O objetivo desta tese foi desenvolver um modelo farmacocinético-farmacodinâmico (PK-PD) aplicável a avaliação de esquemas posológicos de antifúngicos sistêmicos no tratamento de infecções cerebrais associadas ao Cryptococcus neorformans. Inicialmente um modelo de infecção cerebral em ratos Wistar machos imunocompetentes foi estabelecido. Os animais foram inoculados a partir da administração iv de 1.106 UFC/mL na veia lateral caudal, de uma cepa de Cryptococcus neoformans var neoformans (ATCC 28957). A presença da levedura em cérebro, pulmão, fígado, rins e coração foi avaliada após 7, 10 e 14 dias. Paralelamente foram investigados os parâmetros bioquímicos (contagem de leucócitos, TGO, TGP, uréia, creatinina, albumina e CK) e a permeabilidade vascular cerebral com azul de Evans. Após 10 dias de inoculação foi produzida uma infecção com características semelhantes a doença em humanos. C. neoformans esteve presente em todos os tecidos investigados pelas análises histológicas e microbiológicas e diferenças nos níveis de albumina, ureia, TGP e CK, alteração no número de leucócitos (monócitos e neutrófilos) e elevação da permeabilidade cerebral ao azul de Evans foram observadas nos animais infectados. Após estabelecida e caracterizada a infecção, foi avaliada a farmacocinética plasmática e tecidual cerebral através da técnica de microdiálise, do fluconazol (FLU) (20 mg/kg, i.v. bolus) e do voriconazol (VRC) (5 mg/kg, i.v. bolus) em ratos Wistar sadios (n = 13) e infectados (n = 13). De posse dos dados das concentrações plasmáticas e teciduais vs tempo dos grupos sadios e infectados construiu-se um modelo farmacocinético populacional (PopPK) para cada fármaco investigado. A penetração cerebral do VRC demonstrou-se elevada nos animais infectados (fTsadios = 0,85 vs fTinfectados = 1,86). O modelo PopPK de dois compartimentos e eliminação por Michaelis Menten descreveu o perfil de concentrações versus tempo de VRC em plasma e tecido, simultaneamente. A covariável infecção foi incluída em V2 e VM. Observou-se o grande potencial do VRC para tratar meningite associada a C. neoformans, pois os níveis alcançados em tecidos infectados foram superiores aos valores descritos para CIM de VRC contra C. neoformans (0,03 - 0,5 μg/mL). A farmacocinética do FLC foi descrita através de um modelo PopPK de dois compartimentos com eliminação linear incluindo dados de concentrações plasmáticas e livres cerebrais para ambos os grupos investigados. Nesse modelo a covariável infecção foi atribuída ao parâmetro k21 e covariável peso foi atribuída aos parâmetros V1 e V2. De posse desse modelo popPK, foram investigados os desfechos farmacodinâmicos considerando o nível de exposição cerebral nas doses de 125 e 250 mg/kg para ratos e 400-2000 mg para humanos observado em tecido sadio e infectado através da probabilidade de atingir o alvo terapêutico (PTA - fASC/CIM = 389) do FLC usando simulações de Monte Carlo. Essas simulações demonstraram um uso limitado de fluconazol em monoterapia para o tratamento de meningite por C. neoformans. Após a etapa farmacocinética procederam-se os estudos farmacodinâmicos através da metologia de curvas de morte em função do tempo do fluconazol e voriconazol frente a C. neoformans. Os dados da curva de morte foram modelados adequadamente com o modelo PK-PD de Emax modificado incluindo um termo de atraso de crescimento. A CIM foi determinada para ambos os fármacos por microdiluição e os valores foram de 0,03 μg/mL para voriconazol e 0,5 μg/mL para fluconazol, indicando que esta cepa ATCC 28957 é sensível a ambos os fármacos. Os valores de k, EC50 e kmax foram determinados para vários múltiplos das CIM de cada fármaco (0,03×, 0,06×, 0,25×, 0,5×, 1× 4×, 16×, 32× e 64×). O valor médio de k foi de 0,38 h-1, EC50 foi de 1,26 ± 0,18 μg/mL e 0,32 ± 0,06 μg/mL e kmax foi de 0,95 ± 0,21 h-1 e 0,64 ± 0,12 h-1 para FLC e VRC, respectivamente. Por fim, de posse dos parâmetros calculados através do modelo PK-PD foram realizadas simulações dos desfechos de tratamento para meningite criptocócica no cenário clínico para ambos os fármacos após administração das doses 200 e 400 mg de voriconazol e 800 e 2000 mg de fluconazol por dez semanas. Através das simulações conclui-se que para fluconazol há 25% de insucesso na dose de 800 mg e 10% na dose de 2000 mg com um tempo médio de 3 semanas para erradicação da levedura. Para o voriconazol, o EC50 teve pouco impacto sobre a erradicação do fungo e, em todos os cenários foi observada uma erradicação completa do fungo em curto espaço de tempo (1 - 2 semanas). Os resultados incentivam o uso de voriconazol nos pacientes com meningite criptocócica e uma reavaliação do uso de fluconazol. / The aim of this thesis was to develop a pharmacokinetic-pharmacodynamic (PK-PD) model for the evaluation of systemic antifungal dosing regimens for the treatment of brain infections associated with Cryptococcus neorformans. Firstly a model of brain infection in immunocompetent male Wistar rats was established. The animals were inoculated by intravenously administration of 1. 106 CFU/mL of Cryptococcus neoformans var neoformans (ATCC 28957) into the tail lateral vein. The presence of yeasts in the brain, lung, the liver, kidneys and the heart was evaluated after 7, 10 and 14 days. The biochemical parameters (leucocytes counting, GOT, GPT, urea, creatinine, albumin and CK) and cerebral vascular permeability with Evans blue were investigated. After 10 days post inoculation an infection with characteristics similar in humans was produced. C. neoformans was present in all tissues investigated by histological and microbiological analyzes and differences in albumin, urea, GPT and CK levels, alterations in the number of leukocytes (monocytes and neutrophils), and elevation of cerebral permeability to Evans blue were observed in infected animals. After establishing and characterizing the infection, the plasma and cerebral tissue pharmacokinetics were evaluated by microdialysis after administration of fluconazole (FLU) (20 mg/kg, iv