La presente tesis contempla el estudio electroquímico y cromatográfico de la interacción de estrona con β-ciclodextrina (β-CD) y sulfobutileter-βciclodextrina (SBE-β-CD) en solución. El estudio se efectuó en un medio mixto haciendo uso de técnicas electroquímicas como voltametría de pulso diferencial (VPD) y voltametría cíclica y técnicas cromatográficas como cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). La estrona presentó una respuesta anódica correspondiente a su oxidación electroquímica en medio mixto (EtOH:Buffer fosfato 0,1M / 25:75) con la transferencia de 2 electrones. La intensidad de corriente disminuyó a medida que aumentó la concentración de las ciclodextrinas (CDs) lo que evidenció la formación de un complejo de inclusión. La variación de la corriente asociada a la concentración de las CDs permitió obtener las constantes de formación del complejo de inclusión y obtener los parámetros termodinámicos que dan cuenta de las interacciones entre estrona y las dos ciclodextrinas utilizadas en este estudio. La formación del complejo de inclusión también se evidenció en los resultados obtenidos mediante HPLC, los que mostraron una disminución del tiempo de retención de la estrona a medida que aumentó la concentración de βCD en la fase móvil. Esto es debido a la formación de un complejo de inclusión entre la ciclodextrina y el analito que está siendo cromatografiado. Las variaciones observadas en el tiempo de retención fueron utilizadas para calcular la constante de formación del complejo de inclusión y obtener parámetros termodinámicos de formación. La estrona mostró una menor afinidad por la β-CD, lo que se refleja en los valores inferiores de constante de formación en comparación con la SBE-βCD. Para el complejo de inclusión de estrona con β –CD, los parámetros indicaron que la contribución principal a la formación del complejo se debe a las interacciones de tipo van der Waals. En el caso de estrona con SBE-β-CD, es probable que exista una mayor contribución de interacciones de tipo hidrofóbicas. Sin embargo, el análisis es más complejo debido a que no se observa un efecto claro de la temperatura en la constante de formación de este complejo de inclusión.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-07Bitstream added on 2014-06-13T19:57:22Z : No. of bitstreams: 1 kogawa_ac_me_arafcf.pdf: 783357 bytes, checksum: 330145f53ce10033f6de1406faecdc62 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O hiclato de doxiciclina é um antimicrobiano de amplo espectro derivado sintético da oxitetraciclina utilizado em vários países. Tem sido utilizado no tratamento de doenças infecciosas e como aditivo na alimentação de animais para facilitar o seu crescimento. No Brasil este fármaco é comercializado pela indústria farmacêutica União Química na forma farmacêutica comprimidos de 80 mg e 200 mg com o nome Doxitrat ® e pó liofilizado de 10 mL com o nome Calmium ® . Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar metodologias analíticas mais dinâmicas para o hiclato de doxiciclina, incluindo análises espectrofotométricas, cromatográficas e microbiológicas, comparar o teor e a ação antimicrobiana do hiclato de doxiciclina e o seu complexo de inclusão com a β-ciclodextrina, realizar estudo de dissolução, bem como dispor de técnicas de identificação qualitativa para a forma farmacêutica comprimido e matéria-prima. A análise qualitativa foi realizada por determinação do ponto de fusão, cinzas sulfatadas, cromatografia em camada delgada e espectrofotometria no ultravioleta (UV) possibilitando a identificação das amostras. Os métodos de análise quantitativos empregados e validados foram: (i) espectrofotometria no UV a 268 nm, na faixa de concentração de 6,0 - 21,0 μg/mL no qual foram avaliados os parâmetros de linearidade, precisão, exatidão, seletividade, limites de detecção e de quantificação e robustez, com teor médio nos comprimidos de 111,34 %; (ii) CLAE, coluna Luna CN e fase... / Doxycycline hyclate is a broad-spectrum antibiotic synthetically derived of oxytetracycline and is used in several countries