Este protocolo é significativo porque nosso método de congelamento é um processo adequado para preparar hidrogéis biocompatíveis para uso em aplicações biomédicas, farmacêuticas ou cosméticas. A principal vantagem deste método é que ele não usa agentes químicos de crosslinking que podem causar um defeito de nascimento. Além disso, a condição de congelamento utilizada neste método controla a propriedade final de hidrogéis, como graus.
Este método pode ser aplicado a hidrogéis com outras aplicações. Isso é usado para tratar a poluição da água. De fato, poderia ser usado para produzir contas de polímero usadas como recipiente de água para uma nova cultura.
É importante homogeneizar completamente a solução de polímero que ele mede. Caso contrário, os hidrogéis apresentarão pontos de rachaduras. Além disso, você deve ter cuidado com os tempos de congelamento em cada ciclo.
Para iniciar este procedimento dissolva 0,2 gramas de chitosan e 10 mililitros de ácido acético molar de 0,1 à temperatura ambiente e mantenha a agitação mecânica contínua durante a noite para preparar uma solução de 2% de chitosan. No dia seguinte, dissolva um grama de PVA e 10 mililitros de água destilada e mexa a 80 graus Celsius por uma hora. Use um agitador magnético para misturar uma quantidade igual de ambas as soluções à temperatura ambiente até que sejam homogêneas.
Despeje as misturas nas placas de Petri. Deixe as amostras em pressão atmosférica por duas horas para desgas. Congele os hidrogéis a menos quatro graus Celsius, menos 20 graus Celsius, ou menos 80 graus Celsius por 20 horas e quatro ciclos.
Congele outro hidrogel a menos 80 graus Celsius por 20 horas usando cinco ou seis ciclos de congelamento. Após o terceiro ciclo de congelamento, lave os hidrogéis com água deionizada. No final do último ciclo de congelamento, o congelamento dos hidrogéis a menos 50 graus Celsius por 48 horas e mexa para uma caracterização adicional.
Quando estiver pronto para realizar a caracterização FT-IR coloque um pequeno pedaço de hidrogel no espectrofotômetro FT-IR no modo ATR. Pegue o espectro FT-IR de 4000 a 600 comprimentos de onda. Primeiro, corte os discos do hidrogel de 13 milímetros de diâmetro e 10 milímetros de altura.
Pesá-los. Incubar os discos em 50 mililitros de água deionizada a 25 graus Celsius enquanto treme. A cada 30 minutos remova a amostra do meio.
Borre a amostra para eliminar qualquer excesso de água e pesá-la. Em seguida, calcule o grau de inchaço e realize microscopia eletrônica e assimetria porosa, conforme descrito no protocolo de texto. Antes de carregar, prepare quatro litros de solução Diflunisal a 15 miligramas por litro e mexa durante a noite.
Confirme a concentração da solução pela Espectroscopia UV-Vis. Em seguida, incha 400 miligramas de amostras de hidrogel seco congelado e seis mililitros de água destilada por 24 horas. Para carregar, encha um frasco com 50 mililitros de solução Diflunisal e mantenha a 25 graus Celsius com agitação constante.
Submergir cada hidrogel inchado no frasco. Em seguida, tome 2 alíquotas mililitros da solução Diflunisal restante em diferentes momentos, a fim de determinar a região do planalto da curva. Depois de 24 horas, substitua a solução por uma nova.
Meça a absorção de cada alíquota em 252 nanômetros e determine a concentração de Diflunisal presente na solução utilizando a curva de calibração do Diflunisal. Determine a quantidade de Diflunisal retido no hidrogel e a eficiência de encapsulamento conforme descrito no protocolo de texto. Em seguida, congele os hidrogéis carregados a menos 80 graus Celsius e liofilize-os a menos 50 graus Celsius.
Para a liberação de drogas, submerse 300 miligramas de hidrogéis secos congelados carregados por Diflunisal e 50 mililitros de tampão fosfato em pH 7,4 e a 25 graus Celsius. Mantenha a agitação constante. Retire duas alíquotas mililitros em momentos diferentes e substitua por meio fresco para manter um volume constante.
Determine o Diflunisal liberado espectotometricamente a 252 nanômetros de acordo com uma curva de calibração. Depois disso, deduza o mecanismo predominante de liberação de drogas nos hidrogéis, conforme descrito no protocolo de texto. Aqui os hidrogéis CSPVA são preparados sem agentes de crosslinking usando um método de descongelamento de congelamento.
O espectro FT-IR mostra sete sinais característicos de ambos os polímeros. Todos os hidrogéis CSPVA apresentam uma superfície altamente porosa e mudanças distintas são observadas de acordo com as condições de preparação. Hidrogéis preparados a menos quatro graus Celsius apresentam os maiores poros.
Os hidrogéis preparados a menos 80 graus Celsius parecem ter uma rede mais porosa e o número de ciclos de congelamento parece promover poros mais definidos e circulares. No entanto, hidrogéis preparados com seis ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius mostram menos permeabilidade do que aqueles preparados com quatro ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius provavelmente devido à sua alta tortuosidade, o que se refletiu no menor volume total de intrusão. No comportamento do inchaço, os hidrogéis absorvem rapidamente grandes quantidades de água, retendo dez vezes seu peso durante as primeiras cinco horas e até 15 vezes o seu peso após 20 horas.
Ao observar o efeito da temperatura, observa-se que o hidrogel preparado com quatro ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius mostra menos capacidade de inchaço nas primeiras cinco horas. O número de ciclos de congelamento não é visto para criar diferenças a qualquer momento. A cinética liberação de Diflunisal a partir de hidrogéis é mantida por cerca de 30 horas em todos os casos com o hidrogel preparado com quatro ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius, liberando a maior quantidade.
Não há diferença na liberação entre o hidrogel preparado com quatro ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius e o hidrogel preparado com seis ciclos de congelamento a menos 80 graus Celsius. A coisa mais importante a se lembrar ao tentar este procedimento são as condições de congelamento. Você deve partir de quase três ciclos de congelamento para obter um hidrogéis completos e formados.
Este método poderia ser combinado com a cultura celular para avaliar a biocompatibilidade in vitro. Também pode ser combinado com estudos de degradação. Após o desenvolvimento desses procedimentos percebemos que poderíamos explorar a possibilidade de incorporar outros polímeros à mistura ou mesmo compostos naturais, como aloe vera.
Isso nos permitiria incorporar novas propriedades nesses materiais.