bolus) and voriconazole (VRC) (5 mg/kg, iv bolus) in healthy (n = 13) and infected Wistar rats (n = 13). A population pharmacokinetic model (PopPK) was build for each drug, based on data from plasma and tissue concentrations vs. time of healthy and infected groups. The brain penetration of voriconazole was shown to be high in infected animals (fThealthy = 0.85 vs fTinfected = 1.86) than in healthy ones. The two-compartment model with Michaelis Menten elimination best described the concentration of VRC in plasma and tissue. The covariate infection was included in V2 and VM. The great potential of voriconazole to treat meningitis associated with C. neoformans was observed, as the levels reached in infected tissues were higher than the values described for MIC against C. neoformans (0.03 - 0.5 μg/mL). The pharmacokinetics of FLC was described using a two-compartment model with linear elimination including data from plasma and brain free concentrations for both groups investigated. In this model the covariate infection was attributed to parameter k21 and covariate weight was assigned to parameters V1 and V2. With this popPK model, the pharmacodynamic outcomes were investigated considering the level of brain exposure at doses of 125 and 250 mg/kg for rats and 400 - 2000 mg for humans observed in healthy and infected tissue through the probability of attaining the target (PTA - fAUC/MIC = 389) of fluconazole using Monte Carlo simulations. These simulations demonstrated limited use of fluconazole in monotherapy for the treatment of C. neoformans meningitis. After the pharmacokinetics modeling, the pharmacodynamic studies were carried out using the methodology of time-kill curves of fluconazole and voriconazole versus C. neoformans. The kill curves data were suitably modeled with the modified Emax PK-PD model including a growth delay term. MIC was determined for both drugs by microdilution and values were 0.03 μg.mL-1 for voriconazole and 0.5 μg.mL-1 for fluconazole, indicating that this ATCC 28957 strain is sensitive to both drugs. The values of k, EC50 and kmax were determined for several MIC multiples of each drug (0.03 ×, 0.06 ×, 0.25 ×, 0,5×, 1 × 4 ×, 16 ×, 32 × and 64 ×). The mean value of k was 0.38 h-1, EC50 was 1.26 ± 0.18 μg.mL-1 and 0.32 ± 0.06 μg.mL-1 and kmax was 0.95 ± 0.21 h -1 and 0.64 ± 0.12 h-1 for FLC and VRC, respectively. Finally, the parameters obtained using the PK-PD model were used to simulate treatment outcomes for cryptococcal meningitis in the clinical setting for both drugs after administration of 200 and 400 mg of voriconazole and 800 and 2000 mg of fluconazole for 10 weeks. By the simulations it is concluded that for fluconazole there is a 25% rate of failure at the dose of 800 mg and 10% at the dose of 2000 mg with an average time of 3 weeks for eradication of the yeast. For voriconazole, the EC50 had little impact on fungus eradication and, in all scenarios complete eradication of the fungus was observed in a short time (1 - 2 weeks). The results encourage the use of voriconazole in patients with cryptococcal meningitis and a reassessment of fluconazole use.

Objetivos: O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de um modelo PK/PD capaz de descrever o efeito fungistático de fluconazol (FCZ) contra diferentes espécies de Candida. Método: a fim de atingir esse objetivo, as seguintes etapas foram realizadas: i) métodos bioanalíticos foram desenvolvidos e validados em CL-EM/EM e CLAE/UV para a determinação do FCZ em plasma e microdialisado renal de rato, respectivamente; ii) a verificação das condições da microdiálise do FCZ e sua recuperação in vitro pelos métodos da diálise (RRD) e retrodiálise (RRE) e in vivo por RRE; iii) avaliação das concentrações livres de FCZ no rim de ratos Wistar saudáveis e infectados por Candida albicans através do uso da microdiálise após a administração de 10 mg/kg de FCZ pela via intravenosa e de 50 mg/kg de FCZ pela via oral, a fim de estabelecer a relação entre os níveis livres renais e plasmáticos totais do FCZ em ambas as condições, iv) a modelagem PK/PD do efeito fungistático do FCZ contra Candida albicans, Candida parapsilosis e Candida tropicalis empregando o modelo de Emax-modificado e a determinação de seus parâmetros PK/PD utilizando um modelo de infecção in vitro, em que as concentrações renais livres de FCZ esperadas em seres humanos após diferentes posologias foram simuladas: a) concentrações flutuantes do fármaco - 200, 400 e 800 mg q8h, q12h e q24h - e concentrações constantes, múltiplas da concentração inibitória mínima (CIM) – 0,5, 1, 2, 4 e 8 vezes a CIM. Os dados de farmacocinética e farmacodinâmica foram modelados com o auxílio do software Scientist®. Resultados e Conclusões: i) os métodos analíticos para quantificação do FCZ foram desenvolvidos e validados, sendo específicos, exatos e precisos, com limites de quantificação de 100 ng/mL e 10 ng/mL para detecção em plasma e microdialisado, respectivamente, ii) as recuperações determinadas in vitro por RRD e RRE foram independentes do fluxo e da concentração. Os valores de recuperação das sondas de microdiálise determinada in vitro por RRD (53,4 ± 2,3%) e RRE (54,2 ± 1,8%) e in vivo por RRE (49,7 ± 2,2%) foram estatisticamente semelhantes nas condições experimentais investigadas (α = 0,05), indicando que o FCZ é um fármaco adequado para ser avaliado por esta abordagem; iii) não houve diferença estatística na área sob a curva de concentração versus tempo (AUC 0-∞) renal livre e plasmática total em ratos Wistar, saudáveis ou infectados por Candida albicans, pela mesma via de administração investigada. A penetração renal do FCZ foi semelhante para ambas as doses nas condições investigadas (variando entre 0,77 e 0,84) e a sua fração plasmática livre, determinada por microdiálise, foi independente da concentração (86,0 ± 2,0%). Utilizando as equações farmacocinéticas apropriadas, os parâmetros plasmáticos farmacocinéticos determinados foram capazes de prever os valores de concentrações livres renais em