Considerando a atividade antifúngica demonstrada, o óleo de Cymbopogon citratus apresenta-se como uma promissora matéria-prima no desenvolvimento de produtos farmacêuticos. Para a utilização em formulações, é necessário que se verifique a qualidade do óleo, determinada pelo teor de citral, seu componente majoritário. Além disso, cuidados relacionados à sua estabilidade devem ser considerados. Na busca por método alternativo à técnica de cromatografia a gás, comumente utilizada para óleos voláteis, um dos objetivos deste trabalho foi desenvolver e validar método analítico por cromatografia líquida de alta eficiência para quantificar o citral presente no óleo de C. citratus, na forma de seus isômeros geométricos, o neral e o geranial. Em virtude da volatilidade e suscetibilidade à degradação apresentadas pelo óleo de C. citratus, foram preparadas micropartículas contendo essa substância, a fim de melhorar sua estabilidade. Foram avaliadas duas técnicas de preparação, a secagem por aspersão e a precipitação, além de dois materiais encapsulantes, a beta-ciclodextrina e a hidroxipropil-beta-ciclodextrina. As micropartículas preparadas foram caracterizadas em relação ao teor de umidade, rendimento, porcentagem de inclusão, espectrofotometria na região do infravermelho e a morfologia foi avaliada por microscopia eletrônica de varreduta. Para determinar os teores de neral e geranial presentes nas micropartículas, método por CLAE foi validado. As micropartículas foram incorporadas em emulsões não-iônicas e géis hidrofílicos e estas formulações foram avaliadas quanto às suas propriedades físico-químicas e em relação a sua estabilidade. Os teores de neral e gernanial foram determinados utilizando-se método por CLAE adapatado do método descrito para as micropartículas. / Considering the antifungal activity demonstrated the oil of Cymbopogon citratus presents as a promising raw material for the development of pharmaceutical products. For use in pharmaceutical formulations, it is necessary to verify the quality of the oil, determined by the citral content, its major compound. Moreover, precautions related to its stability should be considered. In the search for alternative method to the technique of gas chromatography, commonly used for volatile oils, one of the purposes of this work was to develop and to validate analytical method by high performance liquid chromatography for quantitation of the citral contents in the C. citratus oil, as its geometric isomers, neral and geranial. Because of the volatility and susceptibility to degradation presented by C. citratus oil, microparticles containing this oil were prepared in order to improve its stability. Two techniques of preparations were evaluated; spraydrying and precipitation, and also two materials of encapsulation, betacyclodextrin and hydroxypropyl-beta-cyclodextrin were tested. The microparticles were characterized by their content of water, yielding, percentage of inclusion, infrared spectroscopy (IV), and the morphology was evaluated by scanning electronic microscopy (SEM). For the determination of neral and geranial contents present into microparticles an HPLC method was validated. The microparticles were incorporated in nonionic emulsions (NIE) and hydrophilic gels (HG), and physico-chemical properties as well as stability of these formulations were evaluated. The neral and geranial contents were determined using the HPLC method adapted from that described for the microparticles.

Considerando a atividade antifúngica demonstrada, o óleo de Cymbopogon citratus apresenta-se como uma promissora matéria-prima no desenvolvimento de produtos farmacêuticos. Para a utilização em formulações, é necessário que se verifique a qualidade do óleo, determinada pelo teor de citral, seu componente majoritário. Além disso, cuidados relacionados à sua estabilidade devem ser considerados. Na busca por método alternativo à técnica de cromatografia a gás, comumente utilizada para óleos voláteis, um dos objetivos deste trabalho foi desenvolver e validar método analítico por cromatografia líquida de alta eficiência para quantificar o citral presente no óleo de C. citratus, na forma de seus isômeros geométricos, o neral e o geranial. Em virtude da volatilidade e suscetibilidade à degradação apresentadas pelo óleo de C. citratus, foram preparadas micropartículas contendo essa substância, a fim de melhorar sua estabilidade. Foram avaliadas duas técnicas de preparação, a secagem por aspersão e a precipitação, além de dois materiais encapsulantes, a beta-ciclodextrina e a hidroxipropil-beta-ciclodextrina. As micropartículas preparadas foram caracterizadas em relação ao teor de umidade, rendimento, porcentagem de inclusão, espectrofotometria na região do infravermelho e a morfologia foi avaliada por microscopia eletrônica de varreduta. Para determinar os teores de neral e geranial presentes nas micropartículas, método por CLAE foi validado. As micropartículas foram incorporadas em emulsões não-iônicas e géis hidrofílicos e estas formulações foram avaliadas quanto às suas propriedades físico-químicas e em relação a sua estabilidade. Os teores de neral e gernanial foram determinados utilizando-se método por CLAE adapatado do método descrito para as micropartículas. / Considering the antifungal activity demonstrated the oil of Cymbopogon citratus presents as a promising raw material for the development of pharmaceutical products. For use in pharmaceutical formulations, it is necessary to verify the quality of the oil, determined by the citral content, its major compound. Moreover, precautions related to its stability should be considered. In the search for alternative method to the technique of gas chromatography, commonly used for volatile oils, one of the purposes of this work was to develop and to validate analytical method by high performance liquid chromatography for quantitation of the citral contents in the C. citratus oil, as its geometric isomers, neral and geranial. Because of the volatility and susceptibility to degradation presented by C. citratus oil, microparticles containing this oil were prepared in order to improve its stability. Two techniques of preparations were evaluated; spraydrying and precipitation, and also two materials of encapsulation, betacyclodextrin and hydroxypropyl-beta-cyclodextrin were tested. The microparticles were characterized by their content of water, yielding, percentage of inclusion, infrared spectroscopy (IV), and the morphology was evaluated by scanning electronic microscopy (SEM). For the determination of neral and geranial contents present into microparticles an HPLC method was validated. The microparticles were incorporated in nonionic emulsions (NIE) and hydrophilic gels (HG), and physico-chemical properties as well as stability of these formulations were evaluated. The neral and geranial contents were determined using the HPLC method adapted from that described for the microparticles.