Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Andrés Vercik / Banca: Sérgio Paulo Amaral Souto / Banca: José Roberto Corrêa Saglietti / Banca: Eder Rezende Moraes / Resumo: O estudo da atividade do sistema digestório apresenta vários desafios, pois para termos medidas eficientes do seu funcionamentos as técnicas atualmente aplicadas ou são invasivas ou apresentam o uso de radiação ionizante, o que pode causar desconforto ou outros problemas ao individuo. ABiosusceptometria de Corrente Alternada (BAC), tem sido utilizada com sucesso no estudo da motilidade do trato gastrintestinal, sem a necessidade de radiação ionizante e sem ser invasiva.Essatese foi desenvolvida em três partes, com cada parte representando um trabalho, no primeiro foi estudado aOscilação Tônica no Estomago Proximal, no segundo foi feita a validação da BAC in vitro e in vivo como um método biomagnético para registrar contrações gástricas e finalmente no terceiro foi iniciado o desenvolvimento de uma nova instrumentação de modo a permitir a obtenção de imagens tomográficas utilizando a BAC. Desta forma, este trabalho apresenta estudos de validações da BAC para análise das atividades de contração tônica e fásica do estômago e de emprego como técnica tomográfica / Abstract: The evaluation of gastric-intestinal activity presents a lot of challenges, because, the techniques to obtain efficient measures or is an invasive technique or it makes use of ionizing radiation, what could cause some discomfort or another problems related to the radiation. The Alternated Current Biosusceptometry (ACB) has been utilized with success, in the gastricintestinal activity studies, without the necessity of ionizing radiation and it isn't a invasive method. This thesis has been developed in three parts, in the first part was studied the stomach proximal tonic oscillation, in the second was studied the validation of theACB method in vitro and in vivo as a biomagnetic method to register the gastric contractions, and finally the third, it was started the development of a new instrumentation capable of obtain tomography images by means of BAC / Doutor

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Luciana Aparecida Corá / Banca: Ricardo Brandit de Oliveira / Banca: Cristina Helena dos Reis Serra / Banca: José Ricardo Corrêa Saglietti / Resumo: A avaliação dos parâmetros motores do trato gastrintestinal é condição necessária para caracterizar o comportamento de formas farmacêuticas sólidas administradas pela via oral. A função motora gastrintestinal pode ser alterada em detrimento de doenças, interações com medicamentos ou intervenções cirúrgicas. Essas alterações, por sua vez, podem influenciar diversos processos farmacêuticos e, consequentemente, a biodisponibilidade dos fármacos. Comprimidos são as formas farmacêuticas mais utilizadas na terapia. Para garantir a eficácia e segurança dessas preparações, são necessários testes in vitro que simulam o trato gastrintestinal. Entretanto, não é possível estimar com precisão a influencia dos parâmetros gastrintestinais na liberação do fármaco. Por essa razão, os ensaios in vivo realizados por técnicas não invasivas e inócuas ao indivíduo são necessários, pois permitem monitorar simultaneamente os parâmetros motores e suas interrelações com os processos de liberação e biodisponibilidade dos fármacos. O objetivo desse trabalho foi empregar a técnica de Biosusceptometria AC associada à farmacocinética para avaliar a influência da motilidade gastrintestinal, bem como das alterações induzidas nessa função pela administração prévia de um procinético (Domperidona) e um antimuscarínico (Butilbrometo de Escopolamina). Além disso, foram avaliadas as influências desses parâmetros no processo de liberação e biodisponibilidade de um fármaco modelo (Diclofenaco Sódico) adicionado a comprimidos revestidos / Abstract: The evaluation of gastrointestinal motor parameters is necessary towards characterize the behavior of solid dosage forms orally administered. The gastrointestinal motor function may be altered by diseases, drugs or surgery. These alterations may influence a number of pharmaceutical processes and consequently the bioavailability of drugs. Tablets are the dosage forms most commonly used in therapy. To ensure the efficacy and safety of these formulations, in vitro tests in simulated gastrointestinal conditions are needed. However, such conditions as well as the influence of gastrointestinal parameters on drug release cannot be fully predicted. For these reasons, in vivo studies are realized by noninvasive and harmless techniques, since they allows monitoring gastrointestinal motor parameters and the relationships with drug delivery and bioavailability. The aim of this work was to employ the AC Biosusceptometry to evaluate the influence of gastrointestinal motility as well as the induced changes on this function by previous administration of a prokinetic drug (domperidone) and an antimuscarinic agent (scopolamine butilbromide). In addition, it have been evaluated how these alterations influenced the drug release and bioavailability of a model drug (sodium diclofenac) added to coated tablets / Doutor

