Development of poly(ester amide) based microparticles for prolonged drug delivery purposes

Abstract

Este trabalho de mestrado, cujo tema é “Desenvolvimento de micropartículas de base poli(ester amida) para libertação controlada de fármacos, tem como objectivo a síntese de poli(ester amida)s (PEAs), a partir de diferentes α-aminoácidos na sua estrutura e preparação e caracterização de micropartículas (MPs) a partir das mesmas. Estas MPs serão depois testadas como sistemas de libertação controlada. Os monómeros utilizados na policondensação interfacial foram diaminas de base α-aminoácidos e cloreto de sebacoílo. A estrutura química das PEAs foi analisada através de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de protão (1H RMN), tendo sido confirmado o sucesso das reações de síntese. Os pesos moleculares das PEAs foram obtidos através de cromatografia de exclusão de tamanho. Os resultados da calorimetria diferencial de varrimento (DSC), mostram que as PEAs são amorfas. As micropartículas (MPs) de PEAs foram preparadas através da técnica de emulsão/evaporação do solvente, a partir de uma emulsão de óleo em água. As MPs sem fármaco e encapsuladas com fármaco foram observadas num microscópio óptico, verificando-se que ambas MPs tinham sido preparadas com sucesso. As MPs foram liofilizadas e foi verificado, que na ausência de um crioprotector, as MPs deformavam, aglomeravam ou colapsavam durante o processo de liofilização. As análises de distribuição de tamanhos das micropartículas (PSD) mostram que as MPs apresentam uma distribuição de tamanhos mais uniforme, aproximando-se de uma distribuição normal.

The present research work, “Development of poly(ester amide)s based microparticles for prolonged drug delivery purposes”, aims the synthesis of poly(ester amide)s (PEAs), with different α-amino acids in their structure, and the preparation and characterization of microparticles (MPs) from the PEAs to be used as drug delivery systems (DDS). The monomers used were diamines based on α-amino acids and sebacoyl chloride. The chemical structures of the PEAs were analyzed by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR), that proved the successful synthesis of PEAs and their molecular weight was measured by size exclusion chromatography (SEC). The differential scanning calorimetry (DSC) results showed that the PEAs present an amorphous nature. The PEAs based MPs were prepared via an oil-in-water (O/W) single emulsion-solvent evaporation method. The MPs were observed by optical microscopy and both unloaded and drug loaded MPs were successfully prepared. The MPs were freeze-dried and it was verified that in the absence of a cryoprotectant, the MPs deformed, agglomerated or collapsed during the freeze-drying process. The particle’s size distribution (PSD), show that the PEAs based MPs have a uniform size distribution, exhibiting values that are closer to a normal distribution.