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / An increase in the research interest related to nanomaterials, with gold-based ones being among the most studied, have been noticed. These materials are higlighted mainly due to their particular features acquired when sizes are reduced to nanometric scale. Metallic nanosystems have interesting physical properties such as photon emission and absorption, quantum confinement, among other optical phenomena. Many research works foccus on the synthesis, controlling sizes of these metallic systems. Gold clusters have been employed for diverse functions such as molecular dyagnosis,, detection of chemical/biological agents, bioengineering, ion sensing, catalysis of chemical reactions, to name a few uses. Thus, this work is foccused on the synthesis and characterization of Au15 clusters using glutathione as stabilizer, coupling the clusters to the cavities of a cyclodextrins-derived polymer. The objectives are to increase the yield on gold clusters and to avoid their formation outside the cavities of the cyclodextrin-derived polymer, to study the catalytic effect of the gold clusters in the reduction of 4-nitrophenol (PNP) by NaBH4 to 4-aminophenol (PAP). Optical UV/visible absorption, photoluminescence (PL), fourier-transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy (MET) were used to characterize the samples. It was observed that the polymer matrix used allowed the synthesis of Au15 clusters with characteristic absorption at 405 nm, indicative of clusters with number of atoms near 15, as well as a strong emission both in solid state and in solution. The catalytic activity of the clusters obtained in the PNP reduction to PAP was demonstrated. / Percebe-se um aumento do interesse em pesquisas relacionadas a nanomateriais, sendo o ouro um dos materiais mais estudados. Este material destaca-se principalmente pelas características particulares adquiridas quando reduzido a escala nanometrica. Nanosistemas de metais pode possuir interessantes propriedades físicas, tais como emissão, absorção de fótons, confinamento quântico. Muitas pesquisas concentraram-se na síntese, controlando o tamanho desses Sistemas de metais. Clusters de ouro têm sido empregados para diversas finalidades tais como no diagnóstico molecular, detecção de agentes químicos/biológicos, bioengenharia, sensoriamento de íons, catalise de reações químicas, dentre outras. Assim, a presente pesquisa terá como foco sintetizar e caracterizar Clusters de Au15, usando como estabilizante a glutationa, acoplada em cavidades do polímero derivado de ciclodextrinas. Os objetivos são aumentar o rendimento dos Clusters de Au e evitar que sejam formados Clusters fora das cavidades do polímero derivado das ciclodextrinas, estudar o efeito catalítico dos Clusters de Au na redução do 4-nitrofenol (PNF) a 4-aminofenol (PAF) por NaBH4. Para a caracterização foram utilizados Absorção Óptica UV-Vis e fotoluminescência (PL), espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier (FTIR- ATR), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Pode-se perceber que a matriz polimérica utilizada possibilitou a síntese dos Clusters de Au15, com absorção característica em 405 nm, esta que é característica do Au15, bem como uma forte emissão, tanto no estado solido, quanto em solução. Foi comprovado a atividade catalítica de tais Clusters na reação de redução do 4-nitrofenol a 4-aminofenol.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE / The essential oils (EOs) are compounds extracted from plants that have a great variety of biological activities reported in the literature. In this class, carvone, an unsaturated ketone monoterpene, is found in nature under two enantiomeric forms: S-(+)-carvone and R-(-)-carvone. Carvone has several pharmacological properties such as anticancer, anticonvulsant, anxiolytic, antidepressant and anti-inflammatory. R-(-)-carvone has some physico-chemical characteristics that limit its use, such as low solubility in water, high volatilization and easy oxidation. In this perspective, the formation of inclusion complexes (ICs) with cyclodextrins (CDs) have been one of the main strategies to increase the solubility in water of poorly soluble drugs, bypassing their physico-chemical limitations. In this way, the present study aimed to prepare the R-(-)-carvone/β-CD complexes in the 1: 1 molar ratio by different complexation methods: physical mixture (PM), paste complex (PC), slurry complex (SC), ultrasound (US) and freeze drying (FD), characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry/derivative thermogravimetry (TG/DTG), Karl Fischer Moisture Determination (KF), Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). In addition, the analytical method for quantification of R-(-)-carvone was developed by high performance liquid chromatography (HPLC) and complexation efficiency (CE%) was determined from this method. DSC and TG/DTG curves of the SC and FD methods showed, respectively, the disappearance of the R-(-)-carvone melting characteristic event, and the considerable reduction of mass loss in the first step (Δm1 6.87% and 5.18% between 34-150 °C), indicating the complexation. XRD results of the ICs (PC, SC and FD) showed the disappearance of spectral characteristic lines of β-CD and the emergence of new peaks, suggesting a change of β-CD crystalline phase. SEM images of ICs exhibited relevant changes in morphology compared to free β-CD and PM, showing a decrease in particle size, especially in the US and FD methods. FTIR results showed that there were displacements and reduction in the intensity of the R-(-)-carvone characteristic bands in the ICs spectra. HPLC analysis showed that the higher CE% were obtained by SC and FD methods (70.93% and 84.26%). Thus, it is concluded that the SC and FD complexation methods presented the best host-guest interaction profiles, suggesting IC's formation between R-(-)-carvone and β-CD. / Os óleos essenciais (OEs) são compostos extraídos de plantas que dispõem de uma grande variedade de atividades biológicas relatadas na literatura. Nessa classe, destaca-se a carvona, monoterpeno cetônico insaturado, encontrado na natureza sob duas formas enantioméricas, a S-(+)-carvona e R-(-)-carvona. A carvona possui diversas propriedades farmacológicas tais como: anticancerígena, anticonvulsivante, ansiolítica, antidepressiva e anti-inflamatória. A R-(-)-carvona apresenta algumas características físico-químicas que limitam sua utilização, como por exemplo, baixa solubilidade em água, elevada volatilização e fácil oxidação. Nessa perspectiva, a formação de complexos de inclusão (CIs) com ciclodextrinas (CDs) têm sido uma das principais estratégias para aumentar a solubilidade em água de fármacos fracamente solúveis contornando suas limitações físico-químicas. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo preparar os complexos R-(-)-carvona/β-CD na razão molar 1:1 por diferentes métodos de complexação: mistura física (MF), malaxagem (MA), coevaporação (CE), ultrassom (US) e liofilização (LF) caracterizando-os por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria /termogravimetria derivada (TG/DTG), determinação de umidade por Karl Fischer (KF), espectrofotometria de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além disso, o método analítico para quantificação da R-(-)-carvona foi desenvolvido por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e a eficiência de complexação (EC%) foi determinada a partir desse método. As curvas DSC e TG/DTG dos métodos de CE e LF mostraram respectivamente, o desaparecimento do evento característico de fusão da R-(-)-carvona, e a redução considerável de perda de massa na primeira etapa (Δm1 6,87% e 5,18% entre 34-150 °C), indicando a complexação. Os resultados de DRX dos CIs (MA, CE e LF) apresentaram o desaparecimento de linhas espectrais características da β-CD e o surgimento de novos picos, sugerindo mudanças na fase cristalina da β-CD. As imagens de MEV dos CIs exibiram mudanças relevantes na morfologia em comparação com a β-CD livre e a MF, apresentando uma diminuição no tamanho das partículas, principalmente nos métodos US e LF. Os resultados de FTIR demonstrou que houve deslocamentos e redução na intensidade das bandas características da R-(-)-carvona nos espectros dos CIs. As análises de CLAE demonstraram que as maiores EC% foram obtidas pelos métodos de CE e LF (70,93% e 84,26%). Assim, conclui-se que os métodos de complexação CE e LF apresentaram os melhores perfis de interação hóspede-hospedeiro, sugerindo a formação dos CIs entre a R-(-)-carvona e a β-CD. / São Cristóvão, SE

A preparação de formulações contendo o princípio ativo 17-valerato de betametasona (VB) é amplamente difundida entre as indústrias farmacêuticas, por se tratar de fármaco antiinflamatório de escolha, no tratamento de condições em que a terapia com corticoesteróides é indicada. Muito empregado no tratamento tópico de condições alérgicas e inflamatórias dos olhos, orelhas e nariz, inalação para a profilaxia da asma e também em veterinária. Isto devido ao seu alto poder antiinflamatório, quando comparado a outros corticoesteróides, e sua falta virtual de propriedades mineralocorticóides, causando baixa retenção de sódio e, subsequentemente, de água. Conforme descrita na Farmacopéia Americana USP 32 NF 27, o princípio ativo 17-valerato de betametasona hidrolisa-se em seu isômero 21-valerato de betametasona, seu principal produto de degradação, que possui baixo poder antiinflamatório. Adicionalmente, a norma brasileira em vigência para estudos de estabilidade de medicamentos, RE n°1, de 29 de Julho de 2005, propõe condições estressantes para estudo de estabilidade de longa duração (30°C/75%UR), o que acelera a reação de hidrólise (degradação) do princípio ativo. Conhecidamente, estudos prévios mostram que formulações tópicas contendo o VB (loção, creme, solução e pomada) apresentam uma estabilidade curta. Assim, uma forma de estabilizar o VB é a complexação (inclusão), com compostos de ciclodextrina (CD). O objetivo deste projeto foi estabelecer procedimentos para a obtenção, caracterização físico-química e avaliação de estabilidade térmica do complexo sólido supracitado. Para atender este objetivo técnicas de análise térmica (calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria), infravermelho médio com transformada de Fourier, ressonância magnética nuclear e cromatografia líquida de alta eficiência, fizeram-se necessárias. / Preparation of formulations containing the active ingredient betamethasone 17-valerate (VB) is widely defunded within pharmaceutical industry, once it concerns an anti-inflammatory drug and an option, in the treatment of conditions in which corticosteroids therapy is indicated. Often employed in topical treatment of eye, ear and nose allergic and inflammatory conditions, inhalation for asthma prophylaxes, and also in veterinary. This because its high anti-inflammatory activity, when compared to others corticosteroids, and its virtual lack of mineralocorticoids properties, causing a low sodium retention and, subsequently, of water. As described in the United States pharmacopeia USP 32 NF 27, the active ingredient betamethasone 17-valerate hydrolyses into its isomer betamethasone 21- valerate, its main degradation product, that has a low anti-inflammatory activity . Additionally, the Brazilian legislation for drug products stability study, RE n°1, July 29th 2005, introduce long therm stability study stressing conditions (30°C/75%RH), accelerating the reactive hydrolysis (degradation) for the active ingredient. Well known, previous studies show that topical formulations containing VB (lotion, cream, solution and ointment) presents a short stability. Complexation (inclusion) with cyclodextrin (CD) compounds shows a reasonable way to improve the VB stability. The project objective is to establish procedures for the obtainment, physicochemical characterization and solid complex (cited above) thermal stability evaluation. In order to achieve this objective thermal analysis techniques (differential scanning calorimetry and thermogravimetry), Fourier transformation middle infrared, nuclear magnetic resonance and high performance liquid chromatography, were needed.