ratos sadios e infectados, assumindo que a ligação a proteínas plasmáticas é conhecida. Além disso, a candidíase sistêmica não interfere na penetração renal do FCZ, indicando que as suas concentrações plasmáticas livres são boas preditoras do valor de concentração tecidual livre (farmacologicamente ativa) em animais sadios e infectados, podendo ser utilizada para estabelecer e otimizar os regimes posológicos do FCZ para o tratamento de candidíase disseminada; iv) a concentração que causa 50% do efeito fungistático máximo (CE50) do FCZ foi estatisticamente menor para C. albicans (4.4 ± 1.4 μg/mL) do que para C. parapsilosis e C. tropicalis, 8.1 ± 1.6 μg/mL e 8.3 ± 1.8 μg/mL respectivamente, ao simular-se diferentes regimes de dose, bem como concentrações constantes do fármaco (CE50, C. albicans = 3.5 ± 1.3 μg/mL; CE50, C. parapisolosis = 6.1 ± 1.2 μg/mL; CE50, C. tropicalis = 6.5 ± 1.2 μg/mL) (α = 0.05). A taxa de morte fúngica (kmax) foi estatisticamente semelhante para todas as espécies de Candida estudadas. (aproximadamente 0,4 h-1) e sempre estatisticamente menor do que a taxa de crescimento fúngico, k0 (aproximadamente de 2 h-1) (α = 0,05). O modelo PK/PD foi capaz de descrever o efeito fungistático do FCZ contra as três espécies de Candida investigadas in vitro. O FCZ se mostrou igualmente eficaz contra essas leveduras, porém sua potência foi maior frente a C.albicans do que frente a C. parapsilosis e C. tropicalis. O modelo PK/PD utilizado pode ser empregado para simular esquemas posológicos alternativos, para comparar o efeito farmacológico do FCZ com o efeito de outros antifúngicos e, finalmente, para otimizar a terapia deste fármaco para o tratamento de candidíase sistêmica. / Objective: The aim of this work was the development of a pharmacodynamic/pharmacokinetic (PK/PD) model able to describe the fungistatic effect of fluconazole (FCZ) against Candida spp. Method: in order to reach this objective, the following steps were realized: i) bioanalytical methods were developed and validated in LC-MS/MS and HPLC/UV for determination FCZ in rat plasma and kidney microdialisate, respectively; ii) analysis of microdialysis of FCZ conditions and its recovery in vitro by dialysis (RRD) and retrodialysis (RRE) methods and in vivo by RRE; iii) evaluation of free levels of FCZ in the kidney of healthy and Candida albicans infected Wistar rats using microdialysis, after a 10 mg/kg i.v. dosing and 50 mg/kg oral dosing in order to establish the relationship between free renal and total plasma levels in both conditions; iv) the fungistatic pharmacological effect of FCZ against Candida albicans, Candida parapsilosis and Candida tropicalis ATCC strains by pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) modeling of the time–kill curves employing an Emax model was determined using an in vitro infection model, where the free kidney concentrations of FCZ in humans after different posologies were simulated: a) fluctuating drug concentrations - 200, 400 and 800 mg q8h, q12h e q24h – and constant concentrations, multiples of the minimum inhibitory concentrations (MIC) – 0,5, 1, 2, 4 and 8 times the MIC. The pharmacokinetic and pharmacodynamic data were modeled with the software Sientist®. Results and Conclusions: i) the analytical methods developed were specific, precise, and accurate with limits of quantification of 100 ng/mL and 10 ng/mL for microdialisate and plasma, respectively; ii) the recoveries determined by RRD and RRE in vitro were concentration independent and flow rate dependent on the ranges investigated. The recoveries determined in vitro by RRD (53.4 ± 2.3%) and RRE (54.2 ± 1.8%) and in vivo by RRE (52.3 ± 2.3%) were statistically similar under the experimental conditions investigated (α = 0.05), indicating that FCZ is a suitable drug to be evaluated by microdialysis; iii) There were no statistical differences between the area under the free concentration-time curve (AUC 0–∞) in plasma and in tissue for either healthy or infected groups for the same dose regimen investigated. The antifungal tissue penetration was similar for both doses and all conditions investigated (ranging from 0.77 to 0.84). Unbound FCZ plasma fraction, determined by microdialysis, was concentration-independent (86.0 ± 2.0%). Using appropriate equations, pharmacokinetic (PK) parameters determined by fitting plasma concentration-time profiles were able to predict free renal levels.The results showed FCZ easily penetrates the kidney and PK parameters determined in plasma can be used to predict free tissue levels of the drug assuming the drug protein binding is known. Furthermore, systemic candidiasis does not interfere with the drug kidney penetration, indicating that free plasma concentrations are a good surrogate for active levels in both healthy and infected kidney and can be used to establish and optimize FCZ dosing regimens to treat disseminated candidiasis; iv) FCZ concentration necessary to produce 50% of the maximal fungistati effect (EC50) was statiscally smaller against C. albicans (4.4 ± 1.4 μg/mL) than against C. parapsilosis and C. tropicalis, 8.1 ± 1.6 μg/mL and 8.3 ± 1.8 μg/mL respectively, when simulating multiple dosing regimens as well as constant concentrations (EC50, C. albicans = 3.5 ± 1.3 μg/mL; EC50, C. parapisolosis = 6.1 ± 1.2 μg/mL; EC50, C. tropicalis = 6.5 ± 1.2 μg/mL) (α = 0.05). The maximum killing rate constant (kmax) was statistically similar for the Candida spp. (approximately 0.4 h-1) and always statistically smaller than the natural grown rate k0 (approximately 2 h-1) (α = 0.05). The PK/PD model was able to describe the fungistatic effect of fluconazole in vitro against the three Candida spp investigated. Fluconazole showed equivalent efficacy against these yeasts and higher potency against C. albicans than against C. parapsilosis and C. tropicalis. The model can be used to simulate alternative regimens, to compare its pharmacological effect with other antifungals and to optimize FCZ therapy to treat systemic candidiasis.

