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Burns represent a significant harm to public health, as they occur among the most varied degrees, often with extreme severity and risk of death, requiring a device that helps in the treatment of the damaged regions. Several biomaterials are evaluated for their effectiveness in the treatment of these lesions, being applied as curative films. Therefore, through the benefits of starch and Polyvinylpyrrolidone (PVP), this work aims to develop polymeric films based on starch extracted from jackfruit kernels with PVP, using the casting technique. The results obtained for the films showed the interaction between starch and PVP, showing good strength and elasticity, in addition to being within the thickness limits for use as a dressing. The addition of PVP considerably increased the percentage of swelling of the films, however, it reduced the thermal resistance of the material. Thus, films produced based on jackfruit starch with PVP presented physical and functional properties that make them favorable to be used in possible applications, such as dressings, for controlled release of drugs antimicrobials, exposing a low-cost renovation alternative, a since the dressings currently available on the market are too expensive. Las quemaduras representan un daño significativo para la salud pública, ya que ocurren en los más variados grados, a menudo con extrema gravedad y riesgo de muerte, lo que requiere un dispositivo para ayudar en el tratamiento de las regiones dañadas. Se evalúa la eficacia de varios biomateriales en el tratamiento de estas lesiones, aplicándose como películas de vendaje. Así, a través de los beneficios del almidón y la Polivinilpirrolidona (PVP), este trabajo tiene como objetivo desarrollar películas poliméricas a base de almidón extraído de semillas de jackfruit con PVP, utilizando la técnica de casting. Los resultados obtenidos para las películas demostraron la interacción entre el almidón y la PVP, mostrando buena resistencia y elasticidad, además de estar dentro de los límites de espesor para uso como apósito. La adición de PVP aumentó considerablemente el porcentaje de hinchamiento de las películas, sin embargo, redujo la resistencia térmica del material. Así, las películas elaboradas a partir de almidón de yaca con PVP presentaron propiedades físicas y funcionales que las hacen favorables para ser utilizadas en posibles aplicaciones, como apósitos, para liberación controlada de fármacos antimicrobianos, exponiendo una alternativa de renovación de bajo costo, ya que los apósitos actualmente encontrados en el mercado son demasiado caros. As queimaduras representam um agravo significativo à saúde pública, pois, ocorrem dentre os mais variados graus, muitas vezes com extrema gravidade e risco de morte, necessitando de um dispositivo que auxilie no tratamento das regiões danificadas. Diversos biomateriais são avaliados quanto à eficácia no tratamento dessas lesões, sendo aplicados como filmes curativos. Assim, mediante os benefícios do amido e do Polivinilpirrolidona (PVP), este trabalho tem como objetivo desenvolver filmes poliméricos à base de amido extraído do caroço de jaca com PVP, utilizando a técnica de casting. Os resultados obtidos para os filmes demonstraram a interação entre o amido e o PVP, apresentando boa resistência e elasticidade, além de estar dentro dos limites de espessura de utilização como curativo. A adição do PVP aumentou consideravelmente o percentual de intumescimento dos filmes, porém, reduziu a resistência térmica do material. Deste modo, os filmes produzidos à base de amido de jaca com PVP apresentaram propriedades físicas e funcionais que os tornam favoráveis para serem empregados em possíveis aplicações, como curativo, para liberação controlada de fármacos antimicrobianos, expondo uma alternativa de renovação de baixo custo, uma vez que os curativos atualmente encontrados no mercado são demasiadamente caros.

