HIDROGÉIS COMO SISTEMA DE LIBERAÇÃO CONTROLADA DE FÁRMACOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO 
UNIDADE ACADÊMICA DO CABO DE SANTO AGOSTINHO 
Engenharia de Materiais 
 
 
GINALDO SEBASTIÃO DA SILVA JUNIOR 
RAFAEL ALDREEM ALVES DA SILVA 
NIRALDO MATEUS MEDEIROS MELO 
VÍCTOR RODRIGO DE AMORIM DA COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HIDROGÉIS COMO SISTEMA DE LIBERAÇÃO 
 CONTROLADA DE FÁRMACOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CABO DE SANTO AGOSTINHO/PERNAMBUCO 
Março – 2021.
 
 
 
 
 
GINALDO SEBASTIÃO DA SILVA JUNIOR 
NIRALDO MATEUS MEDEIROS MELO 
RAFAEL ALDREEM ALVES DA SILVA 
VÍCTOR RODRIGO DE AMORIM DA COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HIDROGÉIS COMO SISTEMA DE LIBERAÇÃO 
CONTROLADA DE FÁRMACOS 
 
 
 
 
 
Relatório referente a utilização dos hidrogéis em liberação controlada 
de fármacos. O trabalho foi desenvolvido dentro da disciplina de 
Ciência dos Materiais, ministrado na a Unidade Acadêmica do Cabo de 
Santo Agostinho (UACSA), da Universidade Federal Rural de 
Pernambuco (UFRPE) de forma virtual devido ao isolamento social em 
combate ao Covid-19. O relatório a seguir corresponde a 50% da nota, 
para a 2ª V. A. 
 
 
 
 
 
 
Cabo de Santo Agostinho/Pernambuco 
Março - 2021. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico aos amigos do servidor no Discord 
“GIRALDOVERSO”, em especial aos josebsons 
lá presentes, pelo bom humor, união e motivação. 
 
 
 
 
Sumário 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................. 5 
2 JUSTIFICATIVA PARA ESCOLHA DO MATERIAL ............................................................................ 8 
2.1 Macrogéis............................................................................................................................................. 10 
2.1.1 Definição ......................................................................................................................................... 10 
2.1.2 Sínteses ............................................................................................................................................ 11 
2.1.3 Aplicações Farmacêuticas ............................................................................................................... 11 
2.2 Microgéis ............................................................................................................................................. 12 
2.2.1 Definição ......................................................................................................................................... 12 
2.2.2 Sínteses ............................................................................................................................................ 13 
2.2.3 Aplicações Farmacêuticas ............................................................................................................... 14 
2.3 Nanogéis .............................................................................................................................................. 15 
2.3.1 Definição ......................................................................................................................................... 15 
2.3.2 Síntese .............................................................................................................................................. 16 
2.3.3 Aplicações Farmacêuticas ............................................................................................................... 17 
3 TRABALHOS REALIZADOS ................................................................................................................... 17 
4 CONCLUSÃO ............................................................................................................................................. 19 
5 REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................... 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Os hidrogéis são comumente definidos como uma rede de polímeros tridimensionais, essas 
redes poliméricas podem ser formadas por um monômero ou por vários monômeros, que são 
chamadas de homopolímeros e copolímeros, respectivamente (AOUADA e MATTOSO, 2009). 
A capacidade de expansão do hidrogel está diretamente relacionada ao fenômeno osmótico, que 
realiza o transporte do solvente para a região interior do hidrogel, que é compensado por uma 
força elástica retrativa (YONEZAWA et al., 2017). 
Atualmente, partículas poliméricas biocompatíveis e biodegradáveis são muito utilizadas para 
realizar o transporte controlado de remédios. Dentre esses polímeros, o hidrogel, que é 
conhecido como polímero hidroretentor ou hidropolímero, tem a capacidade de absorver 
grandes quantidades de água e outros compostos, absorvendo de 100 a 500 vezes a própria 
massa, sem deformar a sua estrutura, além de ser biocompatível e possuir baixa toxicidade. 
Apresenta consistência elastomérica, reduzindo o atrito entre os tecidos e o hidrogel, a alta 
porosidade possibilita o fluxo de fluídos (TAVAKOL et al., 2016, CHANG E ZHANG 2011; 
KONO e FUJITA; 2012, BRITO et al., 2013). 
Os hidrogéis podem ser produzidos de várias maneiras diferentes dependendo da sua utilização 
e das características que queremos obter do mesmo. Os métodos de obtenção variam entre 
físicos e químicos, sendo os físicos uma forma reversível da produção desse material, já que 
são formados por emaranhamentos moleculares e/ou forças secundárias como interações 
iônicas, enquanto os químicos são mais resistentes e dificilmente quebrados, pois são 
compostos de redes unidas de ligações covalentes (GULREZ et al., 2011; HENNINK e 
NOSTRUM 2002). Alguns dos processos de produção desses hidrogéis são; Emulsões e Cross-
linking para os meios físicos e para o químico, temos os reticulação química e ligação cruzada 
de radiação. 
As Emulsões é um dos processos mais utilizados pelas indústrias farmacêuticas na produção de 
hidrogéis, essa técnica consiste em formar emulsões em uma solução polimérica dentro de uma 
fase contínua. A força aplicada provoca a deformação de uma interface entre as duas fases 
formando assim gotas esféricas que formam a primeira fase desse processo. Após esse processo 
o polímero será dissolvido por um solvente orgânico imiscível com água e posteriormente o 
6 
 