to treat infectious diseases and additive in animal nutrition to facilitate growth. In Brazil this compound is marketed by União Química Indústria Farmacêutica as 80 mg and 200 mg tablets under the name Doxitrat®. Calmium® is the name of the vial 10 mL. This study aimed to develop and validate analytical methods more dynamic for the doxycycline hyclate, including spectroscopic, chromatographic and microbiological analysis, compare the content and the antimicrobial action of doxycycline hyclate and the inclusion complex with β-cyclodextrin, conduct study of dissolution as well as providing qualitative identification techniques for the dosage form compressed and raw materials. Qualitative analysis was performed by determining the melting point, sulphated ash, thin layer chromatography and spectrophotometry in the ultraviolet (UV) allowing the identification of samples. The quantitative analysis validated methods were: (i) UV spectrophotometry at 268 nm in the concentration range of 6.0 -21.0 μg/mL in which the parameters were evaluated for linearity, precision, accuracy, selectivity, limit of detection, limit of quantification and robustness, with an average content of 111.34% (ii) HPLC Luna CN... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-03Bitstream added on 2014-06-13T20:48:29Z : No. of bitstreams: 1 franzini_cm_me_arafcf.pdf: 1232208 bytes, checksum: d972d0938f33ec34d5b67691a2669a0a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo esse trabalho foi o desenvolvimento de sistemas microemulsionados ou subemulsionados estabilizados por fosfatidilcolina de soja (FS) associada à tensoativos hidrofílicos para veiculação de AmB. Foi avaliada a utilização de pluronic (PLU) como co-tensoativo e observou-se o predomínio de sistemas mais viscosos. O estudo do comportamento reológico das MEs, mostrou que todas as amostras apresentaram comportamento Newtoniano, mantendo a viscosidade constante independente da velocidade de deformação. Os estados de agregação da AmB foram avaliados através de seus espectros de absorção relativos às diferentes concentrações, inclusão em ciclodextrinas e incorporação no sistema microemulsionado selecionado. Foi verificada uma modificação relativa na proporção de monômeros do fármaco. A técnica de nefelometria foi realizada e indicou aumento no tamanho das gotículas da ME com o aumento da concentração da AmB. Verificou-se que a incorporação de AmB nos sistemas desenvolvidos é dependente da proporção relativa da fase interna oleosa. A liberação de AmB, in vitro, é mais prolongada à medida que aumenta a proporção de fase interna oleosa. Os sistemas microemulsionados e subemulsionados mostraram-se eficazes na veiculação de AmB apresentando-se como sistema reservatório facilitando a liberação prolongada. / The objective of this work was the development of subemulsified and microemulsified systems stabilized by soya phosphatidylcholine (FS) and/or FS associated to hydrophylic surfactants to AmB veiculation. It was evaluated the use of pluronic (PLU) as co-surfactant and it was observed the predominancy of the more viscose systems. The study of the rheological behavior of MEs verified that all the samples have presented Newtonian behavior, maintaining the viscosity constant independent of the deformation speed. The states of aggregation of the AmB have been evaluated through its relative absorption specters to the different concentrations, inclusion in cyclodextrins and incorporation in the selected microemulsion system. A relative modification in the proportion of monomers of the drug was verified. The Nefelometry technique was performed and showed increase in the droplets size of the ME with increase to the AmB concentration. It was verified that the AmB incorporation in the developed systems is dependent on the oil phase. The in vitro release of AmB is more prolonged as long as the internal oil phase increases. The microemulsified and subemulsified systems appear as more effective in the AmB veiculation presenting themselves as reservatory system, facilitating the prolonged release.