The transport of newborns implies the guarantee of a safe, comfortable and contamination-free handling, in view of the greater risk of contact of the baby with pathological agents in the hospital environment. Considering the antimicrobial capacity of chitosan and the possibility of depositing it on tissues, this work aimed to develop a neonatal transport system for newborns at normal risk (Baby-Bag) impregnated with this polymer. Starting from the briefing, hand drawings and image manipulation software were developed to better express the suggested concepts, followed by the 3D rendering of Baby-Bag. The samples were produced in Ribana type mesh (200g/m²). For chitosan impregnation, the blasting method was used, with polymer solutions at different concentrations (0.5; 1 and 2 %), followed by neutralization. Then, the meshes were characterized by Optical Microscopy (OM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Tensile Strength, Antimicrobial Activity and Citotoxicity. The MO and FTIR techniques indicated a partial detachment/loss of the chitosan impregnation during the washing and drying processes, while the mechanical test indicated that the chitosan incorporation increased the elastic modulus of the fabrics. According to the biological results, it can be stated that the material is non-toxic and has gram-positive (Staphylococcus aureus) and gram-negative (Escherichia coli) antimicrobial activity. Thus, it can be concluded that the neonatal transport system for newborns has the potential to be used as safe maternal and child transport. El transporte de recién nacidos implica la garantía de un manejo seguro, cómodo y libre de contaminación, ante el mayor riesgo de contacto del bebé con agentes patológicos en el ambiente hospitalario. Considerando la capacidad antimicrobiana del quitosano y la posibilidad de depositarlo en los tejidos, este trabajo tuvo como objetivo desarrollar un sistema de transporte neonatal para recién nacidos de riesgo normal (Baby-Bag) impregnado con este polímero. A partir de la sesión informativa, se desarrollaron dibujos a mano y software de manipulación de imágenes para expresar mejor los conceptos sugeridos, seguido de la representación 3D de Baby-Bag. Las muestras fueron producidas en malla tipo Ribana (200g/m²). Para la impregnación con quitosano se utilizó el método de chorreado, con soluciones de polímeros a diferentes concentraciones (0.5; 1 y 2 %), seguido de la etapa de neutralización . Luego, las mallas se caracterizaron por Microscopía Óptica (OM), Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), Resistencia a la Tensión, Actividad Biológica y Citoxocididad. Las técnicas MO y FTIR indicaron un desprendimiento/pérdida parcial de la impregnación de quitosano durante los procesos de lavado y secado, mientras que el ensayo mecánico indicó que la incorporación de quitosano incrementó el módulo elástico de los tejidos. De acuerdo con los resultados biológicos, se puede afirmar que el material no es tóxico y tiene actividad antimicrobiana grampositiva (Staphylococcus aureus) y gramnegativa (Escherichia coli). Por lo tanto, se puede concluir que el sistema de transporte neonatal para recién nacidos tiene potencial para ser utilizado como transporte materno-infantil seguro. O transporte de recém-nascidos implica a garantia de um manejo seguro, confortável e livre de contaminações, tendo em vista o maior risco de contato do bebê com agentes patológicos no ambiente hospitalar. Considerando a capacidade antimicrobiana da quitosana e a possibilidade de deposita-la sobre tecidos, este trabalho se propôs a desenvolver um sistema de transporte neonatal para recém-nascido de risco habitual (Baby-Bag) impregnado com este polímero. Partindo-se do briefing, foram desenvolvidos desenhos a mão e em softwares de manipulação de imagem para melhor expressão dos conceitos sugeridos, seguindo-se a renderização 3D da Baby-Bag. As amostras foram produzidas em malha do tipo Ribana (200g/m²). Para impregnação da quitosana utilizou-se o método de jateamento, com soluções do polímero em diferentes concentrações (0,5; 1 e 2 %), seguindo-se a etapa de neutralização. Em seguida, as malhas foram caracterizadas por Microscopia Ótica (MO), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Resistência a Tração, Atividade Antimicrobiana e Citotoxicidade. As técnicas de MO e FTIR indicaram um desprendimento/perda parcial da impregnação da quitosana durante os processos de lavagem e secagem, enquanto o ensaio mecânico indicou que a incorporação da quitosana elevou o modulo elástico dos tecidos. De acordo com os resultados biológicos pode-se afirmar que o material é atóxico e possui atividade antimicrobiana gram-positiva (Staphylococcus aureus) e gram-negativa (Escherichia coli). Desta forma, pode-se concluir que o sistema de transporte neonatal para recém-nascido apresenta potencialidades para ser utilizado como transporte seguro materno infantil.