A furosemida é um fármaco de ação diurética e amplamente utilizado em tratamentos de doenças renais, cardíacas e pulmonares. Sua absorção é problemática e de alta variabilidade inter e intraindividual. Este fármaco tem sido classificado como pertencente às classes II (baixa solubilidade e alta permeabilidade) ou IV (baixa permeabilidade e baixa solubilidade) do Sistema de Classificação de Biofarmacêutica (SCB). Em estudos anteriores da equipe de pesquisa, SPRICIGO e colaboradores (2008) e SILVA (2014) desenvolveram complexos de furosemida com hidroxipropil-&#946;-ciclodextrina que permitiram a otimização da solubilidade deste fármaco. Entretanto, dados sobre a sua permeabilidade intestinal, quando complexado, não foram determinados. Somando-se a isto, a literatura apresenta informações distintas em relação a este parâmetro, o que corrobora a importância de se avaliar a permeabilidade deste fármaco. Diversas técnicas têm sido empregadas para a avaliação da permeabilidade intestinal dos fármacos. No presente trabalho empregou-se o modelo de perfusão in situ de passagem tripla, cuja técnica possibilita avaliar a permeabilidade em três segmentos diferentes em um mesmo animal e ainda, apresenta características interessantes, pois trata-se de um método que proporciona, durante todo o experimento, condições mais próximas daquelas encontradas durante o processo in vivo de absorção de fármacos no intestino tais como: suprimento sanguíneo, inervação intacta, preservação das proteínas transportadoras de membranas e presença da camada de muco. O presente trabalho foi dividido nas seguintes etapas: (i) obtenção da furosemida complexada com hidroxipropil-&#946;-ciclodextrina, (ii) caracterização dos fármacos utilizando técnicas de análises térmicas, (iii) estudo de perfusão in situ de passagem tripla nos três segmentos intestinais (duodeno, jejuno e íleo) de ratos machos Wistar na ausência e na presença de inibidores da glicoproteína P e de enzimas metabolizadoras CYP3A4 com posterior análise estatística do impacto da ciclodextrina e inibidores na permeabilidade da furosemida e; (iv) análise histológica das microvilosidades intestinais após o ensaio de perfusão in situ nos três segmentos intestinais. Os valores encontrados em cada segmento para furosemida complexada foram: 8,58 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1; 9,15 ± 0,003 x10-5 cm.s-1 e; 8,06 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1, respectivamente para duodeno, jejuno e íleo enquanto que para furosemida pura encontraram-se os seguintes: 3,42 ± 0,08 x 10-5 cm.s-1 para duodeno; 3,87 ± 0,11 x 10-5 cm.s-1 para jejuno e 3,08 ± 0,001 x 10-5 cm.s-1 para íleo. Assim sendo, os valores obtidos para a permeabilidade da furosemida complexada foram significativamente superiores (p < 0,05) aos da furosemida pura, sugerindo que, a ciclodextrina pode ter influência no mecanismo de transporte da furosemida, que é via passiva paracelular. Quanto aos mecanismos envolvidos na permeabilidade da furosemida através dos enterócitos, pode-se sugerir que observou-se pouca influência dos inibidores da glicoproteína P (P-gp) e da enzima CYP3A4, sugerindo que não há uma participação importante destes mecanismos em sua absorção intestinal. / Furosemide, which is a diuretic drug, is widely used in heart, kidney and pulmonary disease treatments. The absorption is problematic with high variability inter and intra individuals. This drug has been classified as belonging to class II (low solubility and high permeability) or IV (low permeability and low solubility) of the Biopharmaceutical Classification System (BCS). In previous studies of the research team, Spricigo and colleagues (2008) and Silva (2014) developed complex of furosemide with hydroxypropyl-&#946;-cyclodextrin which allowed the optimization of the solubility of this drug. However, datas concerning it\'s intestinal permeability, when complexed, have not been determined. Addicted to this, the literature shows many information regarding to this parameter, which confirms the importance of the evaluation of the permeability of this drug. Some techniques have been employed in order to evaluate the intestinal permeability of drugs. In the present work, a triple single-pass intestinal perfusion technique was used for three different segments. This technique enables the evaluation of the permeability of different segments in the same animal and also has interesting features such as: it provides during all the experiment conditions closer to those found in in vivo process of a drug absorption in the gut; blood supply; intact innervations; preservation of membrane transporter proteins and presence of mucus layer. This study was divided into the following steps: (i) obtaining furosemide complexed with hydroxypropyl-&#946;-cyclodextrin, (ii) characterization of drugs using techniques of thermal analysis, (iii) perfusion study in situ triple passage in three segments (duodenum, jejunum and ileum) from male Wistar rats in the absence and presence of inhibitors of P-glycoprotein and metabolizing enzymes CYP3A4 and subsequential statistical analysis of the impact of the cyclodextrin and the inhibitors in the permeability of furosemide and (iv) histological analysis of intestinal microvilli after in situ perfusion assay in three segments. The values found in each segment for complexed furosemide were: 8,58 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1; 9,15 ± 0,003 x 10-5 cm.s-1; 8,06 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1, respectively for duodenum, jejunum and ileum while for pure furosemide, the values were: 3,42 ± 0,08 x 10-5 cm.s-1 to duodenum; 3,87 ± 0,11 x 10-5 cm.s-1 to jejunum and 3,08 ± 0,001 x 10-5 cm.s-1 to ileum. Thus, the values obtained for the permeability of the complexed furosemide were significantly higher (p < 0,05) than those found for pure furosemide, suggesting that the cyclodextrin might have an influence on the transport mechanism of furosemide, which is passive paracellular route. About the mechanisms involved in the permeability of furosemide through the enterocytes, it can be suggested that there was little effect of P-glycoprotein (P-gp) inhibitors and CYP3A4 enzyme, suggesting that there is an important role of these mechanisms in the furosemide intestinal absorption.

