A Política de Saúde no Brasil, que inclui a Política Nacional de Medicamentos, a criação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), a promulgação da Lei de Medicamentos Genéricos, bem como a publicação das Resoluções que estabelecem os critérios técnicos para seu registro, revolucionou o mercado farmacêutico brasileiro na última década, introduzindo vários conceitos como Equivalência Farmacêutica e Terapêutica, Biodisponibilidade e Bioequivalência. Tais conceitos constituem as bases científicas para a implantação dos medicamentos genéricos, aliados à certificação de Boas Práticas de Fabricação e Controle de Qualidade (BPFs). Após cinco anos, os medicamentos genéricos representam cerca de 10% do mercado farmacêutico brasileiro em unidades com redução mínima de 35% no preço do genérico em relação ao medicamento de referência, em função de que o fabricante não necessita investir em estudos clínicos para comprovação da eficácia e segurança, garantidas pela comprovação da equivalência terapêutica com o medicamento de referência. O mercado brasileiro de genéricos é muito atrativo, pois 86% dos fármacos registrados no país não são patenteados e mais de 50% da população brasileira não tem acesso a medicamentos por problemas econômicos. Por outro lado, 70% do mercado farmacêutico brasileiro é composto por medicamentos similares, que somente em 2003 passaram a ter regulamentação técnica específica para comprovação da eficácia e segurança. Dessa forma, apesar de vasta literatura existente, justifica-se a sistematização dos aspectos técnicos e científicos que fundamentam a regulamentação técnica de biodisponibilidade relativa e bioequivalência com aplicabilidade na XXIII capacitação de recursos humanos em Biofarmacotécnica e na área regulatória no país. A análise da implantação e evolução das regulamentações técnicas, bem como, das conclusões dos estudos de bioequivalência e biodisponibilidade relativa avaliados pela ANVISA, torna-se ferramenta essencial para a compreensão dos aspectos regulatórios dos estudos de biodisponibilidade relativa e bioequivalência adotados. Considerando-se, ainda, a importância da racionalização de recursos e a necessidade de manutenção da qualidade dos medicamentos genéricos e similares no Brasil, com base na literatura científica mundial e no Banco de Dados da ANVISA, avaliou-se a viabilidade do emprego do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), proposta elaborada por Amidon et al. (1995), para isenção da necessidade de realização de estudos de biodisponibilidade relativa/bioequivalência para o registro e pós-registro de medicamentos no Brasil. Assim sendo, concluiu-se que: a implantação de medicamentos genéricos no Brasil significou grande avanço técnico-científico para as áreas regulatória, acadêmica e industrial; a implementação e o aprimoramento da regulamentação técnica para medicamentos genéricos ocorreu devido à sua revisão contínua e publicação de quatro novas versões no período de 2.000 a 2.004; a experiência adquirida foi a base para a elaboração da regulamentação para medicamentos similares; a reprovação de estudos de bioequivalência de fármacos da Classe I do SCB é um alerta para que um estudo aprofundado das causas e da aplicação desse sistema na isenção de estudos in vivo visando o registro de medicamentos no Brasil seja realizado. / Health Policy in Brazil, which includes the National Policy on Medicines, the creation of the National Agency for Sanitary Vigilance (ANVISA), the promulgation of the Generic Medicines Law, as well as the publication of Resolutions establishing technical criteria for their registration, has revolutionized the Brazilian pharmaceutical market over the past decade introducing a number of concepts such as Pharmaceutical and Therapeutic Equivalence, Bioavailability and Bioequivalence. Such concepts have comprised the scientific basis for the implementation of generic medicines, in conjunction with the certification of Good Manufacturing and Quality Control Practices (BPFs). Five years on, generic medicines account for around 10% of the Brazilian pharmaceutical market in units, with a price cut in generics of at least 35% compared with the corresponding reference medicine, as a result of manufacturers not having to invest in clinical trials to prove efficacy and safety which are guaranteed by proof of therapeutic equivalence to the reference medicine. The Brazilian generics market is highly attractive since 86% of active principles registered in the country are not patented, and given that more than 50% of the Brazilian population does not have access to