Preparação de um inserto oftálmico para o tratamento da síndrome do olho seco

Abstract

Dry eye syndrome is one of the most common eye diseases worldwide and affects around half a million Portuguese people in adulthood. The main causes associated with this disease are excessive evaporation of tears and insufficient production.The symptoms associated with dry eye are varied, such as itching, excessive tearing, burning eyes, among others. Despite being an incurable disease, there are methods that allow symptoms to be alleviated and quality of life restored. Eye drops stand out, which are the most used method worldwide due to their affordable price and easy administration. However, they have several limitations, such as rapid pre-corneal elimination and the need for continuous administration. Therefore, there is a need to develop more effective methodologies for the treatment of dry eye syndrome.The objective of this dissertation was the preparation of an ophthalmic insert, Ineye®, for the controlled and prolonged release of lubricants, over a period of at least 7 days. The insert consists of a copolymer of polyethylene glycol (PEG), a hydrophilic polymer with lubricating properties, and polycaprolactone (PCL), a hydrophobic polymer. The lubricating agents used were hyaluronic acid (HA) and hydroxypropyl cellulose (HPC).The copolymer was synthesized through a bulk polymerization reaction, by opening the ring of the ɛ-caprolactone monomer, with a tin-based catalyst. Subsequently, the NMR technique was used to determine the PEG/PCL ratio, the percentage of PEG, the conversion and the molecular weight of the synthesized copolymer.Throughout the project, several methods for incorporating lubricants into the copolymer were tested, as well as different formulations, where the proportion of them was varied. During the studies on the release kinetics of the lubricants, it was found that there were some problems in the structural maintenance of the samples, which may be directly related to the preparation of the inserts, given that the lubricants are not completely soluble in the copolymer. Even with rapid cooling of the mixture, lubricant precipitation can occur, which subsequently gives rise to inserts with different characteristics, namely hydrophilicity.The study of the release kinetics of HA and HPC; as well as PEG, it was evaluated through the mass loss of the inserts when they were inserted in water at 37 °C for a period of 7 days. With this study it was also possible to evaluate the water absorption capacity of the inserts.That said, within the various formulations tested, two were obtained that allowed the integrity of the 35 ± 2 mg inserts to be maintained until the end of the release kinetic study period: 1% AH + 0,5% HPC 1 MDa and 0,5% AH + 1% HPC 1 MDa.

A síndrome do olho seco é uma das doenças oculares mais comuns a nível mundial e afeta cerca de meio milhão de portugueses na idade adulta. As principais causas associadas a esta doença são a evaporação excessiva de lágrimas e a sua produção insuficiente.Os sintomas associados ao olho seco são variados, como por exemplo, comichão, lacrimejamento excessivo, ardor ocular, entre outros. Apesar de ser uma doença incurável,existem métodos que permitem a atenuação dos sintomas e a recuperação da qualidade de vida. Destacam-se os colírios, que são o método mais utilizado mundialmente devido ao seu preço acessível e fácil administração. No entanto, apresentam diversas limitações, tais como, a rápida eliminação pré-corneal e a necessidade de uma administração contínua. Por conseguinte, surge a necessidade de desenvolver metodologias mais eficazes para o tratamento da síndrome do olho seco.O objetivo da presente dissertação foi a preparação de um inserto oftálmico, Ineye®, para a libertação controlada e prolongada de lubrificantes, durante o período de, pelo menos, 7 dias.O inserto é constituído um copolímero de polietilenoglicol (PEG), polímero hidrofílico com propriedades lubrificantes, e policaprolactona (PCL), polímero hidrofóbico. Os agentes lubrificantes utilizados foram o ácido hialurónico (AH) e a hidroxipropilcelulose (HPC).O copolímero foi sintetizado através de uma reação de polimerização na massa, por abertura do anel do monómero ɛ-caprolactona, com um catalisador à base de estanho.Posteriormente recorreu-se à técnica de RMN para determinar a razão de PEG/PCL, a percentagem de PEG, a conversão e o peso molecular do copolímero sintetizado.Ao longo do projeto foram testados vários métodos para a incorporação dos lubrificantes no copolímero, bem como diversas formulações, onde se fez variar a proporção dos mesmos.No decorrer dos estudos da cinética de libertação dos lubrificantes verificou-se a existência de alguns problemas na manutenção estrutural das amostras, que podem estar diretamente relacionados com a preparação dos insertos, dado que os lubrificantes não são totalmente solúveis no copolímero. Mesmo com o arrefecimento rápido da mistura pode ocorrer a precipitação de lubrificantes que posteriormente dão origem a insertos com características distintas entre si, nomeadamente a hidrofilicidade.O estudo das cinéticas de libertação do AH e da HPC; assim como do PEG, foi avaliadoatravés da perda de massa dos insertos quando estes foram inseridos em água a 37 °C durante um período de 7 dias. Com este estudo também foi possível avaliar a capacidade de absorção de água dos insertos.Posto isto, dentro das várias formulações testadas, obtiveram-se duas que permitiram manter a integridade dos insertos de 35 ± 2 mg até ao fim do período de estudo da cinética de libertação:1% AH + 0,5% HPC 1 MDa e 0,5% AH + 1% HPC 1 MDa.