Polymeric biomaterials stand out due to their great flexibility in adapting their physical, chemical, mechanical, biological properties, processability and the possibility of using them in different situations. Among the various polymers, chitosan and polyvinylpyrrolidone are promising for the development of dressings, however, they have limitations of properties individually that can be optimized when combined. Therefore, this research seeks to evaluate the chemical interactions of PVP/Chitosan mixtures at different concentrations and mass proportions, through modeling and experimental optimization applying the response surface methodology (MSR) from spectroscopy in the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) of pure polymers. From the FTIR spectra of the pure polymers, the characteristic functional groups of both polymers were observed, which are consistent with the literature. Through the applied linear model, the chemical interactions between chitosan and PVP K — 90 in the different proportions and concentrations of the polymers were determined, and using the MSR with a central composite model, the behavior of the interaction in the mixture was verified for the different conditions and how the proportion of mass in the mixture and the concentration influences. In view of the study, it is observed that the simulation of chemical interaction of the polymeric mixture considering the linear model and using the central composite model of response surface methodology was satisfactory. Experimental optimization from modeling is promising for understanding the behavior of the mixture, helping to develop combinations and predictions of interactions, as well as enabling an improvement in practical experiments. Los biomateriales poliméricos destacan por su gran flexibilidad para adaptar sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, biológicas, su procesabilidad y la posibilidad de utilizarlos en diferentes situaciones. Entre los diversos polímeros, el quitosano y la polivinilpirrolidona son prometedores para el desarrollo de apósitos, sin embargo, tienen limitaciones de propiedades individualmente que pueden optimizarse cuando se combinan. Por lo tanto, esta investigación busca evaluar las interacciones químicas de mezclas de PVP/quitosano a diferentes concentraciones y proporciones másicas, mediante el modelado y optimización experimental aplicando la metodología de superficie de respuesta (MSR) de la espectroscopia en la Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) de polímeros puros. A partir de los espectros FTIR de los polímeros puros se observaron los grupos funcionales característicos de ambos polímeros, los cuales son consistentes con la literatura. Mediante el modelo lineal aplicado se determinaron las interacciones químicas entre el quitosano y la PVP K—90 en las diferentes proporciones y concentraciones de los polímeros, y utilizando el MSR con un modelo compuesto central se verificó el comportamiento de la interacción en la mezcla para las diferentes condiciones y cómo influye la proporción de masa en la mezcla y la concentración. A la vista del estudio, se observa que la simulación de la interacción química de la mezcla polimérica considerando el modelo lineal y usando la metodología del modelo compuesto central de superficie de respuesta fue satisfactoria. La optimización experimental a partir del modelado es prometedora para comprender el comportamiento de la mezcla, ayudando a desarrollar combinaciones y predicciones de interacciones, además de permitir una mejora en los experimentos prácticos. Os biomateriais poliméricos destacam-se devido à grande flexibilidade em adequar suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, biológicas, processabilidade e possibilidade de utilização em situação variadas. Dentre os vários polímeros, a quitosana e o polivinilpirrolidona são promissores para o desenvolvimento de curativos, no entanto, possuem limitações das propriedades individualmente que podem ser otimizadas quando combinados. Diante disso, esta pesquisa busca avaliar as interações químicas de misturas PVP/Quitosana em diferentes concentrações e proporção de massa, por meio da modelagem e otimização experimental aplicando a metodologia de superfície de resposta (MSR) a partir da espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) dos polímeros puros. A partir dos espectros de FTIR dos polímeros puros foi observado os grupos funcionais característicos de ambos os polímeros que condizem com a literatura. Por meio do modelo linear aplicado foi determinado as interações químicas entre a quitosana e PVP K — 90 nas diferentes proporções e concentrações dos polímeros, e empregando a MSR com modelo composto central, foi verificado o comportamento da interação na mistura para as diferentes condições e como a proporção de massa na mistura e a concentração influencia. Diante do estudo observa-se que a simulação de interação química da mistura polimérica considerando o modelo linear e utilizando o modelo composto central de metodologia de superfície resposta foi satisfatório. A otimização experimental a partir da modelagem é promissora para o entendimento do comportamento da mistura, auxiliando no desenvolvimento de combinações e previsões das interações assim como possibilitando um aprimoramento de experimentos práticos.

