O objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar in vivo sistemas bioadesivos semissólidos (géis) e filmes contendo metronidazol e benzoato de metronidazol microencapsulado, liberado modificadamente intrabolsa periodontal, em pacientes submetidos a tratamento convencional para periodontite crônica (Raspagem e Alisamento Radicular - RAR) e a tratamento associado RAR ao gel ou ao filme. Foi realizado um estudo clínico controlado, randomizado e duplocego em humanos, para testar a hipótese de que o uso associado do sistema de liberação local (filme ou gel) à raspagem e alisamento radicular (RAR) é superior à terapia isolada. Participaram do estudo 45 pacientes de ambos os gêneros, da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da USP, os quais possuíam ao menos 2 dentes com periodontite crônica, totalizando para o estudo um &ldquo;n&rdquo; de 96 dentes, divididos aleatoriamente em 3 grupos: grupo 1 raspagem e alisamento radicular (RAR) controle ativo; grupo 2 - RAR + gel de metronidazol; grupo 3 RAR + filme com metronidazol. As concentrações dos fármacos e o tempo de liberação no fluido crevicular gengival foram monitorados. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados pelo acompanhamento longitudinal de parâmetros clínicos (profundidade de sondagem, nível clínico de inserção e sangramento à sondagem) com o uso de sonda periodontal computadorizada e analisados estatisticamente por meio de ANOVA e pós-teste de Bonferroni, e microbiológicos da periodontite pela técnica de DNA-DNA Checkerboard Hibridization. Os resultados da análise das concentrações de metronidazol e benzoato de metronidazol nas bolsas periodontais dos pacientes foram considerados em avaliação paralela intragrupos e demonstraram que os fármacos foram detectados em concentração efetiva até 48 horas após a aplicação in situ, porém não foi observada diferença significante entre os grupos avaliados. Para os parâmetros microbiológicos foi detectada diferença estatística (teste de Friedmann, para valores de p<0,05) em relação aos grupos com utilização dos fármacos comparado ao grupo somente com a RAR. Conclui-se que o tratamento com os fármacos em ambas formas farmacêuticas (gel e filme), foi mais efetivo que o controle para a redução significativa dos microrganismos, tornando-se alternativa terapêutica de grande valia. / The aim of this study was to develop and evaluate in vivo bioadhesive semisolid systems (gels) and films containing metronidazole and metronidazole benzoate microencapsulated, modified release periodontal intrapocket, in patients undergoing conventional treatment for chronic periodontitis (RAR) and associated with RAR gel or film. A double - blind controlled human clinical trial was conducted to test the hypothesis that the use of the local delivery system (film or gel) to scaling and root planing (RAR) is superior to the isolated therapy. The study consisted of 45 patients from the Dental School of Ribeirão Preto - USP, both of whom had at least 2 teeth with chronic periodontitis, comprising a total of 96 teeth, randomly divided into 3 groups: group 1 - Scaling and root planing (RAR) - active control; Group 2 - RAR + gel with metronidazole Group 3 -. RAR + film with metronidazole; drug concentrations and release time in the gingival crevicular fluid were monitored. The effects of the treatments were evaluated by the longitudinal monitoring of clinical parameters (depth of probing, clinical level of insertion and bleeding to the probing) and analyzed statistically by ANOVA and Bonferroni post-test, and microbiological periodontitis by DNA-DNA Checkerboard Hibridization. The results of the analysis of metronidazole and metronidazole benzoate concentrations in patients\' periodontal pockets were considered in parallel intragroup analyzes and demonstrated that the drugs were detected in effective concentration up to 48 hours after the in situ application, but no significant difference was observed between the Groups evaluated. For the microbiological parameters a statistical difference was detected (Friedmann test, for values of p <0.05) in relation to the groups using the drugs compared to the RAR only group. It was concluded that the treatment with the drugs in both pharmaceutical forms (gel and film), was more effective than the control for the significant reduction of the microorganisms, becoming a therapeutic alternative of great value.

De acordo com o conceito de sistemas de liberação controlada, o presente estudo foi baseado na utilização de polímeros hidrofílicos biocompatíveis, formadores de hidrogéis, para o desenvolvimento de matrizes na forma de filmes finos. Os polímeros utilizados para a formação das matrizes foram a quitosana proveniente das cascas de camarão, o amido de milho modificado e a poli(N-vinil-2-pirrolidona) - PVP. As matrizes foram reticuladas utilizando glutaraldeído. O fármaco escolhido para testar a capacidade de liberação dos dispositivos foi o anti-inflamatório não esteroidal (AINE) diclofenaco sódico. Para obtenção das matrizes com propriedades adequadas para essa finalidade, foram testadas misturas de quitosana-amido e quitosana-PVP. Após a triagem qualitativa, os dispositivos foram avaliados quanto à citotoxidade, intumescimento máximo, fração gel, parâmetros cinéticos associados à absorção de vapor de água e à capacidade de liberação de diclofenaco sódico in vitro. As formulações de quitosana-PVP foram as que apresentaram melhores propriedades para a aplicação proposta nesse estudo, se destacando a formulação A3, com alto percentual de liberação, boas propriedades de manuseio, poucos componentes na formulação diminuindo o potencial alergênico e aprovação no teste de citotoxicidade em células de camundongo (NCTC) pelo método de incorporação do vermelho neutro. / According to the concept of drug delivery systems, this study has based on the use of biocompatible hydrophilic polymers hydrogels-forming for the development of matrices in the form of thin films. The polymers used for forming the matrices were chitosan from shrimp shells, modified maize starch and poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) PVP. The matrices were cross-linked using glutaraldehyde. The drug chosen to test the ability of the devices release was the non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) sodium diclofenac. Mixtures between chitosan-starch and chitosan-PVP tested to obtain the matrices with suitable properties for this purpose. The devices after qualitative screening had evaluated for cytotoxicity, maximum swelling, gel fraction, kinetic parameters associated with absorbing water vapor and the release of diclofenac sodium able to in vitro. The formulations based on chitosan-PVP were the presents the best properties, in evidence formulation A3, with high percentage of delivery, good handing properties, few compounds/components reducing the allergenic potential and successful in vitro cell viability red uptake cytotoxicity assay, using cell culture mouse cells (NCTC).

