O ancoramento do complexo trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl em dendrímeros PAMAM de geração 0 e 2 (G0 e G2) foi realizada por meio de uma ligação peptídica, e esses produtos foram submetidos à reação com NO(g) gerando os respectivos nitrosilo complexos G0/RuNO e G2/RuNO. A caracterização desses compostos por infravermelho, UV-vis, voltametria cíclica, RMN de 1H e 13C, e análise elementar indica que os nitrosilo complexos foram imobilizados na superfície dos PAMAM G0 e G2. Os espectros de infravermelho para G0/RuNO e G2/RuNO apresentaram apenas um estiramento &nu;NO+, respectivamente em 1933 e 1937 cm-1, e para o produto RuNO (não ligado ao dendrímero) em 1933 cm-1. O espectro eletrônico para esses três compostos apresentou bandas nas regiões de 230, 270 e 330 nm, e por meio de voltametria cíclica observou-se o processo eletroquímico relativo a NO+/NO0 com ENO+/NO0 vs ECS igual a -0,173 V para G0/RuNO, -0,178 V G2/RuNO e -0,175 V para RuNO. O espectro de 1H RMN do complexo RuNO apresentou dois dubletos com deslocamentos químicos centrados em 8,73 e 8,35 ppm, referentes aos hidrogênios aromáticos respectivamente nas posições orto e meta do ligante ina coordenado ao metal. Para G0/RuNO e G2/RuNO esses sinais foram observados em 8,73 e 8,36 ppm, e os sinais referentes aos dendrímeros nesses produtos foram verificados entre 2,7 e 4,0 ppm. O espectro de RMN 13C para o complexo RuNO apresentou quatro sinais, e para G0/RuNO e G2/RuNO, respectivamente, dez e doze sinais, conforme esperado para esses compostos. Apesar dos resultados supracitados indicarem que o ancoramento ocorreu de forma satisfatória, os dados de análise elementar apresentaram desvios significativos entre o valor teórico e o experimental, principalmente para G2/RuNO. Em adição, foram realizados ensaios em células do baço de camundongos para verificar a toxicidade dos nitrosilo complexos às células saudáveis, e os resultados indicaram baixa citotoxicidade (<15%) para RuNO, G0/RuNO e G2/RuNO. Também foram realizados experimentos sobre a atividade in vitro desses compostos contra os parasitos Trypanosoma cruzi e Leishmania major. Os melhores resultados, ainda que preliminares, foram obtidos com a maior concentração, 200&micro;M (em relação à Ru), em que observou-se atividade tripanocida (média) em torno de 88% para G2/RuNO, 82% para G0/RuNO e 72% para RuNO, enquanto que para o Bz (referência) esse valor foi de 96%. Já a atividade leishmanicida (concentração de 200&micro;M) desses compostos ficou entre 60 a 70% (65% para G2RuNO, 69% para G0/RuNO e 60% para RuNO). / The anchoring of the complex trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl on PAMAM dendrimers of generation 0 and 2 (G0 and G2) was performed by a peptide bond, and the products were submitted to reaction with NO (g) generating the related nitrosyl complexes G0/RuNO and G2/RuNO. The characterization of these compounds by IR, UV-vis, cyclic voltammetry, 1H and 13C NMR, and elemental analysis indicated that the nitrosyl complexes were immobilized on the surface of PAMAM G0 and G2. Infrared spectra for G0/RuNO and G2/RuNO showed only one &nu;NO+ band in 1933 and 1937 cm-1 respectively, and for RuNO (complex not bounded to the dendrimer) at 1933 cm-1. Electronic spectra for these three compounds showed bands in the regions of 230, 270 and 330 nm, and by cyclic