Orientador: Juliana Heloisa Pinê Américo-Pinheiro / Resumo: Durante anos utilizou-se a coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção para tratamento de água, contudo com a detecção dos Contaminantes Emergentes (CE’s) nos mananciais, como os fármacos, agregou-se aos métodos tradicionais o processo de adsorção, uma técnica avançada para a remoção dos CE’s. O objetivo do presente estudo foi desenvolver um material compósito de polietileno de tereftalato (PET) e cinza pesada de cana de açúcar (CPCA) funcionalizado com óxido de ferro (Fe3+) de baixo custo e avaliar a eficiência desse compósito na adsorção de diclofenaco de sódio (DIC) em solução sintética, simulando água de abastecimento para procedimento em batelada e em sistema de fluxo contínuo para aplicação em coluna de leito fixo. Utilizou-se para o procedimento em batelada uma concentração de 1000 µg.L-1 de DIC e 500 µg.L-1 de DIC para o ensaio em coluna de leito fixo. O processo adsorção em batelada iniciou-se com a determinação da massa do adsorvente, para obter a massa necessária para adsorver a quantidade analisada de DIC, seguido pela cinética de adsorção e isoterma de adsorção, avaliando a velocidade de reação e capacidade de adsorção, respectivamente. Por fim, verificou-se como o adsorvente se comportaria em fluxo contínuo por meio do ensaio de coluna em leito fixo. A determinação de massa permitiu concluir que a quantidade de 0,3 g de PETCPCA/Fe3+ é a que melhor se ajustaria à solução trabalho. O modelo de pseudo-segunda ordem (PSO) foi o que se ajustou ao estu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: For years, coagulation, flocculation, decantation, filtration and disinfection for water treatment were used, however with the detection of the Emerging Contaminants (EC’s) in the springs, as the drugs, the traditional methods were added the adsorption process, a technique advanced for EC removal. The objective of the present study was to develop a low cost composite material of polyethylene terephthalate (PET) and sugarcane ash (SCA) with iron oxide (Fe3+) and to evaluate the efficiency of this composite in the adsorption of diclofenac sodium (DIC) in synthetic solution, simulating supply water for batch process and continuous flow system for fixed bed column application. A concentration of 1000 μg.L-1 of DIC and 500 μg.L-1 of DIC was used for the batch procedure for the fixed bed column assay. The batch adsorption process was started by determining the mass of the adsorbent to obtain the mass needed to adsorb the analyzed amount of DIC, followed by adsorption kinetics and adsorption isotherm, evaluating the reaction rate and adsorption capacity, respectively. Finally, it was verified how the adsorbent would conduct in a continuous flow through the fixed bed column test. The determination of mass allowed to conclude that the amount of 0.3 g PETSCSA/Fe3+ is the one that would best fit the work solution. The second-order model (SOM) was the one that fit the study, having a coefficient of determination (R²) equal to 0.97. The isotherms (Lagmuir and Freundlich) were adjusted to ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A malária, doença causada pelo protozoário do gênero Plasmodium, está entre as doenças que mais causam mortes os países subdesenvolvidosn. O hospedeiro é infectado por meio da picada do mosquito do gênero Anopheles, que introduz o parasita durante a hematofagia. As formas mais graves são causadas pelo Plasmodium vivax e o Plasmodium falciparum. As regiões mais afetadas por estas formas são África Subsaariana, Ásia, América Central e Sul. Desde o começo do século XXI, a Organização Mundial de Saúde (OMS) busca erradicar a doença, porém o P.falciparum se mostrou resistente aos fármacos antimaláricos existentes, dificultando a eficácia do tratamento. Isto, entre outros fatores, como mortalidade e alto índice de infecção, tornam necessárias novas pesquisas para a descoberta de novos fármacos mais seguros e eficazes contra a malária. Estudos têm mostrado como um alvo promissor para a criação de novos antimaláricos, a cisteína protease falcipaína, a qual se apresenta em três isoformas no parasita, sendo elas, falcipaína 1, 2 e 3. A falcipaína 2 está ligada com a hidrólise da hemoglobina, e seus inibidores vem sendo estudados como alternativas na busca de agentes antimaláricos. Derivados de semicarbazona, tais como o nitrofural e o hidroximetilnitrofural demonstraram atividade inibitória de cisteíno proteases parasitárias. Utilizando estratégias modernas de planejamento de fármacos e por meio da integração entre técnicas computacionais e experimentais, realizou-se o planejamento, síntese e avaliação biológica de compostos derivados dos ditiocarbazatos e tiossemicarbazonas, bioisosteros de semicarbazona, como inibidores da cisteíno protease falcipaína 2, no intuito de obter novos antimaláricos. Aplicaram-se técnicas de modelagem molecular em três séries de compostos (A, B e C), sendo a A e B derivados dos ditiocarbazatos e a C das tiossemicarbazonas. Estes estudos sugerem, três compostos da série A, quatro na série B e três na C com maior potencial para inibição da falcipaína 2. Isso devido aos resultados teóricos indicarem condições favoráveis ao ataque nucleofílico da cisteína 42 catalítica da falcipaína 2 às tiocarbonilass presentes nos compostos planejados. Estes derivados foram sintetizados, analisados por espectroscopia de ressonância magnética de 1H e 13C, espectroscopia de IV, ponto de fusão e pureza caracterizando sua formação. Após a obtenção, os compostos foram enviados para ensaios biológicos frente ao parasita P. falciparum. Os compostos testados não apresentaram inibição, porém é sabido que muitos inibidores enzimáticos não são ativos contra o parasita mesmo tendo alta potência contra a enzima, isto devido às barreiras a serem ultrapassadas até chegar ao alvo bioquímico, deste modo faz-se necessário ensaios contra a enzima para validar nossa hipótese. / Malaria, a disease caused by the protozoan of the genus Plasmodium, is among the most deadly diseases in poor countries. The host is infected