A malária é a doença que mais mortes causa no mundo. O uso de fármacos antimaláricos representa a solução mais eficaz para o combate e controle da doença e o interesse pelo desenvolvimento de novos fármacos é grande devido a problemas de resistência. Existe uma grande variedade de fármacos antimaláricos, sendo que muitos deles são quirais, vendidos e administrados como mistura racêmica. Nas últimas décadas, houve um aumento no interesse quanto aos aspectos farmacodinâmicos e farmacocinéticos de fármacos quirais, devido ao conhecimento de que um dos isômeros pode ser mais ativo ou mais tóxico que o outro. Sendo assim, tem-se a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos enantiosseletivos, e a eletroforese capilar tem emergido como uma técnica de separação quiral com alto poder de resolução. Além disso, a inexistência de métodos oficiais para fármacos antimaláricos e os poucos estudos que relatam aplicações na análise de formulações farmacêuticas, demandam o desenvolvimento e validação de novos métodos para tal finalidade. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de dois métodos analíticos, não quiral e quiral, para a determinação de fármacos antimaláricos em formulações farmacêuticas por eletroforese capilar. O método não quiral utilizou eletroforese capilar de zona, sendo otimizado para a separação de 7 fármacos antimaláricos (cloroquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinidina, quinina, quinacrina e mefloquina) com um eletrólito composto por 45 mmol L-1 de tampão citrato, pH 4,50, e apresentou um tempo de análise de 10 minutos, permitindo a separação dos diastereoisômeros quinina e quinidina sem a adição de aditivos. O método quiral utilizou eletroforese capilar de zona modificada por ciclodextrina e foi otimizado para separação enantiosseletiva de cloroquina, mefloquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinina e quinidina com um eletrólito composto por 50 mmol L-1 de tampão citrato, e 2% de S-β-CD, pH 2,7. A separação dos fármacos antimaláricos e seus enantiômeros foi alcançada com tempo de análise de 12 minutos. Os métodos desenvolvidos foram validados de acordo com os protocolos oficiais, apresentando características adequadas e foram aplicados na determinação de cloroquina, hidroxicloroquina e mefloquina em formulações farmacêuticas. Como figuras de mérito para o método não quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 24,4 µmol L-1), LQ (22,5 - 73,8 µmol L-1), precisão intermediária (0,76 - 1,7% RSD), recuperação (97,8 - 102,2%). Para o método quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 9,58 µmol L-1), LQ (22,8 - 29,0 µmol L-1), precisão intermediária (0,50 - 1,8% RSD), recuperação (97,7 - 102,5%). Um ensaio de robustez para ambos os métodos foi realizado para comparar os resultados obtidos aplicando-se pequenas variações de tensão e temperatura. Observou-se que não existe uma diferença significativa entre os resultados, a um nível de confiança de P = 95 %. / Malaria is a disease that causes a large number of deaths worldwide. The use of antimalarial drugs is the most effective solution to combat and control the disease and interest in the development of new antimalarial drugs is still of great importance due to resistance issues. There is a wide variety of antimalarial drugs, many of which are chiral, sold and administered as racemic mixtures. In recent decades there has been an increased interest regarding the pharmacodynamic and pharmacokinetic aspects of chiral drugs, due to the knowledge that one of the isomers can be more active or more toxic than the other. Thus, there is a need for the development of enantioselective analytical methods, and capillary electrophoresis has emerged as a chiral technique separation with high resolving power. Moreover, the lack of official methods for antimalarial drugs and the few studies reporting applications in the analysis of pharmaceutical formulations, demands the development and validation of new methods for this purpose. This work aims at the development of two analytical methods, non-chiral and chiral, for the determination of antimalarial drugs in pharmaceutical formulations by capillary electrophoresis. The non-chiral method used capillary zone electrophoresis, being optimized for the separation of 7 antimalarial drugs (chloroquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinidine, quinine, quinacrine and mefloquine) with an electrolyte consisting of 45 mmol L-1 of citrate buffer, pH 4.50, and had an analysis time of 10 minutes, allowing separation of isolated diasteroisomers quinine and quinidine without any additives. The chiral method used capillary zone electrophoresis modified by cyclodextrin and was optimized for enantioselective separation of chloroquine, mefloquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinine and quinidine with an electrolyte consisting of 50 mmol L-1 citrate buffer and 2% S-β-CD, pH 2.7. The separation of the antimalarial drugs and their enantiomers was achieved in less than 12 minutes. The proposed methods were validated following official protocols, with adequate results and were used for determination of chloroquine, hydroxychloroquine, and mefloquine in pharmaceutical formulations. Figures of merit for the non-chiral method include: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 24.4 µmol L-1), LQ (22.5 to 73.8 µmol L-1), intermediary precision (0.76 to 1.7% RSD), and recovery (from 97.8 to 102.2%). For the chiral method, we have: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 9.58 µmol L-1), LQ (22.8 to 29.0 µmol L-1), intermediary precision (0.50 to 1.8% RSD), and recovery (from 97.7 to 102.5%). For both methods a robustness test was performed to compare the results obtained by applying slight variations in voltage and temperature. It was observed that there is no significant difference between the results, a confidence level P = 95%.