medicines for economic reasons. However, 70% of the Brazilian pharmaceutical market is made up of similar medicines, which only gained specific technical regulation for proof of efficacy and safety in 2003. Therefore, despite the vast body of literature available, a systematic approach for technical and scientific aspects underlying the technical regulation of relative bioavailability and bioequivalence is warranted, where this may also apply to both training of human resources in Biopharmaceutics and to the regulatory area in the country. Analysis of the XXVI implementation and evolution of technical regulations, along with the conclusions of ANVISA-assessed bioequivalence and relative bioavailability trials, have become an essential tool in understanding the regulatory aspects of the studies on relative bioavailability and bioequivalence adopted. Furthermore, given the continuing importance of rationalizing resources and the need to maintain the quality of generic medicines and similars in Brazil, the viability of employing the Biopharmaceutical Classification System (SCB) proposed by Amidon et al. (1995) dispensing with the need to run relative bioavailability/bioequivalence studies for the registration and post-registration of medicines in Brazil, has been assessed based on world scientific literature and ANVISAs database. Thus it was concluded that the implementation of generic medicines in Brazil has represented a major technical and scientific step forward for the regulatory, academic and industrial areas. Moreover, the implementation and refining of the technical regulations for generic medicines has taken place as a result of ongoing review and publication of four new versions between 2000 and 2004. The experience gained has provided the foundation in devising technical regulations for similar medicines. Finally, the rejection of bioequivalence studies for medicines from Class 1 SCB may serve as a warning that more in-depth studies into the root causes, and the application of this system in the absence of in-vivo studies for registration of medicines in Brazil, should be undertaken.

A correlação in vitro - in vivo (CIVIV) refere-se ao estabelecimento de uma relação racional entre uma propriedade in vitro de uma forma farmacêutica (FF) e uma característica biológica, ou parâmetros derivados destas, produzidas a partir da absorção do fármaco, liberado por uma FF. Para o desenvolvimento de uma CIVIV, são necessárias três ou mais formulações, as quais são avaliadas em relação ao comportamento de dissolução e à biodisponibilidade (BD), e por meio do cálculo de deconvolução, estimam-se as frações absorvidas. A furosemida, fármaco modelo, é um diurético usado no tratamento de hipertensão. Este fármaco é classificado como classe IV do sistema de classificação biofarmacêutico (SCB) (Amidon et al., 1995). O objetivo do presente trabalho foi estabelecer uma CIVIV para formas farmacêuticas (FFs) de liberação modificada contendo complexo de furosemida e hidroxipropil-&#946-ciclodextrina (HP-&#946-CD), a partir de ensaios de dissolução e estudos de BD. O complexo de furosemida e HP-&#946-CD foi obtido por liofilização e caracterizado por análise térmica, solubilidade e permeabilidade. A partir do complexo, foram produzidas cinco formulações de comprimidos de liberação modificada, com diferentes concentrações de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) (10-30%). Estas foram submetidas aos estudos de dissolução com o aparato II. Destas, foram selecionadas três formulações com perfis distintos e submetidas ao estudo com o aparato IV e posteriormente ao estudo de BD. A partir destes resultados foi estabelecida uma CIVIV e esta foi avaliada por meio da validação interna. Foi realizado o estudo in silico de previsão das curvas de decaimento plasmático com emprego dos programas, STELLA® e Simcyp®, a partir dos dados: solubilidade da furosemida; dissolução a partir das formulações e dados farmacocinéticos obtidos a partir da injeção intravenosa do medicamento referência. Quanto à caracterização do complexo, os ensaios termoanalíticos sugerem que a furosemida forme complexo de inclusão com a HP-β-CD pela técnica da liofilização. Observou-se o aumento da solubilidade em relação ao fármaco puro. Entretanto, quanto à permeabilidade, avaliada por meio do PAMPA (permeabilidade em membrana artificial paralela), os resultados foram semelhantes entre o fármaco puro e o complexo. Quanto ao comportamento de dissolução, avaliado com emprego dos aparatos II e IV, observou-se que as formulações apresentaram perfis de dissolução distintos. Os resultados do