through the bite of the mosquito of the genus ,i>Anopheles, which introduces the parasite during hematophagy. The most severe forms are caused by Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum. The regions most affected by these forms are Sub-Saharan Africa, Asia, Central and South America. Since the beginning of the 21st century, the World Health Organization (WHO) has sought to eradicate the disease, but P. falciparum has been resistant to antimalarial drugs treatment. Among other factors, such as mortality and high infection rates, new research is needed to find new, safer and more effective drugs against malaria. Studies have shown as a promising target for the creation of new antimalarial drugs, the cysteine protease falcipain, which is present in three isoforms in the parasite: falcipain 1, 2 and 3. Falcipain 2 is linked to the hydrolysis of hemoglobin, and its inhibitors have been studied as alternatives in the search for antimalarial agents. Derivatives of semicarbazone such as nitrofural and hydroxymethylnitrofural demonstrated inhibitory activity of parasitic cysteine proteases. Using modern strategies for drug design and the integration of computational and experimental techniques, the design, synthesis and biological evaluation of compounds derived from dithiocarbazates and thiossemicarbazones, semicarbazone biosynthesis as inhibitors of cysteine protease falcipain 2 were carried out in order to new antimalarials. Molecular modeling studies were performed in three series of compounds (A, B and C), with A and B being derived from dithiocarbazates and C from thiossemicarbazones. These studies suggest three compounds in the A series, four in the B series, and three in the C group with the greatest potential for inhibition of falcipain 2. This is due to the theoretical results indicating favorable conditions for the nucleophilic attack of the catalytic cysteine of falcipain 2 on thionyls present in the compounds planned. These derivatives were synthesized, analyzed by 1H and 13C magnetic resonance spectroscopy, IR spectroscopy and melting point, characterizing their formation. After being obtained, the compounds were sent for biological assays against the P. falciparum parasite. The compounds tested did not show inhibition, but it is known that many enzyme inhibitors are not active against the parasite even though they have high potency against the enzyme, this is due to the barriers to be overcome until reaching the biochemical target, thus enzyme to validate our hypothesis.

Nos últimos anos têm crescido cada vez mais o número de pesquisas envolvendo nanotecnologia para obtenção de medicamentos com liberação controlada, pois esses sistemas podem: proteger o fármaco de incompatibilidades tanto biológicas quanto físico-químicas assim como controlar a biodisponibilidade do fármaco. Embora com todas essas vantagens não existem métodos in vitro realmente capazes de prever com precisão a liberação dos fármacos por esses sistemas, por esse motivo, é muito importante o desenvolvimento de métodos de liberação in vitro para determinar a cinética de liberação desses sistemas.O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e validar os métodos de eletroforese capilar (CE) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para determinar a eficiência de encapsulação do fármaco imatinibe em nanopartículaspreviamente elaboradas e caracterizadas, assim como estudar sua liberação in vitro por CE. As nanopartículas foramdesenvolvidas pelo método de nanoprecipitaçãoe caracterizadas quanto ao tamanho, potencial zeta, morfologia e eficiência de encapsulação. A eletroforese capilar é uma técnica alternativa muito promissora em relação ao HPLC devido ao seu baixo custo, menor tempo de corrida e menos poluente ao meio ambiente. Os métodos de quantificação por CE e HPLCforam desenvolvidose validadossegundo as diretrizes do ICH, Farmacopeia Americana e ANVISA, permitindo desenvolver um estudo de liberação.As nanoesferas desenvolvidas apresentaram diâmetro médio próximo a 150nm, com índice de polidispersão menor que 0,1 e aproximadamente 90% de eficiência de encapsulação. Ambos métodos se mostraram lineares com coeficientes de determinação superiores a 0,99, os métodos se mostraram precisos (%DPR< 2), exatos(101,0±4,2% e 98,0±2,5% para HPLC e CE, respectivamente)e seletivos.O método de CE permitiu desenvolver um método de estudo de liberação independente das membranas de diálise. / In recent years, there has been a growing number of researches involving nanotechnology to obtain controlled release drugs, these systems can: protect the drug against biological and physico-chemical incompatibilities; controlling the bioavailability of the drug. Although with all these advantages there are no in vitro methods really capable of accurately predicting drugs release by such systems, therefore, the development of in vitro release methods to determine the release kinetics of such systems is very important. The objective of the present work was to develop and validate capillary electrophoresis (CE) and HPLC methods to determine the encapsulation efficiency of the imatinib drug in previously elaborated and characterized nanoparticles, as well as to study its release in vitro by CE method. The nanoparticles were synthesized using the nanoprecipitation method and characterized by size, zeta potential, morphology and encapsulation efficiency. Capillary electrophoresis is a very promising alternative to HPLC because of its low cost, less runtime and less polluting environment. The CE and HPLC methodswere developed and validated according ICH, American Pharmacopoeia and ANVISA guidelines.Developed nanospheres had an average diameter close to 150nm, with polydispersity index less than 0.1 and approximately 90% encapsulation efficiency. Both methods were linear with determination coefficients higher than 0.99, the methods were precise (%RSD < 2), accurate (101.0±4,2% and 98.0±2,5% for HPLC and CE, respectively) and selective. Capillary electrophoresis method allowed to develop a drug release study independent of dialysis membranes.