voltammetry it was possible to observe the electrochemical process relative to NO+/NO0 with ENO+/NO0 equal to -0.173 V vs SCE for G0/RuNO , -0.178 V for G2/RuNO and -0.175 V for RuNO. The 1H NMR spectra for RuNO complex showed two doublets with chemical shifts centered at 8.73 and 8.35 ppm, respectively referring to the aromatic hydrogens in the ortho and meta positions of the ina ligand coordinated to the metal. The same signals obtained for G0/RuNO and G2/RuNO were observed in 8.73 and 8.36 ppm, and signals related to dendrimers between 2.7 and 4.0 ppm. The 13C NMR spectrum for RuNO exhibited four signals, and for G0/RuNO and G2/RuNO, respectively, ten and twelve signals, as expected for these compounds. Despite the results above, which indicate that anchoring occurred satisfactorily, the elemental analysis showed significant deviations between the theoretical and experimental values, especially for G2/RuNO. In adition, in vitro assays were performed on mice spleen cells to determine the toxicity of the nitrosyl complex to healthy cells, and the results showed low cytotoxicity (<15%) for RuNO, G0/RuNO and G2/RuNO. In vitro experiments were also carried out to determine the activity of these compounds against the parasite Trypanosoma cruzi and Leishmania major. The best results (preliminary) were obtained with the highest concentration 200&micro;M (relative to Ru), which was observed trypanocidal activity (average) around 88% for G2/RuNO, 82% for G0/RuNO and 72% for RuNO, while for Bz (reference) it was around 96%. The leishmanicidal activity (concentration of 200&micro;M) of these compounds was in the range of 60 to 70% (65% for G2RuNO, 69% for G0/RuNO and 60% for RuNO).

O ancoramento do complexo trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl em dendrímeros PAMAM de geração 0 e 2 (G0 e G2) foi realizada por meio de uma ligação peptídica, e esses produtos foram submetidos à reação com NO(g) gerando os respectivos nitrosilo complexos G0/RuNO e G2/RuNO. A caracterização desses compostos por infravermelho, UV-vis, voltametria cíclica, RMN de 1H e 13C, e análise elementar indica que os nitrosilo complexos foram imobilizados na superfície dos PAMAM G0 e G2. Os espectros de infravermelho para G0/RuNO e G2/RuNO apresentaram apenas um estiramento &nu;NO+, respectivamente em 1933 e 1937 cm-1, e para o produto RuNO (não ligado ao dendrímero) em 1933 cm-1. O espectro eletrônico para esses três compostos apresentou bandas nas regiões de 230, 270 e 330 nm, e por meio de voltametria cíclica observou-se o processo eletroquímico relativo a NO+/NO0 com ENO+/NO0 vs ECS igual a -0,173 V para G0/RuNO, -0,178 V G2/RuNO e -0,175 V para RuNO. O espectro de 1H RMN do complexo RuNO apresentou dois dubletos com deslocamentos químicos centrados em 8,73 e 8,35 ppm, referentes aos hidrogênios aromáticos respectivamente nas posições orto e meta do ligante ina coordenado ao metal. Para G0/RuNO e G2/RuNO esses sinais foram observados em 8,73 e 8,36 ppm, e os sinais referentes aos dendrímeros nesses produtos foram verificados entre 2,7 e 4,0 ppm. O espectro de RMN 13C para o complexo RuNO apresentou quatro sinais, e para G0/RuNO e G2/RuNO, respectivamente, dez e doze sinais, conforme esperado para esses compostos. Apesar dos resultados supracitados indicarem que o ancoramento ocorreu de forma satisfatória, os dados de análise elementar