Orientador : Hérida Regina Nunes Salgado / Banca: Maximiliano da Silva Sangoi / Banca: Norberto Peporine Lopes / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Silvia Stanisçuaski Guterres / Resumo: O trabalho objetivou a formação do complexo darunavir:β-ciclodextrina e o estudo das consequências desta complexação, além do desenvolvimento e validação de métodos analíticos para determinação qualitativa e quantitativa do darunavir em comprimidos (livre) e complexado à β-ciclodextrina. darunavir livre. Durante todo o tempo de pesquisa a forma etanolato do darunavir foi controlada para garantir o uso do mesmo polimorfo e não haver diferenças analíticas. As análises qualitativas foram realizadas por cromatografia em camada delgada (CCD), espectrofotometria no ultravioleta (UV), espectrofotometria no infravermelho (IV), cromatografia líquida (CL) e eletroforese capilar (EC) possibilitando a identificação do darunavir etanolato em comprimidos. Métodos mais dinâmicos e ecologicamente corretos foram validados para a quantificação do darunavir etanolato na forma farmacêutica utilizando o IV e a EC. Os resultados das validações foram analisados comparativamente e as técnicas mostraram-se equivalentes sendo, portanto, intercambiáveis. darunavir:β-ciclodextrina. O darunavir foi complexado à β-ciclodextrina e confirmado através de técnicas térmicas e estudado por métodos espectroscópicos. Suas propriedades foram comparadas às do fármaco livre quanto à solubilidade e o complexo de inclusão mostrou ser 28 vezes mais solúvel que o darunavir quando utilizada a solução tamponante acetato 0,05 M pH 4,5. Este avanço da tecnologia farmacêutica abrange a resolução "Best medicines for children" discutida na Assembleia Mundial da Saúde, a qual lançou a campanha global "Make medicines child size". Um método para quantificação de darunavir no complexo foi validado através da CL acoplada à espectrometria de massas (CL-EM), nele foram identificados seis produtos de degradação sendo dois provenientes da degradação em meio ácido, um da degradação em meio básico e três em meio oxidativo. Uma técnica ... / Abstract: The work aimed the formation of complex darunavir:β-cyclodextrin and the study of the consequences of complexation, as well as development and validation of analytical methods for qualitative and quantitative determination of darunavir in tablet (free) and complexed to β-cyclodextrin. darunavir free. The form of darunavir ethanolate was monitored throughout research time to ensure use of the same polymorph and no analytical differences. Qualitative analysis was performed by thin layer chromatography (TLC), ultraviolet spectrophotometry (UV), infrared spectroscopy (IR), liquid chromatography (LC) and capillary electrophoresis (CE) allowing the identification of darunavir ethanolate in tablets. More dynamic and environmentally friendly methods were validated for the quantification of darunavir ethanolate in pharmaceutical form using the IV and CE. The results of the validations were comparatively analyzed and techniques were equivalent and are therefore interchangeable. darunavir:β-ciclodextrina. Darunavir was complexed with β- cyclodextrin and confirmed by thermal techniques and studied by spectroscopic methods. Its properties were compared to the free drug as to solubility of inclusion complex and it is 28 times more soluble than darunavir when using buffer solution of 0.05 M acetate pH 4.5. This advance of pharmaceutical technology covers the resolution "Best medicines for children" discussed in the World Health Assembly, which launched the global campaign "Make medicines child size". A method for quantification of darunavir in the complex was validated by LC coupled with mass spectrometry (LC-MS), with him were identified six degradation products, two from acid degradation, one from basic degradation and three from oxidative degradation. A developed TLC technique was adequate for visualizing all degradation products of complex darunavir:β-cyclodextrin observed in the CL method, being achieved faster and cheaper. Complex ... / Doutor

Orientador: Célia Maria Landi Franco / Coorientador: Heloíza Ferreira Alves do Prado / Banca: Ana Carolina Conti e Silva / Banca: Caroline Joy Steel / Resumo: Neste estudo o efeito da CGTase e da βCD nas características reológicas da farinha, na qualidade e no processo de envelhecimento do pão foi investigado. As propriedades farinográficas, extensográficas, viscográficas e térmicas na presença de diferentes concentrações de CGTase (0, 5, 10 e 20 U) e de βCD (0, 0,25, 0,5, 1,0 %) foram analisadas. Pães foram produzidos sem e com CGTase ou βCD e seu volume específico determinado por deslocamento de sementes. Os pães foram armazenados a 5 ºC por 15 dias e neste período foram avaliados quanto à umidade, atividade de água, firmeza, retrogradação, cor e difracção de raios-X. A absorção de água da farinha contendo 5U e 10U de CGTase aumentou de 56,5 para 59 %. A elasticidade, o tempo de desenvolvimento e a estabilidade aumentaram, enquanto o índice de