As terapias integrativas e complementares têm sido utilizadas há tempos para o tratamento e prevenção de diversos males. A fitoterapia utiliza plantas para estes tratamentos e, dentre estas, destacamos a Chamomilla recutita (L.) rauschert, conhecida popularmente como camomila. Trata-se de uma planta muito utilizada popularmente com finalidades terapêuticas, que possui propriedades anti-inflamatórias, digestivas, calmantes e cicatrizantes. Frente a estas propriedades e em conjunto com a tecnologia farmacêutica para elaboração de micropartículas com liberação controlada, este estudo teve como objetivo desenvolver uma formulação tópica de micropartículas de quitosana com camomila e realizar estudos preliminares de seu uso considerando aplicações futuras para prevenção de lesões de pele. Para alcançar o objetivo proposto, este trabalho foi realizado em três partes. A primeira parte consistiu no desenvolvimento da formulação tópica a ser testada. Para isso, foi realizada a caracterização farmacognóstica do material vegetal adquirido, a extração da planta, a microencapsulação deste extrato e o teste com incorporação destas em diversas formulações. Nesta etapa, o material vegetal apresentou características recomendadas pela Farmacopeia Brasileira, o extrato e a microencapsulação apresentaram resultados positivos e ao final foram selecionadas três formulações para testes preliminares. Estes testes consistiram em um ensaio de permeação em célula de Franz e estudos de estabilidade preliminar, acelerada e de longa duração. Nestes testes das três formulações previamente escolhidas, apenas uma foi eleita para as demais etapas. Na segunda parte do estudo as micropartículas desenvolvidas foram testadas quanto à sua citotoxicidade em fibroblastos e queratinócitos de pele humana e também quanto ao seu efeito frente à exposição à radiação ionizante. Nestes ensaios as micropartículas demonstraram citotoxicidade apenas nas maiores concentrações. Observa-se que a toxicidade celular do extrato é maior quando comparado as microcápsulas. Ainda neste estudo, o maior efeito protetor para a radiação nas três soluções em teste foi observado na faixa de dose entre 1:1000000 e 1:10000 nos queratinócitos e entre as concentrações 1:1000000 e 1:10000 nos fibroblastos. Na última parte deste estudo foi desenvolvido um ensaio clínico fase I para verificar a segurança e eficácia preliminar da formulação em voluntários saudáveis. Participaram deste ensaio 35 voluntários que utilizaram a formulação teste em um antebraço e uma formulação sem as micropartículas para controle no outro antebraço durante 28 dias. De acordo com os resultados a formulação não causou eritema, descamação, ardor, prurido ou dor dentro de um período de quatro semanas de uso. Houve um aumento do conteúdo aquoso no local de aplicação da formulação com as micropartículas e no controle do mesmo braço. Na avaliação da função barreira houve um aumento da perda transepidérmica de água após o uso do produto, mas este aumento também foi encontrado nos controles. Conclui-se que a formulação é estável e segura para o uso na pele íntegra e seus efeitos na hidratação da pele e na função barreira devem ser melhor estudados / Integrative and complementary therapies have long been used in treatment and prevention of diverse problems. Phytotherapy uses plants for these treatments and, among these, we highlight the Chamomilla recutita (L.) Rauschert, popularly known as chamomile. This is a very commonly plant, which is used for therapeutic purposes and has anti-inflammatory, digestive, soothing and healing properties. Considering these properties and the pharmaceutical technology for preparation of microparticles, this study aimed to develop a topical formulation with chitosan-chamomile microparticles and conduct preliminary studies of their use, taking into account future applications for the prevention of skin lesions. To achieve the proposed objective, this study was performed in three parts. The first part was the development of topical formulation to be tested. To do so, a number of actions were carried out, namely pharmacognostic characterization of plant material, the extraction of the plant, the microencapsulation of the test extract and its incorporation in various formulations. In this step, the plant material showed characteristics recommended by the Brazilian Pharmacopeia: the extract microencapsulation showed positive results and three final formulations were selected for preliminary testing. These tests consisted of a permeation test using Franz cell; and preliminary, short-time and long-time stability studies. In these tests, only one of these three formulations was selected for the remaining steps. In the second part of the study, the microparticles were tested for both their cytotoxicity in fibroblasts and keratinocytes from human skin, and for the effect of being exposed to ionizing radiation. These tests revealed cytotoxicity only at higher concentrations. The cellular toxicity of the extract is higher when compared to the microcapsules. The best protective effect of tested formulations varies between 1:1000000 and 1:10000 in keratinocytes and between 1:1000000 and 1:10000 in fibroblasts. In the last part of this study, a clinical trial phase I was conducted to check the safety and preliminary efficacy of the formulation in healthy volunteers. Thirty-five volunteers participated by using the formulation in test on a forearm, and a formulation without the microparticles to control on the the other forearm for 28 days. According to results, the formulation did not cause erythema, peeling, burning, itching or pain within the aforementioned period. There was an improvement in aqueous content of stratum corneum in the application site with the microparticles and in the control of the same arm. When assessing the barrier function, there was an increase in transepidermal water loss after using the product, but this increase was also found in the controls. We concluded that the formulation is stable and safe for use in healthy skin, and its effects on skin hydration and barrier function should be better studied