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Luciana Aparecida Corá / Banca: Éder Rezende Moraes / Resumo: A administração oral de fármacos é uma prática comum na terapia e as formas farmacêuticas sólidas são amplamente utilizadas. O conhecimento sobre o trânsito de cápsulas e comprimidos no trato gastrointestinal é incompleto. Desse modo, avaliar o trânsito esofágico de farmacêuticas sólidas fornece um entendimento mais profundo sobre os mecanismos que desencadeiam a esofagite induzida por fármacos. Geralmente, os estudos de trânsito esofágico são realizados por meio da cintilografia, manometria e técnicas biomagnéticas, como o SQUID (Dispositivos Supercondutores de Interferência Quântica) e a Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC). A BAC é uma técnica que merece destaque por suas características, acurácia dos resultados obtidos e versatilidade. O objetivo do trabalho foi investigar a influência do tipo e peso da forma farmacêutica no tempo de trânsito esofágico e na velocidade de transporte no esôfago, além de estabelecer parâmetros comparativos entre os métodos cintilográfico e biomagnético empregados, para validar a BAC no estudo de trânsito esofágico de formas farmacêuticas sólidas. Cada um dos seis voluntários que participaram do estudo deglutiu com 50 ml de água cápsulas e comprimidos com 0,5, 0,8 e 1,0 gramas de ferrita, na cintilografia e na BAC. Para o estudo cintilográfico, a radiomarcação das formas farmacêuticas foi feita com 99mTc. Os resultados obtidos mostraram que o tipo e o peso da forma farmacêutica não influenciaram significativamente o tempo de trânsito esofágico e a velocidade de transporte no esôfago, embora os resultados estatísticos apontem para uma variação significativa para um número maior de voluntários. Além disso, uma comparação entre as técnicas permitiu validar a BAC como um método biomagnético para avaliar o trânsito... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Oral administration is a common practice in drug therapy and the solid dosage forms are widely used. Knowledge about esophageal transit of tablets and capsules is incomplete since it have been reported a number of injuries related to drug-induced esophageal damage. Esophageal transit time may be evaluated by employing gammascintigraphy, manometry, and biomagnetic techniques as SQUID and AC Biosusceptometry (ACB). ACB is a non-invasive and radiation free technique which enough versatility for a number of studies related to the gastrointestinal behavior of solid dosage forms. The aim of this work was to investigate the influence of different dosage forms (hard gelatin capsules and tablets) on the esophageal transit time and transport velocity in the esophagus upon to establish a comparison between the Scintigraphy and Biosusceptometry and to validate the ACB as a tool for esophageal transit studies. Six volunteers have participated in the study and they swallowed capsules and tablets with 0.5g, 0.8g and 1.0g of ferrite together 50 ml of water. For scintigraphic study, the dosage forms were labeled with 99mTc. The results showed that the parameters evaluated could not be significantly influenced by the different dosage forms administered. However, it could be observed that the results pointed out to a decrease in the transit time measured for dosage forms with lower weight. We have shown that ACB allowed investigating the influence of dosage forms parameters on the esophageal transit time in healthy volunteers with high spatiotemporal resolution. In summary, this study has allowed introducing the ACB as an alternative technique to investigate the esophageal transit of pharmaceutical dosage forms to understand the factors which could contribute to drug-induced esophageal damages. / Mestre

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Eder Rezende / Banca: Fabiano Carlos Paixão / Resumo: A utilização de técnicas não invasivas, de baixo custo e inócuas ao indi-víduo proporcionam um grande desafio para o estudo do trato gastrintestinal. Métodos biomagnéticos como a BAC trazem todas essas vantagens e incluem a possibilidade de expansão para novos estudos, arranjos instrumentais e mo-delos biológicos. A consolidação dessa técnica nos últimos anos permitiu a ampliação dos estudos na área farmacêutica, avaliações após alterações nas condições fisiológicas e mesmo após administração de drogas, fornecendo subsídios para uma melhor interpretação dos parâmetros motores do trato gas-trintestinal. As imagens de traçadores e marcadores magnéticos no trato gas-trintestinal proporcionadas pela BAC foi um importante aspecto explorado, no entanto, houve a necessidade de aperfeiçoar a instrumentação para obter me-lhores e também novos resultados. A proposta de implementação de algumas melhorias nesta instrumentação através de implementação de novo arranjo de bobina excitadora, cancelamento de ruído respiratório e nova eletrônica de de-tecção permitiram que os dados in vitro e in vivo refletiram numa melhor quali-dade de sinais e imagens obtidos por este técnica. A BAC multi-sensores é uma ferramenta valiosa com vasta aplicabilidade para aplicação em tecnologia farmacêutica e em fisiologia do trato gastrintestinal / Abstract: The use of non-invasive techniques, at low cost and harmless to the indi-vidual, provides a great challenge