 
 
solvente será removido por evaporação ou extração resultando na formação de esferas 
poliméricas (LIMA et al., 2012). 
O Cross-linking físico tem uma variedade de métodos para a produção do hidrogel, um deles é 
o método de aquecimento/resfriamento de uma solução polimérica que ocorre quando Géis 
fisicamente reticulados são formados ao resfriar soluções quentes de gelatina ou carragenina. 
O gel é obtido a partir da formação de hélices helicoidais rígidas que são obtidas a partir do 
aquecimento (FUNAMI et al., 2007). 
A reticulação química é o processo que utiliza de enxerto de monômeros na cadeia principal 
dos polímeros ou um agente de reticulação para ligar duas cadeias de polímeros. A técnica 
envolve principalmente a introdução de novas moléculas entre as cadeias do polímero para 
produzir uma cadeia reticulada. Um exemplo é o hidrogel preparado por reticulação de amido 
de milho e álcool polivinílico usando glutaraldeído como agente de reticulação (HENNINK e 
NOSTRUM 2002). 
A ligação cruzada de radiação é um dos processos mais simples já que ele pode ser realizado 
em uma única etapa. Este método baseia-se na criação de radicais livres por meio da aplicação 
de uma enorme fonte de energia, como raios gama, raios-x ou feixes de elétrons (LUGAO e 
MALMONGE 2001). 
O surgimento de diversas metodologias e inovações para o campo da saúde na atualidade 
possibilitam novas formas de tratamento de enfermidades,que podem até mesmo evitar 
possíveis procedimentos cirúrgicos (TAN et al, 2010). 
O campo da liberação controlada de fármacos surgiu para suprir as desvantagens dos sistemas 
convencionais em relação à administração do medicamento, pois ele permite a liberação de uma 
certa dosagem do medicamento em tempos pré-definidos (QIU et al., 2001; KIM, et al., 2009). 
Além dessa vantagem, esse sistema protege o medicamento de efeitos químicos, físicos e 
biológicos (WANG et al., 2006). 
Ainda na área de saúde, podemos encontrar outras aplicações para o hidrogel além das já citadas 
acima. A utilização do hidrogel como curativo vem sendo uma boa alternativa para alguns casos 
específicos como lesões na região superficial da pele. Além de ser mais compatível com os 
fluidos corporais, ele também previne a perda de fluidos e tecidos biológicos e permite a 
passagem do oxigênio inibindo as bactérias (PEPPAS, 2000). 
7 
 
