Moldagem por injeção de anéis intravaginais com potencial antimicrobiano e tecnologia de liberação controlada de fármacos aplicados à saúde feminina

Abstract

O desenvolvimento de dispositivos médicos voltados à saúde feminina é uma área promissora, especialmente para o tratamento e a prevenção de doenças causadas por agentes microbianos, uma vez que eles permitem o tratamento localizado de doenças, reduzindo a dosagem de fármaco administrada e, consequentemente, os efeitos colaterais sistêmicos. Este trabalho teve como objetivo produzir anéis intravaginais de polietileno de baixa densidade (PEBD) com diferentes composições de fármacos, utilizando a técnica de moldagem por injeção. Foram fabricados dispositivos de PEBD puro, PEBD com 20% de fluorouracila, PEBD com 20% de sulfato de cobre e dispositivos bifármacos de PEBD com 15% de cada fármaco, com o intuito de incorporar propriedades antimicrobianas e tecnologia de liberação controlada de medicamentos. Os dispositivos foram caracterizados quanto às propriedades térmicas, físico-químicas e mecânicas, utilizando técnicas como calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à espectroscopia por energia dispersiva (EDS). Também foi realizado o ensaio de liberação de fármaco nos dispositivos contendo 20% de fluorouracila. Os resultados preliminares indicaram a viabilidade da produção dos dispositivos pelo processo de moldagem por injeção, com dispersão aparentemente homogênea do fármaco na matriz polimérica e sem imperfeições aparentes na superfície, como sugerem as análises qualitativas das imagens de MEV. As análises de DSC e FTIR confirmaram a presença dos fármacos nos dispositivos e demonstraram a ausência de interações negativas com a matriz. Com a realização dos ensaios mecânicos de flexão ficou evidente a influência dos fármacos na matriz de PEBD, que variou de acordo com a proporção e o fármaco incorporado. Além disso, observou-se um perfil de liberação contínuo e compatível com sistemas matriciais ao longo de quarenta e dois dias. Este estudo demonstra a viabilidade da moldagem por injeção na produção de dispositivos intravaginais, destacando seu potencial para aplicações na saúde feminina e no tratamento e/ou prevenção de doenças ginecológicas causadas por agentes microbianos.

The development of medical devices targeting women's health is a promising area, particularly for the treatment and prevention of diseases caused by microbial agents, as they enable localized treatmeant reducing the administered drug dosage and, consequently, systemic side effects. This study aimed to produce low-density polyethylene (LDPE) intravaginal rings with different drug compositions using the injection molding technique. Devices were manufactured using pure LDPE, LDPE with 20% fluorouracil (5-FU), LDPE with 20% copper sulfate (CuSO4), and LDPE bifunctional devices containing 15% of each drug. The goal was to incorporate antimicrobial properties and controlled drug release technology into these devices. The devices were characterized regarding their thermal, physicochemical, and mechanical properties using techniques such as Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS). Drug release tests were also performed on devices containing 20% fluorouracil. Preliminary results indicated the feasibility of producing these devices, with homogeneous drug dispersion within the polymer matrix and no apparent surface imperfections, as suggested by the qualitative analysis of the SEM images. DSC and FTIR analyses confirmed the presence of the drugs in the devices and demonstrated no negative interactions with the matrix. Mechanical flexion tests highlighted the influence of the drugs on the LDPE matrix, varying according to the type and proportion of the incorporated drug. Additionally, a continuous release profile, consistent with matrix systems, was observed over 42 days. This study demonstrates the feasibility of injection molding for producing intravaginal devices, emphasizing their potential for applications in women's health and the treatment and/or prevention of gynecological diseases caused by microbial agents.