In the present study, it was assessed antifungal activity of different essential oils obtained from plants traditionally used as condiments, against Candida isolates proven to be susceptible and resistant to the antifungal agent fluconazole. In this context, partial and total minimal concentration values, MICP e MICT, respectively, as well as minimal fungicidal concentration (MFC) of essential oils against different species of Candida were determined. In addition, it was evaluated minimal concentrations of oils that could inhibit germ tube formation by fluconazole susceptible and resistant isolates of C. albicans and C. dubliniensis. Candida species used in this study were: Candida albicans, C. dubliniensis, C. tropicalis, C. glabrata and C. krusei. The essential oils were obtained from: Cinnamomum zeylanicum Breyn (cinnamon), Lippia graveolens HBK (Mexican oregano), Ocimum basilicum L. (basil), Origanum vulgare L. (oregano), Rosmarinus officinalis L. (rosemary), Salvia officinalis L. (sage), Thymus vulgaris L. (thyme) and Zingiber sp. (ginger). The methodology used was broth microdilution, according to M27-A2 document provided by National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS, 2002). In order to assess inhibition of germ tube formation by essential oils, it was used the synthetic medium Phase M. Chemical composition of essential oils was obtained through gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS) and through calculation of retention index (RI). Results of antifungal activity tests were analyzed through Mann Whitney statistic test. Subsequently, it was noticed that basil, rosemary and sage essential oils did not show antifungal activity against Candida isolates on tested concentrations. However, cinnamon, Mexican oregano, oregano, thyme and ginger essential oils showed different levels of antifungal activity, being oregano oil the most potent and ginger oil the least efficient. Considering the extended spectrum of antifungal activity presented by these essential oils, it was noticed that similar concentrations could inhibit fungal growth or be fungicidal to isolates originally sensible and resistant to fluconazole. Besides, some oils also demonstrated moderate activity against Candida species which naturally show high fluconazole MICs, such as C. glabrata e C. krusei. All the essential oils inhibited germ tube formation, being oregano oil the most active and rosemary oil the least one. The majoritary constituents in the essential oils were: Z-isoeugenol (93,3%) for cinnamon; carvacrol (56,8%) and o-cymene (32,2%) for Mexican oregano; linalool (32,22%) and 1,8-cineole (23,61%) for basil; carvacrol (92,6%) for oregano; 1,8-cineole (28,59%) and camphor (26,31%) for rosemary; cis-thujone (40,61%) for sage; g-terpinene (64%) for thyme; and zingiberene (20,81%) for ginger essential oil. In conclusion, these results made possible evidencing that Candida spp isolates which are resistant to fluconazole, except for some particularities, were sensible to essential oils that demonstrated antifungal activity. / No presente estudo avaliou-se a atividade antifúngica de diferentes óleos essenciais obtidos de plantas tradicionalmente utilizadas como condimentos, frente a isolados de Candida comprovadamente sensíveis e resistentes ao fluconazol. Para tanto, determinou-se a concentração inibitória mínima parcial e total, CIMP e CIMT, respectivamente, bem como a concentração fungicida mínima (CFM) frente as diferentes espécies de Candida. Também foi avaliada a concentração mínima de óleo capaz de inibir a formação de tubos germinativos (CIMTG) em C. albicans e C. dubliniensis sensíveis e resistentes ao fluconazol. As espécies de Candida utilizadas na pesquisa incluíram: Candida albicans, C. dubliniensis, C. tropicalis, C. glabrata e C. krusei. Os óleos essenciais testados foram obtidos de: Cinnamomum zeylanicum Breyn (canela), Lippia graveolens HBK (orégano mexicano), Ocimum basilicum L. (manjericão), Origanum vulgare L. (orégano), Rosmarinus officinalis L. (alecrim), Salvia officinalis L. (sálvia), Thymus vulgaris L. (tomilho) e Zingiber sp. (gengibre). A metodologia empregada foi a microdiluição em caldo, de acordo com o documento M27-A2 do National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS, 2002). Para avaliar a inibição da formação de tubos germinativos pelos óleos essenciais, utilizou-se o meio sintético Fase M. A composição química dos óleos essenciais foi obtida através de cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massas (CG-EM) e através do cálculo do índice de retenção (IR). Os resultados encontrados para os testes de atividade antifúngica foram analisados através do teste estatístico de Mann Whitney. Diante disto, observou-se que os óleos essenciais de manjericão, alecrim e sálvia não evidenciaram atividade antifúngica frente aos isolados de Candida nas concentrações testadas. Entretanto, os óleos essenciais de canela, orégano mexicano, orégano, tomilho e gengibre demonstraram diferentes níveis de atividade antifúngica, sendo o óleo de orégano o mais potente, e o de gengibre, o de menor atividade. Em adição ao amplo espectro de atividade antifúngica dos óleos essenciais citados, observou-se que concentrações semelhantes de óleo essencial foram capazes de inibir o crescimento fúngico ou de serem fungicidas para isolados originalmente sensíveis e resistentes ao fluconazol. Além disso, alguns dos óleos também demonstraram moderada atividade contra espécies de Candida que naturalmente apresentam elevadas CIMs ao fluconazol, tais como C. glabrata e C. krusei. Todos os óleos essenciais inibiram a formação de tubos germinativos, havendo destaque para o de orégano, e menor inibição pelo óleo de alecrim. Os constituintes majoritários presentes nos óleos essenciais foram: Z-isoeugenol (93,3%) para a canela; carvacrol (56,8%) e o-cimeno (32,2%) para orégano mexicano; linalol (32,22%) e 1,8-cineol (23,61%) para o manjericão; carvacrol (92,6%) para o orégano; 1,8-cineol (28,59%) e cânfora (26,31%) para o alecrim; cis-tujona (40,61%) para a sálvia; g-terpineno (64%) para o tomilho; e zingibereno (20,81%) para o óleo essencial de gengibre. Em conclusão, os resultados permitiram constatar que Candida spp resistentes ao fluconazol, respeitadas algumas particularidades, foram sensíveis aos óleos essenciais que evidenciaram atividade antifúngica.

