Aplicación de la metodología de respuesta superficial en la evaluación de la degradación térmica de Polivinilpirrolidona/Quitosano
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i15.22665Palabras clave:
Quitosano; Polivinilpirrolidona; Degradación; Análisis térmico; Metodología de superficie de respuesta.Resumen
El uso de biomateriales se remonta a tiempos históricos y tiene como objetivo la búsqueda del hombre de una mejor calidad de vida y una mayor esperanza de vida. Entre los diversos materiales aplicados para tal fin, destacan los biomateriales poliméricos en la aplicación del tratamiento de heridas, especialmente por sus propiedades. El quitosano que destaca por su acción antimicrobiana, bioadhesividad y biodegradabilidad y la polivinilpirrolidona (PVP) por su buena biocompatibilidad y su no toxicidad. Sin embargo, la búsqueda de biomateriales únicos con mejores respuestas conduce a la asociación de materiales que pueden promover cambios de propiedades, como las térmicas. Dado lo anterior, esta investigación investiga el análisis térmico de quitosano y PVP y sus mezclas. Para ello, los polímeros se caracterizaron mediante análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Posteriormente, se simuló la degradación de la mezcla polimérica, con base en los resultados de TGA de las materias primas en un modelo lineal y se aplicó a la metodología de respuesta superficial (MSR). A partir del análisis térmico por DSC, se observaron las temperaturas de transición de los polímeros, en el TGA y su derivado se observó la presencia de humedad y el perfil de degradación de las materias primas, lo que corrobora con estudios en la literatura. A través del MSR se creó un modelo de perfil de degradación hasta 350 ° C para mezclar los polímeros considerando el modelo lineal, donde se encontró que la concentración másica y la proporción de polímeros modifican los perfiles de degradación, siendo el quitosano el factor de mayor influencia.
Citas
Albertini, B., Cavallari, C., & Passerini, N. (2003). Evaluation of B-Lactose, PVP K12 and PVP K90 as Excipients to Prepare Piroxicam Granules Using two Wet Granulation Techniques. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 56, 479–487. 10.1016/S0939-6411(03)00114-0
Archana, D., Singh, B. K., Dutta, J., & Dutta, P. K. (2015). Chitosan-PVP-nano Silver Oxide Wound Dressing: In Vitro and in Vivo Evaluation. International Journal of Biological Macromolecules, 73, 49–57. 10.1016/j.ijbiomac.2014.10.055
Augusto, F., & Leite, S. (2021). Curativos de prata no tratamento de feridas exsudativas - uma revisão sistemática. Revista Feridas, 09(46), 1682–1689.
Bernardo, M., Paschoalin, R., Santos, D., Bilatto, S., Farinas, C., Correa, D., Oliveira, O., & Mattoso, L. (2021). Processamento e Aplicação de Biomateriais Poliméricos: Avanços Recentes e Perspectivas. Química Nova, January. 10.21577/0100-4042.20170781
Bianco, G., Soldi, M. S., Pinheiro, E. A., Pires, A. T. N., Gehlen, M. H., & Soldi, V. (2003). Thermal stability of poly ( N -vinyl-2-pyrrolidone-co-methacrylic acid ) copolymers in inert atmosphere. Polymer Degradation and Stability, 80, 567–574. 10.1016/S0141-3910(03)00053-3
Biswal, S., Sahoo, J., & Murthy, P. N. (2009). Brief / Technical Note Physicochemical Properties of Solid Dispersions of Gliclazide in Polyvinylpyrrolidone K90. 10(2). 10.1208/s12249-009-9212-7
Carmignan, F., Matias, R., Carollo, C. A., Dourado, D. M., Fermiano, M. H., Silva, B. A. K., & Bastos, P. (2019). Eficácia da aplicação de Equisetum pyramidale Goldm. hidrogel na restauração tecidual em lesões cutâneas induzidas em ratos Wistar. Brazilian Journal of Biology, 80, 12–22.
de Campos, D. L. P., Solla, M. F., Sugiyama, L. T., dos Santos, N. B., Gonella, H. A., & da Silva Rodrigues, J. M. (2017). Estudo experimental comparativo entre curativo a base de sulfadiazina de prata e o biopolímero de poliuretano e quitosana em queimaduras de espessura parcial superficial. Revista Da Faculdade de Ciências Médicas de Sorocaba, 19(Supl.).
Denari, G. B., & Cavalheiro, É. T. G. (2012). Princípios e Aplicações de Análise Térmica (IQSC). São Carlos.
Dhivya, S., Padma, V. V., & Santhini, E. (2015). Wound dressings–a review. BioMedicine, 5(4), 1–5.
Ducheyne, P. (2015). Comprehensive biomaterials (Vol. 1). Elsevier.
Farina-Junior, J., Coltro, P., Oliveira, T., & Correa, F. (2017). Curativos de prata iônica como substitutos da sulfadiazina para feridas de queimaduras profundas: relato de caso. Rev Bras Queimaduras, 16(1), 1–5.
Franco, P., & De Marco, I. (2020). The use of poly(N-vinyl pyrrolidone) in the delivery of drugs: A review. Polymers, 12(5), 18–21. 10.3390/POLYM12051114
Ges Naranjo, A. A., Cobas, H. V., Hernández, L. G., Rey, L. P., Corrales, Y. A., Luz, I., Botelho, K., & Fontes, W. (2021). Nanogels as prospective biomaterial: Radio-induced synthesis, characterization, and biological assays. Revista Cubana de Investigaciones Biomedicas, 40(5).