tolerância à mistura (ITM) reduziu para todas as amostras contendo CGTase, quando comparadas ao controle. A adição de 5 e 10U de CGTase aumentou o setback e reduziu a viscosidade final, enquanto que a presença de 20U de CGTase reduziu as viscosidades de pico e final e o setback. A faixa de temperatura de gelatinização (ΔT) do amido presente na farinha de trigo (13,15 oC) e a variação de entalpia (ΔH) foram reduzidas na presença de CGTase, independente da concentração utilizada. O volume específico do pão aumentou 11 % quando 5U de CGTase foi utilizada. A adição de CGTase aumentou significativamente a umidade do miolo dos pães frescos e melhorou a retenção de água do miolo dos pães até o sétimo dia de armazenamento. A firmeza e o ΔH do miolo aumentaram gradualmente para todas as amostras durante o armazenamento, mas a adição de 5U de CGTase reduziu o ΔH até o 3º dia de armazenamento e reduziu a firmeza dos pães frescos em 40 %, quando comparados ao controle. A absorção de água, os tempos de desenvolvimento e de estabilidade não foram afetados pela adição de 0,25 e 0,5 % de βCD. No entanto, ... / Abstract: The present study aimed to investigate the effect of CGTase and βCD on the rheological properties of the wheat flour, and quality and staling rate of the bread. The farinographic, extensographic, pasting, and thermal properties of the flour without (control) and with different concentrations of CGTase (0, 5, 10 and 20 U) or βCD (0, 0.25, 0.5, 1.0 % m/m) were analyzed. Breads were produced with and without βCD or CGTase and their specific volume were determined by seed displacement. Breads were stored at 5 °C for 15 days and during this period were evaluated for moisture and water activity, firmness, retrogradation, color and X-ray diffraction. The water absorption of the flour containing 5 and 10U CGTase increased from 56.5 to 59 %. The elasticity, development time and stability increased while the mixing tolerance index (ITM) reduced for flour containing CGTase, as compared to control. The addition of 5 and 10U of CGTase increased setback and reduced final viscosity whereas the presence of 20U CGTase reduced the peak and final viscosities and setback. The range of the gelatinization temperature (ΔT) of the starch present in the flour (13.15 °C) and enthalpy change (ΔH) were reduced in the presence of CGTase. The specific volume of bread increased 11 % when 5U CGTase was used. The addition of CGTase significantly increased crumb moisture of the fresh bread and improved water retention of the bread crumb until the seventh day of storage. The firmness and ΔH of the bread crumb gradually increased for all samples during storage, but the addition of 5U CGTase reduced the ΔH until the 3rd day of storage and reduced 40% of the firmness when compared to the control. The water absorption, development time and stability were not affected by the addition of 0.25 and 0.5 % βCD. However, the presence of 1.0 % βCD increased water absorption and reduced development time and stability of the flour. The ITM increased for samples containing ... / Mestre

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Co-orientador: Marco Hiroshi Naka / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Michael John Brennan / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Banca: Nara Regina de Souza Basso / Resumo: Este trabalho avaliou as propriedades mecânicas e térmicas de materiais compósitos com a base de resina epoxídica curada (DGEBA/TETA) com a adição da ciclodextrina e reforçados com fibras de bagaço de cana-de-açúcar. Primeiramente as fibras foram separadas em tamanhos compreendidos entre 0,50 mm e 2,00 mm, entre 0,21 mm e 0,50 mm e menores que 0,21 mm, as quais foram misturadas à resina DGEBA/TETA e analisadas em porcentagens de 1, 2,5, 5, 7,5 e 10% em massa através de ensaio de tração. Posteriormente, foi adicionado apenas ciclodextrina a resina epóxi em concentrações de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 e 15% em massa para a análise de ensaio tração. O corpo de prova final do compósito DGEBA/TETA/ciclodextrina/fibras de bagaço de cana-de-açúcar foi constituído por 5% de ciclodextrina e 5% de partículas menores que 0,21 mm, pois foi o que obteve as melhores propriedades avaliadas em ensaios mecânicos separados. Para a adição de 5% de partículas menores que 0,21 mm ao DGEBA/TETA houve um aumento de 28,61% na resistência, e a adição de 5% de ciclodextrina ao DGEBA/TETA proporcionou um aumento de 160,31% na resistência à propagação de trincas. O compósito final, contendo 5% de partículas de bagaço de cana-de-açúcar e 5% de ciclodextrina apresentou um Limite de Reistência à Tração (LRT) de 33,94 MPa, Módulo de Elasticidade (E) de 1681,14 MPa, K1C de 1,24 MPa.m1/2, resiliência de 0,334 MJ/m3, deformação de 0,292%. Para uma análise da temperatura de uso do compósito, foram realizados ensaios térmicos de DSC e TGA os quais indicaram que a temperatura de Transição vítrea do compósito final foi de 111,18°C e a temperatura de inicio de degradação foi de 267°C / Abstract: This research evaluated the mechanical and thermal properties of composite materials with the base epoxy resin cured (DGEBA / TETA) with the addition of cyclodextrin and reinforced with fibers of bagasse cane sugar. First the fibers were separated into sizes of between 0.50 mm and 2.00 mm, between 0.21 mm and 0.50 mm and smaller than 0.21 mm, which were mixed resin DGEBA / TETA and analyzed as percentages 1, 2.5, 5, 7.5, 10 and 15% in mass by assaying tensile test. Thereafter was added just cyclodextrin epoxy resin in concentrations of 1, 2, 3, 4, 5 and 10 to 15% in mass to analyze tensile test. The specimen of the composite end DGEBA / TETA / cyclodextrin / bagasse fiber cane sugar that is made up of 5% cyclodextrin and 5% of particles smaller than 0.21 mm that was what got the best properties evaluated in separate mechanical tests. Since for the addition of 5% of particles smaller than 0.21 mm at DGEBA / TETA an increase of 28.61% in the resistance, and the addition of cyclodextrin to 5% DGEBA / TETA provided an increase of 160.31% resistance to crack toughness. The final composite, containing 5% of particles of crushed cane sugar and 5% cyclodextrin showed LRT of 33.94 MPa, E, 1681.14 MPa, K1C of 1.24 MPa.m1/2, resilience 0.334 MJ/m3, deformation of 0.292%. For a review of the use temperature of the composite thermal DSC and TGA tests which indicated that the glass transition temperature of the final composite was 111.18 ° C and the onset temperature of degradation was 267°C were performed / Doutor

Orientador: Hérida Regina Nunes Salgado / Banca: Marcela Raquel Longhi / Banca: Marlus Chorilli / Resumo: O hiclato de doxiciclina é um antimicrobiano de amplo espectro derivado sintético da oxitetraciclina utilizado em vários países. Tem sido utilizado no tratamento de doenças infecciosas e como aditivo na alimentação de animais para facilitar o seu crescimento. No Brasil este fármaco é comercializado pela indústria farmacêutica União Química na forma farmacêutica comprimidos de 80 mg e 200 mg com o nome Doxitrat ® e pó liofilizado de 10 mL com o nome Calmium ® . Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar metodologias analíticas mais dinâmicas para o hiclato de doxiciclina, incluindo análises espectrofotométricas, cromatográficas e microbiológicas, comparar o teor e a ação antimicrobiana do hiclato de doxiciclina e o seu complexo de inclusão com a β-ciclodextrina, realizar estudo de dissolução, bem como dispor de técnicas de identificação qualitativa para a forma farmacêutica comprimido e matéria-prima. A análise qualitativa foi realizada por determinação do ponto de fusão, cinzas sulfatadas, cromatografia em camada delgada e espectrofotometria no ultravioleta (UV) possibilitando a identificação das amostras. Os métodos de análise quantitativos empregados e validados foram: (i) espectrofotometria no UV a 268 nm, na faixa de concentração de 6,0 - 21,0 μg/mL no qual foram avaliados os parâmetros de linearidade, precisão, exatidão, seletividade, limites de detecção e de quantificação e robustez, com teor médio nos comprimidos de 111,34 %; (ii) CLAE, coluna Luna CN e fase... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Doxycycline hyclate is a broad-spectrum antibiotic synthetically derived of oxytetracycline and is used in several countries to treat infectious diseases and additive in animal nutrition to facilitate growth. In Brazil this compound is marketed by União Química Indústria Farmacêutica as 80 mg and 200 mg tablets under the name Doxitrat®. Calmium® is the name of the vial 10 mL. This study aimed to develop and validate analytical methods more dynamic for the doxycycline hyclate, including spectroscopic, chromatographic and microbiological analysis, compare the content and the antimicrobial action of doxycycline hyclate and the inclusion complex with β-cyclodextrin, conduct study of dissolution as well as providing qualitative identification techniques for the dosage form compressed and raw materials. Qualitative analysis was performed by determining the melting point, sulphated ash, thin layer chromatography and spectrophotometry in the ultraviolet (UV) allowing the identification of samples. The quantitative analysis validated methods were: (i) UV spectrophotometry at 268 nm in the concentration range of 6.0 -21.0 μg/mL in which the parameters were evaluated for linearity, precision, accuracy, selectivity, limit of detection, limit of quantification and robustness, with an average content of 111.34% (ii) HPLC Luna CN... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2083_1.pdf: 2368129 bytes, checksum: a86016fc256ded234210027a6208d538 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apesar de não ser o fármaco ideal, devido à sua toxicidade, além da baixa solubilidade em água, o benznidazol (BNZ) é atualmente o fármaco de escolha para o tratamento da doença de Chagas. O conhecimento aprofundado sobre o fármaco e técnicas capazes de melhorar a velocidade de dissolução terá como conseqüência um aumento na biodisponibilidade oral e possível diminuição da toxicidade do fármaco, disponibilizando a população um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doença. O uso de dispersões sólidas (DS) e complexos de inclusão (CI) contendo carreadores solúveis em água para aumentar a velocidade de dissolução, tem sido uma tendência atual entre pesquisadores na área da tecnologia farmacêutica. Neste trabalho, foram desenvolvidos sistemas de dispersões sólidas e complexos de inclusão, que foram posteriormente caracterizados através de técnicas analíticas como Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), espectroscopia de Infra Vermelho (IV), análise térmica por calorimetria diferencial exploratória (DSC), difração de raio-x (R-x) e testes de dissolução in vitro. Além destas caracterizações, foi desenvolvido e validado o método de dissolução, o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido, conforme é preconizado pelos órgãos regulatórios. O incremento na taxa de dissolução do BNZ foi significativa nos sistemas sólidos obtidos (DS e CI), e as análises para caracterização (MEV, IV, DSC, R-x) confirmaram a influência dos polímeros hidrofílicos e da ciclodextrina para o incremento de solubilidade do BNZ. Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa rápida e de baixo custo para vetorização do BNZ por meio de uma forma farmacêutica sólida de uso oral

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Jacieli Evangelho de Figueiredo.pdf: 2905042 bytes, checksum: 577b7716deef90f233a689cb2e861976 (MD5) Jacieli Evangelho de Figueiredo.pdf.txt: 123610 bytes, checksum: 2d86310cb91039f2eb8ce3e716d0a1c7 (MD5) Jacieli Evangelho de Figueiredo.pdf.jpg: 3372 bytes, checksum: 5504b695397c5fd50208bde8ed91789f (MD5) Previous issue date: 2010-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cyclodextrins, macrocyclic polymers, built up of units of D-()-α-glucopyranose (1-4). Have toroidal shape of truncated cone with a hydrophobic cavity in the form of donut in which various types of drugs may be included to form inclusion complexes. The cyclodextrin are three different types of structures that occur by enzymatic modification of six, seven or eight glucose units, called, respectively, α, β and γ-cyclodextrin. Recent studies show the possibility of using these substances in various biomedical applications as vehicles for delivering drugs and biological agents, and its goal of targeting drugs to carry the desired amount for the target and releasing it at a controlled rate. Additionally, by including the compounds can be protected against oxidation, degradation by light, heat losses and volatility, in addition, can prevent unpleasant tastes or odors. Considering possible biological applications of these compounds, this study aims to evaluate, through computer simulations based on first-principles Density Functional Theory (DFT), the interaction of α and β - cyclodextrin with drugs: aspirin, nimesulide and vitamin E. We will show that the α and β - cyclodextrins can include these compounds maintain their structures unchanged, with binding energies between -1.17 and -0.06 eV. Analyzing the structural and electronic properties, we can see what settings are most conducive to the carrying of drugs and thereby further demonstrated the potential of cyclodextrins for pharmaceutical and related applications. / As ciclodextrinas são polímeros macrocíclicos construídas por unidades de D-(+)-glucopiranose α-(1-4). Têm forma toroidal de cone truncado, com uma cavidade hidrofóbica na forma de donut, no qual vários tipos de fármacos podem ser incluídos, formando complexos de inclusão. A ciclodextrina apresenta três diferentes tipos de estruturas que ocorrem por modificação enzimática de seis, sete ou oito unidades de glicose, denominadas, respectivamente, α, β e γ-ciclodextrina. Estudos recentes demonstram a possibilidade de utilizar essas substâncias em diversas aplicações biomédicas, como veículos para entrega de fármacos e agentes biológicos, tendo como propósito o direcionamento da droga para transportar a quantidade desejada para o alvo e disponibilizá-la a uma taxa controlada. Adicionalmente, através da inclusão, os compostos podem ficar protegidos contra oxidação, degradação pela luz, calor, perdas por volatilidade e, além disso, podem previnir gostos ou odores desagradáveis. Considerando possíveis aplicações biológicas desses compostos, esse trabalho tem o objetivo de avaliar, através de simulações computacionais de primeiros princípios, baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), a interação de α e β - ciclodextrinas com os fármacos: ácido acetilsalicílico, nimesulida e vitamina E. Mostraremos que a α e β - ciclodextrinas podem incluir estes compostos mantendo suas estruturas inalteradas, com energias de ligação entre -1,17 e -0,06 eV. Analisando as propriedades estruturais e eletrônicas, se pode observar quais configurações são mais propícias para o carreamento de fármacos e, através disso, demonstramos o potencial das ciclodextrinas para aplicações farmacêuticas e relacionadas.