estudo de BD indicaram que a concentração do HPMC tem impacto relevante na absorção da furosemida. Foram obtidas correlações lineares a partir dos dados de fração absorvida e de dissolução, com coeficiente de determinação de 0,7662 para o aparato II e de 0,96017 para o IV. A validação interna da CIVIV empregando o aparato IV indicou que a correlação foi satisfatória. O estudo in silico de previsão das curvas de decaimento plasmático demonstrou que, nas condições empregadas, o modelo desenvolvido com o STELLA® foi mais preditivo do que o obtido pelo Simcyp®. / The in vitro - in vivo correlation (IVIVC) refers to the establishment of a rational relationship between a in vitro property of a pharmaceutical form (PF) and a biological characteristic or parameters derived from those, produced from the absorption of a drug released from a PF. For the development of an IVIVC, it is necessary three or more formulations, which are evaluated in relation to the dissolution behavior and for bioavailability (BA), calculating by deconvolution, an estimated absorbed fractions. Furosemide, a model drug, is a diuretic used in the treatment of hypertension. This drug is classified as class IV from biopharmaceutical classification system (BCS) (Amidon et al., 1995). The objective of this study was to establish an IVIVC for pharmaceutical forms (PFs) with modified release containing furosemide complexed with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD), from dissolution tests and BA studies. The complex of furosemide and HP-β-CD was obtained by freeze-drying and characterized by thermal analysis, the solubility and the permeability. From the complex were produced five modified release tablet formulations, with different concentrations of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) (10-30%). These formulations were subjected to dissolution studies with the apparatus II. From these, three formulations with distinct profiles were selected and subjected to dissolution study with apparatus IV and subsequently to the BA study. From these results, an IVIVC was established and this was evaluated by internal validation. The in silico study was conducted to predict plasma decay curves with employment programs, STELLA® and Simcyp®, from the following data: furosemide solubility, dissolution from the formulations evaluated and pharmacokinetic data obtained from intravenous drug reference. From characterization of the complex, the thermoanalytical tests suggest that furosemide form inclusion complex with HP-β-CD by freeze-drying technique. It was observed an increased solubility compared to the pure drug. However, permeability results, as assessed by the PAMPA (Parallel artificial membrane permeability), were similar for both furosemide and the complex. As for the dissolution behavior, evaluated with apparatus II and IV, so it was observed that the formulations showed an distintict profile. it was observed that the formulations produced showed different dissolution profiles. The results form BA assays indicated that the HPMC concentration has an important impact on the furosemide absorption. It was obtained a linear correlation from absorption fraction and dissolution data, with the determination coefficient of 0.7662 to apparatus II and 0.96017 from apparatus IV. Internal validation, with the IVIVC obtainted from apparatus IV, indicated that the correlation obtained was satisfactory. The in silico study predicted plasma decay curves, showed that under the conditions used, the model developed with STELLA® was more predictive than the model obtained by Simcyp®.

A dissolução de fármacos administrados por via oral é pré-requisito para sua absorção e eficácia clínica. Esta constatação fornece a base para as tentativas de estabelecer correlações entre a dissolução in vitro e a biodisponibilidade in vivo de medicamentos, denominadas correlações in vitro - in vivo (CIVIV). As correlações in vitro-in vivo referem-se ao estabelecimento de uma relação racional entre propriedades biológicas, ou parâmetros derivados destas, produzidas por uma forma farmacêutica, e suas propriedades ou características físico-químicas. O estabelecimento desse tipo de correlação de dados pode possibilitar a substituição dos estudos in vivo, necessários para avaliação da biodisponibilidade de medicamentos, por estudos in vitro, com grandes vantagens éticas e econômicas. A probabilidade de obtenção de correlação in vitro-in vivo é maior quando o processo limitante da absorção do fármaco é a dissolução, o que ocorre para medicamentos contendo fármacos de classe biofarmacêutica II (baixa