A doença de Chagas é causada pelo Trypanosoma cruzi e acomete milhões de pessoas, principalmente as de baixa renda em países subdesenvolvidos. É considerada uma doença negligenciada, não existindo uma terapia eficaz contra os parasitas na fase crônica da doença. Estudos preliminares demonstraram que o ácido ursólico apresenta atividade tripanocida, entretanto, este fármaco possui baixa solubilidade em água, o que prejudica a sua biodisponibilidade. Com o intuito de viabilizar a terapia com ácido ursólico, as nanopartículas poliméricas são sistemas de liberação promissores, devido a sua capacidade de liberação modificada. Além disso, os sistemas nanoencapsulados destacam-se pela alta eficiência de encapsulação do fármaco, proteção contra degradação, e menor possibilidade de causar toxicidade. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização de nanopartículas de policaprolactona para a veiculação de ácido ursólico, visando à otimização da terapia da Doença de Chagas. O estudo teve início com o desenvolvimento das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico. A formulação obtida neste estudo pela técnica da nanoprecipitação apresentou menor valor de tamanho de partícula (173,17±4,20) e índice de polidispersividade (0,09±24,77), com perfil monomodal, potencial zeta de -36 mV e eficiência de encapsulação de 94,1±1,31%. O tamanho das partículas observado na microscopia eletrônica de varredura demonstrou ser compatível com os valores observados nas análises de espalhamento dinâmico de luz, embora tenha apresentado uma característica agregada e ligeiramente esférica. Através da determinação do coeficiente de partição do ácido ursólico foi possível avaliar a alta lipofilicidade do ácido ursólico. Na determinação do coeficiente de solubilidade do ácido ursólico, o lauril sulfato de sódio foi o tensoativo de escolha para o estudo in vitro do perfil de liberação, solubilizando aproximadamente 300 ?g.mL-1 de fármaco, mas não foi possível a realização do estudo in vitro do perfil de liberação, devido a sua característica altamente lipofílica. O estudo da citotoxicidade por ensaio de resazurina mostrou que a formulação escolhida não alterou a viabilidade celular de células LLCMK2, portanto sem toxicidade para o meio biológico, bem como evidenciou a capacidade das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico de reduzir a viabilidade dos parasitas em aproximadamente 50%. A avaliação da atividade biológica do ácido ursólico em camundongo C57BL/6 infectados com a cepa Y do Trypanosoma cruzi apresentou uma redução acentuada (p<0,001) dos tripomastigotas quando comparados ao grupo I, sugerindo uma liberação sustentada do ácido ursólico nesse modelo de nanopartículas poliméricas. Como conclusão, as nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico podem ser propostas como uma abordagem quimioprofilática da doença de Chagas, considerando a necessidade dessa medida de segurança para pacientes que recebem transfusão sanguínea no Sistema Único de Saúde no Brasil. / Chagas disease is caused by parasite Trypanosoma cruzi and affects millions of lowincome in developing countries and because of that it is neglected by the pharmaceutical industry and there is no effective therapy against parasites in the chronic phase of the disease. Preliminary studies showed that ursolic acid presents tripanocidal activity, however, it has low water solubility, which reduces its bioavailability. Among the existing drug delivery systems, polymeric nanoparticles play a central role, due to their ability to sustain or control the release of drugs. Moreover, nanocoated systems are distinguished by high drug encapsulation efficiency, protection from degradation, and less likely to cause irritation. The aim of this work is development and characterization of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid, aiming to optimize the treatment of Chagas disease. The study began with the development of polymeric nanoparticles containing ursolic acid. The formulation obtained in this study by the nanoprecipitation technique showed the lowest particle size (173.17 ± 4.20) and polydispersity index (0.09 ± 24.77), with monomodal profile, zeta potential of -36 mV and encapsulation efficiency was 94.1% ± 1.31. The size of the particles observed by scanning electron microscopy showed to be compatible with the values observed in the analysis of dynamic light scattering, although it had an aggregate and slightly spherical characteristic. By determining the coefficient of ursolic acid partition was possible to evaluate the high lipophilicity of ursolic acid. In determining the solubility coefficient of ursolic acid, sodium lauryl sulfate was the surfactant of choice for studying in vitro release profile, solubilizing approximately 300 ?g.mL-1 of the drug, but it has not been possible to conduct the study in vitro release profile, due to its highly lipophilic character. The study of resazurin cytotoxicity assay showed that the formulation did not alter the cell viability of LLCMK2 cells, and therefore, without toxicity to the biological environment and demonstrated the ability of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid to reduce the viability of parasites in approximately 50 %. The evaluation of biological activity of ursolic acid in mice C57BL/6 mice infected with the Y strain of Trypanosoma cruzi showed a marked reduction (p<0.001) of trypomastigotes when compared to group I, suggesting a sustained release of ursolic acid in polymeric nanoparticles model. In conclusion, polymeric nanoparticles containing ursolic acid may be proposed as a chemoprophylactic approach of Chagas disease, considering the need for this safety measure for patients receiving blood transfusion Health System in Brazil.