 
 
Olhando através de uma óptica mais verde, é possível determinar algumas outras aplicações 
para o hidrogel. Em regiões onde os agricultores não têm como manter a frequência que se 
aplica água em suas plantações, o hidrogel pode servir como um retentor de água, prolongando 
assim a vida útil de suas lavouras. 
A ampla possibilidade de obtenção dos hidrogéis, juntamente com sua variedade em 
características mencionadas ao longo do texto, os hidrogéis se tornam bastante atrativos e 
versáteis em suas utilizações e aplicações das mais variadas possíveis. Tendo foco em liberação 
controlada de fármacos os hidrogéis demostram enormes vantagens que serão discutidas ao 
longo do trabalho. 
 
 
8 
 
 
 
2 JUSTIFICATIVA PARA ESCOLHA DO MATERIAL 
 
Os Hidrogéis como foi citado anteriormente, são constituídos por redes poliméricas, que 
possuem uma grande capacidade de retenção da água, que no que lhe concerne, proporciona 
uma boa biocompatibilidade com os fluidos corporais humanos (SPRINEL, KOPECEK, 
VACIK et al., 1971), mantendo sua forma original. 
Temos que sua reticulação, tanto física quanto química, presentes em suas cadeias poliméricas, 
dão ao material a capacidade de possibilitar a decomposição de sua matriz, os hidrogéis também 
podem ser aplicados com diversas categorias de agentes de reticulação tanto sintéticos como os 
naturais, tornando um material de fácil obtenção. 
Há quatro décadas, uma classe específica de hidrogéis, capaz de reagir a diversos estímulos 
ambientais tais como temperatura, pH, força iônica, concentração de soluto, campo elétrico, 
luz, som, etc., são testados para uso nos chamados “biomateriais inteligentes” (HOFFMAN, 
1991). 
Com tudo os hidrogéis, possuem uma gama de propriedades que a torna um biomaterial 
extremamente importante, viabilizando diversas aplicações como biomaterial, são elas: o seu 
elevado teor de água, que auxiliar para sua alta biocompatibilidade com os fluidos humanos 
(HOFFMAN, 2002), uma baixa tensão interfacial presente na superfície do hidrogel e em uma 
solução aquosa, que gerando uma baixa tendência absorver as proteínas presentes nos fluidos 
corporais e adesão celular, possuir propriedades que muito se assemelha às dos tecidos vivos, 
como a elasticidade e até a maciez, como também alguns podem apresenta a capacidade de 
diminuir a irritação por atrito, a sua estrutura com microporos que é através dele que ocorrer a 
difusão de metabólitos do tecido circundante que são extremamente importantes (RATNER e 
HOFFMAN, 1976) é apresentam uma boa permeabilidade ao oxigênio (PATEL e MEQUANIT, 
2011). 
Também é válido citar, as propriedades citadas acima são as que são mais pertinentes para as 
aplicações em liberações de fármacos. Em trabalho realizado por Hoffman em 2002, foi 
apresentada uma tabela com as propriedades relevantes para aplicações na engenharia de 
materiais, a tabela 01 com as informações está representada a abaixo: 
 
9 
 
 
 
Tabela 1- Parâmetros físico-químicos importantes e propriedades de hidrogéis relevantes para seus usar como 
matrizes para engenharia de tecidos 
Tipo de HG 
Gel físico 
Gel químico 
 
Estruturas moleculares 
Polímeros lineares 
Copolímeros em bloco 
Copolímeros de enxerto 
Redes interpenetrantes (IPNs) 
Polyblends 
 
Composição de HG 
Polímeros naturais e seus derivados 
Polímeros sintéticos 
Combinações de polímeros naturais e sintéticos 
 