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Introdução: O ácido rosmarínico (AR) é um composto fenólico que apresenta inúmeras atividades biológicas, dentre estas, destaca-se a atividade antioxidante. Entretanto, a biodisponibilidade do AR por via oral é de apenas 0,91 a 5,0%, fator que pode estar relacionado à sua solubilidade, estabilidade em meio gastrointestinal e mecanismo de absorção. Ciclodextrinas (CDs) são excipientes farmacêuticos utilizados com o objetivo de promover a absorção oral de fármacos por propiciarem aumento de solubilidade, estabilidade química e permeação pela membrana intestinal a partir da complexação com o fármaco. Tendo em vista o desenvolvimento de uma formulação farmacêutica, estudos de compatibilidade entre a substância e excipientes se fazem necessários. Objetivo: Obter complexo do AR com CDs derivadas, avaliar a atividade antioxidante dos complexos e compatibilidade entre excipientes. Materiais e métodos: Estudo de solubilidade de fase foi realizado para se determinar estequiometria e constante de estabilidade entre o AR e duas CDs: HPβCD e MβCD. Os complexos foram obtidos por liofilização e caracterizados por métodos espectroscópicos, calorimétrico e microscópico. A atividade antioxidante foi determinada pelo método DPPH e estudo de compatibilidade entre excipientes foi realizado por método espectroscópico, calorimétrico e cromatográfico. Resultados: O AR apresentou proporção estequiométrica 2:1 AR:CD e alta constante de estabilidade. Os métodos de caracterização permitiram inferir a presença de formação de complexo de inclusão e complexo de não-inclusão, nos quais uma molécula do AR estaria interagindo com prótons internos e outra estaria interagindo com prótons externos da CD. A atividade antioxidante dos complexos foi superior à apresentada pelo AR não complexado, demonstrando a ação das CDs sobre a doação de prótons do AR e o estudo de compatibilidade de excipientes não demonstrou incompatibilidades viabilizando a obtenção de formas farmacêuticas. Conclusão: Considerando todos os resultados, pode-se inferir que complexos AR:CD podem ser uma alternativa tecnológica para superar a baixa absorção pela via oral, sem ocasionar perda na atividade antioxidante, propiciando também o desenvolvimento de formulações sólidas orais. / Introduction: Rosmarinic acid (RA) is phenolic compound which present several biological activities, among these, antioxidant is remarkable. However, oral bioavailability of RA is only 0.91 to 5.0%, a factor that may be related to its solubility, stability in gastrointestinal environment and absorption mechanism. Cyclodextrins (CDs) are pharmaceutical excipients used in oral drug absorption by promoting increased solubility, chemical stability and permeation by the intestinal membrane through complexation with the drug. In view of the development of a pharmaceutical formulation, excipients compatibility studies are also expected. Objective: To obtain RA complex with derivative CDs (HPβCD and MβCD), to evaluate the antioxidant activity of complexes and compatibility between excipients. Materials and methods: Phase-solubility study was performed to determine stoichiometry and constant between RA and CD. The complexes were obtained by lyophilization and characterized by spectroscopic, calorimetric and microscopic techniques. The antioxidant activity was determined by the DPPH method and compatibility study among excipients was performed by spectroscopic, calorimetric and chromatographic methods.

Ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) é a enzima capaz de converter o amido e seus açúcares relacionados em ciclodextrinas (CDs) através da reação de ciclização. As CDs têm inúmeras aplicações na indústria farmacêutica, cosmética e de alimentos, devido à sua capacidade de encapsular moléculas hidrofóbicas dentro de sua cavidade. A CGTase de Thermoanaerobacter sp. é capaz de converter o amido em CDs sob condições de processo industrial, em temperaturas elevadas. A produção de CDs em escala industrial é feita, geralmente, em processos de batelada, nos quais é utilizada a enzima livre diretamente. No entanto, a imobilização da CGTase tem sido testada, com o propósito de permitir seu uso contínua e repetidamente, de modo a prevenir sua solubilização e promover uma forma molecular mais estável. Neste trabalho, buscouse imobilizá-la em microesferas de sílica-polietilenoglicol (sílica-PEG). O suporte foi silanizado com 3- aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) e ativado com glutaraldeído para gerar condições de imobilização de enzimas, que foi realizada a 6ºC e pH 6, durante 15h. O rendimento de imobilização e a atividade recuperada foram 83% e 73%, respectivamente. Os resultados foram comparados com estudos anteriores sobre a imobilização covalente de CGTase. As propriedades enzimáticas da CGTase imobilizada foram investigadas e comparadas com as da enzima solúvel. CGTases solúveis e imobilizadas apresentaram valores similares de pH ótimo. Por outro lado, a temperatura ótima foi de 100ºC e 80ºC para as formas solúvel e imobilizada da enzima, respectivamente. Em comparação com a CGTase solúvel, a forma imobilizada apresentou maior Km (constante de Michaelis), menor Vmax (velocidade máxima de reação), a estabilidade de armazenamento diminuiu cerca de 15% e apenas um ligeiro decréscimo foi observado quando a estabilidade térmica estava sob avaliação. A estabilidade operacional foi medida em repetidos processos de batelada e a enzima imobilizada reteve cerca de 60% da atividade catalítica inicial, após 15 ciclos. / Cyclodextrin glicosyltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) is the enzyme able to convert starch and related sugars into cyclodextrins (CDs) via cyclization reaction. Cyclodextrins have numerous applications in the pharmaceutical, cosmetics, and food industry, because of their capacity to encapsulate hydrophobic molecules within their cavity. The CGTase from the Thermoanaerobacter sp. is able to degrade starch into CDs under industrial conditions (high temperature). For the industrial scale production of CDs, conventional batch production methods, which utilize soluble CGTase directly, have been mainly adopted. However the immobilization of CGTase has been pursued with the purpose of allow its reuse continuously and repeatedly by avoiding enzyme solubilization and promoting a more stable molecule form. In this research, Thermoanaerobacter CGTase was immobilized on silica-polyethyleneglycol (silica-PEG) microspheres. The support was silanized with 3- aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) and activated with glutaraldehyde to generate conditions for enzyme immobilization, which was carried out at 6ºC and pH 6, during 15h. The immobilization yield and recovery activity was around 83% and 73%, respectively. Results were compared with previous studies on covalent immobilization of CGTase. The enzymatic properties of immobilized CGTase were investigated and compared with those of the soluble enzyme. Soluble and immobilized CGTases showed similar values for optimum pH. On the other hand, the optimum temperature was 100ºC and 80ºC for the soluble and immobilized forms, respectively. In comparison with the soluble CGTase, the immobilized form exhibited higher Km (Michaelis constant), lower Vmax (maximal reaction rate), the storage stability was decreased about 15% and just a slight decrease was observed when thermal stability was under evaluation. The operational stability was evaluated in repeated batch process and the immobilized enzyme retained about 60% of the initial catalytic activity after 15 cycles.