Os benefícios gerados pela luz do sol foram observados desde a origem da humanidade. A terapia fotodinâmica é a mais nova modalidade de tratamento com luz, que envolve a administração do fármaco fotossensível, o qual se deposita preferencialmente nas células que se deseja a ação, seguido por seletiva iluminação da lesão com luz na região do visível. A ftalocianina de cloro-alumínio (AlClPc) e a indocianina verde são apontados como potenciais fármacos nesta terapia, sendo bastante utilizados atualmente. Foram preparados complexos de ciclodextrinas de ftalocianina de cloro-alumínio e hidroxipropil-beta ciclodextrina e beta-ciclodextrina, incorporados em lipossomas com a indocianina verde, com o propósito de avaliar o sinergismo da ação, proporcionado pela associação de sistemas de liberação e de fármacos fotossensíveis, na terapia fotodinâmica. Quando avaliado isoladamente os complexos de ftalocianina e ciclodextrinas demonstraram valores diferentes da constante de associação demonstrando maior complexação com hidroxipropil-beta ciclodextrina. No entanto, os derivados de ciclodextrinas estudados melhoraram as propriedades fotofísicas do fármaco. Na avaliação das propriedades fotobiológicas, nenhuma toxicidade foi observada para a ftalocianina complexada com ciclodextrinas nem com lipossomas. Na avaliação do complexo de ftalocianina de cloro-alumínio/ciclodextrinas na presença de luz, houve um alto índice de morte celular. No caso da associação dos complexos de AlClPc incorporados nos lipossomas juntamente com a ICV as preparações também demonstraram que as modificações geradas pela incorporação dos fármacos fotossensíveis favoreceram as propriedades espectroscópicas necessárias para a ação dos fármacos na PDT, com conseqüente redução da agregação e alterações significativas nas propriedades fotofísicas e fotobiológicas dos fármacos. Os complexos de ciclodextrinas incorporados nos lipossomas com indocianina verde se apresentaram estáveis como sistemas de liberação, após liofilização, garantindo a característica de vesícula unilamelar pequena. Neste trabalho observa-se claramente o sinergísmo garantido por associação dos dois fármacos fotossensíveis e de sistemas de liberação sugerindo uma nova área de pesquisa na terapia fotodinâmica. / The benefits generated by sunlight were observed from the origin of humanity. Photodynamic therapy is the new form treatment of light, which involves the administration of the photosensitizer drug which is targeting preferentially in diseased cells, followed by selective illumination of the lesion with visible light. The aluminum chloride phthalocyanine and indocyanine green are studied as potential drugs this therapy and often used. Were development complex of hydroxypropyl-beta cyclodextrin and beta-cyclodextrin with aluminum chloride phthalocyanine entrapment in liposomes with indocyanine green in order to studed the synergism of action, provided by association of both release and photosensitizer drugs, in photodynamic therapy. Complexes of phthalocyanine with different cyclodextrins derivatives showed different values of the association constant showing greater complexation with hydroxypropyl-beta cyclodextrin.However the derivatives of cyclodextrins studied improved the drug photophysical properties. In evaluating the photobiological properties, no toxicity was observed for phthalocyanines complexed with cyclodextrins or liposomes.Althought the evaluation of phthalocyanine complex excited by light, showed a higher rate of cell death. When the complexes where incorporated in liposomes plus indocyanine green photosensitizer drugs improved the spectroscopic properties necessary for the action of drugs in PDT reduced aggregation and significant improved in the photophysical and photobiological properties of drugs. Complexes of cyclodextrins incorporated in liposomes with indocyanine green showed stable drug delivery systems, after freeze-drying and keeping a small unilamellar vesicle.This work showed that there is clearly synergism by the association two photosensitizers and drug delivery systems and represents a great contribution for a new area of research in photodynamic therapy.