O câncer é a segunda maior causa de mortes no mundo, sendo os tumores de mama os mais prevalentes e letais entre as mulheres. Apesar de vasta quimioterapia disponível, os tratamentos apresentam problemas como alta toxicidade e resistência. Dentre os tumores de mama, o subtipo triplo negativo (TNBC) apresenta o pior prognóstico e a maior limitação de tratamentos. O presente trabalho de doutorado visa o desenvolvimento de novos candidatos para tratamento de tumores de mama triplo-negativos. Fármacos que têm como alvo a proteína tubulina estão entre as terapias anticâncer mais bem-sucedidas e representam a primeira linha de tratamento para tumores do tipo TNBC. Neste contexto, foram desenvolvidas acridinonas que inibem a polimerização da tubulina e são capazes de impedir os principais mecanismos de resistência aos fármacos desta classe. O composto líder não interage com a bomba de efluxo glicoproteína-P, além de ser igualmente potente contra a linhagem celular superexpressando a tubulina &beta;III, uma isoforma clinicamente relevante. O mecanismo de ação revelou a interação desses compostos com o sítio da colchicina da proteína alvo. Os compostos apresentaram valores de IC50 entre 10 e 12.000 nM contra a linhagem tumoral TNBC MDA-MB-231. Em contrapartida, não foi observada citotoxicidade na linhagem normal de fibroblastos humanos (HFF1). Ensaios de imunofluorescência reforçaram a ação seletiva dos compostos, mostrando que os mesmos perturbaram a rede de microtúbulos nas células MDA-MB-231, mas não nas células HFF1. As substâncias também inibiram a migração celular e a angiogênese in vitro. Os enantiômeros do composto líder foram separados, levando a identificação de um eutômero 10 vezes mais potente contra as células tumorais e 2 vezes mais potente contra a tubulina quando comparado com a mistura racêmica. Um candidato a fármaco, eficaz e seguro, deve apresentar um balanço favorável entre a sua potência e seus parâmetros farmacocinéticos. Dessa forma, o metabolismo e a farmacocinética das acridinonas bioativas foram investigados. Em geral, os compostos foram metabolicamente estáveis, mas requerem otimização da solubilidade e permeabilidade para o desenvolvimento de fármacos administrados por via oral. A avaliação do composto líder revelou propriedades promissoras que justificam a sua consideração em modelos pré-clínicos de prova de conceito. O objetivo é a geração de candidatos a novos fármacos moduladores da tubulina com ação anticâncer. / Cancer is the second most common cause of death globally, being the breast tumors the leading cause of death in women. The number of anticancer medicines grows yearly but still exhibits problems such as high toxicity and resistance. The breast cancer has a number of subtypes and the one presenting the poorest prognosis and biggest therapeutic limitation is called triple negative breast cancer (TNBC). This PhD work aims to develop new small molecules as candidates to the treatment of the triple negative breast cancer. Drugs that target the protein tubulin are among the most successful anticancer therapies and represent the first line treatment to TNBC tumors. In this context, we developed a series of acridinones as tubulin inhibitors that can circumvent common resistance mechanisms to tubulin modulators. The lead compound did not interact with the P-glycoprotein and presented same effectiveness against cell lines overexpressing a clinically relevant tubulin isotype (&beta;III). In this work, we determined the mechanism of action of these compounds, that bind to the colchicine site in the tubulin. The compounds presented IC50 cytotoxicity values between 10 &ndash; 12000 nM against the TNBC cell line MDA-MB-231, with no cytotoxicity against a normal fibroblast cell line (HFF1). Immunofluorescence studies reinforced the compounds selectivity showing they disrupted the microtubules network on MDA-MB-231 cells but not on the HFF1 ones. The substances also inhibited cell migration and angiogenesis in vitro. The enantiomers of the lead compound were purified, and we identified an eutomer 10-fold more potent against the tumor cells and 2-fold more potent against the tubulin when compared to the racemic mixture. The metabolism and pharmacokinetics of the compounds were also studied aiming the development of agents with a favourable balance between potency and pharmacokinetic parameters, essential feature of an effective and safe drug. In general, the compounds were metabolically stable but need an improvement in the solubility and permeability properties to be developed as oral drugs. In summary, the lead compound presents promising properties to be assessed in preclinical proof of concept studies for further development as next-generation antitubulin drugs.