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Popularmente é usada como agente antimicrobiano (antifúngico e antibacteriano) e para o tratamento de úlceras gástricas, diarreia, vômito, queimaduras e doenças inflamatórias. O objetivo do presente trabalho foi potencializar a bioatividade do seu extrato etanólico através do desenvolvimento de uma composição nanoestruturada, usando -ciclodextrina (CD) como matriz hospedeira, seguida de sua incorporação em formulação semissólida para uso como anti-inflamatório tópico. Inicialmente, o material vegetal seco e pulverizado foi submetido à maceração com etanol seguida de partição, obtendo-se as frações hexânica, diclorometânica, acetato de etila e butanólica. Para o nanoencapsulamento do extrato/frações com βCD, quantidades iguais de extrato/frações e βCD foram pesados e solubilizados em etanol e a solução foi submetida à secagem (40º C) sob agitação. Caracterizações físico-químicas foram realizadas no intuito de mostrar a formação de compostos de inclusão entre a CD e constituintes do extrato e, identificar suas propriedades. Classes de constituintes do extrato/frações foram identificadas através das espectroscopias de UV-Vis e IR. A identificação dos nanoagregados e a avaliação da estabilidade coloidal foram feitas por medidas de espalhamento de luz dinâmico, potencial zeta e condutividade. Análise térmica diferencial (DTA) e termogravimetria (TGA) foram usadas para comprovar o aumento da estabilidade térmica enquanto que ensaios de solubilização foram realizados para mostrar o aumento da solubilidade na presença de CD. Os experimentos de atividade antioxidante do extrato/frações avaliada pelos ensaios com radical DPPH, do poder de redução do Fe3+ e do sistema de cooxidaçãoβ-caroteno/ácido linoleico, permitiram mostrar que a CD foi capaz de melhorar significativamente a atividade antioxidante do extrato etanólico (P < 0,005), fração acetato de etila (P < 0,005) e fração hexânica (P < 0,005), se comparado com o extrato/fração puro. A atividade anti-inflamatória tópica foi avaliada através do modelo de edema de orelha induzida aplicação tópica de óleo de cróton, com posterior análise histológica e ensaio da atividade da enzima mieloperoxidase (MPO). Quando avaliado a atividade anti-inflamatória das formulações semissólidas contendo o composto de inclusão com βCD, percebeu-se uma melhora da atividade quando comparado com as formulações que continham o extrato etanólico na forma livre, mostrando que a complexação dos componentes do extrato com a CD é uma importante estratégia a ser considerada para o desenvolvimento de formulação para uso tópico. / The Bryophyllum pinnatum (Lam.) Oken (Crassulaceae) is popularly known as ―folha-da-fortuna‖, ―courona‖, ―courona-vermelha‖, ―coirama‖ and ―saião-roxo‖. It is popularly used as antimicrobial (antifungal and antibacterial) and for treatment of gastric ulcers, diarrhea, vomiting, burns and inflammatory diseases. The goal of this study was to enhance the bioactivity of the ethanolic extract by developing nanostructured compositions, using β-cyclodextrin (βCD) as host matrix, followed by its incorporation into semisolid formulation for use as anti-inflammatory topic. Initially, the dried and powdered plant material was subjected to maceration with ethanol followed by partition to obtain the hexanic, dichloromethanic, ethyl acetate and butanolic fractions. For the nanoencapsulation of the extract/fractions with βCD, equal amounts of extract/fractions and βCD were weighed and solubilized in ethanol and the solution was subjected to drying (40 °C) under stirring. Physicochemical characterizations were carried out in order to show the formation of inclusion compounds between βCD and constituents of the extract/fraction and, identify their properties. Constituents of the extract/fractions were identified by UV-Vis and IR spectroscopies. The identification of nanoclusters and the evaluation of the colloidal stability was made by dynamic light scattering measurements, zeta potential and conductivity. Differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetry (TGA) were used to demonstrate the increase in thermal stability while solubilization tests were performed to show increased solubility in the presence of βCD. The antioxidant activity of the extract/fractions was evaluated by trials with DPPH radical, power reduction of Fe3+ and β-carotene/linoleic acid system, allowed to show that βCD was able to significantly improve the antioxidant activity of ethanol extract (P <0.005), ethyl acetate fraction (P <0.005) and hexane fraction (P <0.005), compared with the extract/fraction pure. The topical anti-inflammatory activity was evaluated through ear edema model induced by croton oil, with subsequent histological analysis and assay of myeloperoxidase activity (MPO). When evaluated the anti-inflammatory activity of semisolid formulations containing the inclusion compound with βCD, it was noticed an improvement in activity when compared to the formulations containing the ethanol extract in the free form, proving that the complexation of the extract components with βCD is an important strategy to consider for the formulation development for topical use.