apresentaram desvios significativos entre o valor teórico e o experimental, principalmente para G2/RuNO. Em adição, foram realizados ensaios em células do baço de camundongos para verificar a toxicidade dos nitrosilo complexos às células saudáveis, e os resultados indicaram baixa citotoxicidade (<15%) para RuNO, G0/RuNO e G2/RuNO. Também foram realizados experimentos sobre a atividade in vitro desses compostos contra os parasitos Trypanosoma cruzi e Leishmania major. Os melhores resultados, ainda que preliminares, foram obtidos com a maior concentração, 200&micro;M (em relação à Ru), em que observou-se atividade tripanocida (média) em torno de 88% para G2/RuNO, 82% para G0/RuNO e 72% para RuNO, enquanto que para o Bz (referência) esse valor foi de 96%. Já a atividade leishmanicida (concentração de 200&micro;M) desses compostos ficou entre 60 a 70% (65% para G2RuNO, 69% para G0/RuNO e 60% para RuNO). / The anchoring of the complex trans-[RuIII(NH3)4(SO4)ina]Cl on PAMAM dendrimers of generation 0 and 2 (G0 and G2) was performed by a peptide bond, and the products were submitted to reaction with NO (g) generating the related nitrosyl complexes G0/RuNO and G2/RuNO. The characterization of these compounds by IR, UV-vis, cyclic voltammetry, 1H and 13C NMR, and elemental analysis indicated that the nitrosyl complexes were immobilized on the surface of PAMAM G0 and G2. Infrared spectra for G0/RuNO and G2/RuNO showed only one &nu;NO+ band in 1933 and 1937 cm-1 respectively, and for RuNO (complex not bounded to the dendrimer) at 1933 cm-1. Electronic spectra for these three compounds showed bands in the regions of 230, 270 and 330 nm, and by cyclic voltammetry it was possible to observe the electrochemical process relative to NO+/NO0 with ENO+/NO0 equal to -0.173 V vs SCE for G0/RuNO , -0.178 V for G2/RuNO and -0.175 V for RuNO. The 1H NMR spectra for RuNO complex showed two doublets with chemical shifts centered at 8.73 and 8.35 ppm, respectively referring to the aromatic hydrogens in the ortho and meta positions of the ina ligand coordinated to the metal. The same signals obtained for G0/RuNO and G2/RuNO were observed in 8.73 and 8.36 ppm, and signals related to dendrimers between 2.7 and 4.0 ppm. The 13C NMR spectrum for RuNO exhibited four signals, and for G0/RuNO and G2/RuNO, respectively, ten and twelve signals, as expected for these compounds. Despite the results above, which indicate that anchoring occurred satisfactorily, the elemental analysis showed significant deviations between the theoretical and experimental values, especially for G2/RuNO. In adition, in vitro assays were performed on mice spleen cells to determine the toxicity of the nitrosyl complex to healthy cells, and the results showed low cytotoxicity (<15%) for RuNO, G0/RuNO and G2/RuNO. In vitro experiments were also carried out to determine the activity of these compounds against the parasite Trypanosoma cruzi and Leishmania major. The best results (preliminary) were obtained with the highest concentration 200&micro;M (relative to Ru), which was observed trypanocidal activity (average) around 88% for G2/RuNO, 82% for G0/RuNO and 72% for RuNO, while for Bz (reference) it was around 96%. The leishmanicidal activity (concentration of 200&micro;M) of these compounds was in the range of 60 to 70% (65% for G2RuNO, 69% for G0/RuNO and 60% for RuNO).