Resumo: O antifúngico fluconazol é um fármaco sintético, desenvolvido na década de 1980, e o primeiro a integrar a classe dos triazóis. Este trabalho teve como objetivo desenvolver métodos analíticos seletivos e indicativos de estabilidade para fluconazol na forma de cápsulas, incluindo métodos físico-químicos e microbiológicos, realizar estudos de dissolução e de estabilidade. Os métodos de análise quantitativos empregados e validados foram: (i) espectrofotometria derivada de primeira ordem no UV a 268 nm, na faixa de concentração de 150-350 μg/mL, o teor médio nas cápsulas encontrado foi de 96,42 %; (ii) CLAE, coluna de C18 e fase móvel composta por metanol:água (60:40, V/V), o teor médio obtido foi de 97,35 %; (iii) determinação da potência microbiológica, pelo método de difusão em ágar cilindros em placa, utilizando cepas de /Candida albicans/, em que a atividade média do fluconazol em cápsulas foi 88,96%. Todos esses métodos foram validados e apresentaram ótima seletividade, precisão e exatidão. O método por CLAE é capaz de separar o fármaco de seu produto de degradação. O teste de dissolução foi desenvolvido e validado utilizando HCl 0,1 /M/ como meio de dissolução e cesto a 75 rpm. O perfil de dissolução obtido é discriminativo e apresenta ótima precisão e exatidão. O estudo de estresse do fluconazol frente à degradação ácida, alcalina, oxidativa, térmica, fotolítica e em câmara climática (40 ºC/75%) mostrou a oxidação como fator importante, sendo a única condição a apresentar produto de degradação. O decaimento do teor do fármaco em amostras sob estudo de estabilidade conduzido em estufa, câmara climática e luz-UVC, foi determinado por CLAE e por ensaio microbiológico. Os resultados foram muito discrepantes, em que o teor da substância ativa se manteve acima de 90%, mas sua atividade apresentou decaimento significativo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The antifungal agent fluconazole is a synthetic drug, developed in the 1980s, and first joined the class of triazoles. This study aimed to develop selective analytical methods and stability indicated method for fluconazole in capsules, including physical-chemical, microbiological, dissolution and stability studies. The methods of quantitative analysis employed and validated were: (i) first order derivative spectrophotometry in the UV at 268 nm in the concentration range of 150 - 350μg/mL. The average level found in the capsules was 96.42% (ii ) HPLC, C18 column and mobile phase consisting of methanol: water (60:40, V / V), the mean level obtained was 97.35%, (iii) determining the potency microbiological diffusion method in agar cylinders plate, using strains of Candida albicans ATCC 90028, where the average activity of fluconazole capsules was 88.96%. All these methods were validated and showed good selectivity, precision and accuracy. The HPLC method is able to separate the drug from its degradation product. The dissolution test was developed and validated using 900 mL of 0.1 M HCl as dissolution medium and basket at 75 rpm. The dissolution profile obtained is discriminatory and it has highly precise and accurate. The stress study of fluconazole against the degradation acid, alkaline, oxidative, thermal, photolytic and climate chamber (40 ° C/75%) showed the oxidation as an important factor, being the only condition to show a degradation product. The decrease of the drug in samples submitted to preliminary stability (conducted in stove, climate chamber and UVC-light) was determined by HPLC and microbiological assay. The results were very inconsistent in which the concentration of the drug remained above 90% but its activity had significant decrease showing approximately 30% activity. Fluconazole is an unstable drug and changes in its molecule lead to increased absorption of UV radiation... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Hérida Regina Nunes Salgado / Coorientador: Cristina Duarte Vianna Soares / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Rodney Alexandre Ferreira Rodrigues / Mestre

Objetivos: O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de um modelo PK/PD capaz de descrever o efeito fungistático de fluconazol (FCZ) contra diferentes espécies de Candida. Método: a fim de atingir esse objetivo, as seguintes etapas foram realizadas: i) métodos bioanalíticos foram desenvolvidos e validados em CL-EM/EM e CLAE/UV para a determinação do FCZ em plasma e microdialisado renal de rato, respectivamente; ii) a verificação das condições da microdiálise do FCZ e sua recuperação in vitro pelos métodos da diálise (RRD) e retrodiálise (RRE) e in vivo por RRE; iii) avaliação das concentrações livres de FCZ no rim de ratos Wistar saudáveis e infectados por Candida albicans através do uso da microdiálise após a administração de 10 mg/kg de FCZ pela via intravenosa e de 50 mg/kg de FCZ pela via oral, a fim de estabelecer a relação entre os níveis livres renais e plasmáticos totais do FCZ em ambas as condições, iv) a modelagem PK/PD do efeito fungistático do FCZ contra Candida albicans, Candida parapsilosis e Candida tropicalis empregando o modelo de Emax-modificado e a determinação de seus parâmetros PK/PD utilizando um modelo de infecção in vitro, em que as concentrações renais livres de FCZ esperadas em seres humanos após diferentes posologias foram simuladas: a) concentrações flutuantes do fármaco - 200, 400 e 800 mg q8h, q12h e q24h - e concentrações constantes, múltiplas da concentração inibitória mínima (CIM) – 0,5, 1, 2, 4 e 8 vezes a CIM. Os dados de farmacocinética e farmacodinâmica foram modelados com o auxílio do software Scientist®. Resultados e Conclusões: i) os métodos analíticos para quantificação do FCZ foram desenvolvidos e validados, sendo específicos, exatos e precisos, com limites de quantificação de 100 ng/mL e 10 ng/mL para detecção em plasma e microdialisado, respectivamente, ii) as recuperações determinadas in vitro por RRD e RRE foram independentes do fluxo e da concentração. Os valores de recuperação das sondas de microdiálise determinada in vitro por RRD (53,4 ± 2,3%) e RRE (54,2 ± 1,8%) e in vivo por RRE (49,7 ± 2,2%) foram estatisticamente semelhantes nas condições experimentais investigadas (α = 0,05), indicando que o FCZ é um fármaco adequado para ser avaliado por esta abordagem; iii) não houve diferença estatística na área sob a curva de concentração versus tempo (AUC 0-∞) renal livre e plasmática total em ratos Wistar, saudáveis ou infectados por Candida albicans, pela mesma via de administração investigada. A penetração renal do FCZ foi semelhante para ambas as doses nas condições investigadas (variando entre 0,77 e 0,84) e a sua fração plasmática livre, determinada por microdiálise, foi independente da concentração (86,0 ± 2,0%). Utilizando as equações farmacocinéticas apropriadas, os parâmetros plasmáticos farmacocinéticos determinados foram capazes de prever os valores de concentrações livres renais em ratos sadios e infectados, assumindo que a ligação a proteínas plasmáticas é conhecida. Além disso, a candidíase sistêmica não interfere na penetração renal do FCZ, indicando que as suas concentrações plasmáticas livres são boas preditoras do valor de concentração tecidual livre (farmacologicamente ativa) em animais sadios e infectados, podendo ser utilizada para estabelecer e otimizar os regimes posológicos do FCZ para o tratamento de candidíase disseminada; iv) a concentração que causa 50% do efeito fungistático máximo (CE50) do FCZ foi estatisticamente menor para C. albicans (4.4 ± 1.4 μg/mL) do que para C. parapsilosis e C. tropicalis, 8.1 ± 1.6 μg/mL e 8.3 ± 1.8 μg/mL respectivamente, ao simular-se diferentes regimes de dose, bem como concentrações constantes do fármaco (CE50, C. albicans = 3.5 ± 1.3 μg/mL; CE50, C. parapisolosis = 6.1 ± 1.2 μg/mL; CE50, C. tropicalis = 6.5 ± 1.2 μg/mL) (α = 0.05). A taxa de morte fúngica (kmax) foi estatisticamente semelhante para todas as espécies de Candida estudadas. (aproximadamente 0,4 h-1) e sempre estatisticamente menor do que a taxa de crescimento fúngico, k0 (aproximadamente de 2 h-1) (α = 0,05). O modelo PK/PD foi capaz de descrever o efeito fungistático do FCZ contra as três espécies de Candida investigadas in vitro. O FCZ se mostrou igualmente eficaz contra essas leveduras, porém sua potência foi maior frente a C.albicans do que frente a C. parapsilosis e C. tropicalis. O modelo PK/PD utilizado pode ser empregado para simular esquemas posológicos alternativos, para comparar o efeito farmacológico do FCZ com o efeito de outros antifúngicos e, finalmente, para otimizar a terapia deste fármaco para o tratamento de candidíase sistêmica. / Objective: The aim of this work was the development of a pharmacodynamic/pharmacokinetic (PK/PD) model able to describe the fungistatic effect of fluconazole (FCZ) against Candida spp. Method: in order to reach this objective, the following steps were realized: i) bioanalytical methods were developed and validated in LC-MS/MS and HPLC/UV for determination FCZ in rat plasma and kidney microdialisate, respectively; ii) analysis of microdialysis of FCZ conditions and its recovery in vitro by dialysis (RRD) and retrodialysis (RRE) methods and in vivo by RRE; iii) evaluation of free levels of FCZ in the kidney of healthy and Candida albicans infected Wistar rats using microdialysis, after a 10 mg/kg i.v. dosing and 50 mg/kg oral dosing in order to establish the relationship between free renal and total plasma levels in both conditions; iv) the fungistatic pharmacological effect of FCZ against Candida albicans, Candida parapsilosis and Candida tropicalis ATCC strains by pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) modeling of the time–kill curves employing an Emax model was determined using an in vitro infection model, where the free kidney concentrations of FCZ in humans after different posologies were simulated: a) fluctuating drug concentrations - 200, 400 and 800 mg q8h, q12h e q24h – and constant concentrations, multiples of the minimum inhibitory concentrations (MIC) – 0,5, 1, 2, 4 and 8 times the MIC. The pharmacokinetic and pharmacodynamic data were modeled with the software Sientist®. Results and Conclusions: i) the analytical methods developed were specific, precise, and accurate with limits of quantification of 100 ng/mL and 10 ng/mL for microdialisate and plasma, respectively; ii) the recoveries determined by RRD and RRE in vitro were concentration independent and flow rate dependent on the ranges investigated. The recoveries determined in vitro by RRD (53.4 ± 2.3%) and RRE (54.2 ± 1.8%) and in vivo by RRE (52.3 ± 2.3%) were statistically similar under the experimental conditions investigated (α = 0.05), indicating that FCZ is a suitable drug to be evaluated by microdialysis; iii) There were no statistical differences between the area under the free concentration-time curve (AUC 0–∞) in plasma and in tissue for either healthy or infected groups for the same dose regimen investigated. The antifungal tissue penetration was similar for both doses and all conditions investigated (ranging from 0.77 to 0.84). Unbound FCZ plasma fraction, determined by microdialysis, was concentration-independent (86.0 ± 2.0%). Using appropriate equations, pharmacokinetic (PK) parameters determined by fitting plasma concentration-time profiles were able to predict free renal levels.The results showed FCZ easily penetrates the kidney and PK parameters determined in plasma can be used to predict free tissue levels of the drug assuming the drug protein binding is known. Furthermore, systemic candidiasis does not interfere with the drug kidney penetration, indicating that free plasma concentrations are a good surrogate for active levels in both healthy and infected kidney and can be used to establish and optimize FCZ dosing regimens to treat disseminated candidiasis; iv) FCZ concentration necessary to produce 50% of the maximal fungistati effect (EC50) was statiscally smaller against C. albicans (4.4 ± 1.4 μg/mL) than against C. parapsilosis and C. tropicalis, 8.1 ± 1.6 μg/mL and 8.3 ± 1.8 μg/mL respectively, when simulating multiple dosing regimens as well as constant concentrations (EC50, C. albicans = 3.5 ± 1.3 μg/mL; EC50, C. parapisolosis = 6.1 ± 1.2 μg/mL; EC50, C. tropicalis = 6.5 ± 1.2 μg/mL) (α = 0.05). The maximum killing rate constant (kmax) was statistically similar for the Candida spp. (approximately 0.4 h-1) and always statistically smaller than the natural grown rate k0 (approximately 2 h-1) (α = 0.05). The PK/PD model was able to describe the fungistatic effect of fluconazole in vitro against the three Candida spp investigated. Fluconazole showed equivalent efficacy against these yeasts and higher potency against C. albicans than against C. parapsilosis and C. tropicalis. The model can be used to simulate alternative regimens, to compare its pharmacological effect with other antifungals and to optimize FCZ therapy to treat systemic candidiasis.

O objetivo desta tese foi desenvolver um modelo farmacocinético-farmacodinâmico (PK-PD) aplicável a avaliação de esquemas posológicos de antifúngicos sistêmicos no tratamento de infecções cerebrais associadas ao Cryptococcus neorformans. Inicialmente um modelo de infecção cerebral em ratos Wistar machos imunocompetentes foi estabelecido. Os animais foram inoculados a partir da administração iv de 1.106 UFC/mL na veia lateral caudal, de uma cepa de Cryptococcus neoformans var neoformans (ATCC 28957). A presença da levedura em cérebro, pulmão, fígado, rins e coração foi avaliada após 7, 10 e 14 dias. Paralelamente foram investigados os parâmetros bioquímicos (contagem de leucócitos, TGO, TGP, uréia, creatinina, albumina e CK) e a permeabilidade vascular cerebral com azul de Evans. Após 10 dias de inoculação foi produzida uma infecção com características semelhantes a doença em humanos. C. neoformans esteve presente em todos os tecidos investigados pelas análises histológicas e microbiológicas e diferenças nos níveis de albumina, ureia, TGP e CK, alteração no número de leucócitos (monócitos e neutrófilos) e elevação da permeabilidade cerebral ao azul de Evans foram observadas nos animais infectados. Após estabelecida e caracterizada a infecção, foi avaliada a farmacocinética plasmática e tecidual cerebral através da técnica de microdiálise, do fluconazol (FLU) (20 mg/kg, i.v. bolus) e do voriconazol (VRC) (5 mg/kg, i.v. bolus) em ratos Wistar sadios (n = 13) e infectados (n = 13). De posse dos dados das concentrações plasmáticas e teciduais vs tempo dos grupos sadios e infectados construiu-se um modelo farmacocinético populacional (PopPK) para cada fármaco investigado. A penetração cerebral do VRC demonstrou-se elevada nos animais infectados (fTsadios = 0,85 vs fTinfectados = 1,86). O modelo PopPK de dois compartimentos e eliminação por Michaelis Menten descreveu o