RESUMO Os polímeros, devido às suas diversas aplicações e funcionalidades, estão entre os excipientes mais utilizados para a obtenção de formas farmacêuticas, ganhando destaque a quitosana. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar comparativamente membranas de quitosana com diferentes concentrações da espécie vegetal Cissus verticillata (L.) Nicolson & C.E. Jarvis (insulina), para uso em sistema de liberação de fármaco. Foi realizada coleta, identificação botânica e obtenção do extrato alcoólico bruto (EAB) da planta. Para produção das membranas de quitosana e quitosana com EAB utilizou-se a técnica de evaporação do solvente. As membranas foram divididas nos grupos: MQ (Membrana de quitosana), MQ5 (Membrana de quitosana com 5% de EAB) e MQ20 (Membrana de quitosana com 20% de EAB), sendo as amostrascaracterizadas pelas técnicas de Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), de Resistência à Tração e Citotoxicidade. Analisando macroscopicamente as membranas, evidenciou-se mudança de cor à medida que o percentual do EAB foi aumentado, tornando as amostras mais escuras. As análises de MO e MEV evidenciaram membranas com superfície lisa e regular. O ensaio mecânico de resistência à tração revelou diminuição na resistência à tensão quando acrescido 5% de EAB, e aumento desta com 20% de EAB. O teste de citotoxicidade mostrou que todas as amostras são viáveis para uso em sistemas biológicos. Logo, conclui-se que foi possível desenvolver membranas de quitosana com diferentes concentrações de EAB, e que o grupo MQ possui uma maior resistência à tensão em relação aos demais grupos. ABSTRACT The polymers, due to their diverse applications and functionalities, are among the most used excipients to obtain pharmaceutical forms, with emphasis on chitosan. This study aimed to develop and evaluate comparatively membranes of chitosan to different concentrations of the plant species Cissus verticillata (L.) Nicolson & C.E. Jarvis (insulin), in order to use in a drug delivery system. It was realized data collection, botanical identification and the obtaining of the crude alcohol extract (CAE) of the plant. For the production of chitosan and crude alcohol extracted chitosan membrane, it is used the solvent evaporation technique. The membranes were divided into groups: CM (chitosan membrane), CM5 (5% of crude alcohol extracted chitosan membrane) e CM20 (20% of crude alcohol extracted chitosan membrane), being the samples characterized by the techniques of Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), of Tensile Strength and Cytotoxicity. Macroscopically analyzing the membranes revealed a change in color as the percentage of CAE increased, making the samples darker. The MO and SEM analyzes showed membranes with smooth and regular surface. The mechanical tensile strength test revealed a decrease in tensile strength when 5% of CAE was added and increased with 20% of CAE. The cytotoxicity test showed that all samples are viable for use in biological systems. Therefore, it was concluded that it was possible to develop chitosan membranes with different concentrations of CAE, and that the CM group has a higher resistance to tension in relation to the other groups.

The term Diabetes Mellitus (DM) comprises a group of metabolic disorders characterized by chronic hyperglycemia resulting from defects in the secretion and/or action of insulin. The Insulin therapy constitutes the preferred treatment for DM, consisting of daily subcutaneous insulin injections to control blood glucose levels. The chitosan studied for Biomedicine is a biomaterial that can be used for controlled release of drugs whose release rate can be controlled by Sodium Tripolyphosphate (TPP), which is an ionic cross linker of the chitosan. Present study, therefore, was aimed to develop and evaluate membranes of chitosan and chitosan cross linked by TPP for use in controlled release of insulin system, with the purpose of obtaining an alternative to the injectable administration of this drug. The developed membranes were characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Evaluation of Cell Viability of Macrophages (MTT). With the FTIR technique the interaction between chitosan, tripolyphosphate and insulin was identified. Chemical elements present in chitosan, insulin and sodium tripolyphosphate membranes were detected by EDX technique. By SEM technique, the changes in the morphology of the membrane containing insulin, with the presence of granular particles of varying sizes, could be observed when compared to pure chitosan. With HPLC assay insulin was identified and it was shown that it gets separated from chitosan membrane even when the membrane was cross linked by the TPP, though at a reduced rate. The crosslinking agent was effective to control the rate of insulin release. The biocompatibility of the prepared membranes was confirmed by cell viability of macrophages using the MTT assay. The developed membranes, therefore, have potential for use as a biomaterial in controlled release systems for insulin.