A ciclodextrina glucosiltransferase (CGTase) é uma enzima industrialmente muito importante, capaz de converter o amido em ciclodextrinas (CDs). As CDs são capazes de formar complexos de inclusão com uma grande gama de compostos orgânicos e inorgânicos, podendo mudar suas propriedades químicas e físicas, propriedades estas que lhes confere extensiva aplicabilidade na indústria de alimentos, farmacêutica, química, cosmética e agrícola. Atualmente, diversas CGTases já foram isoladas e caracterizadas a partir de vários microrganismos, principalmente Bacillus, Paenibacillus, Pseudomonas, Klebsiella, Xanthomonas, Thermococcus, Vibrio, Geobacillus e Thermoanaerobacterium. Neste trabalho, demonstramos o primeiro relato envolvendo a clonagem e expressão heteróloga da CGTase de Stenotrophomonas maltophilia, microrganismo isolado do solo brasileiro. O gene codificador da CGTase de S. maltophilia, foi amplificado com êxito através da técnica de PCR, clonado no vetor pET-23a(+) e expresso em Escherichia coli BL21(DE3). As células recombinantes necessitaram de aproximadamente 4 horas de cultivo em meio Luria Bertani (LB) após a adição de 0,1 mM de IPTG para a expressão elevada da proteína alvo. Porém, a CGTase recombinante foi expressa sob forma de corpos de inclusão permanecendo na fração insolúvel, sendo necessário utilizar protocolos para solubilização, incluindo diferentes concentrações de uréia, mas a precipitação não foi eficaz. Embora tenha sido observada uma expressão elevada da proteína com cerca de 60 kDa em SDS-PAGE 12%, que correspondeu ao tamanho esperado da proteína, a forma ativa da enzima não foi obtida. Uma análise bioinformática foi realizada, onde foi observou-se uma proteína conhecida como uma importante possível facilitadora transmembrana (PMFTP – putative Major Facilitator Transmembrane Protein) que ancora o gene cgt. Proteína esta que pode ser utilizada em novos estudos a fim de desenvolver um novo e mais eficaz sistema para expressão da CGTase, podendo facilitar a sua expressão extracelular. Assim, mais estudos são necessários para desenvolver um sistema de co-expressão de rCGTase::PMFTP em E. coli e obter mais informações desta proteína de Stenotrophomonas maltophilia. / Cyclodextrin glucosyltransferase (CGTase) is an industrially important enzyme, capable to convert starch into cyclodextrins (CDs). The CDs are able to form inclusion complexes with a wide range of organic and inorganic compounds, which can change their chemical and physical properties, that gives them extensive applicability in the food, pharmaceutical, chemical, cosmetics and agricultural. Currently, many CGTases have been isolated and characterized from various microorganisms, particularly Bacillus, Paenibacillus, Pseudomonas, Klebsiella, Xanthomonas, Thermococcus, Vibrio, Geobacillus and Thermoanaerobacterium. This work demonstrates the first report involving cloning and expression of heterologous CGTase from Stenotrophomonas maltophilia, microorganism isolated from Brazilian soil. The gene encoding the S. maltophilia CGTase, was successfully amplified by PCR, cloned into the vector pET-23a (+) and expressed in Escherichia coli BL21(DE3). Recombinant cells required about 4 h of cultivation in Luria Bertani (LB) after addition of 0.1 mM IPTG for high expression of the target protein. However, the CGTase was expressed recombinant form of inclusion bodies remaining in the insoluble fraction, being necessary use protocols for solubilization, including different concentrations of urea, but the precipitation was not effective. Although it was observed a high expression of the protein about 60 kDa on SDS-PAGE 12%, corresponding to the expected size of the protein, but the active form of the enzyme was not obtained. Bioinformatic analysis was performed and observed a Putative Major Facilitator Transmembrane Protein (PMFTP) harboring the cgt gene. This protein can be used in further studies to develop a new and more effective system for expression of the CGTase, which may facilitate its extracellular expression. Thus, more studies are needed to develop a system of co-expression of rCGTase::PMFTP in E. coli and acquire more information about this protein of Stenotrophomonas maltophilia.