perfil de concentrações versus tempo de VRC em plasma e tecido, simultaneamente. A covariável infecção foi incluída em V2 e VM. Observou-se o grande potencial do VRC para tratar meningite associada a C. neoformans, pois os níveis alcançados em tecidos infectados foram superiores aos valores descritos para CIM de VRC contra C. neoformans (0,03 - 0,5 μg/mL). A farmacocinética do FLC foi descrita através de um modelo PopPK de dois compartimentos com eliminação linear incluindo dados de concentrações plasmáticas e livres cerebrais para ambos os grupos investigados. Nesse modelo a covariável infecção foi atribuída ao parâmetro k21 e covariável peso foi atribuída aos parâmetros V1 e V2. De posse desse modelo popPK, foram investigados os desfechos farmacodinâmicos considerando o nível de exposição cerebral nas doses de 125 e 250 mg/kg para ratos e 400-2000 mg para humanos observado em tecido sadio e infectado através da probabilidade de atingir o alvo terapêutico (PTA - fASC/CIM = 389) do FLC usando simulações de Monte Carlo. Essas simulações demonstraram um uso limitado de fluconazol em monoterapia para o tratamento de meningite por C. neoformans. Após a etapa farmacocinética procederam-se os estudos farmacodinâmicos através da metologia de curvas de morte em função do tempo do fluconazol e voriconazol frente a C. neoformans. Os dados da curva de morte foram modelados adequadamente com o modelo PK-PD de Emax modificado incluindo um termo de atraso de crescimento. A CIM foi determinada para ambos os fármacos por microdiluição e os valores foram de 0,03 μg/mL para voriconazol e 0,5 μg/mL para fluconazol, indicando que esta cepa ATCC 28957 é sensível a ambos os fármacos. Os valores de k, EC50 e kmax foram determinados para vários múltiplos das CIM de cada fármaco (0,03×, 0,06×, 0,25×, 0,5×, 1× 4×, 16×, 32× e 64×). O valor médio de k foi de 0,38 h-1, EC50 foi de 1,26 ± 0,18 μg/mL e 0,32 ± 0,06 μg/mL e kmax foi de 0,95 ± 0,21 h-1 e 0,64 ± 0,12 h-1 para FLC e VRC, respectivamente. Por fim, de posse dos parâmetros calculados através do modelo PK-PD foram realizadas simulações dos desfechos de tratamento para meningite criptocócica no cenário clínico para ambos os fármacos após administração das doses 200 e 400 mg de voriconazol e 800 e 2000 mg de fluconazol por dez semanas. Através das simulações conclui-se que para fluconazol há 25% de insucesso na dose de 800 mg e 10% na dose de 2000 mg com um tempo médio de 3 semanas para erradicação da levedura. Para o voriconazol, o EC50 teve pouco impacto sobre a erradicação do fungo e, em todos os cenários foi observada uma erradicação completa do fungo em curto espaço de tempo (1 - 2 semanas). Os resultados incentivam o uso de voriconazol nos pacientes com meningite criptocócica e uma reavaliação do uso de fluconazol. / The aim of this thesis was to develop a pharmacokinetic-pharmacodynamic (PK-PD) model for the evaluation of systemic antifungal dosing regimens for the treatment of brain infections associated with Cryptococcus neorformans. Firstly a model of brain infection in immunocompetent male Wistar rats was established. The animals were inoculated by intravenously administration of 1. 106 CFU/mL of Cryptococcus neoformans var neoformans (ATCC 28957) into the tail lateral vein. The presence of yeasts in the brain, lung, the liver, kidneys and the heart was evaluated after 7, 10 and 14 days. The biochemical parameters (leucocytes counting, GOT, GPT, urea, creatinine, albumin and CK) and cerebral vascular permeability with Evans blue were investigated. After 10 days post inoculation an infection with characteristics similar in humans was produced. C. neoformans was present in all tissues investigated by histological and microbiological analyzes and differences in albumin, urea, GPT and CK levels, alterations in the number of leukocytes (monocytes and neutrophils), and elevation of cerebral permeability to Evans blue were observed in infected animals. After establishing and characterizing the infection, the plasma and cerebral tissue pharmacokinetics were evaluated by microdialysis after administration of fluconazole (FLU) (20 mg/kg, iv bolus) and voriconazole (VRC) (5 mg/kg, iv bolus) in healthy (n = 13) and infected Wistar rats (n = 13). A population pharmacokinetic model (PopPK) was build for each drug, based on data from plasma and tissue concentrations vs. time of healthy and infected groups. The brain penetration of voriconazole was shown to be high in infected animals (fThealthy = 0.85 vs fTinfected = 1.86) than in healthy ones. The two-compartment model with Michaelis Menten elimination best described the concentration of VRC in plasma and tissue. The covariate infection was included in V2 and VM. The great potential of voriconazole to treat meningitis associated with C. neoformans was observed, as the levels reached in infected tissues were higher than the values described for MIC against C. neoformans (0.03 - 0.5 μg/mL). The pharmacokinetics of FLC was described using a two-compartment model with linear elimination including data from plasma and brain free concentrations for both groups investigated. In this model the covariate infection was attributed to parameter k21 and covariate weight was assigned to parameters V1 and V2. With this popPK model, the pharmacodynamic outcomes were investigated considering the level of brain exposure at doses of 125 and 250 mg/kg for rats and 400 - 2000 mg for humans observed in healthy and infected tissue through the probability of attaining the target (PTA - fAUC/MIC = 389) of fluconazole using Monte Carlo simulations. These simulations demonstrated limited use of fluconazole in monotherapy for the treatment of C. neoformans meningitis. After the pharmacokinetics modeling, the pharmacodynamic studies were carried out using the methodology of time-kill curves of fluconazole and voriconazole versus C. neoformans. The kill curves data were suitably modeled with the modified Emax PK-PD model including a growth delay term. MIC was determined for both drugs by microdilution and values were 0.03 μg.mL-1 for voriconazole and 0.5 μg.mL-1 for fluconazole, indicating that this ATCC 28957 strain is sensitive to both drugs. The values of k, EC50 and kmax were determined for several MIC multiples of each drug (0.03 ×, 0.06 ×, 0.25 ×, 0,5×, 1 × 4 ×, 16 ×, 32 × and 64 ×). The mean value of k was 0.38 h-1, EC50 was 1.26 ± 0.18 μg.mL-1 and 0.32 ± 0.06 μg.mL-1 and kmax was 0.95 ± 0.21 h -1 and 0.64 ± 0.12 h-1 for FLC and VRC, respectively. Finally, the parameters obtained using the PK-PD model were used to simulate treatment outcomes for cryptococcal meningitis in the clinical setting for both drugs after administration of 200 and 400 mg of voriconazole and 800 and 2000 mg of fluconazole for 10 weeks. By the simulations it is concluded that for fluconazole there is a 25% rate of failure at the dose of 800 mg and 10% at the dose of 2000 mg with an average time of 3 weeks for eradication of the yeast. For voriconazole, the EC50 had little impact on fungus eradication and, in all scenarios complete eradication of the fungus was observed in a short time (1 - 2 weeks). The results encourage the use of voriconazole in patients with cryptococcal meningitis and a reassessment of fluconazole use.