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_NathalieFerreiraSilvade_D.pdf: 6651049 bytes, checksum: ddfedee0ea9cb6075585256473110550 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os anestésicos locais (AL) são fármacos utilizados no controle da dor crônica ou aguda. A articaína (ATC) é um AL da classe das amino-amidas que possui maior potência e menor toxicidade que a lidocaína e tem sido um fármaco de escolha em procedimentos odontológicos e anestesia epidural. As características desejáveis para um AL incluem controle da dor durante procedimentos clínicos e a diminuição da toxicidade local e/ou sistêmica. Assim, uma alternativa que tem se mostrado capaz de promover estes efeitos desejáveis é a veiculação destes fármacos em sistemas de liberação modificada. Neste sentido, as nanopartículas poliméricas (NP), nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e lipossomas unilamelares pequenos (SUV) são sistemas nanocarreadores capazes de promover modificação do perfil de liberação de fármacos e possuem diâmetro inferior a 1 µm. As NP são classificadas como nanoesferas (NE), compostas por uma matriz polimérica e nanocápsulas (NC), constituídas por um invólucro polimérico disposto ao redor de um núcleo oleoso ou aquoso. As NLS são constituídas por uma matriz lipídica que se apresenta sólida em temperatura ambiente. As SUV são estruturas vesiculares compostas por bicamadas de fosfolipídios que se arranjam espontaneamente em meio aquoso. Os hidrogéis são redes poliméricas que quando dispersas em mio aquoso assumem uma conformação doadora de viscosidade à formulação. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar diferentes sistemas de liberação modificada para a ATC (neutra e ionizada) incluindo NP, NLS, SUV e hidrogéis (contendo ATC livre e encapsulada) com a finalidade de melhorar suas propriedades farmacológicas visando uma futura aplicação clínica por via infiltrativa e/ou tópica. A otimização das suspensões de NP e SUV foi alcançada através de planejamento fatorial e analisada as propriedades: diâmetro médio, polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação do fármaco. Todas as suspensões foram preparadas com ATC a 2%. Foram obtidas partículas de diâmetro compreendido entre 100 e 400 nm e índice de polidispersão abaixo de 0,2. A eficiência de encapsulação alcançada foi bastante satisfatória (entre 50 e 70%). As propriedades físico-químicas das suspensões foram avaliadas em função do tempo, a fim de determinar a estabilidade das partículas. As formulações escolhidas não apresentaram grandes alterações dessas propriedades, sendo consideradas estáveis por um período de até 120 dias de armazenamento à temperatura ambiente. Ensaios de liberação in vitro demonstraram menor velocidade de liberação da ATC quando encapsulada em NP, NLS e SUV, em relação à ATC livre. Testes de citotoxicidade in vitro em culturas de células 3T3 e CHO revelaram que a ATC livre induz morte celular de maneira concentração dependente, efeito este que foi parcialmente revertido com a encapsulação da ATC em NP, NLS e SUV, indicando menor toxicidade das formulações propostas. Os hidrogéis contendo ATC livre e encapsulada demonstraram boa consistência, homogeneidade e estabilidade. Nos testes reológicos, os géis apresentaram comportamento pseudoplástico com tixotropia, o que pode melhorar a eficácia do fármaco. O gel contendo NC-PCL com ATC apresentou início de permeação mais rápido e liberação mais lenta (até 8 horas). Os resultados obtidos mostraram que foi possível preparar nanocarreadores e hidrogéis para a ATC, sendo obtidos bons resultados com alteração no perfil de liberação do fármaco e diminuição da citotoxicidade, sendo uma futura alternativa para o controle da dor / Abstract: Local anesthetics (LA) are drugs used in controlling chronic or acute pain. The articaine (ATC) is an LA of amino-amides class which have lower toxicity and higher potency than lidocaine and has been the drug of choice in dental procedures and epidural anesthesia. Desirable features for LA include pain control during clinical procedures and the reduction of local and/or systemic toxicity. Thus, an alternative that has been shown to promote these desirable effects is the placement of these drugs in modified release systems. In this regard, polymeric nanoparticles (PN), solid lipid nanoparticles (SLN) and small unilamellar liposomes (SUV) are nanocarriers systems able to promote modification of the drug release profile and have a diameter of less than 1 µM. NP is classified as nanospheres (NS), comprising a polymeric matrix and nanocapsules (NC), consisting of a polymeric shell around an oily or aqueous core. SLN are formed by a lipid matrix which appears solid at room temperature. SUV are vesicular structures composed of phospholipids bilayers which spontaneously arrange themselves in an aqueous medium. Hydrogels are polymeric networks that when dispersed in aqueous medium assume a conformation donor viscosity of the formulation. The objective of this work was to prepare and characterize different modified delivery systems for ATC (neutral and ionized form) including PN, SLN, SUV and hydrogels (containing free and encapsulated ATC) in order to improve its pharmacological properties targeting future clinical application for infiltrating and/or topically. The optimization of PN and SUV suspensions was achieved through a factorial design and analyzed the properties: mean diameter, polydispersity, zeta potential and encapsulation efficiency of the drug. All suspensions were prepared with ATC 2%. Particles were obtained with diameter between 100-400 nm and polydispersity index lower than 0.2. The encapsulation efficiency was achieved quite satisfactory (between 50 and 70%). The physico-chemical properties of the suspensions were assessed as function of time in order to determine the stability of the particles. The selected formulations showed no significant changes of these properties, being considered stable for a period of 120 days of storage at room temperature. In vitro release experiments showed slower release of ATC when encapsulated in PN, SLN and SUV, in relation to the free ATC. In vitro cytotoxicity tests on 3T3 and CHO cells revealed that the free ATC induces cell death concentration-dependent, an effect which was partially reversed by ATC in the encapsulation in PN, SLN and SUV, indicating low toxicity of the proposed formulations. The hydrogels containing free and encapsulated ATC showed good consistency, uniformity and stability. In the rheological tests, the gels exhibited pseudoplastic behavior with tixotropy, which can improve the effectiveness of the drug. The gel containing the NC-PCL with ATC showed faster onset of permeation and slower release (up to 8 hours). The results showed that it was possible to prepare hydrogels and nanocarriers for ATC, with good results in modification of drug release and decreased cytotoxicity profile, being a future alternative for pain control / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Nanoparticles from biodegradable polymers are considered one of the most promising systems for biomedical application as drug delivery systems. Therefore, the synthesis and characterization of a new aliphatic biodegradable copolyester named PBS/PBDL (poly(butylene succinate-co- butylene dilinoleate)) intended to the application as drug delivery system is reported in the thesis. Surfactant-free biodegradable and narrowly distributed, nanosized spherical particles (RH < 60 nm) have been produced from the biodegradable material by applying a single-step nanoprecipitation protocol. The size of the generated polymer nanoparticles (PNPs) could be controlled by adjusting the polymer concentration, the choice of organic solvent, mixing different organic solvents or by changing temperature and ionic strength. By optimizing such parameters sub-100 nm uniform PNPs can be produced through this methodology including the advantage and ability to scale-up production. The nanoparticles structure was characterized in detail by employing a variety of scattering techniques and transmission electron microscopy (TEM). Combined static light scattering (SLS) and dynamic light scattering (DLS) measurements suggested that the nanoparticles comprise a porous core conferring them a non-compact characteristic. Their porosity...