Introdução: O ácido rosmarínico (AR) é um composto fenólico que apresenta inúmeras atividades biológicas, dentre estas, destaca-se a atividade antioxidante. Entretanto, a biodisponibilidade do AR por via oral é de apenas 0,91 a 5,0%, fator que pode estar relacionado à sua solubilidade, estabilidade em meio gastrointestinal e mecanismo de absorção. Ciclodextrinas (CDs) são excipientes farmacêuticos utilizados com o objetivo de promover a absorção oral de fármacos por propiciarem aumento de solubilidade, estabilidade química e permeação pela membrana intestinal a partir da complexação com o fármaco. Tendo em vista o desenvolvimento de uma formulação farmacêutica, estudos de compatibilidade entre a substância e excipientes se fazem necessários. Objetivo: Obter complexo do AR com CDs derivadas, avaliar a atividade antioxidante dos complexos e compatibilidade entre excipientes. Materiais e métodos: Estudo de solubilidade de fase foi realizado para se determinar estequiometria e constante de estabilidade entre o AR e duas CDs: HPβCD e MβCD. Os complexos foram obtidos por liofilização e caracterizados por métodos espectroscópicos, calorimétrico e microscópico. A atividade antioxidante foi determinada pelo método DPPH e estudo de compatibilidade entre excipientes foi realizado por método espectroscópico, calorimétrico e cromatográfico. Resultados: O AR apresentou proporção estequiométrica 2:1 AR:CD e alta constante de estabilidade. Os métodos de caracterização permitiram inferir a presença de formação de complexo de inclusão e complexo de não-inclusão, nos quais uma molécula do AR estaria interagindo com prótons internos e outra estaria interagindo com prótons externos da CD. A atividade antioxidante dos complexos foi superior à apresentada pelo AR não complexado, demonstrando a ação das CDs sobre a doação de prótons do AR e o estudo de compatibilidade de excipientes não demonstrou incompatibilidades viabilizando a obtenção de formas farmacêuticas. Conclusão: Considerando todos os resultados, pode-se inferir que complexos AR:CD podem ser uma alternativa tecnológica para superar a baixa absorção pela via oral, sem ocasionar perda na atividade antioxidante, propiciando também o desenvolvimento de formulações sólidas orais. / Introduction: Rosmarinic acid (RA) is phenolic compound which present several biological activities, among these, antioxidant is remarkable. However, oral bioavailability of RA is only 0.91 to 5.0%, a factor that may be related to its solubility, stability in gastrointestinal environment and absorption mechanism. Cyclodextrins (CDs) are pharmaceutical excipients used in oral drug absorption by promoting increased solubility, chemical stability and permeation by the intestinal membrane through complexation with the drug. In view of the development of a pharmaceutical formulation, excipients compatibility studies are also expected. Objective: To obtain RA complex with derivative CDs (HPβCD and MβCD), to evaluate the antioxidant activity of complexes and compatibility between excipients. Materials and methods: Phase-solubility study was performed to determine stoichiometry and constant between RA and CD. The complexes were obtained by lyophilization and characterized by spectroscopic, calorimetric and microscopic techniques. The antioxidant activity was determined by the DPPH method and compatibility study among excipients was performed by spectroscopic, calorimetric and chromatographic methods.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4971_Dissertação_Nahun Thiagor.pdf: 1844062 bytes, checksum: 8e3e54f1750887fb5387ffffb0103629 (MD5) Previous issue date: 2011-08-16 / No presente estudo é estabelecida uma correlação entre alguns tensoativos, um derivado de ciclodextrina, oligossacarídeo cíclicos originado da ação da ciclodextrina glicosiltransferase, a β-ciclodextrina metilada e as linhagens de câncer de ovário A 2780 e OVCAR 3, tentando abrir a possibilidade de utilização da ciclodextrina associada a medicamentos quimioterápicos padronizados à terapia contra o câncer de ovário, que é apontado como uma das principais causas de óbito entre as malignidades ginecológicas. O câncer de ovário apresenta alta taxa de mortalida, além de possuir vários subtipos histo-clínicos, a cada ano aumenta cada vez mais o número de pacientes diagnosticadas, assim, é indispensável à continuidade das pesquisas científicas relacionadas a este tipo de câncer, visto que os conhecimentos até então elaborados são de extrema significância, porém insuficientes para que seja estabelecida uma cura. Através da viabilidade celular