze2, Bríd Quilty2, Garrett B. McGuinness2, Gloria D.A. Soares3, Rossana M.S.M.
Thiré1
*[email protected], bolsista de doutorado do CNPq
1Laboratório
de Biopolímeros, PEMM-COPPE-UFRJ, CP 68505, 21941-972, Rio de Janeiro, RJ
2Dublin
3Laboratorio
City University, DCU, Glasnevin, D.9, Dublin, Ireland
de Biomineralização, ICB-UFRJ, 21941-901, Rio de Janeiro, RJ
Resumo
Hidrogéis de PVA transparentes, que intumesçam em meios aquosos e com resistência mecânica suficiente, são
bem estabelecidos para tratamento de feridas. Entretanto, essas membranas não apresentam efeito bactericida.
A adição de própolis às membranas poderia preencher essa lacuna. O presente trabalho refere-se ao preparo de
membranas de PVA-Própolis e à caracterização das mesmas. Todas as amostras intumesceram ~300% e
apresentaram degradação entre 10-18% após imersão em PBS por 4 dias a 37°C. As amostras PVA-própolis
liberaram ~12µg de própolis após 1h e foram mais resistentes mecanicamente que as amostras de PVA puro.
Embora as amostras não sejam bactericidas, são barreira à penetração de bactérias.
Palavras-chave: hidrogéis, PVA, própolis, ferida.
Introdução
Materiais e métodos
Hidrogéis são redes poliméricas tridimensionais
reticuladas, de polímeros hidrofílicos que
intumescem em contato com meios aquosos
mantendo a integridade estrutural.1 Hidrogéis de
poliálcool vinílico - PVA têm sido usados no
tratamento de feridas, uma vez que esses géis são
biocompatíveis, biodegradáveis e transparentes, o
que permite acompanhar o tratamento sem
necessidade de frequente remoção dos mesmos
(poderia causar danos a pele neoformada).
Hidrogéis de PVA podem ser reticulados por
criogelificação (reticulação física) apresentando
resistência mecânica adequada para curativos, a
qual deve ser no mínimo 0,13MPa.2 Em adição, são
superabsorventes, ou seja, há manutenção de
ambiente úmido, favorecendo o processo de cura.3
Entretanto, feridas são locais em que a presença de
bactérias é recorrente, havendo chance de
infecção. A incorporação de antibiótico às
membranas de PVA poderia unir as propriedades
dessas membranas ao efeito bactericida. Própolis,
antibiótico natural à base de cera de abelhas, é
comumente adquirido como solução alcoólica, que
poderia ser incorporada aos géis de PVA. Vale
ressaltar que a concentração mínima inibitória
(MIC) de própolis para bactérias seria ~36µg/ml.4 O
objetivo do presente trabalho foi o preparo e
caracterização de hidrogéis de PVA-Própolis.
Solução aquosa 10%PVA foi preparada (90°C, 4h,
agitação mecânica), adicionou-se a quantidade
adequada de própolis, (temperatura ambiente,
agitação): 0, 1,5ml (180mg) ou 3,0ml (360mg) por
placa (ϕ150mm) contendo 20ml da solução final. As
amostras foram criogelificadas (12h a -18°C,
seguido de 5 ciclos de: 30 min a temperatura
ambiente/1h a -18°C) seguido de secagem. As
amostras foram analisadas em quintuplicata via
ensaio de intumescimento/degradação de acordo
com a norma ISO 10993-5 por 4 dias a 37°C,
sendo as amostras pesadas em intervalos
regulares e após secagem. Obteve-se a
quantificação de própolis liberado para o meio por
espectroscopia UV-Vis e difração de raios-X foi
usada para caracterização microestrutural. As
propriedades mecânicas foram obtidas via ensaio
de tração das amostras intumescidas. A análise
estatística dos resultados obtidos utilizou 1wayANOVA e teste de Tukey. O ensaio bacteriológico
foi realizado com as amostras intumescidas em
placa de Agar, utilizando E. coli, gram (+) e S.
aureus, gram (-). Para o ensaio de permeabilidade
microbiana cobriu-se tubos de ensaio, contendo
meio de crescimento, com as membranas por 1
mês. Utilizou-se o tubo aberto como controle
positivo e o tubo lacrado como controle negativo.