In the present study, compounds derived from β-lapachone were electrochemically studied in protic (phosphate and acetate buffer) and aprotic (DMF + TBAP) media, using glassy carbon as working electrode. The electroreducedintermediatesof the quinones reacted with oxygen, indicative of the generation of reactive oxygen species. The interaction of the quinones β-lapachone, α-lapachone and nor-β-lapachone with DNA, was investigated using the technique of quartz crystal microbalance.To increase the solubility of the quinones, in order to allow in vivo studies, the formation of inclusion complexes with β-cyclodextrin was evaluated. Positive results were obtained, leading to a viable formulation alternative for further biological studies with the compounds. β-lapachone was studied spectroelectrochemically through the techniques of Polarization Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy + Cyclic Voltammetry to confirm the formation of the hydrogen bondfrom the electroreduced β-lapachone and the secondary hydroxy group of β-cyclodextrin. The inclusion complex betweenmangiferin, an antioxidant polyphenoland β-cyclodextrin, was confirmed using the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance, Differential Scanning Calorimetry and Polarization Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy. Also, the increase of the antioxidant activity of mangiferin was demonstrated when in presence of β-cyclodextrin, by means of radical scavenging activity toward 2,2’-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (RSA-DPPH ), with additional analysis of solvent effects, being demonstrated that below 50% of organic solvent, it is impossible to work with this method. The assay of the capacity of oxygen radical absorbance capacity-fluorescein (ORAC-FL) was also used, showing that the complex mangiferin: β-cyclodextrin is fifteenfold more potent than the standard molecule,Trolox. Using Electrophoresis and Differential Pulse Voltammetry, it was possible to emphasize that the method used by our research group for the ssDNA production (treatment acid-base with heating) is useful, simple, cheap and completely reproducible, being this, one of the methods used to show the interaction between DNA and free or complexed thymol with cyclodextrin. This interaction was still evaluated using dsDNA biosensor through Differential Pulse Voltammetry, Electrochemistry Quartz Crystal Microbalance and Scanning Electrochemistry Microscopy. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, derivados da nor-β-lapachona e nor-α-lapachona, foram estudados eletroquimicamente nos meios prótico (tampão fosfato e acetato) e aprótico (DMF + TBAP), utilizando carbono vítreo como eletrodo de trabalho.Os intermediáriosda eletro-redução das quinonas reagiram com oxigênio, indicativo da geração de Espécies Reativas de Oxigênio. A interação das quinonas β-lapachona, α-lapachona e nor-β-lapachona com DNAfoi investigada,utilizando-sea técnica de microbalança de cristal de quartzo. Com o objetivo de aumentar a solubilidade das quinonas, para posteriores estudos in vivo, foi avaliada a formação de complexos de inclusão com β-ciclodextrina, sendo a β-lapachona estudada espectroeletroquimicamente através das técnicas de Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho com Polarização Modulada + Voltametria Cíclica para confirmar a formação da ligação hidrogênio entre a hidroquinona gerada a partir da β-lapachonae as hidroxilas secundárias da β-ciclodextrina. A formação do complexo de inclusão entre a mangiferina, um composto antioxidante polifenólico, e a β-ciclodextrina foi confirmado utilizando-se as técnicas de Infravermelho com transformada de Fourier, Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio, Calorimetria Diferencial e Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho com Polarização Modulada. Foi,também, demonstrado o aumento da atividade antioxidante da xantona supracitada quando em presença de β-ciclodextrina através da medida da atividade sequestradora de radicais frente ao radical 2,2’-difenil-1-picrilidrazil (RSA-DPPH ),com análise adicional do efeito do solvente sendo assim demonstrado que abaixo de 50% de solvente orgânico, é impossível trabalhar com este método. O ensaio da capacidade de absorbância do radical oxigênio-fluoresceína (ORAC-FL) também foi utilizado, mostrando que o complexo mangiferina:β-ciclodextrina é quinze vezes mais potente que a molécula padrão trolox. Com a utilização de ensaios de Eletroforese e Voltametria de Pulso Diferencial, foi possível enfatizar que o método usado por nosso grupo de pesquisa para a produção de ssDNA (tratamento ácido-base com aquecimento) é útil, simples, barato e completamente reprodutível,sendo este um dos métodos utilizados para mostrar a interação entre DNA e timol livre e complexado com ciclodextrina. Esta interação foi ainda avaliada usando biossensor de dsDNA por Voltametria de Pulso Diferencial, Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo e Microscopia Eletroquímica de Varredura.