solubilidade e alta permeabilidade) e para sistemas de liberação controlada de fármacos. O diclofenaco de sódio (DFS) é um fármaco que possui ampla absorção através do intestino (próximo a 100%) e baixa solubilidade em pH abaixo de 6,0, o que o inclui na classe II do SCB. Caracteriza-se como antiinflamatório não esteroidal, com atividades analgésica e antipirética. Considerando as características físico-químicas e farmacológicas do DFS, é objetivo deste trabalho desenvolver e realizar uma validação interna e externa de correlação CIVIV para formulações contendo este fármaco. Para o desenvolvimento e validação interna de CIVIV, foram empregados comprimidos matriciais de DFS contendo o excipiente hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como agente controlador da liberação do fármaco. Três formulações de DFS contendo HPMC em diferentes concentrações (com diferentes taxas de liberação do fármaco) foram avaliadas em estudo de dissolução. Os dados de fração absorvida, obtidas pelo método de deconvolução (MOURÃO, 2009), foram plotados diretamente com os dados de fração dissolvida, obtendo um CIVIV com determinação linear de 0,9738. Para a validação externa, o modelo de CIVIV obtido (intercepto e inclinação) foi utilizado para prever os dados de fração absorvida a partir dos dados de dissolução, empregando três formulações comerciais de DFS. Os resultados de absorção foram extrapolados pelo método de convolução para a obtenção da curva plasmática prevista. Os dados da curva plasmática prevista foram comparados aos dados da curva real de DFS, obtidas no estudo de biodisponibilidade, e os erros de predição (EP%) entre as curvas, foram estabelecidos para a validação externa. Uma CIVIV de nível C foi estabelecida entre diversos parâmetros, empregando as formulações matriciais de DFS e as formulações comerciais. De acordo com os resultados de nível C obtidos, a metodologia de dissolução proposta pode ser empregada para o desenvolvimento de novas formulações contendo o fármaco DFS. / The dissolution of drugs administered orally is a pre-requisite for its absorption and clinical effectiveness. This finding provides the basis for attempts to establish correlations between in vitro dissolution and in vivo bioavailability of drugs, called correlations in vitro-in vivo (IVIVC). The correlation between in vitro-in vivo refers to the establishment of a rational relationship between biological properties, or parameters derived from those produced by a pharmaceutical form and its properties or physicochemical characteristics. The establishment of this type of correlation data may allow the replacement of in vivo studies necessary to evaluate the bioavailability of drugs, for in vitro studies with high ethical and economic advantages. The probability of obtaining correlation in vitro-in vivo is greater when the process of limiting drug absorption is dissolution, which occurs for drug products containing drugs biopharmaceutical class II (low solubility and high permeability) and controlled release systems drugs. Diclofenac sodium (DFS) is a nonsteroidal anti-inflammatory drug with analgesic and antipyretic properties. The objective of this work is to develop and implement an internal and external validation correlation IVIVC for formulations of DFS. For the development and internal validation of IVIVC were employees of DFS matrix tablets containing the excipient hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as a controlling agent drug release. Three formulations containing DFS in HPMC at different concentrations (with different rates of drug release) were evaluated in a study of dissolution. The absorbed fraction data obtained by the deconvolution method (MOURÃO, 2009), were plotted directly with the dissolved fraction data, obtaining a linear IVIVC with determination of 0.9738. For external validation, the obtained IVIVC model (intercept and slope) was used to predict the fraction absorbed data from dissolution data using three commercial formulations of DFS. The absorption results were extrapolated by the method of convolution to obtain the expected plasma curve. The plasma curve data were compared to data provided in real DFS curve, obtained in the bioavailability study, and the prediction error (PE%) between the curves were established for external validation. A level C IVIVC has been established between various parameters, using the matrix formulations of DFS and commercial formulations. According to the results obtained from C-level, the methodology proposed dissolution can be used to develop new drug formulations containing the DFS drug.

Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source

O destino e a utilização da imensa quantidade de resíduo sólido produzida nas cidades devem ser regulados por critérios rigorosamente científicos, desta forma, a aplicação no solo do composto produzido a partir deste material deve vir precedida de pesquisas que demonstrem a viabilidade ou não do seu uso. Neste trabalho utilizou-se o composto no cultivo da cenoura e analisou-se alguns parâmetros do composto, do solo e das cenouras, quantitativa e qualitativamente, para obter subsídios suficientes para o uso responsável e adequado deste tipo de resíduo na agricultura. Desta forma, com os resultados obtidos através das avaliações dos teores totais e disponíveis de metais (Zn, Pb, Ni, Cu, Cd e Cr) nas amostras de solo e nas raízes das cenouras, pode-se verificar a viabilidade da aplicação do composto para o cultivo da cenoura, considerando que não houve indícios de que o teor de qualquer metal nas raízes tenha sido suficientemente alto para trazer qualquer dano a saúde de quem as consome, entretanto o aumento da mortalidade das mudas relacionou-se diretamente com a taxa de aplicação do composto evidenciando um aspecto negativo da sua aplicação. / The destination and the use of the immense amount of municipal solid wastes should be strictly regulated by scientific approaches. Taking that into consideration, the application in the soil of the compost produced from this residue should be preceeded of studies to prove its viability. In this work, the compost was used in the cultivation of carrot. Some parameters of the compost, soil and carrots were analysed quantitatively and qualitatively to obtain subsidies for the responsible and appropriate use of this material in the agriculture. The viability of compost application was verified, when cultivating carrots, by evaluating the total amount of available metais (Zn, Pb, Ni, Cu, Cd and Cr) in the soil compost and carrot roots, because there were no indications of sufficiently high traces of metals in the roots to cause any harm to human health. However, the increase of the plants\' mortality was directly related with the compost application rate, thus evidencing a negative aspect of its use.

Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source

Purpose: Athough an effective direct renin inhibitor, aliskiren (ALS) presents with a low bioavailability coupled with high drug cost. As nanoformulation may increase drug bioavailability, our laboratory developed an ALS-loaded poly(lactic-co-glycolic) acid nanoparticle (ALS-NP) formulation. As such, the influence of nanoformulation on drug pharmacokinetic parameters were examined in this study. Methods: Following a single oral dose of ALS (n=7; 30 mg/kg) or ALS-NP (n=7; ALS dose equivalent), rats underwent pharmacokinetic sampling (0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 12, and 24 hrs post-dose). Plasma samples were assayed using LCMS-IT-TOF (coefficient of variation of <5%). Pharmacokinetic parameters (half-life, t1/2; maximum plasma concentration, Cmax; time to reach Cmax, tmax; the area under the plasma concentration time curve from 0 to infinity, AUC0-∞; apparent volume of distribution, V/F; and oral clearance, CLoral) were calculated using WinNonlin and evaluated using Student’s t-test with statistical significance set at p<0.05. All values shown as mean±SD. Results: While t1/2 (p=0.0517) and tmax (p=0.0961) were not significantly altered, Cmax in the ALS-NP group (448.53±49.07 mg/L) was elevated compared to control (288.60±148.07 mg/L; p=0.0189). ALS-NP also presented with a 168% relative bioavailability compared to ALS with respective AUC0-∞values of2592.82±600.51 and 1538.40±678.17 hr.mg/L (p=0.0095). The V/F of ALS-NP (128.56±43.67 L/kg) was significantly reduced (p=0.0009) compared to ALS (540.33±245.57 L/kg). A significant reduction (p=0.0298) was also detected in CLoral (ALS-NP, 12.26±3.59 L/hr/kg vs. ALS, 23.44±11.45 L/hr/kg) Conclusion: This study indicates that ALS-NP can be used to improve bioavailability of the drug.

Crystal engineering is attracting attention in the pharmaceutical industry because the design of new crystal form of drugs can improve their stability, bioavailability and other relevant physical characteristic properties. Therefore, crystal engineering of nutraceuticals such as flavonoids by exploring their hydrogen bonding interactions can generate novel compounds such as pharmaceutical cocrystals. Flavonoids are polyphenolic secondary plant metabolites that are present in varying levels in fruits, vegetables and beverages. The "French paradox", low cardiovascular mortality rate in spite of high intake of saturated fat among the Mediterranean populations made flavonoids an appropriate target for therapeutic researchers. The work herein deals with the crystal engineering of two flavonoids, quercetin and hesperetin, which are already known to exhibit antioxidant properties and reduce cardiovascular effects in humans. However, they have limited bioavailability and poor water solubility. Several new forms of quercetin and hesperetin in the form of solvates and cocrystals were synthesized. These new crystal forms were characterized by various techniques: FT-IR, DSC (Differential Scanning Calorimetry), single X-ray diffraction, powder X-ray diffraction, TGA (Thermal Gravimetric Analysis) and melting point. The new compounds were also studied via dissolution studies performed in 1:1 ethanol/water (V/V%). Thus, crystal engineering proves to be effective way to enhance the solubility and bioavailability of the target flavonoid molecules.