Le procédé d’imprégnation en milieu supercritique est une alternative « propre » à l’imprégnation par voie liquide. Entre autres applications, les procédés d’imprégnation peuvent être utilisés pour l’élaboration de systèmes de délivrance de médicaments appliqués aux domaines pharmaceutique et médical. Cette étude porte sur l’élaboration de systèmes de délivrance de médicaments en utilisant l'imprégnation supercritique des principes actifs sur deux types de supports : des matrices polymériques (lentilles intraoculaires) et des matrices poreuses (silices mésoporeuses). Dans le premier cas, des lentilles polymériques intraoculaires (IOLs), utilisées pour la chirurgie de la cataracte, ont été imprégnées par des principes actifs : un anti-inflammatoire (Dexaméthasone 21-phosphate disodium: DXP) et un antibiotique (Ciprofloxacine: CIP). Plus particulièrement, deux types de lentilles ont été étudiés : des IOLs rigides à base de PMMA et des IOLs souples à base de P-HEMA. Les expériences d'imprégnation supercritique ont été effectuées en mode batch et les taux d'imprégnation ont été déterminés par des études de cinétique de relargage des principes actifs. L’influence des conditions opératoires sur l’efficacité de l’imprégnation a été étudiée en réalisant des expériences d’imprégnation préliminaires suivies par des plans d’expériences par la suite. Dans le second cas, une silice mésoporeuse a été utilisée comme support d’imprégnation pour un médicament faiblement hydrosoluble (Fénofibrate), afin d’augmenter sa cinétique de dissolution. L’imprégnation supercritique a été effectuée avec le CO2 pur en faisant varier la pression et le taux de dépressurisation (rapide et lent). / Supercritical impregnation is an attractive “clean” alternative to conventional impregnation processes using generally liquid organic solvents. Among other applications, the impregnation process can be used for the development of controlled drug delivery systems applied to the pharmaceutical and medical fields. This work focuses on the preparation of controlled drug delivery systems using supercritical impregnation of drugs in two kinds of impregnation supports: polymeric matrices (intraocular lenses) and porous supports (mesoporous silica). Firstly, the supercritical impregnation of polymeric intraocular lenses (IOLs), used in cataract surgery, by an anti-inflammatory drug (Dexamethasone 21-phosphate disodium: DXP) and an antibiotic (Ciprofloxacin: CIP), is studied. More particularly, two polymeric IOLs were tested: rigid intraocular lenses made from derivative of PMMA and foldable intraocular lenses made from derivative of P-HEMA. Supercritical impregnations were carried out in a batch mode and the impregnation yields were determined through drug release kinetics studies in a solution simulating the aqueous humor. The influence of operating conditions on impregnation was studied by performing preliminary impregnation experiments followed by experimental designs. The second part of this work deals with the loading of a poorly water-soluble drug (Fenofibrate) in a mesoporous silica for improving drug dissolution kinetics. Supercritical impregnations were carried out with pure CO2 at different pressures (100 to 200 bar) and depressurization rates (rapid and slow).

Orientador: Antonio Wilson Sallum / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-26T23:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_LucasAlves_D.pdf: 4231687 bytes, checksum: ec30a84348074c7f0f52d37535f57bbe (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da associação da administração local de nanoesferas contendo doxiciclina (DOX) com o debridamento periodontal no tratamento da periodontite crônica avançada. As nanoesferas foram preparadas pelo método da dupla emulsão (W/O/W), e caracterizadas quanto à morfologia através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), e quanto à interação polímero (PLGA) e DOX através da espectroscopia infravermelha da transformada de Fourier (FTIR). A avaliação da liberação controlada de DOX foi feita através da cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), a partir do fluido gengival sulcular (GCF) coletado nos períodos: 2, 5, 7, 10, 15 e 20 dias após aplicação das nanoesferas. Foi realizado um ensaio clínico randomizado controlado duplo cego, incluindo 30 pacientes diagnosticados com periodontite crônica que apresentavam sete sítios com sangramento à sondagem e profundidade de sondagem (PS) ? 5 mm, sendo 2 dentes com PS ? 7 mm. Os pacientes foram aleatoriamente divididos em 2 grupos e receberam os seguintes tratamentos: debridamento periodontal por 45 minutos associado à administração local de nanoesferas contendo doxiciclina nos sítios com PS ? 5 mm (DB+DOX) ou debridamento periodontal por 45 minutos associado à aplicação de nanoesferas vazias (DB). Foram avaliados os seguintes parâmetros clínicos: Índice de Placa (IP), Sangramento à Sondagem (SS), Profundidade de Sondagem (PS) e Nível de Inserção Clínica (NIC), no baseline, 3 e 6 meses após a terapia. A avaliação microbiológica foi feita por meio da reação de cadeia de polimerase ¿ tempo real ("real time" - PCR) para detecção das bactérias: Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Aggregatibacter actinomycetemcomitans e Prevotella intermedia, provenientes do biofilme subgengival coletado no baseline, 1, 3 e 6 meses após o tratamento. Os resultados foram comparados por meio do teste de análise de variância com medidas repetidas, com nível de significância de 5%. Foram obtidas nanoesferas variando de 700 nm a 4 um. Através do FTIR observou-se boa interação da DOX com o PLGA, sem alterações das propriedades químicas de nenhum dos compostos. Após a aplicação das nanoesferas observou-se uma