Quinones have been the subject of much interest due to their various biological activities, mainly as antitumor and as trypanocidal agents. Quinones are cytotoxic by two main mechanisms: the generation of ROS resulting in oxidative stress and alkylation of cellular nucleophiles, such as DNA and some enzymes such as topoisomerases. Their activity depends on bioreduction, similarly to what happens to nitroaromatic compounds. They also catalyze electron transfer reactions in biological processes and, after reduction generate radical anions (semiquinone radical anion and nitro), which depending on stability, can furnish their free electrons to acceptor molecules. In the present study, compounds with mixed functionalities derived from nor-β-lapachone, including a nitroaniline group were electrochemically studied in protic (acetate buffer) and aprotic (DMF+TBABF4, DMSO+TBAP and Acetonitrile+TBABF4) media, using glassy carbon and mercury as working electrodes. The compounds showed a complex redox behavior and the mechanism was elucidated using electron spin resonance. The electroreduced products of nor-β-lapachone and of the nitroquinones reacted with oxygen, indicative of the generation of reactive oxygen species, reactivity in the order of 2 > nor-β-lapachone > 3 > 1. We investigated their interaction with DNA, which was shown to be positive for nitroquinones and negative for the precursor nor-β-lapachone, in agreement with biological assays which had also shown that the nitroquinones cause DNA damage. The stability of the nitrosemiquinones, their half-life times were measured using mercury electrode, and the reaction rates for the electrochemical process-following-up-isproportionation reaction were measured. From these studies, a lower stability for the meta-substituted nitrophenylaniline (k2 = 5.188 x 103 L mol-1 s-1 and t1/2 = 0.06 s) was evidenced. Upon spectroelectrochemical reduction studies of the nitroquinones, the generation of radicalar intermediates (semiquinone radical anion and nitro radical anion) was observed, with differences between o- and m-derived compounds and the p-substituted one. To increase the solubility of the nitroquinones, in order to allow in vivo studies, the formation of inclusion complexes with β-cyclodextrin were evaluated. Positive results were obtained, leading to a viable formulation alternative for further biological studies with the compounds. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Quinonas despertam muito interesse devido às suas diversas atividades biológicas, principalmente como agentes antitumoral e tripanossomicida. A citotoxicidade de quinonas decorre de dois mecanismos principais: geração de EROs resultando no estresse oxidativo e alquilação de nucleófilos celulares, como o DNA e algumas enzimas, como as topoisomerases. Sua atividade depende de biorredução, similarmente ao que acontece com compostos nitroaromáticos. Eles também catalisam reações de transferência de elétrons biológicas e, após a redução geram ânions radicais (ânions radicais semiquinona e nitro), que dependendo da estabilidade, podem transferir seus elétrons livres a moléculas aceptoras. Neste trabalho, compostos de funcionalidade mista derivados da nor-β-lapachona, com um grupo nitroanilina, foram estudados eletroquimicamente nos meios prótico (tampão acetato) e aprótico (DMF + TBABF4, DMSO + TBAP e acetonitrila + TBABF4), utilizando carbono vítreo e mercúrio como eletrodos de trabalho. Os compostos apresentaram um comportamento redox complexo e o mecanismo elucidado por espectroeletroquímica. Os produtos da eletro-redução da nor-β-lapachona e nitroquinonas reagiram com oxigênio, indicativo da geração de EROs, na ordem de reatividade 2 > nor-β-lapachona > 3 > 1. Foi investigada a interação com DNA, que se mostrou positiva para as nitroquinonas e negativa para o precursor nor-β-lapachona, concordantes com ensaios biológicos que também evidenciou que as nitroquinonas causam dano ao DNA. A estabilidade do nitrosemiquinona, tempos de meia-vida e as taxas reacionais referentes à reação química de desproporcionamento acoplada ao processo eletroquímico para cada derivado foram determinadas usando eletrodo de mercúrio. A partir desses estudos, foi evidenciada a menor estabilidade para o nitrofenilamina meta-substituída (k2 = 15,188 x 103 L mol-1 s-1 and t1/2 = 0,06 s). Nos estudos por espectroeletroquímica das nitroquinonas, observou-se a geração de intermediários radicalares (ânions radicais semiquinona e nitro), com diferenças entre os nitroderivados o- e m-, assim como para o p- derivado. Com objetivo de aumentar a solubilidade das nitroquinonas, para posteriores estudos in vivo, foi avaliada a formação de complexos de inclusão com β-ciclodextrina. Foram obtidos resultados positivos, refletindo em alternativa viável para formulações posteriores com estes compostos e ensaios biológicos.