Los péptidos bioactivos son fragmentos que forman parte de muchas proteínas y que al ser liberados son capaces de regular una serie de procesos biológicos. Para liberarlos, las proteínas son degradas por medio de enzimas digestivas o procesos industriales. Estos péptidos mantienen propiedades antihipertensivas, antimicrobianas, antioxidantes, anticarcinógenas, antinflamatorias, entre otras, que podrían ser aprovechadas para el desarrollo de nuevos fármacos. En este trabajo de investigación, hemos resaltado la utilidad de los péptidos bioactivos como compuestos altamente específicos capaces de contribuir en la mejora de patologías tales como el cáncer, la hipertensión arterial y la enfermedad de Alzheimer. Particularmente, en estas enfermedades, mostramos experimentos in vitro e in vivo con resultados prometedores que motivan a continuar su estudio en humanos. Estos péptidos fueron extraídos del haba de la soja, la leche de vaca y el hígado de atún, evidenciando la disponibilidad de estos en la naturaleza y generando la incógnita de que otros compuestos podrían encontrarse en la flora y fauna del Perú. De la misma forma, se presentan una serie de tecnologías novedosas para el aislamiento de dichos compuestos, entre estas están la precipitación selectiva, la filtración por membrana, la cromatografía de exclusión por tamaño y el isoelectroenfoque. Éstas son escalables, de fácil aplicación, rápidas, no requieren mayor inversión en infraestructura u equipamiento y no necesitan de una gran cantidad de muestra. En conclusión, en este trabajo se demuestra que los péptidos bioactivos guardan gran promesa, en particular en la identificación de compuestos novedosos para el desarrollo de nuevas drogas. Si se genera una alianza en el Perú entre la comunidad científica, la industria y entes públicos financiadores, se podría explotar, responsablemente, la biodiversidad de nuestro país para proceder, en gran escala, con el aislamiento y la identificación masiva de compuestos bioactivos de gran interés a nivel mundial. / Bioactive peptides are fragments that are part of many proteins and which, upon release, are capable of regulating a series of biological processes. To release them, proteins need to be degraded by digestive enzymes or industrial processes. These peptides maintain antihypertensive, antimicrobial, antioxidant, anticarcinogenic, anti-inflammatory properties, amongst others, that could be used to develop new drugs. In this research work, we have highlighted the utility of bioactive peptides as highly-specific compounds capable to contribute in the improvements of pathologies such as cancer, high blood pressure and Alzheimer’s disease. Particularly, in these diseases, we show in vitro and in vivo experiments with promising results that motivate further studies in humans. These peptides were extracted from soy bean, cow milk and tuna liver, evidencing the availability of these in nature and posing the question of all the other compounds that could be found in the flora and fauna of Peru. Moreover, we present a serious of novel technologies to isolate said compounds, amongst these are selective precipitation, membrane filtration, size-exclusion chromatography and isoelectric focusing. These techniques are scalable, easily applied, rapid, do not require significant investment in infrastructure or equipment and do not need a significant amount of sample. In conclusion, in this work we demonstrate that bioactive peptides have great promise in particular in the identification of novel compounds to develop new drugs. If we generate an alliance in Peru between the scientific community, the industry and public financing entities, our country’s biodiversity could be responsibly exploited to proceed, in a big scale, with the massive isolation and identification of bioactive compounds of great interest worldwide / Trabajo de investigación

Orientador: Maria Palmira Daflon Gremião / Coorientador: Beatriz Stringhetti Ferreira Cury / Banca: Marcos Luciano Bruschi / Banca: Marco Vinícius Chaud / Resumo: A zidovudina, azidotimidina (AZT), é o fármaco mais utilizado isoladamente ou em associação com outros agentes antirretrovirais para o tratamento da AIDS, causada pelo vírus HIV. A baixa biodisponibilidade do AZT é o grande desafio a ser vencido para otimizar seu desempenho na terapêutica por via oral, já que sua elevada taxa de metabolização hepática e baixa permeabilidade resultam na necessidade de administração de elevadas doses do fármaco, as quais frequentemente alcançam níveis plasmáticos tóxicos, causando efeitos adversos graves. As dispersões sólidas (DS) representam importante estratégia tecnológica para melhorar a eficácia de fármacos, constituindo alternativas terapêuticas farmacologicamente mais eficientes. Ademais, sistemas de liberação de fármacos com propriedades mucoadesivas permitem o contato íntimo do fármaco com a mucosa e o aumento do seu tempo de permanência em um sítio específico pode melhorar a biodisponibilidade de fármacos por ser capaz de manter o fármaco por mais tempo em contato com a mucosa intestinal. O fármaco contido na matriz polimérica da DS proporciona um aumento de concentração local de ativo e consegue liberar esta alta concentração rapidamente, favorecendo o aumento da absorção do fármaco. No presente trabalho, dispersões sólidas binárias contendo AZT / glicolato sódico de amido (GSA) e ternárias contendo AZT / GSA / ftalato de hidroxipropilmetilcelulose (HPMCP) foram obtidas pela técnica de evaporação do solvente e avaliados parâmetros como solubilidade, caracterização físico-química, mucoadesão, dissolução in vitro, intumescimento e absorção intestinal do fármaco. A solubilidade do AZT mostrou-se independente do pH do meio (1,2 e 7,4) e o aumento da concentração de GSA nas dispersões sólidas binárias diminuiu a solubilidade do fármaco... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Zidovudine (AZT) is the most widely used drug alone or in combination with other antiretroviral agents for the treatment of AIDS, caused by the HIV virus. The low AZT bioavailability is the great challenge to be overcome to optimize its performance in oral therapy, since its high rate of hepatic metabolism and low permeability results in the need for high doses of the drug, which often reach toxic plasma levels, causing serious side effects. Solid dispersions (SD) are an important technological strategy to improve the drug's effectiveness, reaching pharmacologically more effective therapeutic alternatives. Furthermore, drug delivery systems with mucoadhesives properties allow intimate contact of the drug with mucosa and the increase of the residence time at a specific site can improve the bioavailability of drugs by being able to keep the drug for longer in contact with the intestinal mucosa. The drug contained in the polymer matrix of SD provides an increased local concentration of active and can quickly release this high concentration, favoring the increase of the drug's absorption. In this study, binary SD containing AZT/Sodium starch glycolate (SSG) and ternary within AZT/SSG/Hydroxypropylmethylcellulose phthalate (HPMCP) were obtained by the solvent evaporation method with the evaluation of parameters such as solubility, physicochemical characterization, mucoadhesion, in vitro dissolution, swelling and intestinal drug absorption. The solubility of AZT was independent of medium pH (1.2 and 7.4) and the increase in the concentration of GSA in binary SD decreased the solubility of the drug. The particle size analysis showed the reduced particle size of binary DS up to 63.5% and 84.7% of DS in relation to the respective ternary physical mixtures while the study of surface morphology showed differences between the solid dispersions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Hérida Regina Nunes Salgado / Coorientador: Cristina Helena dos Reis Serra / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Marcello Garcia Trevisan / Banca: Fernanda Nervo Raffin / Banca: Ana Dóris de Castro / Resumo: O darunavir, antirretroviral inibidor de protease, compõe a terapia considerada altamente eficaz no tratamento da síndrome da imunodeficiência humana adquirida, e é um dos fármacos disponibilizados gratuitamente pelo Sistema Único de Saúde (SUS). Os produtos genéricos têm contribuído para a manutenção e abrangência desta política de distribuição gratuita de medicamentos, ao reduzir os custos desses produtos. Neste propósito, este estudo busca fornecer informações sobre o comportamento físicoquímico e estabilidade do fármaco e da formulação, diante de diferentes condições climáticas, bem como, sobre sua solubilidade e liberação a partir da formulação. Além disso, pretende apresentar ferramentas in vitro e in silico que contribuam, no futuro próximo, para a produção de novos produtos contendo darunavir que apresentem alta qualidade, especialmente, genéricos do medicamento referência. Para tanto, a solubilidade do fármaco foi investigada em diferentes meios. A baixa solubilidade aquosa do fármaco foi verificada, e os meios adequados aos testes de dissolução foram escolhidos. O perfil de dissolução in vitro do darunavir e de absorção in vivo a partir papel dos comprimidos de Prezista® contendo 300 mg de fármaco foram investigados. Obtevese um perfil de dissolução discriminativo para o produto e um método de quantificação por espectrofotometria derivada foi desenvolvido e validade. Uma correlação entre os dados de fração dissolvida in vitro e fração absorvida in vivo do darunavir foi alcançada (r2= 0,95). Este é um método preditivo para avaliar o desempenho in vivo do darunavir a partir de comprimidos de liberação imediata, com base em dados in vitro, e é importante para minimizar o uso de animais e seres humanos em experimentos durante o desenvolvimento novos produtos farmacêuticos contendo darunavir. Além disso, uma ferramenta in silico foi desenvolvida e validada para a previsão da ... / Abstract: Darunavir, a protease inhibitor, constitute the highly active antiretroviral therapy against the acquired immunodeficiency syndrome. It is one of agents given free by the Brazilian Health System (SUS). Generic products have contributed to the maintenance and the policy of free distribution of medicines by the decreasing of costs of these products. In this way, this study seeks to provide information on the physical and chemical behavior and stability of the drug and formulation, facing different weather conditions, as well as provide information on their solubility and release from the formulation. It also aims to provide in vitro and in silico tools to contribute in the near future, for the production of new products containing darunavir, especially generic medicines. Therefore, the solubility of the drug was investigated in different media. The low aqueous solubility of the drug was observed, and suitable media for dissolution testing were chosen. The in vitro dissolution profile of darunavir and the in vivo absorption from Prezista® (tablets containing 300 mg of drug) were investigated. It was obtained a discriminating dissolution profile of the product and a method of quantification by spectrophotometry derivative was developed and validated. A correlation between the data of in vitro dissolved fraction and in vivo absorbed fraction of darunavir was achieved (r2 = 0.95). This is a predictive method to evaluate the in vivo performance of darunavir from immediate-release tablets, based on in vitro data, and it is important to minimize the use of animals and humans in experiments during the development of new medicines containing darunavir. In addition, an in silico tool was developed and validated for predicting the oral bioavailability of darunavir formulations, from their dissolution profile. For this, physiologically based pharmacokinetic modeling was applied through Simcyp® software. These, in vitro and in silico tools, assist in ... / Doutor