Propriedades importantes 
Degradável ou não degradável 
Injetável ou pré-fabricado 
Força mecânica 
Facilidade de manuseio 
Relação forma e superfície / volume (folhas, cilindros, esferas) 
Poros fechados vs. abertos 
Conteúdo e caráter da água 
Modificação química (por exemplo, tendo ligantes de adesão celular) 
Adicionados componentes bioativos (células, drogas) 
Estabilizabilidade 
 
Fonte: HOFFMAN, Adaptada (2002) 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
Para melhor compreensão e divisão das características e tipos de hidrogeis separamos os 
mesmos por escala indo dos macrogeis, microgeis até os nanogeis, tendo uma breve abordagem 
dos hidrogeis nas diversas escalas métricas nos próximos tópicos. 
2.1 Macrogéis 
 
2.1.1 Definição 
 
Os macrogéis, comumente chamados de hidrogeis pela sua fácil visualização a olho nu, dado a 
escala macrométrica, são uma classe específica de materiais poliméricos. Neste hidrogéis de 
momento são definidos como sistemas de pelo menos dois componentes que consistem em uma 
rede de cadeias poliméricas e água que preenche o espaço entre as macromoléculas, como já 
foi mencionado durado todo o trabalho. Baseado em a natureza química dos substratos usados 
para a síntese, bem como na estrutura e densidade da rede, os hidrogéis em equilíbrio podem 
conter várias quantidades de solvente. É por isso que, em seus inchados estado, a quantidade de 
água é muito maior do que a massa seca do polímero. 
 
Dois grupos principais de hidrogéis podem ser distintos: (a) géis físicos (pseudo géis), com as 
cadeias ligadas por forças secundárias, por exemplo, ligações de hidrogênio, forças 
eletrostáticas, emaranhamentos de cadeia ou interações hidrofóbica e (b) hidrogéis químicos 
(verdadeiros, permanentes) com ligações cruzadas covalentes. A fim de manter, em equilíbrio, 
um excesso de água, os polímeros usados nesses materiais são geralmente de caráter 
moderadamente hidrofílico, por exemplo, poli (óxido de etileno) (PEO), poli (álcool vinílico) 
(PVAL), poli (N-vinilpirrolidona) (PVP) e poli (2-hidroxietil metacrilato) (PHEMA). Além 
disso, os hidrogéis para aplicações biomédicas são obtidos a partir de polímeros naturais, 
especialmente polissacarídeos. Entre as aplicações mais importantes, bem-sucedidas e 
promissoras de macrogéis está seu uso em medicina e farmácia (lentes de contato gelatinosas, 
curativos, sistemas de administração de medicamentos, superabsorventes, etc.) (CAROLINE S. 
A. 2020). 
 
Um exemplo de tais aplicações (curativo à base de hidrogel) é mostrado na Figura 1. 
 
 
 
11 
 
 
 
Figura 1 - Hidrogel quimicamente reticulado, reticulado e esterilizado simultaneamente usando radiação gama; 
(a) curativo de hidrogel e (b) curativo de hidrogel sendo usado na pele humana. 
 
Fonte: CAROLINE S. A. (2020) 
 
 
 
2.1.2 Sínteses 
 
Os hidrogéis podem ser obtidos por vários métodos químicos. Estes podem compreender uma 
etapa procedimentos, como polimerização simultânea e reticulação de monômeros 
multifuncionais, bem como técnicas de múltiplas etapas baseadas na síntese de macromoléculas 
com grupos reativos e sua reticulação subsequente ou na reação dos polímeros com agentes de 
reticulação adequados (CAROLINE S. A., 2020). 
 
Hidrogéis (por exemplo, poli (ácido acrílico), poli (N-vinilpirrolidona) também podem ser 
preparados por solução polimerização e reticulação subsequente. Este procedimento consiste 
na polimerização de monômeros em um solvente, que é bom tanto para os monômeros quanto 
para as cadeias de polímero, ou seja, um solvente que permite a solubilidade dossubstratos de 
monômero e polímero. A densidade de reticulação do produto depende da natureza do 
monômero, a quantidade de diluente na mistura de monômero e a quantidade de agente de 
reticulação e/ou energia entregue (CAROLINE S. A., 2020). 
 