The potential of a soil to immobilize heavy metal ions is dependent on the presence of adsorption sites, and the stability of metal species over the range of geochemical conditions present in the soil over time. Lead (Pb) is a cumulative toxin that is enriched in much of the urban pedosphere due to historical use of Pb-based paint and Pb-amended gasoline. Because in-situ remediation of Pb is possible if the bioavailable fraction can be rendered inert, understanding Pb-sorbent interactions is necessary to accurately and efficiently alter Pb speciation in soils. The objectives of this study are to 1) determine efficient ways to predict Pb behavior at the field scale, and 2) characterize microscale controls on Pb speciation. A combination of geospatial and analytical tools has been used across a variety of spatial scales to provide the first multiscale analysis of microenvironment impact on Pb speciation in soils. This research investigated Pb distribution at the field scale (in Burlington, VT), and mobility at the microscale. The field-scale study has shown that the relationship between total Pb and bioaccessible Pb is not linear, in stark contrast to the existing conceptual model of this relationship. It was determined that the disproportional influence of fine-fraction Pb in low total-Pb soils results in elevated bioavailability. Microscale investigations determined that there is a positive correlation between the density of reactive microenvironments and the release of Pb from contaminated soil, and that altered distributions of microenvironments significantly alters the rate of Pb release. This research identifies specific mechanisms controlling Pb behavior in soils at both the field and the microscale, which can be used to inform improvements to implementation of remediation.

Thesis (MSc. Agriculture (Soil Science)) -- University of Limpopo, 2014 / Phospho-composts of different mix ratios (5:5, 7:3, 8:2 and 9:1) were produced through thermophilic co-composting of poultry manure (PM) and sewage sludge (SS) with ground phosphate rock (GPR). Composted PM and SS without GPR addition were included as control. Cured phospho-composts were chemically characterised and used for both laboratory incubation and greenhouse studies, respectively for phosphorus (P) mineralisation and bioavailability, over a period of 42 days. Results revealed that Bray-P1 concentration measured in compost amended soils at 14, 21 and 42 DAI differed significantly (P<0.05) and ranged between 5.47 and 11.14 mg kg-1 and between 5.28 and 11.78 mg kg-1 in poultry manure and sewage sludge-based phospho-composts, respectively. The maximum amount of cumulative P mineralised of 16.06 and 9.98 mg kg -1, respectively in PM and SS-based phospho-composts were obtained from the 8:2 mix ratio. The content of the acid detergent fibre of the different phospho-composts showed positive and significant correlation with cellulose, lignin and total organic carbon (TOC). Similarly, cellulose as well as C:P ratio showed significant correlation with both lignin and TOC. The polynomial relationship between cumulative P mineralised and the various GRP and manure mix ratios revealed significant and positive R2- values of 0.731 and 0.613 for PM and SS-based phospho-composts, respectively. The maximum amount of maize tissue P uptake of 0.12 and 0.11 mg pot-1 in PM and SS-based phospho-compost respectively were also obtained from the 8:2 mix ratio while the least amount of 0.04 mg P pot-1 was obtained from GPR and unamended pots. Maize tissue P uptake following the phospho-compost application was significantly affected by the differences in soil type. Tissue P uptake was 0.06 and 0.11 mg P/pot, respectively in low potential and high potential soils with a significantly higher value. The use of the different phospho-composts showed great potential for amelioration of P-deficiency problems in crops while thermophilic cocomposting improved the solubility and bioavailability of P from non-reactive GPR. Keywords: Ground phosphate rock; poultry manure; sewage sludge; phosphocomposts; phosphorus mineralisation; soil fertility management.