liberação de DOX constante no GCF até o vigésimo dia pós-tratamento, acima da concentração inibitória mínima. No grupo DB+DOX houve redução significativa da PS e ganho de inserção clínica nas bolsas profundas e moderadas em relação ao baseline e entre grupos. Observou-se redução significativa dos níveis bacterianos pós-tratamento, sendo o grupo DB+DOX mais eficaz em manter os níveis mais baixos após 6 meses do tratamento. Dentro das limitações deste trabalho, os resultados sugerem que as nanoesferas de PLGA são efetivas como sistema de liberação controlada local de DOX e quando associadas ao debridamento periodontal podem promover resultados superiores em relação à terapia mecânica isoladamente / Abstract: The aim of this study was to assess the effect of the association of local administration of nanospheres loading doxycycline (DOX) with the periodontal debridement treating advanced chronic periodontitis. Nanospheres were made by double-emulsion method (W/O/W) and characterized regarding morphology, by scaning eléctron microscopy (SEM); and drug/polymer interaction, by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The DOX controlled release was assessed by high performance liquid chromatography (HPLC) of gingival crevicular fluid (GCF) samples collected 2, 5, 7, 10, 15 and 20 days after treatment. It was performed randomized double-blinded clinical trial, with thirty patients diagnosed with chronic periodontitis presenting at least seven sites with bleeding on probing and probing depth (PD) ? 5 mm, and 2 sites with PD ? 7 mm. The patients were randomly allocated in two groups receiving interventions as followed: 45 minutes periodontal debridement + subgengival nanospheres loading DOX (DB+DOX); and 45 minutes periodontal debridement + subgengival void nanospheres (DB). Plaque index (IP), bleeding on probing (BP), probing depth (PD) and clinical attachment level (CAL) were evaluated on baseline, 3, and 6 months after therapy. Real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) was used to quantify Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Aggregatibacter actinomycetemcomitans and Prevotella intermedia from subgingival biofilm samples collected on baseline, 1, 3 and 6 months after treatment. The results were compared by variance analyses test for repeated measures, with significance of 5%. Nanospheres varying from 700 nm to 4 um were obtained. There was a good interaction between DOX and PLGA, with no chemical properties alterations. After local administration of the nanospheres, it was observed constant DOX release in the GCF until 20th day post-treatment, with concentration above the minimum inhibitory concentration. DB+DOX group showed significant PD reduction and CAL gain in deep and moderates pockets comparing to baseline and between groups. It was observed significant reduction of bacteria levels along follow up period, and DB+DOX group was more eficiente in keeping lower levels of bacteria after 6 months from treatment. Within limitations of this study, the results can suggest that PLGA nanospheres are effective carriers for controlled release of DOX and when used adjunctively to periodontal debridement, improved results can be achieved compared to mechanical therapy alone / Doutorado / Periodontia / Doutor em Clínica Odontológica

A incidência de casos de melanoma tem aumentado em todo o mundo sendo que, apesar do diagnóstico precoce e do advento das terapias moleculares, o número de pacientes que morrem com a doença em estágio avançado continua em elevação. Deste modo as pesquisas atuais têm focado no desenvolvimento de diferentes estratégias para a disponibilização de terapias eficazes e acessíveis. Nesse contexto, a via de administração transdérmica constitui uma alternativa promissora para aumentar a eficácia local e sistêmica de fármacos, incluindo agentes antitumorais. Diversos métodos têm sido desenvolvidos para maximizar a permeação cutânea de fármacos, destacando-se, entre esses, a ablação térmica por radiofrequência (RF). Esse processo resulta na criação de vários microcanais entre a epiderme e a derme, pelos quais diversas moléculas podem passar em direção às camadas mais profundas da pele. Nesse estudo, a eficácia da infusão transdérmica de etoposídeo por dispositivo de radiofrequência fracionada foi avaliada em modelo de melanoma murino. Camundongos da linhagem C56BL/6 foram divididos nos seguintes grupos experimentais: 1) controle; 2) tratados com radiofrequência; 3) tratados com a aplicação tópica de etoposídeo; e 4) tratados com radiofrequência e posterior aplicação tópica de etoposídeo. Os tratamentos foram realizados durante o período de 28 dias. O peso corpóreo, o volume tumoral e o perfil hematológico foram avaliados semanalmente. Ao término do tratamento os animais foram eutanasiados e procedeu-se a coleta da massa tumoral e dos órgãos (pulmão, baço, rins, linfonodos e fígado) para análise histopatológica. As células tumorais obtidas das massas tumorais foram analisadas quanto às alterações do ciclo celular e do potencial transmembrânico mitocondrial. Os resultados demonstraram que o tratamento com etoposídeo isolado reduziu a sobrevida dos animais e ocasionou alterações histológicas indicativas de toxicidade. Em contrapartida, a infusão transdérmica do etoposídeo por dispositivo de radiofrequência promoveu redução significativa do volume tumoral, em comparação com todos os grupos experimentais, sem ocasionar mortalidade. Esse tratamento também diminuiu a plaquetocitose e elevou o número de eritrócitos em comparação com os outros grupos. A análise histopatológica dos órgãos dos animais tratados com RF + etoposídeo evidenciou que não houveram alterações significativas na arquitetura tecidual. Ainda, o