A administração tópica de colírios é a maneira mais conveniente de se tratar doenças oculares. O grande desafio para a tecnologia farmacêutica é garantir que o fármaco administrado nessa forma farmacêutica chegue ao local de ação em concentrações adequadas, com efeitos adversos reduzidos, tempo de ação prolongado e dose única. Para tanto, o desenvolvimento de sistemas de liberação e de estratégias adequadas de administração tornam-se necessários. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da iontoforese na penetração ocular de dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM) de geração 4, com diferentes grupos superficiais (PAMAM G4, catiônico e PAMAM G3.5, aniônico), preparar complexos desses dendrímeros com um anti-inflamatório modelo, a dexametasona (Dexa), e avaliar a influência da associação de dendrímeros e iontoforese na penetração corneal da Dexa em modelos ex vivo e in vivo. Complexos Dexa-PAMAM foram obtidos e caracterizados por espectroscopia de infravermelho e ressonância magnética nuclear (H1-RMN, 13C-RMN e DOSY), espalhamento dinâmico de luz e espectroscopia UV/vis para avaliar a formação dos complexos, seu tamanho e potencial zeta, além de alterações na solubilidade da Dexa. A velocidade de liberação da Dexa dos complexos foi verificada por estudos de liberação in vitro utilizando membrana sintética. A penetração e distribuição dos PAMAMs na córnea e sua influência na penetração da Dexa foi avaliada ex vivo utilizando córnea de porco, microscopia confocal de varredura a laser (MCVL) e cromatografia de ultra performance aliada a um detector de massas para quantificação do fármaco permeado. A citotoxicidade dos PAMAMs foi avaliada em cultura de células epiteliais da retina e células epiteliais da córnea. Por fim, verificou-se in vivo a influência da iontoforese e dos PAMAMs sobre a quantidade de Dexa no humor aquoso de olhos de coelhos. Os estudos de caracterização indicaram que a Dexa foi incorporada aos PAMAMs e que esses complexos apresentaram cerca de 50 nm de tamanho médio pela técnica de NTA, com a presença de partículas pequenas e agregadas quando dispersos em meio fisiológico e potencial zeta de + 6,4 mV e -18,5 mV para Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. A solubilidade aparente da Dexa aumentou 3,9 e 10,3 vezes nos complexos com PAMAM G4 e PAMAM G3.5, respectivamente. O PAMAM G3.5 e PAMAM G4 diminuiram 82 e 1,7 vezes, respectivamente, o coeficiente de difusão da Dexa. Os estudos ex vivo indicaram que a iontoforese foi capaz de direcionar os dendrímeros para dentro da córnea, além de aumentar 2,9, 5,6 e 3,0 vezes a quantidade de Dexa permeada a partir das formulações que continham Dexa livre, Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. Aumentou também a quantidade de Dexa retida na córnea em aproximadamente 2 vezes para todas as formulações. Os experimentos de citotoxicidade evidenciaram a maior toxicidade do PAMAM G4 e sua dependência da concentração e tempo de incubação. Por fim, os experimentos in vivo mostraram que a iontoforese aumentou a concentração de Dexa no humor aquoso cerca de 2, 2,5 e 6,6 para a Dexa livre, Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. Portanto, a associação de dendrímeros PAMAM com a iontoforese representa uma estratégia promissora para a administração tópica direcionada e sustentada de fármacos na córnea. / Topical administration of eye drops is the most convenient way for treatment of eye diseases. The challenge for the pharmaceutical technology is to ensure that the drug administered in the eye drops reaches the site of action in appropriate concentrations with reduced side effects, prolonged effect and single dose. Therefore, the development of drug delivery systems and appropriate strategies become necessary. The objective of this work was to evaluate the influence of iontophoresis in the ocular penetration of generation 4 polyamidoamine dendrimers (PAMAM) with different surface groups (PAMAM G4, cationic, and PAMAM G3.5, anionic), prepare complexes of these dendrimers with an anti-inflammatory drug model, dexamethasone (Dexa), and evaluate the influence of dendrimers and iontophoresis association on Dexa cornea penetration using ex vivo and in vivo models. Dexa-PAMAM complexes were obtained and characterized by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (H1-NMR, 