 
2.1.3 Aplicações Farmacêuticas 
 
A grande capacidade da maioria dos hidrogéis de absorver grandes quantidades de água os torna 
materiais imunotolerantes que tendem a ser muito atrativos para aplicações biológicas. Sua 
flexibilidade é também outra característica que os torna muito semelhantes ao tecido natural, o 
12 
 
 
 
que é importante evitar irritações potenciais ou outras respostas imunológicas. Além dessas 
propriedades, também é possível trabalhar com o equilíbrio entre as áreas hidrofílicas e 
hidrofóbicas do gel, de acordo com as características de difusão de solvente desejadas de forma 
que seja possível, por exemplo, controlar a liberação de uma droga. Ao usar esta alternativa, a 
entrega de drogas tornou-se uma das principais aplicações dos hidrogéis no campo farmacêutico 
(BYRNEA, M. E., 2002). Os hidrogéis “inteligentes” ou “inteligentes” são a variedade mais 
estudada no desenvolvimento de sistemas de entrega de drogas para transportar drogas de baixo 
peso molecular, até mesmo exemplos com insulina e outros peptídeos. O principal interesse 
nesta área de pesquisa é para proteger as moléculas ativas e liberá-las por difusão ou erosão 
(CAROLINE S. A., 2020). 
2.2 Microgéis 
 
2.2.1 Definição 
Microgéis são cadeias de polímero reticuladas intramolecularmente em pequenas dimensões - 
a partir de centenas de nanômetros a alguns micrômetros - dispersos em soluções coloidais. A 
estrutura deles é muito próxima às partículas sólidas, uma vez que sua superfície esteja bem 
estabelecida (FUNKE, 1998). Esses tipos de géis têm um alto capacidade para conteúdo de água, 
grande área de superfície e uma rede interna útil para sistemas de distribuição de drogas. 
 
Os microgéis baseados em biopolímero são de grande interesse para sistemas de entrega de 
drogas e engenharia de tecidos por causa de suas propriedades como biodegradabilidade, não 
toxicidade e custo relativamente baixos, além de ser abundante na natureza. Além disso, esses 
materiais normalmente contêm uma alta densidade de grupos funcionais, ou seja, hidroxil, 
amino e ácidos carboxílicos, que são úteis, por exemplo, para bioconjugação com agentes de 
direcionamento de células (OH, 2009). 
 
Os coloides podem ser classificados como partículas rígidas, macromoléculas flexíveis ou 
agregados micelares à base de surfactantes; no entanto, os microgéis não se encaixam em 
apenas uma dessas definições, uma vez que são redes macromoleculares inchadas por um 
solvente. A presença do solvente nos microgéis torna eles materiais macios. Em outras palavras, 
eles podem ter potencial de interação suave e são deformáveis sem perder sua integridade 
estrutural. A forma como os microgéis interagem com o ambiente é diferente de outros sistemas 
coloidais; isso acontece porque eles tendem a trocar solvente e solutos com o meio ambiente 
13 
 
 
 
causando mudanças em seu tamanho e forma. Isso significa que alguns microgéis podem ser 
sensíveis e responsivos ao ambiente em que são colocados (PLAMPER, 2017). 
 
Alta capacidade de absorção de água é uma propriedade frequentemente apresentada por 
microgéis, principalmente porque a maioria deles tem polímero reticulado cadeias que tendem 
a ser hidrofílicas e absorvem água em vez de se dissolverem nela. Sua propriedade de expansão 
é reversível de acordo com estímulos externos que podem ser uma mudança na temperatura, 
pH, força iônica e solvente (PEPPAS, 1997). Além disso, os microgéis apresentam uma grande 
área de superfície e podem incorporar biorelacionados moléculas devido à sua rede interna, o 
que as torna interessantes para sistemas de entrega de drogas e outras aplicações biomédicas 
(OH, 2008). 
 
