Estudo In Vivo da Biocompatibilidade e Degradação de Blendas de Poli (ε-Caprolactona) Associada ou Não a Hidroxiapatita e Tetraciclina

Abstract

Polímeros biodegradáveis com boas propriedades mecânicas e biocompatibilidade são amplamente aplicados para preparação de arcabouços porosos a serem utilizados na regeneração dos tecidos ósseos. No entanto, estes materiais, geralmente não são bioativos e possuem baixa osteogênese in vivo. Desta forma, biocompósitos contendo materiais bioativos (como hidroxiapatita) e biodegradáveis (como os polímeros), estão sendo intensamente estudados, combinando as vantagens de ambos. Nos últimos anos, houve um aumento acentuado do número de pacientes com problemas ortopédicos, destacando-se a osteomielite, com progressiva infecção do osso e tecido circundante, após procedimentos cirúrgicos. Assim, antibióticos devem ser introduzidos durante a implantação óssea para evitar infecções prolongadas. Baseado no exposto acima, o presente trabalho visou investigar a biocompatibilidade e biodegradação in vivo de amostras de blendas de Poli (ε-caprolactona) (PCL) de baixo peso molecular (BPM-PCL) com PCL de alto peso molecular associada ou não à hidroxiapatita e ou tetraciclina. Para realização do estudo as blendas foram implantadas no tecido subcutâneos de ratos e as análises foram conduzidas nos períodos de 7, 14, 30, 180 e 360 dias, após implantação. A avaliação da biocompatibilidade foi realizada a partir de dosagens bioquímicas no sangue do animal, após implantação das pastilhas, para verificação da função renal e hepática. Observou-se que os valores encontrados para as dosagens séricas dos biomarcadores não indicam dano renal e/ou hepático, passível de detecção por análise sanguínea. Se observarmos os grupos de forma geral, não foram detectadas alterações que determinem uma diferenciação entre os mesmos. A biodegradação das blendas foi investigada com base na avaliação da perda de massa, da alteração da estrutura polimérica, propriedades mecânicas e morfológicas. A variação de perda de massa para os Grupos I (blenda PCL), II (blenda PCL/hidroxiapatita), III (blenda PCL/tetraciclina), IV (blenda PCL/ tetraciclina/ hidroxiapatita) foram, respectivamente, 10,27%, 12,38%, 14,88% e 16,65%. Até trinta dias de implantação, a cinética de degradação foi de segunda ordem, considerando o período total de implantação (360 dias), a cinética foi de ordem zero. As micrografias indicaram que o processo de degradação das amostras se dá por erosão superficial. Após os 30 dias de implante, houve aumento da resistência mecânica das pastilhas e a incorporação da hidroxiapatita e tetraciclina interferiu nas propriedades mecânicas do material antes e após implantação in vivo. Considerando Tonset, Toffset, Tmáx, percebe-se que após implantação, todos os grupos analisados apresentaram resultados que indicam diminuição na estabilidade térmica do material, sendo necessária uma menor faixa de temperatura para ocorrer o processo de degradação. Observou-se que até 30 dias de implantação ocorreu aumento da cristalinidade e após seis meses, houve uma diminuição da entalpia de fusão (△Hf) em 52,5%, com consequente diminuição da cristalinidade das blendas. Os resultados da análise do FTIR (Infravermelho transformada de Fourier) determinam redução da intensidade do pico característico dos grupos ésteres do PCL em suas bandas de absorção. Desta forma, verifica-se que as blendas de PCL associada ou não a hidroxiapatita e tetraciclina são biocompatíveis e apresentaram lenta taxa de degradação ao longo de um ano de implantação in vivo.