13C-NMR and DOSY), dynamic light scattering and UV/VIS spectroscopy to evaluate the formation of the complexes, their size and zeta potential, as well as changes in drug solubility. Dexa release rate from complexes was determined from the in vitro release studies using synthetic membrane. The penetration and distribution of PAMAMs into the cornea and their influence in the ex vivo Dexa penetration was assessed using pig\'s cornea, confocal scanning laser microscopy (CSLM) and ultra performance chromatography coupled to a mass spectrometer for quantification of the drug permeated. PAMAMs cytotoxicity was assessed in culture of retina epithelial cells and cornea epithelial cells. Finally, the influence of iontophoresis and PAMAMs on Dexa concentration in the aqueous humor of rabbit eyes was evaluated in vivo. The characterization results showed that Dexa was incorporated to PAMAMs and that these complexes had an average size of approximately 50 nm using the NTA technique, with the distribution of small particles and aggregates when dispersed in physiological medium. The zeta potential of Dexa-PAMAM G4 and Dexa PAMAM G3.5 complexes were +6.4 mV and -18.5 mV, respectively. PAMAM G4 and G3.5 PAMAM enhanced Dexa solubility by 3.9 and 10.3-fold, respectively. PAMAM G3.5 and PAMAM G4 decreased by 82 and 1.7-fold Dexa diffusion coefficient. The ex vivo studies indicated that iontophoresis directed dendrimers into the cornea, increasing the amount of Dexa permeated by 2.9, 5.6 and 3.0-fold for the formulations containing free Dexa, Dexa-PAMAM G4 and Dexa-PAMAM G3.5, respectively. Iontophoresis also increased approximately 2-fold the amount of drug retained into the cornea for all formulations. The cytotoxicity experiments revealed that PAMAM G4 toxicity was dependent on the concentration and incubation time. Finally, the in vivo experiments showed that iontophoresis increased Dexa concentration in the aqueous humor by 2, 2.5 and 6.6-fold for free Dexa, Dexa-PAMAM G4 and Dexa-PAMAM-G3.5, respectively. Therefore, the combination of iontophoresis with PAMAM dendrimers represents a promising strategy for targeted and sustained topical drug delivery to the cornea.

A administração tópica de colírios é a maneira mais conveniente de se tratar doenças oculares. O grande desafio para a tecnologia farmacêutica é garantir que o fármaco administrado nessa forma farmacêutica chegue ao local de ação em concentrações adequadas, com efeitos adversos reduzidos, tempo de ação prolongado e dose única. Para tanto, o desenvolvimento de sistemas de liberação e de estratégias adequadas de administração tornam-se necessários. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da iontoforese na penetração ocular de dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM) de geração 4, com diferentes grupos superficiais (PAMAM G4, catiônico e PAMAM G3.5, aniônico), preparar complexos desses dendrímeros com um anti-inflamatório modelo, a dexametasona (Dexa), e avaliar a influência da associação de dendrímeros e iontoforese na penetração corneal da Dexa em modelos ex vivo e in vivo. Complexos Dexa-PAMAM foram obtidos e caracterizados por espectroscopia de infravermelho e ressonância magnética nuclear (H1-RMN, 13C-RMN e DOSY), espalhamento dinâmico de luz e espectroscopia UV/vis para avaliar a formação dos complexos, seu tamanho e potencial zeta, além de alterações na solubilidade da Dexa. A velocidade de liberação da Dexa dos complexos foi verificada por estudos de liberação in vitro utilizando membrana sintética. A penetração e distribuição dos PAMAMs na córnea e sua influência na penetração da Dexa foi avaliada ex vivo utilizando córnea de porco, microscopia confocal de varredura a laser (MCVL) e cromatografia de ultra performance aliada a um detector de massas para quantificação do fármaco permeado. A citotoxicidade dos PAMAMs foi avaliada em cultura de células epiteliais da retina e células epiteliais da córnea. Por fim, verificou-se in vivo a influência da iontoforese e dos PAMAMs sobre a quantidade de Dexa no humor aquoso de olhos de coelhos. Os estudos de caracterização indicaram que a Dexa foi incorporada aos PAMAMs e que esses complexos apresentaram cerca de 50 nm de tamanho médio pela técnica de NTA, com a presença de partículas pequenas e agregadas quando dispersos em meio fisiológico e potencial zeta de + 6,4 mV