pelo método do MTT, onde se utiliza o sal de tetrazol para expressar de forma quantitativa a proliferação e sobrevivência das células e o método de BRADFORD, para normalização de dados, tenta-se estabelecer a influência de alguns tensoativos e do derivado de ciclodextrina sobre e entre as linhagens de câncer de ovário. A metil-β-ciclodextrina e os tensoativos SDS, TX100 E TW20 induziram uma redução da atividade mitocondrial dose-dependente em cultura de células de câncer de ovário da linhagem A 2780 e OVCAR 3. O derivado de ciclodextrina demonstrou indução gradativa da redução da atividade mitocondrial para duas das oito concentrações testadas (0,2% e 0,4%) com viabilidade celular próxima a 60% na linhagem A 2780. Na linhagem OVCAR 3 a metil-β-ciclodextrina apresenta potencial citotóxico capaz de inviabilizar 25% do crescimento celular em concentrações superiores a 0,003125%, a viabilidade celular perante as mesmas condições de tratamento é menor nesta linhagem quando comparada a linhagem A 2780. Devido às propriedades da ciclodextrinas os resultados das análises comparativas de viabilidade celular, nas linhagens de câncer de ovário, estes resultados apontam para possibilidades maiores em futuros estudos, podendo a pesquisa aqui apresentada ser tomada como referência. / This study sets up a correlation between some surfactants, a derivate of cyclodextrin, cyclic oligosaccharide originated from the action of the glycosyltransferase cyclodextrin, a methyllated β-cyclodextrin and the lines of ovarian cancer A 2780 and OVCAR 3, trying to offering the possibility of using cyclodextrin associated with standard chemotherapy drugs in therapy against ovarian cancer, which is pointed as one of the main causes of death among gynecological ills. Ovarian cancer is connected with high mortality rate and has several histo-clinical subtypes, raising the number of patient diagnosed each year, therefore there are the needy of continuing the scientific research which this kind of cancer is related, once the knowledge developed so far are extremely significant, yet it still is insufficient to generate a cure. Through the cellular viability by MTT method, which uses salt of tetrazol to express quantitatively the proliferation and survival of cells, and Bradford method for standardization data, it attempts to establish the influence of surfactants and some of the derivate of cyclodextrin on and between the lines of ovarian cancer. The methyl-β-cyclodextrin and the surfactant SDS, TX100 and TW20 induced a reduction in dose-dependent mitochondrial activity in cell cultures of ovarian cancer line A 2780 and OVCAR 3. The cyclodextrin derivate has demonstrated induction of gradual reduction of the mitochondrial activity of two from eight concentrations tested (0,2% and 0,4%) with cell viability of approximately 60% in strain A 2780. In the line OVCAR 3 the methyl-β-cyclodextrin shows potential cytotoxic able to tamper 25% of cell growth in conditions of treatment is reduced in this strain when compared with strain A 2780. Due to the properties of cyclodextrins, results of comparative analyzes of cell viability, in the strains of ovarian cancer, indicates to greater possibilities in future studies, enabling the research presented here as a reference.

Orientadora: Profa. Dra. Daniele Ribeiro de Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. / It is expected the improvement of BUD physicochemical properties through complexation with CD and the incorporation of BUD:HP-â-CD inclusion complex into PL-based hydrogels, contributing to a longer duration of anti-inflammatory effect associated with high bioadhesion in the treatment of ulcerative colitis. In this work, we propose the study of the system BUD:HP-â-CD inclusion complex incorporated into PL407 and PL407-PL403, since the micelles assembling to the thermoreversible hydrogels considering structural and thermodynamics parameters related to inclusion complex formation, micellization and sol-gel transition phase, as well as the interaction between BUD:HP-â-CD complex and PL. Complexation between BUD and HP-â-CD was confirmed by phase solubility studies (1:1 stoichiometry, Kc = 8662.8 M-1), DSC and microscopy analyzes. BUD solubility on upper and lower simulated colon fluids was improved in a dependence of both carriers association (HP-â-CD and PL407 or PL407-PL403). Micellar hydrodynamic diameter determination showed the interaction between HP-â-CD and PL blocks, as well as the reorganization of the micellar system in the presence of BUD. Micellization temperature (Tm) was not shifted, but in the presence of BUD or HP-â-CD, an increase on ÄH° values was observed for all formulations. Sol-gel phase transition studies showed that in the presence of BUD, HP-â-CD or BUD:HP-â-CD complex, the association PL407-PL403 favored the gel formation close to the physiological temperature. 1H-NMR studies revealed the interaction between PL407 and HP-â-CD and FTIR confirmed the effective incorporation of the drug and the inclusion complex in PL system. The in vitro drug release was sustained and the release rate was slowed by the addition of inclusion complex (under 38% of the BUD released after 2 days), suggesting a prolonged anti-inflammatory effect. Drug release of PL407 was best explained by Higuchi and Korsmeyer-Peppas (n < 0.5), indicating the Fickian diffusion mechanism. In the binary system with inclusion complex, drug release follows Hixson-Crowell cube root law, specially in lower colon fluid, indicating the erosion of polymer matrix as a mechanism that influences the BUD release profile. Sol/gel phase transition, solubility, turbidity, FTIR and in vitro release tests revealed no competitive displacement of BUD from the hydrophobic HP-â-CD cavity evoked by PL407 or PL407-PL403 addition. These promising findings point out the BUD-HP-â-CD in 20 % or 18/2 PL-based hydrogels as strategies for future in vivo investigations and also the development of new pharmaceutical formulations looking forward the treatment of ulcerative colitis. / O presente trabalho propoe a otimizacao das propriedades fisico-quimicas do glicocorticosteroide budesonida (BUD) para o tratamento da colite ulcerativa (COL), por meio da complexacao com ciclodextrinas (CD), bem como a incorporacao do complexo de inclusao farmaco:CD em hidrogeis a base de Poloxamer (PL), contribuindo para uma maior duracao do efeito antiinflamatorio associado a permanencia no local de aplicacao. Desta forma, para o complexo de inclusao BUD:HP-¿À-CD, como tambem para os hidrogeis termorreversiveis de PL407 e de PL407/PL403, foram realizados diferentes ensaios de caracterizacao fisico-quimica, abrangendo desde uma analise estrutural e morfologica ate ensaios de liberacao in vitro. A complexacao entre BUD e HP-¿À-CD foi confirmada por meio dos ensaios de solubilidade de fase (estequiometria 1:1), Calorimetria Diferencial Exploratoria (DSC), Microscopia Eleronica de Varredura (MEV), Ressonancia Magnetica Nuclear (RMN) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), destacando a elevada afinidades entre a molecula do farmaco e a cavidade hidrofobica da HP- ¿À-CD (Kc = 8.662,8 M-1). A solubilidade da BUD em fluidos simulados do colon superior (FSCS) e inferior (FSCI) foi melhorada de forma dependente a ambos os carreadores (HP-¿À- CD e PL), sugerindo o efeito aditivo dos sistemas polimericos na solubilizacao do farmaco. Na presenca de BUD ou de BUD:HP-¿À-CD, a associacao PL407/PL403 favoreceu a formacao da estrutura gel proximo a temperatura fisiologica, otimizando a viscosidade da formulacao em relacao a forma comercial (enema). A analise termodinamica mostrou ocorrencia de um processo endotermico espontaneo, embora tenha sido observado um aumento nos valores de AH¿ para todas as formulacoes. Estudos de RMN-H1 revelaram a interacao entre PL407 e HP-¿À-CD, nao sendo o mesmo identificado para o PL403. Os resultados de FTIR comprovaram a efetiva incorporacao do farmaco e do complexo de inclusao nos sistemas PL, que sofreram uma desorganizacao na cadeia polimerica e a formacao de um novo arranjo como consequencia da interacao entre os aditivos e o PL. Ensaios de liberacao in vitro atestaram a efetividade dos sistemas polimericos associados ao complexo de inclusao BUD:HP-¿À-CD, diminuindo significativamente o fluxo e prolongando a liberacao, que alcancou menos de 38% de farmaco liberado apos 2 dias de experimentacao, nas formulacoes 18/2% PL407/PL403 e 20% PL407. O perfil cinetico dos sistemas isolados de PL407 foi melhor descrito por Higuchi e Korsmeyer-Peppas, com expoente de liberacao inferior a 0,5, indicando a difusao Fickiana como mecanismo predominante. A incorporacao do complexo de inclusao no sistema binario conferiu ao perfil de liberacao uma aderencia ao modelo de Hixson-Crowell, indicando a erosao da matriz polimerica como mecanismo que influencia a liberacao do farmaco. Esses resultados promissores atestam a efetividade dos sistemas hibridos propostos no presente trabalho, apontando o complexo de inclusao BUD:HP-¿À-CD em hidrogeis de 20% PL e 18/2% PL407/PL403 como estrategia para investigacoes futuras in vivo, visando otimizar o tratamento da COL.