2.2.2 Sínteses 
 
Essencialmente, os microgéis podem ser preparados por reticulação física ou química de 
polímeros (Figura 2). A reticulação física é reversível mediante estímulos externos, uma vez 
que envolve forças atrativas não covalentes, como interações iônicas e hidrofóbicas. 
Biodegradável fisicamente microgéis reticulados podem encapsular drogas, células e proteínas 
e liberá-los por sua degradação processar. Por outro lado, os microgéis reticulados 
quimicamente são feitos de ligações covalentes, que fazem mais estáveis com uma estrutura 
permanente. Normalmente, a presença de reticuladores é necessária para sintetizar este tipo de 
microgel (SEYFOORI, 2016). Além disso, em termos de síntese de microgéis, é importante 
para controlar a distribuição de tamanho de partícula, distribuição de grupos funcionais e 
estabilidade coloidal (SEYFOORI, 2016). 
 
14 
 
 
 
Figura 2- Métodos de síntese de microgéis. 
 
Fonte: CAROLINE S. A. (2020) 
 
 
2.2.3 Aplicações Farmacêuticas 
 
Os microgéis têm propriedades importantes que os tornam muito atraentes para o campo 
farmacêutico. Sua menor viscosidade, maior área de superfície e resposta rápida a estímulos em 
condições fisiológicas torná-los ainda mais interessantes do que os hidrogéis. Desta forma, eles 
representam uma solução para rapidamente metaboliza e protege drogas sensíveis (LOPEZ, 
2005). 
 
Drogas biomacromoleculares, por exemplo, precisam de tais sistemas para fornecer 
estabilização conformacional, protegê-los da degradação e controlar sua taxa de liberação, que 
causa a redução da toxicidade, evitando assim os efeitos colaterais (WU, 2015). Além disso, 
moléculas como fatores de crescimento, hormônios, enzimas, e os anticorpos têm meia-vida 
curta (JOOYBAR, 2019). 
 
A natureza altamente hidrofílica da maioria dos hidrogéis é responsável para limitar a agregação 
e alterações conformacionais das biomacromoléculas. Isso é importante para manter seus 
efeitos biológicos. Como os microgéis têm a capacidade de se comportar de maneira responsiva, 
de acordo com o pH, força iônica, temperatura, campos externos e outras mudanças no 
15 
 
 
 
ambiente, eles são muito adequados para transportar e liberar biomacromoléculas, como 
proteínas e peptídeos (BYSELL, 2011). 
 
Para preparar microgéis de métodos de complexação de polímero, soluções de cargas opostas 
polieletrólitos são misturados para formar um complexo. Neste caso, a rede polimérica será 
formada pelo forças de atração eletrostática entre as cadeias, resultando em um microgel 
fisicamente reticulado (SING, 2017). 
 
A complexação de polímero também pode ser obtida por meio de ligações de hidrogênio. Vários 
parâmetros como efeitos hidrofóbicos, massa molar e estrutura dos polímeros, solvente e pH 
influenciam a formação e estabilização de complexos poliméricos (KHUTORYANSKIY, 
2004). 
 
2.3 Nanogéis 
 
2.3.1 Definição 
Os nanogéis são sistemas inovadores em escala nanométrica com grande potencial na 
nanomedicina, farmacêutica e bionanotecnologia. Sua estrutura interna é semelhante à dos 
hidrogéis ou microgéis; no entanto, há variação no tamanho (até 100 nm) e capacidade de 
resposta levando a várias vantagens como a capacidade de injeção na circulação atingindo os 
tecidos-alvo e a habilidade para entregar suas cargas locais e intracelularmente. Além disso, o 
tamanho da nanoescala melhora a solubilidade de drogas hidrofóbicas, aumenta o acúmulo de 
drogas em tumores, aumenta a estabilidade de agentes terapêuticos contra a degradação 
enzimática e química e diminui os efeitos colaterais citotóxicos. Os nanogéis apresentam alto 
potencial de encapsulação de fármacos, grande área de superfície e interior estável estrutura de 
rede (YALLAPU, 2011). 
 
 
Os nanogéis podem ser classificados de acordo com o comportamento responsivo, conforme 
mostrado na Figura 3. Em nanogéis termo-responsivos, responsivos ao pH, responsivos à luz, 
magnéticos e nanogéis direcionados. Esses nanogéis promovem a liberaçãocontrolada de 
drogas em um local específico de ação sob condições ambientais gatilhos. Os nanogéis termo-
responsivos permitem a liberação de drogas em resposta a estímulos de temperatura e pode ser 
16 
 
 
 
usado no tratamento do câncer. Por exemplo, os nanogéis preparados com PNIPAM apresentam 
uma temperatura de transição de fase de volume (VPTT) de 32 ◦C e são amplamente estudados. 
Em outro exemplo, nanogéis baseados em quitosana e poli (N-vinil caprolactama) (PVCL) 
demonstraram liberação controlada acima de 38 ◦C (sua temperatura de transição de fase de 
volume) (GIULBUDAGIAN, 2014). 
 
Figura 3- Esquema representativo de nanogéis responsivos a estímulos 
 
Fonte: CAROLINE S. A. (2020) 
 
 
2.3.2 Síntese 
 
Os principais métodos de síntese de nanogéis são divididos em dois grupos, sendo um deles 
conhecido como polimerização de reticulação e envolve técnicas baseadas na polimerização 
simultânea e reticulação, utilizando monômeros ou suas misturas como substratos. O outro 
grupo cobre métodos baseados em a reticulação de macromoléculas de precursores de 
polímeros que são polímeros como anfifílicos ou copolímeros tribloco capazes de formar 
nanogéis por automontagem ou polímeros com muitos reativos locais que podem ser usados 
diretamente para reticulação química (CAROLINE S. A., 2020). 
 
 
 
 
 
17 
 
 
 
2.3.3 Aplicações Farmacêuticas 
Os nanogéis são materiais promissores e inovadores no campo das aplicações farmacêuticas. 
Desde o surgimento desta classe de materiais, ela tem sido explorada para sua aplicação como 
biocompatível. portadores com interesse especial na liberação de medicamentos devido à alta 
capacidade de carga, estabilidade, uniformidade, tamanho ajustável, facilidade de preparação, 
toxicidade mínima, capacidade de resposta a estímulos, a superfície extensa área para 
bioconjugação e ótimo tempo de circulação sanguínea. Os nanogéis são adequadas 
propriedades para uso em quimioterapia, diagnóstico de doenças, liberação de substâncias 
bioativas e vacinas e agentes de contraste (CAROLINE S. A., 2020). 
 
 
3 TRABALHOS REALIZADOS 
 
No trabalho realizado por Mandru e seus colaboradores (MANDRU et al., 2019), foi 
desenvolvido um sistema de poli (álcool vinílico) e termorreversível poliuretano, através da 
utilização de um método de congelamento e descongelamento para aplicações com o foco em 
distribuição de drogas. Os pesquisadores demonstram que o hidrogel na sua forma física, 
apresentavam tamanhos de poros que variam entre 4,05 e 39,05 𝞵m, como também foi 
identificado que sua capacidade de aumentar o seu volume em até 1675% do seu volume 
original, quando o material absorve água. 
A liberação de medicamentos foi realizada com sulfato de neomicina, e observou-se que sua 
liberação obedecia ao comportamento de intumescimento presente no hidrogel; como 
resultados, eles demonstraram que em cerca de 40 min, um pico de liberação foi alcançado, 
nestes momentos, temos que todos as cadeias e a matriz, atingir altos valores de mobilidade 
devido ao intumescimento, sendo assim permitido a liberação do fármaco. 
Podemos também utilizamos os hidrogéis, no tratamento de câncer, tendo a capacidade de 
serem empregados em diversas categorias de terapias, como exemplo na quimioterapia, eles 
são utilizados para reduzir os efeitos colaterais, são capazes de direcionar os medicamentos para 
local alvo e melhorando assim o seu potencial terapêutico e até mesmo evitar a metástases. Por 
exemplo, nanocompósitos de hidrogéis são aplicados em hipertermia e radioterapia, a maioria 
possui características de resposta a estímulos. Os sistemas que são sensíveis ao PH estão sendo 
18 
 