Orientadores: Edvaldo Sabadini, Fred Yukio Fujiwara / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:17:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Egidio_FernandadoCarmo_M.pdf: 997650 bytes, checksum: 3662c5dade756ee697c267ad8996aa15 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Ciclodextrinas (CD) são oligossacarídeos cíclicos produzidos pela ação enzimática microbiológica sobre o amido. As três ciclodextrinas naturais disponíveis comercialmente são a-CD, b-CD e g-CD, constituídas por 6, 7 e 8 unidades glicosídicas, respectivamente. Possuem estrutura rígida representada como um cone truncado oco com cavidade hidrofóbica, formada pelos grupos CH2 e éter, e exterior hidrofílico, contendo os grupos hidroxila. Esses oligossacarídeos interagem com uma ampla variedade de moléculas, formando complexos de inclusão, e a interação com polímeros pode levar à formação de estruturas supramoleculares. As ciclodextrinas apresentam uma solubilidade anômala em água, com uma tendência irregular, sendo a b-CD aproximadamente dez vezes menos solúvel que as outras duas ciclodextrinas da série homóloga. O mesmo comportamento é observado quando D2O é o solvente, mas, neste caso, a solubilidade é ainda menor para as três ciclodextrinas. Pode-se explicar esse comportamento em termos do efeito causado pelas ciclodextrinas na estrutura do solvente e pela solvatação destas moléculas. A solvatação pode ser estudada por Ressonância Magnética Nuclear, RMN, através de medidas do tempo de relaxação transversal T2 do solvente. Os valores de T2 são diferentes para moléculas de solvente livres e ligadas à superfície do soluto, devido à processos dinâmicos, como a rotação molecular. O T2 é muito sensível à interação do solvente com o soluto, de forma que a presença de um soluto diminui o T2 das moléculas do solvente diretamente ligadas ao soluto. Este trabalho fez o estudo da solubilidade e solvatação das ciclodextrinas considerando também o equilíbrio entre o estado sólido e a solução saturada. Os cristais de ciclodextrinas foram estudados por Difração de Raios-X e Análise Termogravimétrica. A estrutura molecular dos oligômeros afetam sua flexibilidade, solvatação e acomodação no meio líquido, resultando na anomalia na solubilidade em H2O e D2O. / Abstract: Cyclodextrins (CD) are cyclic oligomers produced by the action of certain microbial enzymes on starch. The commercially available members of this series are a-CD, b-CD and g-CD, having 6, 7 and 8 glucose units, respectively. They have a rigid structure pictorially represented as a truncated cone with a hydrophobic cavity, which are formed by CH2 and ether groups, and a hydrophilic exterior with hydroxyl groups at the rims. The cyclodextrins are known to interact with different types of molecules, including polymers, forming supramolecular inclusion compounds. The cyclodextrins molecules present an anomalous solubility in water and an irregular trend is observed in the series. b-CD is almost ten times less soluble than the others two cyclodextrins. The same behavior is observed when D2O is the solvent, however, in this solvent the solubility of three cyclodextrins is much lower. This behavior is explained in terms of the effect caused by cyclodextrins on the water lattice structure and by the solvation of these molecules. The cyclodextrins solvation was studied using transversal relaxation time (T2) of water in Nuclear Magnetic Resonance experiments. The T2 of free water and the water bounded on the surface of a solute are different due to the differences in their molecular dynamics (mainly the rotation). Hence, T2 of the solvent is very sensitive to interaction between solute and solvent and becomes lower as the solute concentration increases. In this work, not only the solubility and solvation of cyclodextrins were studied, but also the solid phase in equilibrium with the concentrated solution. The solid phase was studied by X-Ray Diffraction and Thermogravimetric Analysis. The molecular structures of cyclodextrins influence their flexibility and solvation, which leads to the anomalous solubility of the three cyclic oligomers in H2O and D2O. / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química