Ionashiro, M., Caires, F. J., & Gomes, D. J. C. (2005). Princípios Básicos da Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial/ Calorimetria Exploratória Diferencial (Giz). São Paulo.
Koczkur, K. M., Mourdikoudis, S., Polavarapu, L., & Skrabalak, S. E. (2015). Polyvinylpyrrolidone (PVP) in nanoparticle synthesis. The Royal Society of Chemistry, 44, 17883–17905. 10.1039/c5dt02964c
Kurakula, M., & Rao, G. S. N. K. (2020). Pharmaceutical assessment of polyvinylpyrrolidone (PVP): As excipient from conventional to controlled delivery systems with a spotlight on COVID-19 inhibition. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 60(September), 102046. 10.1016/j.jddst.2020.102046
Martínez-Camacho, a. P., Cortez-Rocha, M. O., Ezquerra-Brauer, J. M., Graciano-Verdugo, a. Z., Rodriguez-Félix, F., Castillo-Ortega, M. M., Yépiz-Gómez, M. S., & Plascencia-Jatomea, M. (2010). Chitosan composite films: Thermal, structural, mechanical and antifungal properties. Carbohydrate Polymers, 82, 305–315. 10.1016/j.carbpol.2010.04.069
Matica, M. A., Aachmann, F. L., Tøndervik, A., Sletta, H., & Ostafe, V. (2019). Chitosan as a wound dressing starting material: Antimicrobial properties and mode of action. International Journal of Molecular Sciences, 20(23), 1–33. 10.3390/ijms20235889
Mishra, R., Varshney, R., Das, N., Sircar, D., & Roy, P. (2019). Synthesis and characterization of gelatin-PVP polymer composite scaffold for potential application in bone tissue engineering. European Polymer Journal, 119(July), 155–168. 10.1016/j.eurpolymj.2019.07.007
Morgado, P. I., Miguel, S. P., Correia, I. J., & Aguiar-Ricardo, A. (2017). Ibuprofen loaded PVA/chitosan membranes: A highly efficient strategy towards an improved skin wound healing. Carbohydrate Polymers, 159, 136–145. 10.1016/j.carbpol.2016.12.029
Newman, A. (2012). Using Thermal Techniques for Amorphous Materials. Seventh Street Development Group (Ed.), Pharmaceutical Powder X-ray Diffraction Symposium. Fort Myers.
Oliveira, M. Z. F. da S., Fernandes, T. S. M., & Carvalho, T. V. (2021). Síntese e caracterização de beads de quitosana comercial reticulados com glutaraldeído. Revista Materia, 26(2). 10.1590/S1517-707620210002.1261
Queiroz, B. B. de, & Tomaz, A. F. (2020). Eficácia do Curativo de Quitosana na Cicatrização: Uma Revisão Integrativa. Revista Eletrônica de Ciências - TEMA, 21(32), 82. Retrieved from http://repositorio.unan.edu.ni/2986/1/5624.pdf
Reul, L. T. A., Carvalho, L. H., & Canedo, E. L. (2018). Características Reológicas e Térmicas de Compósitos Policaprolactona / Babaçu. 3(2017), 174–182.
Rinaudo, M., & Ã, M. R. (2006). Chitin and chitosan: Properties and applications. Progress in Polymer Science, 31(7), 603–632. 10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001
Santos Filho, E. A. dos, Luna, C. B. B., Siqueira, D. D., Araújo, E. M., & Wellen, R. M. R. (2020). Efeito do recozimento nas propriedades mecânicas, térmicas e termomecânicas da PCL. Research, Society and Development, 9(12), e13191210764. 10.33448/rsd-v9i12.10764
Sebastião V. Canevarolo Junior. (2003). Técnicas de Caracterização de Polímeros (Artliber).
Sen, C. K. (2019). Human wounds and its burden: an updated compendium of estimates. Mary Ann Liebert, Inc., publishers 140 Huguenot Street, 3rd Floor New ….
Sizílio, R. H., Galvão, J. G., Trindade, G. G. G., Pina, L. T. S., Andrade, L. N., & Gonsalves, J. K. M. C. (2018). Chitosan / pvp-based mucoadhesive membranes as a promising delivery system of betamethasone-17-valerate for aphthous stomatitis. Carbohydrate Polymers, 190(February), 339–345. 10.1016/j.carbpol.2018.02.079
Verde, D. dos S. V., Mendes, M. I. de S., Souza, A. da S., Pinto, C. R., Nobre, L. V. C., Melo, J. E. dos S., & Ledo, C. A. da S. (2021). Ácido ascórbico e polivinilpirrolidona no cultivo in vitro de Dioscorea spp. Research, Society and Development, 10(9), e10510917812. 10.33448/rsd-v10i9.17812
Zargar, V., Asghari, M., & Dashti, A. (2015). A review on chitin and chitosan polymers: structure, chemistry, solubility, derivatives, and applications. ChemBioEng Reviews, 2(3), 204–226.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Evilásio Anísio Costa Filho; Moisés Marques Paiva; Bruna Giovanna Barbosa dos Santos; Kleilton Oliveira Santos; Wladymyr Jefferson Bacalhau de Sousa; Pedro Carlos de Assis Júnior; Márcio José Batista Cardoso
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.