e -18,5 mV para Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. A solubilidade aparente da Dexa aumentou 3,9 e 10,3 vezes nos complexos com PAMAM G4 e PAMAM G3.5, respectivamente. O PAMAM G3.5 e PAMAM G4 diminuiram 82 e 1,7 vezes, respectivamente, o coeficiente de difusão da Dexa. Os estudos ex vivo indicaram que a iontoforese foi capaz de direcionar os dendrímeros para dentro da córnea, além de aumentar 2,9, 5,6 e 3,0 vezes a quantidade de Dexa permeada a partir das formulações que continham Dexa livre, Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. Aumentou também a quantidade de Dexa retida na córnea em aproximadamente 2 vezes para todas as formulações. Os experimentos de citotoxicidade evidenciaram a maior toxicidade do PAMAM G4 e sua dependência da concentração e tempo de incubação. Por fim, os experimentos in vivo mostraram que a iontoforese aumentou a concentração de Dexa no humor aquoso cerca de 2, 2,5 e 6,6 para a Dexa livre, Dexa-PAMAM G4 e Dexa-PAMAM G3.5, respectivamente. Portanto, a associação de dendrímeros PAMAM com a iontoforese representa uma estratégia promissora para a administração tópica direcionada e sustentada de fármacos na córnea. / Topical administration of eye drops is the most convenient way for treatment of eye diseases. The challenge for the pharmaceutical technology is to ensure that the drug administered in the eye drops reaches the site of action in appropriate concentrations with reduced side effects, prolonged effect and single dose. Therefore, the development of drug delivery systems and appropriate strategies become necessary. The objective of this work was to evaluate the influence of iontophoresis in the ocular penetration of generation 4 polyamidoamine dendrimers (PAMAM) with different surface groups (PAMAM G4, cationic, and PAMAM G3.5, anionic), prepare complexes of these dendrimers with an anti-inflammatory drug model, dexamethasone (Dexa), and evaluate the influence of dendrimers and iontophoresis association on Dexa cornea penetration using ex vivo and in vivo models. Dexa-PAMAM complexes were obtained and characterized by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (H1-NMR, 13C-NMR and DOSY), dynamic light scattering and UV/VIS spectroscopy to evaluate the formation of the complexes, their size and zeta potential, as well as changes in drug solubility. Dexa release rate from complexes was determined from the in vitro release studies using synthetic membrane. The penetration and distribution of PAMAMs into the cornea and their influence in the ex vivo Dexa penetration was assessed using pig\'s cornea, confocal scanning laser microscopy (CSLM) and ultra performance chromatography coupled to a mass spectrometer for quantification of the drug permeated. PAMAMs cytotoxicity was assessed in culture of retina epithelial cells and cornea epithelial cells. Finally, the influence of iontophoresis and PAMAMs on Dexa concentration in the aqueous humor of rabbit eyes was evaluated in vivo. The characterization results showed that Dexa was incorporated to PAMAMs and that these complexes had an average size of approximately 50 nm using the NTA technique, with the distribution of small particles and aggregates when dispersed in physiological medium. The zeta potential of Dexa-PAMAM G4 and Dexa PAMAM G3.5 complexes were +6.4 mV and -18.5 mV, respectively. PAMAM G4 and G3.5 PAMAM enhanced Dexa solubility by 3.9 and 10.3-fold, respectively. PAMAM G3.5 and PAMAM G4 decreased by 82 and 1.7-fold Dexa diffusion coefficient. The ex vivo studies indicated that iontophoresis directed dendrimers into the cornea, increasing the amount of Dexa permeated by 2.9, 5.6 and 3.0-fold for the formulations containing free Dexa, Dexa-PAMAM G4 and Dexa-PAMAM G3.5, respectively. Iontophoresis also increased approximately 2-fold the amount of drug retained into the cornea for all formulations. The cytotoxicity experiments revealed that PAMAM G4 toxicity was dependent on the concentration and incubation time. Finally, the in vivo experiments showed that iontophoresis increased Dexa concentration in the aqueous humor by 2, 2.5 and 6.6-fold for free Dexa, Dexa-PAMAM G4 and Dexa-PAMAM-G3.5, respectively. Therefore, the combination of iontophoresis with PAMAM dendrimers represents a promising strategy for targeted and sustained topical drug delivery to the cornea.