grupo tratado com RF + etoposídeo foi o que apresentou o maior percentual de células estacionadas na fase S/G2M e com mitocôndrias inativas, evidenciando o aumento da eficácia demonstrada no estudo in vivo. O conjunto de resultados sugere que o tratamento com a radiofrequência seguida do etoposídeo resulta em melhor resposta antitumoral do quimioterápico, com baixos índices de toxicidade sistêmica / The incidence of melanoma cases has increased worldwide and, despite early diagnosis and targeted molecular therapy, the number of patients dying from metastatic disease continues to rise. Thus, current research has focused on the development of different treatment strategies to provide efficient and accessible solutions. In this sense, transdermal delivery is a promising alternative enhancing the local and systemic efficacy of drugs, including antitumor agents. Several methods have been developed to improve the skin permeation of drugs, highlighting, among those, the radiofrequency thermal ablation (RFA). This process results in the creation of many microchannels between the epidermis and the dermis through which several molecules can pass towards the deeper layers of the skin. In this study, the efficacy of the transdermal delivery of etoposide by a fractional radiofrequency device was evaluated in a murine melanoma model. C56BL/6 lineage mice were divided into the following experimental groups: 1) control; 2) treated with radiofrequency; 3) treated with topical applications of etoposide; and 4) treated with radiofrequency followed by topical applications of etoposide. The animals were treated for 28 days and the body weight, tumor volume and hematological profile were analyzed weekly. At the end of the treatments, the animals were euthanized and the tumor mass and organs (lung, spleen, kidneys, lymph nodes and liver) were collected for histopathological analysis. Tumor cells obtained from the tumor masses were analyzed for changes in the cell cycle and mitochondrial transmembrane potential. The results showed that the treatment with etoposide alone reduced the survival of the animals and caused histological changes indicating toxicity. On the other hand, the transdermal delivery of etoposide by a radiofrequency device resulted in a significant reduction of the tumor volume, in comparison with all the experimental groups, not causing mortality. This treatment also decreased thrombocytosis and increased the number of red blood cells compared to the other groups. The histopathological analysis of the organs from animals treated with RFA + etoposide demonstrated that there was no significant change in tissue architecture. Furthermore, the group treated with RFA + etoposide presented the highest percentage of cells with inactive mitochondria and interruption at the S/G2M stage, corroborating the increased efficacy of the in vivo study. The set of results indicates that the treatment with radiofrequency followed by etoposide results in better antitumor responses of chemotherapy, with low toxicity rates

Thèse réalisée dans le cadre d'une collaboration avec UCB Pharma et la région Wallonne s'inscrivant dans le cadre du projet SAS. Le but de ce projet était de développer des implants sous-cutanés imprimés en trois dimensions pour permettre une libération d’anticorps thérapeutique de manière prolongée au cours du temps. En effet, les thérapies disponibles sont souvent administrées par voie intraveineuse, ce qui peut réduire la compliance des patients dû à l’inconfort et à la fréquence de ces administrations. Les systèmes de délivrance, tels que des implants, peuvent limiter les fréquences d’administration grâce à l’insertion d’un dispositif qui libèrera le principe actif au cours du temps durant une période donnée. Les implants s’inscrivent comme une alternative aux microsphères qui sont également des dispositifs développés et investigués en vue de favoriser l’adhésion et la compliance des patients. L’avènement du 3D dans le milieu pharmaceutique a montré une certaine frénésie liée au développement de la médecine personnalisée et à l’innovation du procédé dans ce secteur. La sélection d’un matériau biocompatible et biorésorbable tel que le PLGA représente une véritable plus-value dans le développement d’implant. Etant donné que ces implants sont biodégradables, le retrait n’est pas à envisager, ce qui limite les désagréments du patient à un seul acte chirurgical lors de l’implantation. Au cours de ce travail, une approche pragmatique a d’abord été abordée sur les procédés d’extrusion à chaud et de l’impression 3D en utilisant un polymère couramment employé dans l’impression grand public, le PLA. L’investigation des paramètres d’impressions (température d’impression, epaisseur de couche et vitesse d’impression) et l’usage de divers plastifiants (la triacétine (TA), le polyethylène glycol 400 (PEG 400), le citrate de triéthyle (TEC) et l’acétyle citrate de triéthyle (ATEC)) pour faciliter les procédés à chaud et dans l’idée de réduire les températures d’extrusion et d’impression du matériau ont été évalués. Ces essais ont démontré l’effet de la température d’impression sur la qualité de l’impression et principalement sur les propriétés du matériau comme la force de traction et la ductilité. De plus, l’ajout de plastifiant à la matrice du PLA a permis de diminuer sa température de transition vitreuse. Par exemple, la température de transition vitreuse du PLA a été diminuée de 53 °C à 34 °C par l’ajout de PEG 400. Cette approche avait pour but d’évaluer la possibilité de diminuer les températures d’impression dans l’optique d’encapsuler à chaud un anticorps sensible à la chaleur pour la suite de ce travail.Ensuite, le développement de filaments imprimables contenant