Fabricação por extrusão de dispositivos tubulares compostos por polietileno de alta densidade e ibuprofeno aplicáveis como cateter uninário

Abstract

O cateterismo urinário é um procedimento amplamente utilizado na prática clínica devido a necessidade de controlar o débito urinário de pacientes com comprometimento desse sistema. Contudo, se trata de um procedimento invasivo, sua inserção pode ocasionar trauma mecânico e dor, bem como sua manutenção por longos períodos propiciar infecções bacterianas. Existem muitos estudos envolvendo o desenvolvimento de cateteres associados a agentes antimicrobianos, a fim de reduzir os índices de infecções do trato urinário associadas ao cateter. Entretanto, esse procedimento também gera um desconforto físico ao paciente, causando dor e podendo resultar na inflamação devido ao trauma de inserção. Nesse sentido, esse trabalho explorou a fabricação de estruturas tubulares através do método de extrusão, compostas por Polietileno de Alta Densidade (PEAD) e um anti-inflamatório, Ibuprofeno. As amostras foram desenvolvidas utilizando variáveis de processo como a temperatura de extrusão (150 e 160 °C) e velocidade de rotação da rosca (25 e 35rpm), ainda variando na adição de 0 e 10% de fármaco no sistema. Foram obtidos tubos com dimensões satisfatórias à aplicação proposta, a presença de fármaco provocou alterações na densificação da matriz. Para a condição de processamento de 160 °C houve uma maior fração de fármaco localizado na superfície dos tubos. A temperatura e presença do fármaco foram os fatores mais significativos nas alterações observadas para a cristalinidade. Nos ensaios mecânicos as amostras fabricadas com polímero puro apresentaram rigidez proporcional ao aumento de sua cristalinidade, para aquelas contendo Ibuprofeno, a distribuição do fármaco na matriz exerceu a maior influência na determinação do módulo de flexão e relaxações de cadeias observadas pela análise dinâmico mecânica. Avaliada a cinética de liberação do Ibuprofeno a partir dos tubos, se confirmou que parte do fármaco teve a tendência de se localizar nas áreas mais superficiais dos tubos. Fato que gerou uma rápida liberação inicial, sendo essa ainda determinada pela temperatura de processamento, quanto maior a temperatura aplicada maior a fração de fármaco localizada na superfície.<br>

Abstract : Urinary catheterization is a procedure widely used in clinical practice due to the need to monitor urine output in patients with system impairment. However, this is an invasive procedure; its inclusion can cause mechanical trauma and pain, as well as the maintenance for long periods can propitiate bacterial infections. There are many studies involving the development of catheters associated to antimicrobials agents in order to reduce infection rates associated to the urinary tract catheter. However, this procedure also generates physical discomfort to the patient, causing pain and it may result in inflammation due to insertion trauma. Thus, this study explored the manufacture of tubular structures by the extrusion method, consisting of High Density Polyethylene (HDPE) and an anti-inflammatory, Ibuprofen. The samples were developed using the process variables as the extrusion temperature (150 and 160 °C) and screw speed (25 and 35rpm), ranging in addition from 0 and 10% drug in the system. Tubes with satisfying dimensions to the proposed application were obtained. The presence of drug caused changes in matrix densification. Where for the processing condition of 160 ° C, it was noticed a larger fraction of the drug located on the pipe surface. Factors temperature and presence of drug were more significant in the changes observed for crystallinity. For mechanical testing, the samples manufactured from pure polymer had higher stiffness as greater was the crystallinity for the samples containing ibuprofen, the presence of the drug in the inner regions of the device exerted greater influence to the degree of crystallinity in determining the flexural modulus and relaxations chain observed by dynamic mechanical analysis. Ibuprofen release kinetics from the tubes was evaluated, this confirmed that part of the drug tended to be located in the most surface areas of the tubes. Which leads to a rapid initial release, this being also determined by the processing temperature, where the higher the temperature the greater the drug fraction located on the surface.