Residuos de fármacos estão presentes em diversas matrizes ambientais e estudos focados na determinação destes tem ganhado grande importância nos últimos anos, devido ao aumento do consumo de medicamentos pela população. A questão do controle de resíduos de compostos farmacologicamente ativos no meio ambiente aquático foi reconhecida como uma das questões emergentes na Química Ambiental, e tem-se dado maior importância visto que os fármacos são encontrados em matrizes em estudos em concentrações de &mu;gL-1 e ngL-1. Nesta pesquisa estudou-se três fármacos antiflamatórios que são amplamente consumidos pela população: diclofenaco, nimesulida e paracetamol. O método analítico foi desenvolvido e validado para a determinação destes fármacos em amostras de águas superficiais da cidade de São Carlos (SP). Inicialmente foi feita a validação do método proposto segundo a Resolução DOQ-CGCRE-008 do INMETRO. Os limites de detecção, e de quantificação e inferior de quantificação do método para a determinação do diclofenaco, nimesulida e paracetamol, foram, respectivamente, 0,5; 1,1 e 1,1 &mu;gL-1. A linearidade, desvio-padrão relativo, exatidão e recuperação média para o diclofenaco foram, respectivamente, R de 0,99, 3,03%, 100,55% e 97,94%. Para a nimesulida, os valores de linearidade, desvio-padrão relativo, exatidão e recuperação, foram, R de 0,98, 2,43%, 101,46% e 100,67%. Já para o paracetamol obteve-se os seguintes valores para linearidade, desvio-padrão relativo, exatidão e recuperação, R de 0,99, 3,50%, 97,94% e 93,17%, respectivamente. Na segunda etapa deste estudo aplicou-se o método validado na análise de amostras de águas coletadas na cidade de São Carlos (SP). Para o método de extração utilizou-se a extração em fase sólida (SPE) e como técnica analítica utilizou-se o HPLC/DAD. Os resultados não indicaram a presença dos fármacos diclofenaco, nimesulida e paracetamol até o limite de detecção do método empregado. / Residues of drugs are present in various environmental matrices and studies focused on the determination of these have gained in importance in recent years, due to increased drug consumption by the population. The issue of control of residues of pharmacologically active compounds in the aquatic environment was recognized as one of the emerging issues in environmental chemistry, and has given greater importance since the drugs are found in studies in matrices at concentrations &mu;gL-1 and ngL-1. In this study was studied three drugs that are widely consumed by the population: diclofenac, nimesulide and acetaminophen. The analytical method was developed for the determination of these drugs in surface water samples from São Carlos (SP). Initially, made a validation of the method proposed second resolution DOQ-008-CGCRE INMETRO. The detection, quantification and lower quantification limits of method for determining of diclofenac, nimesulide and paracetamol were 0.5, 1.1 and 1.1 &mu;gL-1, respectively. The linearity, relative standard , accuracy and average recovery of the method for diclofenac were, respectively, R equal to 0.99, 3.03%, 100.55% and 97.94%. For nimesulide, the values of linearity, relative standard, accuracy and recovery were R equal to 0.98, and 2.43%, 101.46% and 100.67%. For acetaminophen obtained the following values for linearity, relative standard, accuracy and recovery, R equal to 0.99, 3.50%, 97.94% and 93.17% respectively. In the second stage of the study applied the validated method in the analysis of water samples collected in the São Carlos (SP). For extracting the drugs, SPE cartridges were used followed by HPLC / DAD. The results indicate the absense of the studied drugs diclofenac, nimesulide and acetaminophen down to the detection limits of the method employed.

Neste trabalho foram estudadas a atividade catalítica de metaloporfirinas e complexos salen (catalisador de Jacobsen), em solução e imobilizados em diferentes suportes, na oxidação de hidrocarbonetos e fármacos anticonvulsivantes (carbamazepina e primidona) e antidepressivo (fluoxetina), utilizando os seguintes doadores de oxigênio: peróxido de hidrogênio, terc-butil hidroperóxido (t-BOOH), ácido m-cloroperbenzóico (m-CPBA) e iodosilbenzeno (PhIO). Os catalisadores contendo o complexo salen imobilizado em alumina, membranas de quitosana e membranas polidimetilssiloxano/acetato de polivinila (PDMS/PVA), foram preparados e caracterizados por espectroscopia UV-Vis, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, análise térmica diferencial, infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, raios-X e área superficial. Foi investigada a atividade destes materiais inicialmente na catálise oxidativa de hidrocarbonetos (cicloocteno, estireno e cicloexano). Estes sistemas heterogêneos se mostraram bastante eficientes para oxidação destes substratos, com rendimentos de até 79 % de ciclooctenóxido e elevada seletividade para formação de epóxido ou cetona, quando se utilizam os substratos alcenos ou cicloexano, respectivamente. As membranas de quitosana e membranas híbridas PDMS/PVA foram avaliadas em sistema trifásico, nos quais a membrana se localiza na interface entre a fase apolar (substrato orgânico) e a fase aquosa (contendo o oxidante). Os resultados catalíticos foram excelentes, obtendo-se freqüências de turnovers da ordem de 138 h-1. As reações de oxidação dos fármacos (carbamazepina, primidona e fluoxetina) foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-UV) em fase reversa, por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (LC-ESI) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-MS), para