There is a strong interest in phenolic compounds and nitrocompounds in the function of their diverse and significant biological activities. Such compounds can participate in electron transfer reactions and produce metabolites that influence the redox state at the cellular level, with consequent effect on vital biochemical processes. This work aimed to determine the electrodic mechanism involved in the oxidation of bergenin and the reduction of nitrobenzyl derivatives and to evaluate possible supramolecular interactions of bergenin with β-cyclodextrin (β-CD) and deoxyribonucleic acid (DNA) in order to increase its solubility in aqueous medium and help in understanding the molecular mechanism of biological action. The electrochemical studies in protic and aprotic medium were performed in potentiostat PGSTAT302 (AUT 73222) from Autolab® using voltammetric techniques. The influence of the interaction of different cyclodextrins on the solubility of bergenin in aqueous medium was verified through the phase transfer study by cyclic voltammetry. The bergenin:β-CD complex was prepared in 1:1 and 1:2 proportions by the coevaporation technique and characterized by spectroscopic techniques. The theoretical studies were performed through the Gaussian program 09. Bergenin in the free and complexed form were evaluated against antioxidant capacity (lipid peroxidation assays), cytotoxicity (cell viability versus macrophages), and interaction with estimated DNA through the use of dsDNA (double strand) electrochemical sensor and with ssDNA (single strand) for UV-Vis spectrophotometry in solution. The electrochemical results obtained for bergenin demonstrated that its oxidation mechanism in aprotic and protic environments involves, respectively, loss of 1e-/1H+ and 2e-/2H+, when using a glassy carbon electrode. Theoretical data contributed to clarify that oxidative mechanisms involve phenolic hydroxyls. The antioxidant activity of bergenin in the lipoperoxidation inhibition assays was favored in its complexed form with β-CD 1:1. The cytotoxicity of bergenin evaluated in macrophages was also influenced by interaction with β-CD. The electrochemical studies involving ssDNA demonstrated interaction between bergenin and the constituent bases of DNA, suggesting a possible mechanism of biological action. However, the dsDNA biosensor studies showed no interaction. Investigation of the interaction with dsDNA through UV-Vis spectrophotometry resulted in a binding constant between DNA and bergenin in the free and complexed form on the order of 103 and 104 M-1, respectively. The electrochemical behavior of the nitrobenzyl derivatives obtained in aprotic medium presented a voltammetric profile of great complexity, involving patterns related to autoprotonation and dissociative electron transfer reactions. The order of ease of reduction, based on values of first wave reduction potential, was found: ANB > EANBEN > EANB > AANB > ANOH > ATN = ENF > ANBNa > ENM > ANF, obtaining a positive correlation between the compounds with (less negative) with more pronounced biological activity (leishmanicidal and antitumor activities), already described in the literature, which justifies the importance of the electrochemical investigation of bioactive compounds as a tool in medical chemistry, in processes related to the transfer of electrons. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Há forte interesse a cerca de compostos fenólicos e nitrocompostos em função de suas diversas e significativas atividades biológicas. Tais compostos podem participar de reações de transferência de elétrons e produzir metabólitos que influenciam o estado redox em nível celular, com consequente efeito em processos bioquímicos vitais. Deste modo, este trabalho teve como objetivo determinar o mecanismo eletródico envolvido na oxidação da bergenina e na redução dos derivados nitrobenzílicos e avaliar possíveis interações supramoleculares da bergenina com β-ciclodextrina (β-CD) e ácido desoxirribonucléico (DNA), a fim de aumentar sua solubilidade em meio aquoso e auxiliar no entendimento do mecanismo molecular de ação biológica. Os estudos eletroquímicos em meio prótico e aprótico foram realizados em potenciostato PGSTAT302 (AUT 73222) da Autolab® através de técnicas voltamétricas. A influência da interação de diferentes ciclodextrinas sobre a solubilidade da bergenina em meio aquoso foi verificada através do estudo de transferência de fase por voltametria cíclica. O complexo bergenina:β-CD foi preparado nas proporções 1:1 e 1:2 através da técnica de co-evaporação e caracterizado através de técnicas espectroscópicas. Os estudos teóricos foram realizados através do programa Gaussian 09. A bergenina na forma livre e complexada foram avaliadas frente à capacidade antioxidante (ensaios de peroxidação lipídica), citotoxicidade (viabilidade celular frente a macrófagos), e a interação com DNA estimada através da utilização de sensor eletroquímico de dsDNA (fita dupla) e com ssDNA (fita simples) e espectrofotometria UV-Vis, em solução. Os resultados eletroquímicos obtidos para bergenina demonstraram que seu mecanismo de oxidação em meio aprótico e prótico envolve, respectivamente, a perda de 1e-/1H+ e de 2e-/2H+, ao utilizar eletrodo de carbono vítreo. Os dados teóricos contribuiram para esclarecer que os mecanismos oxidativos envolvem as hidroxilas fenólicas. A atividade antioxidante da bergenina verificada nos ensaios de inibição de lipoperoxidação foi favorecida em sua forma complexada com β-CD na proporção 1:1. A citotoxicidade da bergenina avaliada em macrófagos também sofreu influência da interação com β-CD. Os estudos eletroquímicos envolvendo ssDNA demonstraram interação entre bergenina e as bases constituintes do DNA, sugerindo um possível mecanismo de ação biológico. Já os estudos com biossensor de dsDNA, não demonstraram interação. A investigação da interação com dsDNA através da espectrofotometria UV-Vis resultou numa constante de ligação entre DNA e bergenina na forma livre e complexada na ordem de 103 e 104 M-1, respectivamente. O comportamento eletroquímico dos derivados nitrobezílicos obtidos em meio aprótico apresentaram um perfil voltamétrico de grande complexidade, envolvendo padrões relacionados a reações de autoprotonação e de transferência de elétrons dissociativa. A ordem de facilidade de redução, baseada em valores de potencial de primeira onda de redução, encontrada foi: ANB > EANBEN > EANB > AANB > ANOH > ATN = ENF > ANBNa > ENM > ANF, obtendose correlação positiva entre os compostos com maior potencial de redução (menos negativos) com atividade biológica mais pronunciada (atividades leishmanicida e antitumoral), já descritas na literatura, o que justifica a importância da investigação eletroquímica de compostos bioativos como ferramenta em química medicinal, em processos relacionados à transferência de elétrons.