des anticorps a été abordé et mis en place à l’aide d’un modèle d’anticorps polyclonal disponible en grandes quantités et à des coûts relativement faibles. Un anticorps à l’état solide a été favorisé dans le procédé car il est largement accepté que les protéines sous forme solide sont plus stables au cours du temps en comparaison aux solutions d’anticorps. De plus, cet état solide facilite les manipulations précédant l’extrusion comme l’étape de mélange. Pour la réalisation des filaments, différents types de PLGA ont été investigués afin d’atteindre les propriétés nécessaires à l’impression en termes de diamètre mais également de comportement physique. Ces dérivés étaient caractérisés par des masses moléculaires différentes comme pour le PDLG5004 (44 kDa), le RG502 (7-17 kDa) et parmis eux, un copolymère PEG-PLGA (2 kDa-20 kDa). Un PLGA de faible masse moléculaire a été sélectionné pour développer ce filament. En effet, les extrusions étaient réalisables à une température maximum de 90 °C et les impressions à 113 °C minimum. L’un des enjeux cruciaux du développement de filament imprimable contenant un anticorps à haute concentration, au minimum 15% (w/w), était d’en assurer l’homogénéité. Cependant, l’usage de températures aussi élevées lors de l’impression a induit la dégradation de l’anticorps par la formation d’agrégats et principalement de fragments. Ces derniers sont généralement produits lors de procédé à haute température ou par l’usage de conditions drastiques telles que l’acidification du milieu. Cette plateforme a été adaptée à l’encapsulation d’anticorps thérapeutique fournit par UCB Pharma. L’usage d’un anticorps monoclonal possédant une stabilité supérieure à celle du modèle initialement utilisé permettrait d’identifier l’impact du procédé sur l’intégrité de l’anticorps. La formulation de l’anticorps a été réalisée en utilisant différents stabilisants conventionnels (sucrose (Suc), trehalose (Tre), 2-Hydroxypropyl-beta-cyclodextrine (HP-β-CD), inuline (Inu) et sorbitol (Sor)) et reconnus pour la stabilisation des protéines. A côté des excipients ajoutés, différentes quantités d’excipients ont été investigués. Ces manipulations ont montré que la stabilité de l’anticorps était privilégiée à l’aide du sucrose et du tréhalose à un ratio anticorps monoclonal:excipient de 2.0:1. En gardant ce ratio, l’ajout d’un acide aminé (leucine) aux deux disaccharides précédemment cités, a amélioré la stabilité de l’anticorps vis-à-vis des procédés à chaud (extrusion et impression 3D). L’homogénéité au sein des filaments imprimables et des pièces 3D a été confirmée tout au long du procédé. En effet, les charges en anticorps étaient similaires à la charge théorique de 15% (w/w). Aucune fragmentation de l’anticorps n’a été observée à l’issue des procédés à chaud. Cependant, une augmentation des agrégats de 2.6% en solution à 3.6% après impression 3D a été constatée à la fin du processus. Après avoir stabilisé l’anticorps, le but premier étant d’en promouvoir une libération prolongée au cours du temps. Les profils ont révélé une libération en trois phases au cours du temps mais avec un relargage après 24h relativement faible (< 5%) dû à la densité des matrices polymériques. Ensuite, la dégradation du polymère représente l’élément limitant la libération de l’anticorps au cours du temps. En effet, l’érosion du polymère joue un rôle clé dans la libération de l’anticorps encapsulé. La libération au cours du temps a été démontrée sur une période allant jusqu’à 15 semaines. La stabilité de l’anticorps dans le milieu de dissolution a été évaluée et une dégradation de celui-ci au cours du temps a été observée. Cette dégradation est principalement liée à l’érosion du polymère et à l’acidification du milieu au cours du test de dissolution. Après avoir optimisé la formulation de l’anticorps et avoir démontré la libération prolongée de celui-ci, son affinité restait à être étudiée. La capacité de l’anticorps à se lier à sa cible a pu être démontrée après 24h de dissolution mais cette affinité s’est réduite au cours de la durée de la dissolution avec une augmentation de l’agrégation et de la fragmentation de l’anticorps. Une étude de stabilité a également démontré que les implants imprimés en 3D sont stables à une température 5 °C sur une durée de 6 mois. Aucun élément de dégradation n’a été observé au cours du temps et l’affinité de l’anticorps a été préservée au cours de l’étude. Finalement, cette plateforme a également été évaluée pour l’encapsulation d’une troisième molécule biologique, un fragment d’anticorps monoclonal, pour d’une part en estimer la stabilité et l’applicabilité et d’autre part envisager une prochaine étude pré-clinique sur rongeurs. Le fragment d’anticorps a montré une stabilité supérieure à celle de l’anticorps monoclonal avec une faible agrégation après l’extrusion et l’impression. La libération prolongée du fragment a été évaluée sur 8 semaines et une libération du fragment de 79% a été observée avec une formulation contenant du tréhalose et de la leucine. En effet, les fragments d’anticorps ont une demi-vie plasmatique relativement faible, de l’ordre de 28 minutes, ce qui donne tout son sens à des systèmes à libération prolongée. Pour finir, la réalisation d’une étude pré-clinique permettrait de valider le modèle. En conclusion, ce travail a démontré la faisabilité de l’usage de l’impression 3D en vue de développer des systèmes à libération prolongée contenant des anticorps et en utilisant des procédés à hautes températures. Ces implants ont été caractérisés par une stabilité favorable et une libération intéressante qui feront l’objet d’investigation lors d’études pharmacocinétiques. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished