Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work involved the preparation and characterization of an inclusion complex of Trimethoprim (TMP) a drug used in the treatment of infections and hydroxypropylgamma- cyclodextrin (HP-γ-CD). Owing to the low aqueous solubility of this drug, high dosages are required to provide a satisfactory therapeutic effect, although this also brings severe side effects to some patients. Thus here we aimed to increase the TMP aqueous solubility in order to potentially reduce the side effects by complexation in a CD derivative. Prior to the inclusion study, some relevant physiochemical parameters of the drug such as pKa, solubility in several pH values as well as absorption coefficient were determined. The inclusion complex has been prepared by the suspension method and collected by lyophilization. Primary evidence of the inclusion of TMP in HP-γ-CD was provided by the increase of the solubility in presence of HP -γ - CD, from the phase-solubility diagram obtained at different temperatures and pH values. The apparent stability constants K 1:1 for the complex formed at different temperatures and pH values were found strongly depend on the conditions, being higher at low pH. A 1:1 stoichiometry was suggested for the complex both from the phase-solubility diagram and from the continuous variation method Additional evidences of the inclusion were provided by thermal analysis (DSC), which suggested that TMP is not present in the sample as an isolated crystalline solid. The XRD analysis evidenced the loss of the TMP crystalline character in the complex, which is commonly observed for CD complexes but may be also a consequence of the lyophilization process. The presence of bands characteristic of both species was observed in the infrared spectrum of the complex. Although differences observed in the relative intensities cannot directly evidence complex formation, they don t exclude this possibility. Direct evidence of TMP inclusion in the CD cavities were given from 1H-1H bidimensional ROESY spectrum, which also showed that the inclusion mode involves penetration of the trimethoxyphenyl group in HP-γ-CD. / Este trabalho envolveu a preparação e caracterização de complexo de inclusão entre Trimetoprim (TMP), substância utilizada no tratamento de infecções, em hidroxipropil- γ-ciclodextrina (HP-γ-CD), objetivando o aumento da solubilidade aquosa do convidado. A baixa solubilidade do TMP torna necessário o uso de altas dosagens, causando diversos efeitos colaterais, que em testes futuros poderão ser reduzidos pelo aumento da solubilidade do mesmo. Determinaram-se, inicialmente, alguns parâmetros físico-químicos do fármaco e, posteriormente, preparou-se o complexo do mesmo em HP-γ-CD pelo método da suspensão. A ocorrência de inclusão foi evidenciada através do aumento da solubilidade do convidado em presença de HP-γ-CD, nos estudos do diagrama de solubilidade de fases em diferentes temperaturas e pH. Obteve-se, ainda a partir destes estudos, valores de 220,7 M-1 a 20oC e 144,7M-1 a 25oC e 55410 M-1 para pH 4,0; 2188 M-1 para pH 7,0 e 123 M-1 para pH 9,0 para a constante de associação do complexo, demonstrando interações relativamente fortes. A estequiometria 1:1 para o complexo foi sugerida tanto a partir do diagrama de solubilidades quanto pelo método das variações contínuas. Evidências adicionais da inclusão foram propiciadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), que sugeriu que o TMP não se encontra como um sólido isolado. As análises dos difratogramas obtidos mostraram perda do padrão de ordenamento cristalino do TMP quando comparado ao difratograma do complexo, o que pode também ter resultado do processo de liofilização. A partir da análise por espectroscopia infravermelho, observou-se a presença de bandas de ambas as espécies (hospedeiro e convidado) no espectro da amostra HP-γ-CD/TMP coletada por liofilização. Contudo, diferenças observadas quanto a intensidades relativas e mascaramento de bandas não evidenciam diretamente a formação do complexo, porém não excluem tal possibilidade. De acordo com os resultados de espectroscopia de RMN 1H-1H bidimensional (ROESY), ficou evidenciada a inclusão do TMP na cavidade da HP-γ-CD, mostrando adicionalmente que a entrada na cavidade se dá através do grupo trimetoxifenila.

In terms of morbidity and mortality, dengue is considered the important human viral disease transmitted by mosquitoes, caused by virus of the family Flaviridae, one of the main problems in public health in the world, due to the great potential for the development of several forma and lethal disease. Another problem about dengue control is the population of Aedes aegypti resistant to toxicity of chemical insecticides, such as temephos. This work involved the formulation and characterization of inclusion complex of essential of Lippia gracilis (LGEO), with potent larvicidal effect against Aedes Aegypti Linnaeus larvae in β-cyclodextrin (β-CD), aiming to improve oil solubility in aqueous serving as a strategy for obtaining new products larvicides. Inclusion complexes were obtained by kneading and coevaporation. The complexes obtained by paste and co-evaporation was assessed the influence of the co-solvent used to preparation the complexes by paste with water (PMW), kneading with ethanol / water (PME) co-evaporation with water (COW) and co-evaporation of ethanol / water (COE) methods. The chemical LGEO constituents were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometer (GC / MS) where the complex (PMW) was superior in the inclusion of carvacrol with a content of 15.25% compared with the another techniques preparation. The complexes were characterized by thermogravimetry (TG / DTG), the moisture content by Karl-Fischer, differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (X-RD), spectroscopy in the infrared with Fourier transform ( FTIR) and ultra violet (UV-vis), scanning electron microscopy (SEM) and solubility tests. According to the results obtained by GC / MS the major constituent of OELG was carvacrol (46.7%). In TG / DTG and DSC revealed the complex displacement in the range of thermal degradation of the oil to higher temperature ranges indicating a gain of thermal stability. In the analyzes of (X-RD) of the complexes showed the loss of crystalline order compared to pure β-CD. The scanning electron microscopy (SEM) showed changes in particle shapes and morphology of the complex when compared with pure β-CD. The larvicidal assay against Aedes aegypti larvae were carried out with the Rockefeller strain in the third stage (L3), and mortality was observed after 24 hs. The phase solubility diagram at different temperatures, the values of the stability complex of the constant (PMW), was demonstrates be stable and water soluble the interaction complex OELG / β-CD. Aedes aegypti larvae were susceptible to the composition of OELG, carvacrol and complex (PMW) using the method of Probit analysis. The larvicidal activity of the complex (PMW) LC50 was 33 ppm, close to that of pure oil LC50 39 ppm and may be a suitable alternative to biolarvicida dengue control programs. / Em termos de morbidade e mortalidade, a dengue é considerada atualmente a mais importante doença viral humana transmitida por mosquitos, causada por vírus da família Flaviridae, transmitida, no Brasil, através do mosquito Aedes aegypti Linnaeus, sendo um dos principais problemas de saúde pública no mundo, devido ao grande potencial para o desenvolvimento de formas graves e letais da doença. Outro problema enfrentado no controle da dengue é à existência de populações de Aedes aegypti resistentes a toxicidade de inseticidas químicos, como o temefós. Este trabalho envolveu a obtenção e caracterização do complexo de inclusão entre óleo essencial de Lippia gracilis (OELG), com atividade larvicida contra as larvas de Aedes aegypti em β-ciclodextrina (β-CD), objetivando melhorar a solubilidade do óleo em meio aquoso servindo de estratégia para obtenção de novos produtos larvicidas. Para os complexos obtidos por malaxagem e co-evaporação foi avaliada a influência do uso de um co-solvente na preparação dos complexos, pelos métodos malaxagem com água (MAH), malaxagem com etanol/água (MAE), co-evaporação com água (COH) e co-evaporação etanol/água (COE). A determinação do teor do OELG foi obtido por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (CG/EM), onde o complexo (MAH) mostrou-se superior na inclusão