for the study of the gastrointestinal tract. Biomagnetic methods such as the BAC have all these advantages and also include the possibility of expanding to new studies, to instrumental ar-rangements and to biological models. The consolidation of this technique in re-cent years allowed the extension of studies in the pharmaceutical field, after rating changes in physiological conditions and even after drug administration, supporting a better interpretation of the motor parameters of the gastrointestinal tract. The images of tracers and magnetic markers in the gastrointestinal tract offered by the BAC was an important aspect explored. However, there was a necessity of improving the equipment in order to obtain new and better re-sults. The proposal to implement some improvements in this equipment through implementation of the new exciter coil arrangement, the cancellation of the noise of breathing, and the new electronics of detection have allowed that the data in vitro and in vivo reflected a better quality of signals and images obtained by this technique. The BAC multi-sensors is a valuable tool with wide applica-bility to pharmaceutical technology and physiology of the gastrointestinal tract / Mestre

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Cristina Helena dos Reis Serra / Banca: Oswaldo Baffa Filho / Banca: Raul César Evangelista / Banca: Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egyto / Resumo: A administração oral de drogas é uma prática comum na terapia e as formas farmacêuticas sólidas são amplamente utilizadas. A variação no perfil de absorção ao longo do trato gastrintestinal (TGI) humano e a possibilidade de liberar drogas em diferentes regiões são os maiores desafios para o desenvolvimento de novos produtos. Desse modo, avaliar formas farmacêuticas sólidas in vivo fornece um entendimento mais profundo quando um efeito sistêmico ou local é desejado. Geralmente, estes estudos são realizados por meio da cintilografia e técnicas biomagnéticas. A Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC) é uma técnica que merece destaque por suas características, acurácia dos resultados obtidos e versatilidade. A BAC propiciou imagens do processo de desintegração de comprimidos tanto in vitro quanto no estômago humano, introduzindo outra perspectiva na análise desse processo. Os resultados também foram correlacionados com sucesso com aqueles obtidos por metodologias específicas, garantindo uma análise mais acurada dos parâmetros físicos envolvidos com a desintegração de comprimidos. A utilização da BAC permitiu avaliar a motilidade gastrintestinal e o processo de desintegração de cápsulas de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) revestidas no cólon humano. Além disso, também foi possível investigar a influência do estado prandial no esvaziamento gástrico e no trânsito gastrintestinal de um sistema multiparticulado magnético. Todos esses trabalhos fortaleceram a BAC como um método alternativo na pesquisa farmacêutica demonstrando seu potencial para avaliar diferentes processos, apesar das suas limitações. Sintetizando, a BAC é uma ferramenta valiosa, com a vantagem de ser livre de radiação e inócua aos voluntários, e vasta aplicabilidade na pesquisa farmacêutica, farmacológica e fisiológica. / Abstract: Oral administration is widely accepted route for drug delivery and solid dosage forms are commonly administered. The variation of absorption profiles along the human gastrointestinal tract (GIT) and the ability to target drugs by adequate dosage forms to distinct sites is the challenge in the pharmaceutical development of solid dosage forms. An understanding of the factors involved in drug absorption and how the gastrointestinal variables can interfere with this process is important to develop more reliable drug delivery systems. The performance of pharmaceutical dosage forms must be fully investigated in vivo to provide more reliable information when a local or systemic effect is desirable. Generally, in vivo investigation on the behavior of dosage forms has been made by using gamma‐scintigraphy and biomagnetic techniques. AC Biosusceptometry (ACB) deserves consideration due to its features, accuracy and versatility. By using ACB technique, it was possible to monitor the disintegration process through acquisition of magnetic images in vitro and in human stomach. The results also were successfully correlated with those obtained with standard methods which provided a more reliable analysis on the physical parameters involved in the disintegration process of tablets. ACB allowed evaluating the gastrointestinal motility and the disintegration of hydroxipropylmethylcellulose (HPMC) coated capsules in human colon. Moreover, it was possible to investigate the gastric emptying and gastrointestinal transit of a magnetic multiparticulate system under influence of prandial state. All these studies have contributed to establish the ACB as an alternative method for pharmaceutical research and, despite some limitations, it was feasible to evaluate different pharmaceutical processes. In summary, ACB is a radiation free and non‐invasive technique with wide applicability in pharmaceutical, physiological and pharmacological researches. / Doutor