 
 
mais estudados para aplicação de terapia do câncer, devido às suas rápidas transições de 
estrutura quando mundanos o ph. (SIROUSAZAR et al., 2019). 
Os hidrogéis, também podem ser usados como um mecanismo de transporte para drogas 
hidrofóbicas, como exemplo a ciclosporina A (CsA). A CsA é uma droga imunossupressora 
que possui um alto massa molecular e geralmente é usada no tratamento de doenças como a 
reumatoide artrite, como foco para prevenir a possível rejeição em pacientes que passaram por 
transplantes de órgãos; contudo. A sua administração intravenosa ou até menos a oral, vem com 
diversos efeitos colaterais, um exemplo deles são: vômitos, confusão, febre, disfunção renal e 
hepática, considerando esses feitos, os pesquisadores, desenvolveram uma solução, um 
injetável no local formando hidrogel, feito com um complexo de ácido hialurônico- cálcio e 
alginato de sódio para entregar CsA. 
Os pesquisadores também investigaram se os efluentes de hidrogel podem causar algum efeito 
sobre a coagulação do sangue e demonstram que não representavam ameaça, evidenciando 
assim o seu alto potencial para essa aplicação (KIM, H.S et al., 2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
 
Neste relatório, nosso objetivo foi produzir uma visão geral atualizada dos estudos publicados 
recentemente sobre métodos de síntese e aplicações biomédicas e farmacêuticas de macro-, 
micro-, nano, com foco na utilização em libração de fármacos. Embora os hidrogéis também 
sejam de interesse para outras áreas, como a agricultura e proteção do meio ambiente, suas 
potencialidades na pesquisa biomédica e farmacêutica são os mais promissora. Isso está 
estritamente relacionado à sua boa biocompatibilidade e capacidade de absorção de grandes 
quantidades de água e manutenção da forma e das propriedades mecânicas. 
 
A possibilidade de moldar o hidrogel de acordo com a necessidade da aplicação, selecionando 
as estruturas apropriadas, moléculas, tamanhos de poros e capacidade de resposta a estímulos 
específicos é o que torna esses materiais estratégias promissoras para resolver questões 
farmacêuticas e biomédicas. Essas possibilidades, no entanto, podem aumentar a complexidade 
dos sistemas e exigir diferentes metodologias para avaliação adequada de suas propriedades. 
 
Micro e nanogéis têm menor viscosidade, maior área de superfície e respondem muito 
rapidamente aos estímulos do ambiente, o que os torna muito adequados para carregar drogas, 
especialmente sensíveis e metabolizados rapidamente. Os nanogéis, mais especificamente, 
apresentam alta capacidade de carga, além da capacidade de entregar o ativo local e 
intracelularmente. Todos esses recursos são prodigiosos para o aumento da eficiência de 
tratamentos como quimioterapias que ainda são limitados e cheios de efeitos colaterais. 
 
Assim, os hidrogéis podem ser a solução para várias limitações e problemas não resolvidos no 
áreas médica e farmacêutica, representando a evolução de tratamentos já existentes e novos 
possibilidades de abordagens. Embora já sejam conhecidos como os materiais do século XXI, 
muito mais está por vir, como vantagens biofarmacêuticas aprimoradas, liberação controlada 
de drogas, resposta a estímulos para sinais remotos, por exemplo. 
 
 
 
 
 
 
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