do carvacrol, com teor de 15,25 %, em relação as outras técnicas de preparação. Os complexos foram caracterizados por termogravimetria (TG/DTG), determinação do teor de umidade por Karl-Fischer, calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e na região do ultra violeta (UV-vis), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios de solubilidade. Os ensaios larvicidas contra as larvas de Aedes aegypti foram realizados com as larvas da linhagem Rockefeller no terceiro estádio (L3), sendo verificado a mortalidade após 24 horas. De acordo com os resultados obtido por CG/EM o principal constituinte do OELG, foi o carvacrol (46,7%). Nas curvas TG/DTG e DSC dos complexos revelaram deslocamento no intervalo de degradação térmica do óleo para faixas de temperaturas mais elevadas indicando um ganho de estabilidade térmica. Nas análises de (DR-X) dos complexos demonstraram redução do grau de cristalinidade, quando comparado a β-CD pura. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode-se observar mudanças na morfologia do complexo, quando comparado com a β-CD pura. No estudo do diagrama de fases em diferentes temperaturas, os valores da constante de associação do complexo (MAH), demonstrou serem interações estáveis e que o complexo OELG/β-CD e solúvel em água. As larvas de Aedes Aegypti foram suscetíveis à composição do OELG, carvacrol e do complexo (MAH), utilizando o método de análise Probit. A atividade larvicida do complexo (MAH) foi de CL50 33 ppm, próxima ao do óleo puro de CL50 39 ppm, podendo ser uma alternativa biolarvicida adequada aos programas de controle da dengue.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Synthesis of ternary polyurethanes (PUs) from hexamethylenediisocyanate, β- cyclodextrin and β-glycerophosphate (acid and calcium salt) was studied varying synthesis parameters such as monomer proportion, heating method (reflux and microwave), and catalyst amount. Favorable conditions were provided by microwave irradiation and use of β-glycerophosphoric acid although the results suggest that it is possible to obtain ternary PUs with the calcium salt. FTIR data indicated the existence of secondary urea linkages. After characterization of ternary PUs by FTIR spectroscopy, XRD and thermal analysis, as well as evidences that the cyclodextrin cavities remained active toward inclusion of guest molecules, the possibility of inclusion of the antibiotic ciprofloxacin was evaluated. Absence of ciprofloxacin melting peak in DSC curves indicated that it is molecularly dispersed within the polymer, possibly included in the cyclodextrin. In vitro release experiments suggested additional non-inclusion interactions, showing also that the use of dialysis membranes may mask the actual release profile. / Nesta Tese foi estudada a síntese de poliuretanos ternários (PUs) à base de diisocianato de hexametileno, β-ciclodextrina e β -glicerofosfato (na forma de ácido e de sal de cálcio), sendo avaliados diferentes parâmetros de síntese, tais como proporção monômero, método de aquecimento (refluxo e microondas), bem como a quantidade de catalisador. As condições mais favoráveis foram fornecidas pela irradiação de microondas e a utilização de ácido β -glicerofosfórico, embora os resultados sugiram que é possível obter PU ternário com o sal de cálcio. Dados de FTIR indicaram a existência de ligações de uréia secundárias na estrutura dos poliuretanos. Após a caracterização dos PU’s ternários por espectroscopia de FTIR, XRD e análise térmica, obtiveram-se evidências de que as cavidades de β-ciclodextrina permaneceram ativas para a inclusão de moléculas hóspedes, usando-se fenolftaleína (FF) como sonda. Na seqüência, foi avaliada a possibilidade de inclusão do antibiótico ciprofloxacina. A ausência do pico de fusão ciprofloxacina em curvas de DSC indicou que este fármaco está molecularmente disperso dentro do polímero, com as moléculas possivelmente incluídas nas cavidades β-ciclodextrina. Experiências de liberação in vitro sugeriram interações não-inclusivas, mostrando também que a utilização de membranas de diálise pode mascarar o perfil de liberação efetiva.