identificação dos produtos. Na oxidação da carbamazepina (CBZ) foi produzido apenas o 10,11-epóxido-carbamazepina (CBZ-EP), que corresponde ao principal metabólito obtido no metabolismo in vivo catalisado pelo P450, indicando que os sistemas catalíticos utilizados são excelentes modelos biomiméticos desta enzima. Observou-se que a formação de CBZ-EP é dependente do oxidante e do pH do meio, principalmente nas reações com peróxido de hidrogênio, resultando em mecanismos de clivagem homolítica ou heterolítica conforme o pH da reação. Os oxidantes m-CPBA e t-BOOH mostraram que a natureza dos substituintes ligados ao grupo OOH do peróxido exerce grande efeito na oxidação da CBZ. Na oxidação da primidona foram obtidos dois metabólitos encontrados no sistema in vivo: feniletilmalonamida e fenobarbital, além de três outros produtos (2-fenilbutiramida, -fenil--butirolactona e um produto em nível de traços, não identificado). A formação destes compostos foi altamente dependente do oxidante, co-catalisador, pH e oxigênio, o que possibilitou a proposta de um esquema de oxidação com os possíveis intermediários envolvidos. Todos os sistemas catalíticos utilizados na oxidação da fluoxetina estudados geraram o produto de N-desalquilação, o p-trifluorometilfenol (TFMF). A norfluoxetina principal metabólito deste fármaco in vivo, resultante de N-desmetilação, não foi produzida, indicando que a reação de O-desalquilação prevalece e, portanto, os catalisadores não seguem a rota biomimética para este fármaco. Este trabalho demonstrou a habilidade do complexo salen e das metaloporfirinas para mimetizar a ação do citocromo P450 na oxidação de fármacos. Os resultados mostram também o grande potencial de aplicação de modelos biomiméticos para sintetizar metabólitos e fornecer amostras para testes farmacológicos e toxicológicos, visando elucidação do metabolismo do fármacos, e como uma alternativa aos estudos enzimáticos. / In this work, the catalytic activities of metalloporphyrins and the salen complex (Jacobsen catalyst) in solution and immobilized on different supports were studied in the oxidation of hydrocarbons, anticonvulsivant drugs (carbamazepine and primidone) and antidepressives (fluoxetine) by the following oxygen donors: hydrogen peroxide, terc-butyl hydroperoxide (t-BOOH), 3-chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA), and iodosylbenzene (PhIO). The catalysts containing the salen complex immobilized on alumina, chitosan membranes and poly(dimethylsiloxane)/polyvinyl acetate membranes (PDMS/PVA) were prepared and characterized by UV-Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential thermal analysis, differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and surface area analysis. The activity of these materials was initially investigated in the oxidative catalysis of hydrocarbons (cyclooctene, styrene and cyclohexane). These heterogeneous systems were efficient for the oxidation of these substrates, with yields as high as 79 % for cyclooctene oxide. The selectivity for epoxide or ketone formation was high when the substrate alkenes or cyclohexane were used, respectively. The chitosan membranes and hybrid membranes PDMS/PVA were available in a triphasic system, where the membrane was located in the interface between the apolar phase (organic substrate) and the aqueous phase (containing the oxidant). The catalytic results were excellent, with turnover frequencies of 138 h-1. Drug oxidation (carbamazepine, primidone and fluoxetine) products were analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC-UV) in reverse phase, liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-ESI), and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), for products identification. In the case of carbamazepine (CBZ) oxidation only carbamazepine 10,11- epoxide (CBZ-EP) was produced. This is to the main metabolite obtained in carbamazepine metabolism by P450 in vivo, indicating that the catalytic systems employed here are excellent biomimetic models of this enzyme. Formation of CBZEP is highly dependent on the oxidant and pH, especially in the reaction with hydrogen peroxide, resulting in homolytic and/or heterolytic cleavage, according to the pH of the reaction medium. The oxidants m-CPBA and t-BOOH showed that the presence of substituents linked to the -OOH group of the peroxide affects the catalytic activity of the studied system significantly. As for primidone oxidation, two metabolites found in the in vivo system were obtained: phenylethylmalondiamide and phenobarbital, besides three other products (2-phenylbutyramide, g-phenyl-g-butyrolactone and, a product in trace amounts, not identified). The formation of these compounds was highly dependent on the oxidant, co-catalyst, pH and presence of oxygen. These results enabled the proposition of a scheme for Mn(salen)-catalyzed primidone oxidation and the possible intermediate involved. All the studied catalytic systems used in fluoxetine oxidation generated the product obtained via the O-dealkylation mechanism, p-trifluoromethylphenol (TFMF). Norfluoxetine, the main metabolite in vivo and formed via the N-demethylation mechanism, was not obtained. This indicates that the O-dealkylation mechanism prevails and, therefore, the catalysts do not follow the biomimetical route in the case of this drug. This work demonstrated the ability of the salen complex and metalloporphyrins to mimic the action of cytochrome P450 in drug oxidation. These results showed the potential application of these biomimetic models in the synthesis of drug metabolites, which should provide samples for pharmacological and toxicological tests, as well as aid studies that pursue the elucidation of in vivo drug metabolism, being an alternative to enzymatic studies.