Óleos essenciais (OEs) constituem misturas complexas de várias moléculas voláteis hidrofóbicas produzidas pelo metabolismo secundário de plantas. Eles são empregados em diversos setores industriais, como por exemplo, o farmacêutico, alimentício, cosmético, agricultura e pecuária, em virtude de suas comprovadas ações bactericida, virucida, fungicida, antiparasitária, inseticida, analgésica, sedativa, anti-inflamatória, espasmolitica e anestésica local. Também têm sido utilizados na proteção de alimentos (como antioxidantes e conservantes), e incorporados em embalagens ativas. Os OEs podem apresentar problemas de instabilidade quando expostos ao calor, umidade, oxigênio e luminosidade. A reduzida solubilidade em água e sua elevada volatilidade são outras limitações para seu uso. A microencapsulação e nanoencapsulação dos OEs são estratégias viáveis e eficientes à proteção e modulação da liberação dos compostos bioativos, promovendo o aumento da estabilidade físico-química, proteção contra fatores ambientais, redução da volatilidade, aumento da solubilidade, biodisponibilidade, atividade biológica, redução da toxicidade, entre outros. A encapsulação em carreadores lipídicos micro e nanoestruturados tem recebido significativa atenção nos setores farmacêutico e alimentício, em face de várias vantagens, como baixa toxicidade, facilidade de escalonamento, baixo custo de produção e capacidade de encapsular compostos hidrofílicos e lipofílicos. Este trabalho teve como objetivo estudar a formação e secagem de sistemas lipídicos micro e/ou nanoestruturados contendo óleo essencial de Lippia sidoides, empregando diferentes processos tecnológicos e avaliar a influência destes nas propriedades apresentadas pelo produto líquido e seco obtido (propriedades físico-químicas, estabilidade, atividade antimicrobiana e retenção do timol, composto ativo majoritário no OE). Os resultados mostraram que a composição das formulações, as condições e o processo de secagem tiveram efeitos significativos nas propriedades físico-químicas e na estabilidade do produto, além de influenciarem também a retenção de timol. Este trabalho permitiu obter informações relevantes sobre os processos de secagem das formulações lipídicas por spray drying e liofilização e também sobre as características apresentadas pelos pós obtidos / Essential oils (EOs) are complex mixtures of various volatile molecules (hydrophobic) produced by the plants secondary metabolism. Essential oils have high importance in various industrial sectors, such as pharmaceutical, food, cosmetic, health, agriculture and livestock; mainly due to its proved biological activity as bactericidal, virucidal, fungicidal, antiparasitic, insecticidal, analgesic, sedative, anti-inflammatory, spasmolytic and local anesthetic activities. Essential oils have also been used in food protection (as antioxidants and preservatives), and embedded in active food packaging. It is also characteristic of EOs present problems of instability when exposed to heat, moisture, oxygen and light. The reduced water solubility and high volatility are another limitation for the use of EOs. The micro and nanoencapsulation technologies of EOs arises as a viable and effective solution, increasing the product physicochemical stability, furnishing protection against environmental factors, reducing volatility, modulate the release, increasing bioavailability, reducing toxicity, among others. Encapsulation in lipid carriers has received significant attention in the pharmaceutical and food sectors, mainly due to the several attributed advantages such as low toxicity, capability to encapsulate hydrophilic and lipophilic compounds, low production costs and easy scale up. The objective of this work was to study the formation and drying of micro and/or nanostructured lipid systems loaded with essential oil of Lippia sidoides using different technological processes and to evaluate their influence on the properties presented by the liquid and dry product obtained (physicochemical properties, stability, antimicrobial activity and retention of thymol, major active compound in EO). The results showed that the composition of the formulations, the conditions and the drying process had significant effects on the physicochemical properties and the stability of the product, besides also influencing the retention of thymol. This work allowed to obtain relevant information on the drying processes of the lipid formulations by spray and freeze drying and also on the characteristics presented by the obtained powders

O câncer de bexiga (CB) destaca-se como o segundo tipo de doença mais comum do trato geniturinário e o décimo com maior incidência no Brasil, sendo responsável por cerca de 4020 óbitos por ano. Os dados refletem a baixa eficácia dos tratamentos disponíveis. Assim, novas moléculas e sistemas de liberação estão sendo investigados para terapia intravesical do CB. Nesta linha, as oleorresinas de Copaifera e compostos fenólicos como a curcumina (CM) e demetoxicurcumina (DCM) presentes no extrato de Curcuma longa, têm sido alvo de pesquisas por apresentarem propriedades antitumoral, antiproliferativa e proapoptótica. Contudo, a administração desses compostos em sua forma livre torna-se inviável devido à sua alta lipossolubilidade e instabilidade. Dessa forma, o uso de oleorresina de Copaifera duckei (O-Cd) no preparo de carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) para a encapsulação do extrato de C. longa (ECL) poderia ser uma estratégia terapêutica eficaz, além de transpor algumas barreiras da terapia intravesical como a baixa permeação de moléculas no urotélio e seu baixo tempo de residência na bexiga. Assim, os objetivos do presente estudo foram preparar e caracterizar CLN (com O-Cd) e CLN imperfeito (sem O-Cd, CLNimp) para a encapsulação de ECL, e avaliar a citotoxicidade desses sistemas carreadores em células de CB. Os CLN e CLNimp, preparados pelo método de emulsão à quente e sonicação, foram caracterizados quanto ao seu diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), cristalinidade, eficiência de encapsulação (EE) por CLAE, capacidade de encapsulação (CE), e morfologia. Além disso, avaliou-se a citotoxicidade dos CLNs com e sem ECL em células RT4 e foram conduzidos estudos de uptake celular. Obteve-se carreadores com diâmetro ao redor de 200 nm, baixo PdI (?0,3) e PZ negativo (~-20 mV). O ECL foi caracterizado e quantificado por CLAE, sendo verificado uma pureza de 97,90% para CM e 99,29% para DCM. Ambas moléculas foram encapsuladas nos dois CLNs com alta EE (~70%). A encapsulação do ECL não alterou de forma significativa as propriedades físicas dos CLNs. Os dois tipos de CLNs apresentaram baixo índice de recristalização (~60%), forma esférica e superfície lisa. Os CLN e CLNimp foram estáveis no período de 420 e 270 dias, respectivamente. Já os CLN-ECL e CLNimp-ECL foram estáveis por 90 dias. O IC50 dos CLN sem ECL (0,019x1012 partículas/mL) foi menor que o IC50 dos CLNimp sem ECL (>0,061x1012 partículas/mL). O encapsulamento do ECL pelos CLNs não alterou significativamente seu IC50 nos períodos de incubação avaliados. Já o encapsulamento do ECL pelos CLNimp diminuiu o IC50 (19,15 ?g/mL) (0,047x1012 partículas/mL) em relação ao CLNimp vazio. Observou-se maior uptake celular dos carreadores com ECL em relação ao ECL livre. Além disso, foi observada fragmentação do núcleo das células que internalizaram CLN-ECL. As interessantes propriedades físicas e biológicas apresentadas pelos sistemas CLN vazio e CLNimp-ECL indicam seu potencial terapêutico e os tornam promissores para futura terapia do câncer de bexiga. / Bladder cancer (BC) stands out as the second most common genitourinary disease type and the tenth one with the highest incidence in Brazil, being responsible for about 4020 deaths per year. The data reflect the low efficacy of the available treatments. Thus, new molecules and release systems are being investigated for intravesical BC therapy. In this line, Copaifera oleoresins and phenolic compounds such as curcumin (CM) and demethoxycurcumin (DCM) present in Curcuma longa extract, have been the subject of research because they have antitumor, antiproliferative and proapoptotic properties. However, administration of these compounds in their free form becomes infeasible due to their high liposolubility and instability. Therefore, the use of Copaifera duckei oleoresin (Cd-O) in the preparation of nanostructured lipid carriers (NLC) for the encapsulation of C. longa extract (CLE) could be an effective therapeutic strategy, in addition to transposing some barriers of intravesical therapy such as the low permeation of molecules in the urothelium and its low residence time in the bladder. Thus, the aims of the present study were to prepare and characterize NLC (with Cd-O) and imperfect NLC (without Cd-O, NLCimp) for the encapsulation of CLE, and to evaluate the cytotoxicity of these carrier systems in BC cells. The NLC and NLCimp, prepared by the hot emulsion and sonication method, were characterized by their diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), crystallinity, encapsulation efficiency (EE) by HPLC, encapsulation capacity (EC) and morphology. In addition, the cytotoxicity of NLCs with and without CLE was evaluated in RT4 cells and cell uptake studies were conducted. Carriers with diameter about 200 nm, low PdI (<0.3) and negative ZP (~-20 mV) were obtained. ECL was characterized and quantified by HPLC with a purity of 97.90% for CM and 99.29% for DCM. Both molecules were encapsulated in the two NLCs with high EE (~70%). The encapsulation of CLE did not significantly alter the physical properties of NLCs. Both NLCs presented low recrystallization index (~60%), spherical shape and smooth surface. The NLC and NLCimp were stable over 420 and 270 days, respectively. On the other hand, NLC-CLE and NLCimp-CLE were stable for 90 days. The IC50 of NLC without CLE (0.019x1012 particles/mL) was lower than the IC50 of NLCimp without CLE (> 0.061x1012 particles/mL). The encapsulation of CLE by NLCs did not significantly alter its IC50 in the incubation periods evaluated. The encapsulation of CLE by the NLCimp decreased its IC50 (19.15 ?g/mL) (0.047x1012 particles/mL) in relation to the empty CLNimp. It was observed higher cellular uptake of the carriers with CLE in relation to free CLE. In addition, fragmentation of the nucleus of the cells that internalized NLC-CLE was observed. The interesting physical and biological properties presented by empty NLC and NLCimp-CLE systems indicate their therapeutic potential and make them promising for future bladder cancer therapy

Lipossomos são vesículas microscópicas compostas de uma ou mais membranas lipídicas envolvendo um compartimento aquoso, e podem ser constituídos de moléculas naturais ou sintéticas, como o brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB), um composto de amônia quaternário. Este trabalho mostra: 1) susceptibilidade de quatro espécies bacterianas à ação bactericida de DODAB; 2) verificação da ação antifúngica de DODAB; 3) solubilização de duas drogas antifúngicas (anfotericina B e miconazol) nos lipossomos de DODAB; 4) verificação da eficiência das drogas incorporadas aos lipossomos, como agentes antifúngicos. A susceptibilidade das espécies ao DODAB foi avaliada através de curvas de viabilidade celular para 2,5 x 107 UFC/mL. A bactéria mais resistente foi Escherichia coli, seguida de S. Typhimurium, P. aeruginosa, e S. aureus. Foi demonstrada uma correlação entre a troca de carga de superfície das bactérias e a morte celular. A ação antifúngica do DODAB foi avaliada para Candida albicans através de curvas de viabilidade celular. DODAB é fungistático (1 mM), e bactericida (10-50 &#181;M). Formulações lipossomais de DODAB com anfotericina B ou miconazol mostraram ação fungicida equivalente àquela das drogas sozinhas, em seus melhores solventes. A fase lipossomal de DODAB compete com a membrana da célula fúngica pela anfotericina B, conforme verificado pelo efeito de concentração de DODAB. A 1 mM de DODAB, a fase lipossomal ganha a competição na solubilização da droga para as membranas das células fúngicas e a droga não é entregue para as células. Contudo, a 0,1 mM de DODAB, as membranas ganham a competição e a droga é entregue. / Liposomes are microscopic vesicles composed by one or more lipid membranes surrounding an aqueous compartment. Some synthetic amphiphilic molecules, such as dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB), a quaternary ammonium compound also assemble as vesicles. This work is divided in four parts: 1) susceptibility of four bacterial species to the bactericidal DODAB action; 2) characterization of DODAB\'s antifungal action; 3) solubilization of two hydrophobic antifungal drugs (amphotericin B and miconazole) in DODAB liposomes; 4) determination of efficiency for the liposomal drugs. The susceptibility of four species of bacteria was determined from cell viability in the presence of DODAB at 2.5 x 107 CFU/mL. The less susceptible specie is Escherichia coli, followed by S. Typhimurium, P. aeruginosa and S. aureus. There is a relationship between cell surface charge and viability. Negatively charged cells remain alive whereas positively charged cells die. The antifungal action of DODAB towards Candida albicans was evaluated from the determination of cell viability as a function of DODAB concentration. DODAB is fungistatic at 1 mM concentration, and bactericidal at tenths of micromolar (10-50 &#181;M). Liposomal amphotericin B or miconazole present fungicidal action similar to that of the drugs when solubilized in their best solvents. DODAB at 1 mM competes with the fungal cell membrane for amphotericin B solubilization. At 1 mM of DODAB, the liposomal phase wins the competition for drug solubilization and the drug is not delivered to the cell. However, at 0.1 mM of DODAB, the cell membrane wins and the drug is delivered.

O uso de agentes químicos coadjuvantes da higienização bucal pode ser necessário para o controle da microbiota cariogênica de indivíduos com alto risco e atividade da doença cárie. Atualmente o agente antimicrobiano mais recomendado é o digluconato de clorexidina (CHX) devido ao seu amplo espectro de ação e efeito residual. Contudo, quando utilizado por longos períodos, este agente químico apresenta efeitos colaterais. Neste contexto, os polifenóis naturais, como a Epigalocatequina3galato (EGCG), derivada do chá verde, vêm sendo propostos como alternativa aos agentes antimicrobianos sintéticos. Entretanto, os polifenóis não apresentam estabilidade ao longo do tempo, podendo se oxidar rapidamente. Desta forma, o encapsulamento da EGCG em nanopartículas poderia aumentar a sua biodisponibilidade e estabilidade física e química, manter o efeito deste polifenol no tecido alvo e potencializar sua eficácia farmacológica. Assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar sistemas de encapsulamento de EGCG e avaliar, in vitro, sua atividade antimicrobiana frente a microorganismos cariogênicos. Inicialmente, foram preparadas nanopartículas poliméricas (NPP) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN), que foram caracterizados e avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana in vitro frente aos microorganismos Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus casei. Após a análise dos resultados microbiológicos, o CLN foi selecionado para o encapsulamento da EGCG (CLNEGCG), por apresentar atividade antimicrobiana frente à todos os microorganismos avaliados. O CLNEGCG foi preparado pelo método de emulsão e sonicação e caracterizado quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), eficiência de encapsulamento (EE), cristalinidade, capacidade de mucoadesão e morfologia. A atividade antimicrobiana in vitro da EGCG livre e encapsulada foi avaliada por meio da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 228nm, 0,216 e 36,53mV, respectivamente, sendo que o encapsulamento da EGCG não alterou significativamente estes parâmetros. O CLN apresentou forma esférica, estabilidade por 330 dias e propriedade mucoadesiva devido a presença de quitosana na superfície do CLN. Além disso, a quitosana favoreceu o encapsulamento da EGCG obtendose uma EE de ~96%. As concentrações inibitórias e bactericidas mínimas do CLNEGCG (33,75 a 67,5 &micro;g/mL) foram menores do que as verificadas para a EGCG livre (250 a 2.000 &micro;g/mL), comprovando o aumento do potencial antimicrobiano com o encapsulamento da EGCG em nanocarreadores híbridos. De acordo com esses resultados, o CLNEGCG, desenvolvido no presente trabalho, constitui um sistema com potencial para o uso tópico bucal, pois além de ser estável e apresentar propriedade de mucoadesão e morfologia adequada, apresentaram alta atividade antimicrobiana frente aos principais microorganismos envolvidos no processo carioso. / The use of oral hygiene adjuvants may be necessary to control the cariogenic microbiota of individuals with high risk and caries disease activity. Currently the most recommended antimicrobial agent is chlorhexidine digluconate (CHX) because of its broad spectrum of action and residual effect. However, this chemical has side effects. In this context, as an Epigallocatechin3gallate (EGCG), a derivative of green tea, as an alternative to synthetic antimicrobial agents. However, there is no stability over time and can oxidize rapidly. Thus, the encapsulation of EGCG in nanoparticles can increase their bioavailability and physical and chemical stability, maintain the effect of this polyphenol on the target tissue and potentiate its pharmacological efficacy. Thus, the present study aimed to develop and characterize EGCG encapsulation systems and to evaluate, in vitro, its antimicrobial activity against cariogenic microorganisms. Initially, polymer nanoparticles (NPP) and nanostructured lipid carriers (CLN) were prepared and evaluated for their in vitro antimicrobial activity against Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus and Lactobacillus casei microorganisms. After the analysis of the microbiological results, the CLN was selected for the encapsulation of EGCG (CLNEGCG), due to its higher antimicrobial activity. The CLNEGCG was developed by emulsion and sonication method and was characterized in relation to diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential (PZ), encapsulation efficiency (EE), crystallinity, mucoadhesion capacity and morphology. The in vitro antimicrobial activity of EGCG and its ability to evaluate minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). The diameter, PdI and PZ of the CLNs were 228nm, 0.216 and 36.53mV, respectively, and the EGCG encapsulation did not significantly alter these parameters. The CLN showed a spherical structure, stability for 330 days and a mucoadhesive property due to a presence of chitosan on the CLN surface. In addition, a chitosan favored EGCG encapsulation resulting in an EE of ~ 96%. The minimum inhibitory and bactericidal concentrations of CLGEGCG (33.75 to 67.5 &micro;g / mL) were lower than those for free EGCG (250 to 2,000 &micro;g / mL), with increased antimicrobial potential with EGCG encapsulation in hybrid nanocarriers. According to the results, the CLNEGCG, developed in the present study, constitutes a system with potential for oral topical use, besides being stable and possessing mucoadhesion properties, presented high antimicrobial activity against the main microorganisms involved in the carious process.

O uso de agentes químicos coadjuvantes da higienização bucal pode ser necessário para o controle da microbiota cariogênica de indivíduos com alto risco e atividade da doença cárie. Atualmente o agente antimicrobiano mais recomendado é o digluconato de clorexidina (CHX) devido ao seu amplo espectro de ação e efeito residual. Contudo, quando utilizado por longos períodos, este agente químico apresenta efeitos colaterais. Neste contexto, os polifenóis naturais, como a Epigalocatequina3galato (EGCG), derivada do chá verde, vêm sendo propostos como alternativa aos agentes antimicrobianos sintéticos. Entretanto, os polifenóis não apresentam estabilidade ao longo do tempo, podendo se oxidar rapidamente. Desta forma, o encapsulamento da EGCG em nanopartículas poderia aumentar a sua biodisponibilidade e estabilidade física e química, manter o efeito deste polifenol no tecido alvo e potencializar sua eficácia farmacológica. Assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar sistemas de encapsulamento de EGCG e avaliar, in vitro, sua atividade antimicrobiana frente a microorganismos cariogênicos. Inicialmente, foram preparadas nanopartículas poliméricas (NPP) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN), que foram caracterizados e avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana in vitro frente aos microorganismos Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus casei. Após a análise dos resultados microbiológicos, o CLN foi selecionado para o encapsulamento da EGCG (CLNEGCG), por apresentar atividade antimicrobiana frente à todos os microorganismos avaliados. O CLNEGCG foi preparado pelo método de emulsão e sonicação e caracterizado quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), eficiência de encapsulamento (EE), cristalinidade, capacidade de mucoadesão e morfologia. A atividade antimicrobiana in vitro da EGCG livre e encapsulada foi avaliada por meio da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 228nm, 0,216 e 36,53mV, respectivamente, sendo que o encapsulamento da EGCG não alterou significativamente estes parâmetros. O CLN apresentou forma esférica, estabilidade por 330 dias e propriedade mucoadesiva devido a presença de quitosana na superfície do CLN. Além disso, a quitosana favoreceu o encapsulamento da EGCG obtendose uma EE de ~96%. As concentrações inibitórias e bactericidas mínimas do CLNEGCG (33,75 a 67,5 &micro;g/mL) foram menores do que as verificadas para a EGCG livre (250 a 2.000 &micro;g/mL), comprovando o aumento do potencial antimicrobiano com o encapsulamento da EGCG em nanocarreadores híbridos. De acordo com esses resultados, o CLNEGCG, desenvolvido no presente trabalho, constitui um sistema com potencial para o uso tópico bucal, pois além de ser estável e apresentar propriedade de mucoadesão e morfologia adequada, apresentaram alta atividade antimicrobiana frente aos principais microorganismos envolvidos no processo carioso. / The use of oral hygiene adjuvants may be necessary to control the cariogenic microbiota of individuals with high risk and caries disease activity. Currently the most recommended antimicrobial agent is chlorhexidine digluconate (CHX) because of its broad spectrum of action and residual effect. However, this chemical has side effects. In this context, as an Epigallocatechin3gallate (EGCG), a derivative of green tea, as an alternative to synthetic antimicrobial agents. However, there is no stability over time and can oxidize rapidly. Thus, the encapsulation of EGCG in nanoparticles can increase their bioavailability and physical and chemical stability, maintain the effect of this polyphenol on the target tissue and potentiate its pharmacological efficacy. Thus, the present study aimed to develop and characterize EGCG encapsulation systems and to evaluate, in vitro, its antimicrobial activity against cariogenic microorganisms. Initially, polymer nanoparticles (NPP) and nanostructured lipid carriers (CLN) were prepared and evaluated for their in vitro antimicrobial activity against Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus and Lactobacillus casei microorganisms. After the analysis of the microbiological results, the CLN was selected for the encapsulation of EGCG (CLNEGCG), due to its higher antimicrobial activity. The CLNEGCG was developed by emulsion and sonication method and was characterized in relation to diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential (PZ), encapsulation efficiency (EE), crystallinity, mucoadhesion capacity and morphology. The in vitro antimicrobial activity of EGCG and its ability to evaluate minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). The diameter, PdI and PZ of the CLNs were 228nm, 0.216 and 36.53mV, respectively, and the EGCG encapsulation did not significantly alter these parameters. The CLN showed a spherical structure, stability for 330 days and a mucoadhesive property due to a presence of chitosan on the CLN surface. In addition, a chitosan favored EGCG encapsulation resulting in an EE of ~ 96%. The minimum inhibitory and bactericidal concentrations of CLGEGCG (33.75 to 67.5 &micro;g / mL) were lower than those for free EGCG (250 to 2,000 &micro;g / mL), with increased antimicrobial potential with EGCG encapsulation in hybrid nanocarriers. According to the results, the CLNEGCG, developed in the present study, constitutes a system with potential for oral topical use, besides being stable and possessing mucoadhesion properties, presented high antimicrobial activity against the main microorganisms involved in the carious process.

Orientador: Prof. Dr. Anderson Orzari Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2017. / Devido ao potencial de aplicação do Dióxido de Titânio (TiO2), neste trabalho foi sintetizado partículas ocas de TiO2 a partir do método solvotermal assistido por micro-ondas, alterando-se parâmetros como tempo e temperatura durante da síntese. Obteve-se partículas ocas de TiO2, cristalinas e polimorfas, formadas por diferentes porcentagens das fases cristalográficas anatase e bruquita. Foi realizado um estudo avaliando-se a possibilidade de empregar partículas ocas de TiO2 como sistemas carreadores de fármacos, como por exemplo, o fármaco fotossensibilizador hipericina. Foram realizados estudos de fotodegradação de membranas lipídicas e os resultados mostraram que o sistema formado pelo fármaco e as partículas ocas de TiO2 apresentaram melhor desempenho que o fármaco puro bem como a outros tipos de TiO2, amorfo e comercial. Os resultados obtidos demonstram uma grande possibilidade de aplicação das partículas ocas para aplicação como carreador de fármacos, notadamente fármacos fotossensibilizadores aplicados na Terapia Fotodinâmica. / Due to the potential for the application of Titanium Dioxide (TiO2), in this work, hollow TiO2 particles were synthesized by using the microwave-assisted solvotermal method, where experimentals parameters such as time and temperature during the synthesis, were studied. Hollow particles TiO2, crystalline and polymorphous were formed with anatase and bruquita crystallographic phases in different percentages were obtained. A study was carried out evaluating the possibility of using hollow TiO2 particles as drug carrier¿s systems, such as the hypericin photosensitizing drug and in photodegradation of dyes. Photodegradation studies of lipid membranes were performed and the results showed that the system formed by the drug and the hollow TiO2 particles presented better performance than the pure drug as well as other types of TiO2, sample amorphous and commercial. The results obtained demonstrate a great possibility of application of the hollow particles as carrier of drugs, notably photosensitizing drugs applied in Photodynamic Therapy.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-02-14T16:45:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Hélio Venâncio Gomes - 2015.pdf: 2182325 bytes, checksum: 05a2adca44bd1d62895d3e1db48e449c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-15T09:31:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Hélio Venâncio Gomes - 2015.pdf: 2182325 bytes, checksum: 05a2adca44bd1d62895d3e1db48e449c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T09:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Hélio Venâncio Gomes - 2015.pdf: 2182325 bytes, checksum: 05a2adca44bd1d62895d3e1db48e449c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Topotecan (TPT) is a potent cytotoxic agent used in the treatment of various tumors, and studies have reported its effectiveness in the treatment of melanoma. Local treatment of melanoma with TPT appears to be a viable alternative since conventional treatments result in scarring, pain, inflammation and possible recurrence. However, the permeation of hydrophilic drugs such as TPT, is quite difficult. The encapsulation of the drug into nanostructured lipid carriers (NLC) may facilitate TPT permeation to deeper skin layers. Therefore, the final formulation shall provide appropriate viscosity for easy application and remain in the desired location. Thus, the objective was to incorporate the CLN-TPT in hydrogels hydroxyethyl cellulose (NLC-TPT-HEC) and chitosan (NLC-TPT-QUIT) and evaluate the skin permeation of the merged formulations or not in gels. NLC were incorporated into the hydrogels and were characterized as mean diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential, drug recovery (REC%) and encapsulation efficiency (EE%). The release profiles and in vitro permeation studies were carried out in Franz-type diffusion cells using synthetic membrane and porcine ear skin, respectively. To quantify the TPT, high-performance liquid chromatography (HPLC) was used and a method for its extraction and quantitation in different skin layers was developed. The NLC-TPT-HEC and NLC-TPT-QUIT obtained respectively mean diameters of 117.8 nm and 183.2 nm; PdI of 0.32 and 0.33 and zeta potential -12,0mV and 75,0mV. Approximately 60% of TPT was recovered at the end of the preparation of formulations and EE% remained higher than 85% after the incorporation of the particles in the gels. The NLCTPT-HEC and NLC-TPT-QUIT demonstrated a significantly lower drug release (p <0.05) than the drug incorporated in the hydrogel and in NLC aqueous dispersion, demonstrating a potentiation in controlling the release of TPT. The NLC-TPT formulations CLN-TPT-HEC and CLN-TPT-QUIT increased respectively 1.93, 2.37 and 2.06 times the permeation of the drug into the deeper layers of the skin, compared to unloaded drug in same formulations. The NLCTPT-HEC / QUIT showed a lower permeation of the drug into the deeper skin layers when compared with the CLN-TPT dispersed in water. The controlled release resulted in a lower amount of drug available for permeation. Thus, the formulations allow control of permeation through the control of the drug release, which can meet different needs. The gel QUIT, for example, decreased the amount of drug retained in the EC and increases the amount of TPT permeated to the deeper layers. The developed formulations have potential use for topical treatment of melanoma. / O topotecano (TPT) é um potente agente citotóxico utilizado no tratamento de diversos tumores, e estudos têm relatado a sua eficácia no tratamento de melanoma. O tratamento local de melanoma com TPT parece ser uma alternativa viável, visto que os tratamentos convencionais resultam em cicatrizes desagradáveis, dor, inflamação e possíveis recidivas. Entretanto, a permeação de fármacos hidrofílicos, como o TPT, é bastante difícil. A encapsulação deste fármaco em carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) poderá facilitar a permeação do TPT para as camadas mais profundas da pele. Para tanto, a formulação final deve apresentar viscosidade adequada para facilitar a aplicação e manter-se no local desejado. Desta forma, o objetivo do trabalho foi incorporar os CLN-TPT em hidrogéis de hidroxietilcelulose (CLN-TPT-HEC) e quitosana (CLN-TPT-QUIT) e avaliar a permeação cutânea do TPT a partir das diferentes formulações. Os CLN incorporados nos hidrogéis foram caracterizados quanto ao diâmetro médio, índice de polidispersividade (PdI), potencial zeta, recuperação (REC%) e eficiência de encapsulação (EE%). Os perfis de liberação e permeação in vitro foram determinados utilizando células de difusão tipo Franz, utilizando membrana sintética e pele de orelha suína, respectivamente. Para a quantificação do TPT utilizou-se metodologia desenvolvida e validada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e um método para a sua extração das camadas da pele foi desenvolvido. Os CLN-TPT-HEC e CLNTPT-QUIT apresentaram, respectivamente, diâmetros médios de 117,8 nm e 183,2 nm; PdI de 0,32 e 0,33 e potencial zeta -12,0mV e 75,9mV. Aproximadamente 60% do TPT foi recuperado ao final do preparo das formulações e a EE% manteve-se maior que 85% após a incorporação das partículas nos géis. Os CLN-TPT-HEC e CLN-TPT-QUIT demonstraram uma liberação significativamente menor (p<0,05) do que do fármaco incorporado nos hidrogéis e nos CLN em dispersão aquosa, demonstrando uma potencialização no controle da liberação do TPT, quando os CLN estão dispersos nos hidrogéis. As formulações CLN-TPT, CLN-TPT-HEC e CLN-TPT-QUIT aumentaram respectivamente 1,93, 2,37 e 2,06 vezes a permeação do fármaco para as camadas mais profundas da pele, em relação ao fármaco não encapsulado (nas mesmas formulações). Os CLN-TPT-HEC/QUT demonstraram menor permeação do fármaco para as camadas mais profundas da pele quando comparado com o CLN-TPT disperso em água. O controle da liberação resultou em uma quantidade menor de fármaco disponível para permeação. Desta forma, as formulações permitiram o controle da permeação através do controle da liberação do fármaco, podendo atender a diferentes necessidades. O gel de QUIT, por exemplo, diminuiu a quantidade de fármaco retido no EC e aumentou a quantidade de TPT permeado para as camadas mais profundas. As formulações desenvolvidas têm potencial de utilização para tratamento tópico do melanoma.

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Therefore, the aim of this study was to develop and characterize nanostructured lipid carriers (NLC) containing TAC and CLO and NLC coated or not with chitosan oligosaccharide (CO), in order to increase the skin permeation and retention of drugs. NLCs were prepared by the dilution of the microemulsion and were subsequently coated with OQ. The carriers obtained contained both drugs or TAC or CLO separately. The formulations obtained were evaluated for average diameter and polydispersity index (PDI), zeta potential, drug recovery (DR), encapsulation efficiency (EE) and drug loading (DL). The drug penetration from the NLC was assessed in pig ear skin in Franz cells. Co-encapsulated NLCs showed an average diameter of 143.3 nm and PdI of 0.264. The particles showed negative zeta potential of about -40 mV. After coating with OQ, NLCs showed a significant increase in diameter (311.9 nm) (p <0.05) and positive zeta potential (24,4mV) due to the adsorption of CO on the surface of the NLC. Co-encapsulation of the drug was effective, EE was greater than 90% for both TAC and CLO. In studies of electron paramagnetic resonance (EPR) it was observed that the drugs slightly modified the dynamics of lipids in NLC on the surface of the matrix (5-DSA). There was a significant increase in the 2A// parameter, the TAC+CLO-NLC (47,1G) compared to NLCs with no drug (45,6G). When the samples were coated with CO, the lipid dynamic modified considerably. The 2A// values increased from 45.5 to 50.1 in the NLC and 46.5 to 50.7 in the TAC+CLO-NLC. The CO probably forms a frame around the nanocarriers which significantly reduces the lipids mobility. The encapsulation of the drugs increased penetration of both TAC and CLO to the skin layers when compared to non-encapsulated drugs. The NLC coated increased the amount of TAC retained in the deeper layers of the skin (approximately 1.8 times more drug). For the CLO, the coating favored retention in the EC (1.7 fold) and on the remaining skin (3 times more drug) as compared to uncoated particles. When co-encapsulated with TAC and CLO, TAC’s penetration was superior compared with the particle containing only TAC. Thus, this strategy has shown to be promising to increase TAC’s skin penetration , which is a drug that hardly passes through the SC and promote greater retention of CLO in the upper layers of the skin. The results suggest that the co-encapsulated system is a potential formulation for skin drug delivery of the drugs. / O uso de medicamentos tópicos, como o propionato de clobetasol (CLO) e o tacrolimus (TAC), são o principal tratamento para doenças inflamatórias da pele incluindo o lúpus eritematoso discóide (LED). O LED é uma doença crônica que acomete a pele e pode ter seu tratamento melhorado com o uso simultâneo desses fármacos. Entretanto, essa condição é difícil de ser tratada topicamente devido ao espessamento do estrato córneo (EC). Novas formulações como nanopartículas lipídicas e a utilização de promotores da permeação, podem melhorar a penetração de fármacos na pele e aprimorar o tratamento de diferentes patologias tópicas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) contendo TAC e CLO revestidos ou não com oligossacarídeo de quitosana (OQ), visando aumentar a permeação e retenção cutânea dos fármacos. Os CLN foram preparados pelo método de diluição da microemulsão e posteriormente foram revestidos com OQ. Foram obtidos carreadores contendo ambos os fármacos e carreadores contendo TAC ou CLO separadamente. As formulações obtidas foram avaliadas quanto ao diâmetro médio, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta, recuperação do fármaco (REC%), eficiência de encapsulação (EE%) e carga de fármaco (CF%). A penetração dos fármacos a partir dos CLN foi avaliada em pele de orelha de porco em células de Franz. Os CLN com dupla encapsulação apresentaram diâmetro médio e PdI de 143,3 nm e 0,264, respectivamente. As partículas apresentaram potencial zeta negativo de aproximadamente -40 mV. Após o revestimento com OQ, os CLN apresentaram aumento significativo de diâmetro (311,9 nm) (p<0,05) e potencial zeta positivo (24,4mV), devido a adsorção de OQ na superfície dos CLN. A co-encapsulação dos fármacos mostrou-se eficiente, sendo que a EE% foi maior que 90% tanto para o TAC quanto para o CLO nas formulações obtidas. Nos estudos de Ressonância paramagnética eletrônica (RPE) foi possível observar que os fármacos modificaram um pouco a dinâmica dos lipídios do CLN na superfície da matriz (5-DSA). Observou-se um aumento significativo do parâmetro 2A//, das CLN-TAC+CLO (47,1G) em comparação com os CLN sem fármaco (45,6G). Quando as amostras foram revestidas com OQ a dinâmica dos lipídios modificou consideravelmente. Os valores de 2A// aumentaram de 45,5 para 50,1 nos CLN e de 46,5 para 50,7 nos CLN-TAC+CLO. Ou seja, o OQ provavelmente forma uma estrutura em torno dos nanocarreadores que reduz significativamente a mobilidade dos lipídios. A encapsulação dos fármacos nas partículas aumentou tanto a penetração do TAC quanto do CLO nas camadas da pele quando comparado com os fármacos não encapsulados. O revestimento do CLN com OQ aumentou a quantidade de TAC retido nas camadas mais profundas da pele (aproximadamente 1,8 vezes mais fármaco). Para o CLO, o revestimento dos CLN favoreceu tanto a retenção no EC (1,7 vezes mais) quanto na pele remanescente (3 vezes mais fármaco) em comparação com as partículas sem revestimento. Ainda, quando os dois fármacos estavam combinados nos CLN, a penetração do TAC foi superior quando comparado com a partícula contendo apenas TAC. Sendo assim, esta estratégia mostrou-se promissora para aumentar a penetração cutânea de TAC, que é um fármaco que dificilmente atravessa o EC e promover maior retenção de CLO nas camadas superficiais da pele. Os resultados sugerem que estes sistemas com dupla encapsulação podem apresentar potenciais benefícios para o tratamento de patologias cutâneas como o LED.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Gomes Souza.pdf: 860880 bytes, checksum: 5c5b771771f0b473b0b9d87f7b7f456b (MD5) Previous issue date: 2010-10-29 / Topotecan (TPT), hydrophilic semisynthetic analogue of camptothecin, is a topoisomerase I inhibitor anticancer agent. Encapsulation of TPT in nanocarriers can protect him from inactivation on plasmatic pH and P-glycoprotein (P-gp) mediated resistance. In this study, solid lipid nanoparticles (SLN) were produced by three different methods: cold high pressure homogenization (CHPH), double emulsion prepare (DEMP) and microemulsion dilution (MMD). Derivative systems from NLS, nanostructured lipid carriers (NLC) were produced only by MMD. Temperature proved to be a limiting factor in producing nanoparticles loaded TPT and must be strictly controlled. Nanoparticles produced by MMD (SLN and NLC) presented best encapsulation efficiency, drug loading and particle size distribution. These particles presented 150 nm average diameter, 0.2 PdI and -45 mV average zeta potential. Despite the hydrophilic drugs encapsulation to be a hard work, lipid nanoparticles loaded TPT presented 6% drug loading and an encapsulation efficiency biggest then 95%. Encapsulation of TPT in lipid nanoparticles sustained drug release by 12 hours and protected the drug from degradation at pH 7,4 at 37°C. Drug nanoencapsulation also increased his citotoxicity on K562 leucemic cells at 2 and 24 hours. There weren t differences between NLC and SLN on release, citotoxicity and stability studies. Threalose was an efficient cryoprotector on lyophilization of SLN and NLC loaded TPT. Lyophilizates NLC and SLN with 15% of threalose stayed stable almost for 30 days. Nanostructured lipid carriers with high topotecan chloridrate loading obtained in this work presented potential to improve clinical efficacy associated with parenteral administration of this important citotoxic drug. / O cloridrato de topotecano (TPT), derivado semi-sintético hidrofílico da camptotecina, é um fármaco antineoplásico inibidor da topoisomerase I. A encapsulação do TPT em nanocarreadores pode protegê-lo da inativação no pH plasmático, além de contornar o problema da resistência celular mediada pela glicoproteína-P (P-gp). No presente trabalho foram produzidas nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo TPT por três técnicas diferentes: homogeneização sob alta pressão a frio (HAPF), preparo de emulsão múltipla (PEMM) e diluição de microemulsão (DMM). Sistemas derivados das NLS, os carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) foram produzidos apenas por DMM. A temperatura mostrou-se como fator limitante na produção de nanopartículas contendo TPT, devendo ser rigorosamente controlada. As nanopartículas (NLS e CLN) produzidas por DMM apresentaram melhor eficiência de encapsulação (EE%), distribuição de tamanho de partícula e carga de fármaco. Essas nanopartículas apresentaram tamanho médio em torno de 150 nm, PdI 0,2 e potencial zeta médio de -45 mV. Apesar da encapsulação de fármacos hidrofílicos em matrizes lipídicas ser tarefa difícil, as nanopartículas lipídicas contendo TPT apresentaram carga de fármaco em torno de 6% com EE% maior que 95%. A encapsulação do TPT em nanopartículas lipídicas prolongou sua liberação por 12 horas e protegeu o fármaco da degradação em pH 7,4 a 37°C. A nanoencapsulação do TPT também aumentou sua citotoxicidade em células leucêmicas K562 nos períodos de 2 e 24 horas. Não houve diferenças entre os CLN e as NLS nos estudos de liberação, citotoxicidade e estabilidade. A trealose foi um crioprotetor eficaz na liofilização dos CLN e das NLS contendo TPT. As NLS e os CLN liofilizados com 15% de trealose permaneceram estáveis por pelo menos 30 dias. Os carreadores lipídicos nanoestruturados e as nanopartículas lipídicas sólidas contendo topotecano obtidos no presente trabalho apresentam potencial para melhorar a resposta clínica associada à administração parenteral deste importante fármaco citotóxico.

O fruto da bocaiúva pertence à família Palmae, espécie Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd.Ex Martius abundante e nativa no Estado do Mato Grosso do Sul, Pará, São Paulo e Minas Gerais. O óleo da polpa da fruta constitui de alto teor de ácidos graxos insaturados, com uma predominância de ácido oleico, chegando a 60% de sua composição e o óleo da amêndoa da bocaiúva apresenta além do oleico, aproximadamente 40% o ácido láurico (13%) e ácido palmítico (12,6%). O óleo da polpa é rico em fenóis totais (2,69 g por 100g de amostra), carotenóides (55mg eq &#946;- caroteno/100g de amostra) e possui alta atividade ORAC (283,93 &#181;mol/g de amostra). Foram obtidos quatro novos sistemas nanoestruturados que estão apresentados a seguir com seus respectivos valores de potencial zeta e diâmetro médio: 1) carreador lipídico nanoestruturado contendo o óleo da polpa (-22,4 mV e 192,55 nm); 2) carreador lipídico nanoestruturado contendo o óleo da amêndoa (-23,95 mV e 227,75 nm); 3) nanopartículas poliméricas contendo o óleo da polpa (-47,5 mV e 127,70 nm) e 4) nanopartícula polimérica contendo o óleo da amêndoa da bocaiúva (-44,74 mV e 131,3 nm). O sistema nanoestruturado contendo o óleo de polpa de bocaiuva e o sistema contendo triglicérides de ácido cáprico e caprílico apresentaram a primeira concentração não-citotóxica igual a 0,098% (p/v). O sistema lipídico nanoestruturado contendo óleo de polpa de bocaiúva e os filtros químicos octocrileno e avobenzona revelou citotoxicidade maior quando comparado aos sistemas ipídicos nanoestruturados, isentos de filtros, conforme esperado. Os sistemas carreadores lipídicos nanoestruturados contendo o óleo da amêndoa e o óleo da polpa da bocaiuva quando adicionados na formulação base (FPS 14), em concentração de 20% p/p, apresentou aumento respectivamente de 92,8% e 35,7 % no FPS. Tais resultados demonstraram interação sinérgica entre a formulação fotoprotetora e o sistema lipídico nanoestruturado contendo o óleo de amêndoa. Dessa maneira, esse sistema carreador lipídico nanoestruturado, aditivado com os filtros químicos constitui inovação com aplicação industrial. A obtenção dos sistemas nanoestruturados proposto no presente projeto permitirá o desenvolvimento de uma nova plataforma nanotecnológica farmacêutica e cosmética contendo os óleos vegetais do fruto da bocaiúva, de maior segurança, eficácia e de elevado valor agregado. / Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Martius, known as bocaiuva is an oleaginous species of the family Arecaceae, a widely distributed palm in America. Pulp and almond oils were extracted by cold-pressed method. The oil from the pulp is rich in phenolics (2.69 g per 100 g of sample), carotenoids (beta-carotene 55 mg eq / 100g sample) and has high ORAC activity (283.93 umol/g of sample). Four new nanostructured systems were obtained which are shown below with their respective values zeta potential and average diameter: 1) nanostructured lipid carrier containing the pulp oil (-22.4 mV and 192.55 nm); 2) nanostructured lipid carrier containing the almond oil (-23.95 mV and 227,75nm); 3) polymeric nanoparticles containing the pulp oil (-47.5 mV and 127,70nm) and 4) polymeric nanoparticle containing the almond oil (-44.74 mV and 131.3 nm). The nanostructured system containing the bocaiuva pulp oil and the system containing oil and capric caprylic triglyceride presented the first non-cytotoxic concentration equal to 0.098% (w/v). The nanostructured lipid system containing bocaiuva pulp oil and chemical filters octocrylene and avobenzone showed a higher cytotoxicity when compared to the nanostructured lipid systems, free of filters. The nanostructured lipid carriers systems containing bocaiuva almond oil and pulp oil when added to the base formulation (SPF 14), in a concentration of 20% (w/w), increased respectively 92.8% and 35.7% the SPF. These results demonstrated a synergic interaction between the sunscreen formulation and nanostructured lipid system containing almond oil. Thus, the lipid carrier system nanostructured, spiked with the chemical filters is innovation with industrial application. The obtaining nanostructured systems proposed in the present design will allow the development of a new pharmaceutical nanotechnology platform and cosmetics containing oils from the fruit of bocaiuva, increased safety, efficiency and high added value. Thus, bocaiuva pulp and almond oils present interesting composition, consistent for the use in pharmaceutical and cosmetic topical products due to its moisturizing, emollient and anti-aging potential properties.