Painel PEMM 2013 – 04 e 05 de novembro de 2013
Resultados e discussão
Tabela 1 - Resultados dos testes mecânico e in vitro.
PVA
1,5
3,0
Intumescimento
G.I.E.
Deg.
(%)
(%)
339±41
11±4
312±18
16±2
310±32
18±5
Lib.
1h
(µg)
0
11,9±0,9
13,5±0,6
Prop. Mecânicas
E
σF
(kPa)
(MPa)
0,3±1,4
1,8±1,4
3,7±1,4
6,7±3,4
3,5±1,5
5,7±3,0
No difratograma, Figura 1, observa-se um aumento
da intensidade do pico de cristalinidade do PVA nas
amostras com própolis. A adição de 1,5ml de
própolis acarretou considerável aumento do pico de
cristalinidade do PVA sendo observada apenas
uma fase. A adição de 3ml de própolis acarretou
diminuição do pico do PVA, se comparado com a
géis contendo 1,5ml Própolis, e outro pico (2 =
11,5°) foi observado, provável separação de fase
(PVA e própolis). O modulo elástico (E), bem como
a tensão na ruptura (σF) das amostras com própolis
foram significativamente superiores àqueles das
amostras de PVA. Entretanto, não houve diferença
relevante entre valores de σF e de E das amostras
contendo 1,5ml e 3ml de própolis. Uma vez que a
presença de própolis favorece a cristalização do
polímero, as propriedades mecânicas também são
favorecidas. Testes bacteriológicos qualitativos
revelaram a ausência de halo de inibição nas
placas de Agar para todas as composições, Figura
2. Embora as amostras não apresentem efeito
bactericida, a assepsia da ferida poderia ser prévia
à aplicação do curativo, sendo relevante o teste de
penetração microbiana. O teste mostrou que todas
as membranas são barreira a bactérias tanto gram
(-) quanto gram (+).
Painel PEMM 2013 – 04 e 05 de novembro de 2013
3ml
Intensity
Nas amostras intumescidas por 4 dias, observou-se
que as mesmas atingiam o grau de intumescimento
no equilíbrio (G.I.E.) em 1 dia, Tabela 1. A análise
estatística (não mostrada) revelou que o grau de
intumescimento no equilíbrio, bem como a
degradação (Deg.), estão na mesma faixa para
todas as composições. Através da análise de UVVis do meio de intumescimento foi possível atestar
um pico de liberação após 1h de imersão, após a
qual a liberação é praticamente nula. A análise
estatística do máximo de própolis liberado (Lib.),
~12µg em 1h (valor inferior ao MIC), mostrou que a
liberação das amostras contendo própolis foi
significativamente maior que das amostras de PVA,
como esperado, e que não houve diferença
significativa entre a liberação nas amostras PVAprópolis.
1,5ml
PVA
10
20
30
40
50
60
70
80
2 (°)
Figura 1 - Difratograma das amostras de PVA e PVAprópolis.
Figura 2 - (a) Placa de Agar - S. Aureus (b) ensaio de
penetração microbiana.
Conclusões
Todas as amostras intumescem na mesma faixa,
~300%, e apresentam degradação entre 10-18%.
As amostras contendo própolis apresentaram
liberação "instantânea" (~12µg na primeira hora
seguido de liberação praticamente nula). Em
adição, a presença de própolis favorece a
cristalização do polímero, o que justifica a melhoria
das propriedades mecânicas do PVA na presença
do fármaco. Embora não tenha sido observada
ação bactericida, todas as membranas funcionam
como barreira à penetração microbiana. Para efeito
bactericida, provavelmente a incorporação de maior
quantidade de própolis poderia ser eficaz, uma vez
que os géis são efetivos na liberação do fármaco.
Agradecimentos
Agradecimentos a: CNPq, CAPES e FAPERJ.
Referências
[1] N.A. Peppas, P. Bures, W. Leobandung, H.
Ichikawa, Eur. J. Pharm. Biopharm. 50 (2000) 27.
[2] B. Singh, L. Pal, J. Mech. Behav. Biomed. Mat. 9
(2012) 9.
[3] M. Kokabi, M. Sirousazar, Z.M. Hassan, Eur. Polym.
J. 43 (2007) 773.
[4] P.B.B. Domacoski, V.A. Baura,S. Funayama Cient
Ciênc Biol Saúde 12 (2010):33.