A ciclodextrina glicosiltransferase (EC 2.4.1.19) é a única enzima capaz de converter amido e açúcares relacionados em ciclodextrinas através de reação de ciclização. Estes compostos podem formar complexos de inclusão com moléculas hidrofóbicas, tornando-se importante para aplicação nas indústrias alimentícias, farmacêuticas, agrícolas, químicas e de cosméticos. Um novo microorganismo produtor de CGTase foi encontrado entre bactérias isoladas do solo e foi identificado como Stenotrophomonas maltophilia. A enzima produzida por este microrganismo foi purificada em quatro etapas: precipitação por afinidade com amido, ultrafiltração, cromatografia de troca iônica e cromatografia de interação hidrofóbica. A CGTase assim purificada obteve, aproximadamente, atividade específica de 200.000 U/mg e fator de purificação de 2500. Com uma única banda, o peso molecular da enzima purificada foi estimado em 70kDa por SDS-PAGE. A temperatura ótima para atividade da enzima foi de 60 º C, enquanto que a atividade enzimática permaneceu praticamente estável entre pH 6 e 10, indicando natureza alcalotolerante. Km e Vmax para a enzima pura foram de 2,5 g/mL e 12,5 U/mg de proteína, respectivamente, usando amido solúvel como substrato. / Cyclodextrin glycosyltransferase (EC 2.4.1.19) is the unique enzyme able to convert starch and related sugars into cyclodextrins via cyclization reaction. These compounds can form inclusion complexes with hydrophobic molecules, becoming important for application in the food, pharmaceutical, agricultural, chemical and cosmetics industries. A new microorganism producing the CGTase was found among strains isolated from soil and identified as Stenotrophomonas maltophilia. The enzyme produced by this strain was purified by four steps: starch affinity precipitation, ultrafiltration, ion exchange chromatography and hydrophobic interaction chromatography. The CGTase thus obtaining specific activity 200,000 U.mg-1 and 2500-fold purification. With a single band, the molecular weight of the purified enzyme was estimated in 70kDa by SDS-PAGE. The optimum temperature for enzyme activity was 60ºC, whereas the enzyme activity remained almost stable between pH 6 to 10, indicating its alkalotolerant nature. Km e Vmax for the pure enzyme were 2.5 g/mL and 12.5 U/mg protein, respectively, using soluble starch as substrate.

A ciclodextrina glicosiltransferase (EC 2.4.1.19) é a única enzima capaz de converter amido e açúcares relacionados em ciclodextrinas através de reação de ciclização. Estes compostos podem formar complexos de inclusão com moléculas hidrofóbicas, tornando-se importante para aplicação nas indústrias alimentícias, farmacêuticas, agrícolas, químicas e de cosméticos. Um novo microorganismo produtor de CGTase foi encontrado entre bactérias isoladas do solo e foi identificado como Stenotrophomonas maltophilia. A enzima produzida por este microrganismo foi purificada em quatro etapas: precipitação por afinidade com amido, ultrafiltração, cromatografia de troca iônica e cromatografia de interação hidrofóbica. A CGTase assim purificada obteve, aproximadamente, atividade específica de 200.000 U/mg e fator de purificação de 2500. Com uma única banda, o peso molecular da enzima purificada foi estimado em 70kDa por SDS-PAGE. A temperatura ótima para atividade da enzima foi de 60 º C, enquanto que a atividade enzimática permaneceu praticamente estável entre pH 6 e 10, indicando natureza alcalotolerante. Km e Vmax para a enzima pura foram de 2,5 g/mL e 12,5 U/mg de proteína, respectivamente, usando amido solúvel como substrato. / Cyclodextrin glycosyltransferase (EC 2.4.1.19) is the unique enzyme able to convert starch and related sugars into cyclodextrins via cyclization reaction. These compounds can form inclusion complexes with hydrophobic molecules, becoming important for application in the food, pharmaceutical, agricultural, chemical and cosmetics industries. A new microorganism producing the CGTase was found among strains isolated from soil and identified as Stenotrophomonas maltophilia. The enzyme produced by this strain was purified by four steps: starch affinity precipitation, ultrafiltration, ion exchange chromatography and hydrophobic interaction chromatography. The CGTase thus obtaining specific activity 200,000 U.mg-1 and 2500-fold purification. With a single band, the molecular weight of the purified enzyme was estimated in 70kDa by SDS-PAGE. The optimum temperature for enzyme activity was 60ºC, whereas the enzyme activity remained almost stable between pH 6 to 10, indicating its alkalotolerant nature. Km e Vmax for the pure enzyme were 2.5 g/mL and 12.5 U/mg protein, respectively, using soluble starch as substrate.