Morphology Evolution and Anisotropic Phase Formation of the Maleated Polyethylene-Layered Silicate Nanocomposites

Effect of the macromolecular architecture of biodegradable polyurethanes on the controlled delivery of ocular drugs

Controlled delivery of drugs is a major issue in the treatment of ocular diseases, such as in the treatment of uveitis. In this study, dexamethasone acetate, an important type of corticoid used in the treatment of some uveitis, was incorporated into biodegradable polyurethanes (PU) having different macromolecular architectures. The biodegradable polyurethanes were obtained by preparing PU aqueous dispersions having poly(caprolactone) and/or poly(ethylene glycol) as soft segments. The drug was incorporated into the polymer by dissolving it in the PU aqueous dispersion. FTIR results showed the presence of the drug in the polymer with its original chemical structure. Small angle X-ray scattering (SAXS) results were explored to show that the incorporation of dexamethasone acetate led to the modification of the nanostructure of the polyurethane having only poly(caprolactone) as the soft segment, while the drug did not change significantly the microphase separated structure of PU having both poly(caprolactone) and poly(ethylene glycol) as soft segments. The evaluation of the release of the drug in vitro demonstrated that the obtained biodegradable polyurethanes were well succeeded in delivering dexamethasone acetate at an almost constant rate for 53 weeks. The presence of poly(ethylene glycol) together with poly(caprolactone) as soft segment in biodegradable PU was able to increase the rate of dexamethasone acetate release when compared to the rate of drug release from PU having only poly(caprolactone).

Nanocompósitos derivados de dispersões aquosas de poliuretano e argila: influência da argila na morfologia e propriedades mecânicas

Foi sintetizada uma dispersão aquosa de poliuretano (PUD) na qual o poli(propileno glicol) (PPG) foi utilizado como segmento flexível. O segmento rígido foi baseado nos reagentes isoforona diisocianato (IPDI) e a diamina hidrazina (HZ), produzindo um poli(uretano-uréia). A PUD assim obtida foi modificada com Na+-montmorilonita (Na+-MMT) para gerar nanocompósitos (CPUD’s) com 1, 3 e 5 % de argila. Neste processo, o aumento do espaçamento basal das camadas de silicato foi provocado pela água sem necessidade de qualquer tratamento químico da argila. De acordo com as curvas de difração de raios X (XRD), os nanocompósitos obtidos apresentaram partículas de argila intercaladas com o polímero, enquanto a técnica de espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS) detectou evidências de uma esfoliação parcial da montmorilonita. A esfoliação incompleta das partículas de argila indica re-agregação dos nanocomponentes (inicialmente delaminados na dispersão aquosa) durante a formação do filme. O grau de ligações de hidrogênio, avaliado por espectroscopia no infravermelho (FTIR), foi usado para investigar o efeito da argila no processo de separação de microfases do poliuretano e indicou uma tendência de perturbação da estrutura dos domínios do poliuretano com a presença da argila. A PUD exibiu valores de resistência à tensão na ruptura e alongamento na ruptura na faixa de 30 MPa e 1400% respectivamente. A adição de 1% de argila na PUD promoveu aumentos no módulo e tensão na ruptura de cerca de 230 e 20% respectivamente em relação ao polímero puro, sem perda significativa do alongamento na ruptura.