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-01T19:55:39Z No. of bitstreams: 3 Dissertação- Reginaldo Teixeira Nunes - 2014.pdf: 2255035 bytes, checksum: 70c145eb933df8fd6b89f116a91cade4 (MD5) Ata da Defesa de Mestrado. Reginaldo Texeira Nunes.jpg: 2607204 bytes, checksum: fb38ba2b64baafd566c2d99c81304371 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-02T12:26:59Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação- Reginaldo Teixeira Nunes - 2014.pdf: 2255035 bytes, checksum: 70c145eb933df8fd6b89f116a91cade4 (MD5) Ata da Defesa de Mestrado. Reginaldo Texeira Nunes.jpg: 2607204 bytes, checksum: fb38ba2b64baafd566c2d99c81304371 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T12:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação- Reginaldo Teixeira Nunes - 2014.pdf: 2255035 bytes, checksum: 70c145eb933df8fd6b89f116a91cade4 (MD5) Ata da Defesa de Mestrado. Reginaldo Texeira Nunes.jpg: 2607204 bytes, checksum: fb38ba2b64baafd566c2d99c81304371 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-07-04 / The basidiomycete Cryptococcus neoformans is a pathogenic yeast responsible for causing meningoencephalitis in patients with a compromised immune system, leading to high mortality rates worldwide. Presently available antifungal drugs for treating this disease are not always efficient and they may lead to serious side effects and sometimes to fungal resistance. This situation has caused an increasing search for natural products derived from plants with antifungal action. Cymbopogon winterianus Jowitt (Poaceae), popularly known as citronella and Thymus vulgaris L. (Labiatae), known as thyme, are two plants commonly used in folk medicine. This study aimed at evaluating the biological activity of both C. winterianus and T. vulgaris essential oils (EOs) on C. neoformans clinical isolates. We evaluated the in vitro susceptibility of C. neoformans to each EO by the broth microdilution method, the in vitro interaction between EOs and fluconazole by the checkerboard method, their toxicity on human erythrocytes and their effects on the mitochondrial metabolism of fungal cells. Both EOs showed to possess antifungal activity against the tested isolates, with minimum inhibitory concentrations (MICs) ranging from 32 to 256 μg/mL for C. winterianus and from 32 to 128 μg/mL for T. vulgaris. No synergism between the EOs and fluconazole was observed. C. winterianus and T. vulgaris EOs did not cause hemolysis on human erythrocytes at concentrations corresponding to MIC values, indicating, therefore, low toxicity. The MTT assays showed no alterations on mitochondrial metabolism of fungal cells by C. winterianus at concentrations ≤ 128μg/mL, as well as no alterations at any concentrations corresponding to MIC values by T. vulgaris, suggesting that the main mechanism of action of both EOs is not by interfering with mitochondrial activity. Results show that C. winterianus and T. vulgaris EOs may be promising on the production of new antifungal drugs. / O basidiomiceto Cryptococcus neoformans é uma levedura patogênica causadora de meningoencefalite em pacientes imunocomprometidos, levando a altas taxas de mortalidade em todo o mundo. Os antifúngicos atualmente disponíveis para o tratamento dessa enfermidade nem sempre são eficazes, podendo causar efeitos colaterais graves e levar a casos de resistência. Diante dessa situação, a busca por produtos naturais, com ação antifúngica, oriundos de plantas tem crescido consideravelmente. Cymbopogon winterianus Jowitt (Poaceae), conhecida popularmente como citronela e Thymus vulgaris L. (Labiatae), conhecida como tomilho-branco, são duas plantas comumente utilizadas na medicina popular. Este trabalho avaliou a atividade biológica dos óleos essenciais (OEs) de ambas, em isolados clínicos de C. neoformans. Foram avaliados a suscetibilidade in vitro destes isolados ao OE de cada planta pelo método de microdiluição em caldo, a interação in vitro entre os OEs e fluconazol pelo método de checkerboard, sua toxicidade em eritrócitos humanos e seus efeitos no metabolismo mitocondrial de células fúngicas. Ambos os OEs apresentaram atividade antifúngica, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) variando de 32 a 256μg/mL, para C. winterianus, e de 32 a 128μg/mL para T. vulgaris. Não houve sinergismo entre os OEs e fluconazol. Os OEs de C. winterianus e T. vulgaris não causaram hemólise em eritrócitos humanos nas concentrações correspondentes às CIMs, mostrando-se de baixa toxicidade. Nos ensaios com MTT, observou-se que não houve alterações no metabolismo mitocondrial das células fúngicas por C. winterianus em concentrações iguais ou inferiores a 128μg/mL, e em nenhum dos valores correspondentes às CIMs por T. vulgaris, sugerindo que o principal mecanismo de ação antifúngica desses OEs nas CIMs não ocorre por interferência na atividade mitocondrial. Os resultados obtidos demonstram que OEs de C. winterianus e T. vulgaris podem ser promissores para a produção de novos antifúngicos.

Desenvolveram-se métodos bioanalíticos para determinação de anfotericina B e fluconazol em apenas 200 L de plasma e líquor (LCR) através da cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE UV-VIS). A anfotericina B foi determinada através de CLAE-VIS utilizando p-nitrofenol como padrão interno, após purificação das matrizes biológicas com acetonitrila, seguida da análise em coluna Nova Pak C18 (150 x 3,9mm, 4 micron) e fase móvel constituída por tampão acetato 0,1M pH 5,0 e acetonitrila (50:50,v/v) 0,5mL/min em 385nm; o tempo de corrida foi 15 min. Através da validação o método mostrou-se robusto com 0,2-25,0 µg/mL(linearidade, r2 0,9999), LD 0,1 µg/mL, precisão (5,4% e 6,9%), exatidão expressa através do erro sistemático (3,3% e 2,2%): intra e interdias). Os estudos de estabilidade evidenciaram 1,0% para o erro sistemático e 3% de precisão na bandeja (tempo e condição de análise por 24 h), e os ciclos de congelamento evidenciaram boa estabilidade uma vez que todos os ensaios foram realizados em Laboratório de luz amarela. O fluconazol foi determinado através de CLAE-UV utilizando carbamazepina como padrão interno, após purificação das matrizes biológicas pela extração líquido-líquido com diclorometano em meio alcalino, seguido da análise em coluna Nova Pak C18 (150 x 3,9mm, 4 micron) e fase móvel constituída por água UP e acetonitrila (70:30,v/v) 0,5mL/min em 210nm; o tempo de corrida foi 15 min. O método mostrou-se robusto com 0,2-250 µg/mL(linearidade, r2 0,9998), LD 0,1µg/mL, com boa recuperação absoluta (98%) e relativa (100%), precisão 0,5%/1,3%, exatidão expressa através do erro sistemático (1,2%). Evidenciou-se ótima estabilidade para os extratos em bandeja (tempo e condição de análise por 24 h), na longa duração (20° C, 9 meses) e através dos ciclos de congelamento. Investigaram-se 21 pacientes adultos de ambos os sexos portadores de meningite criptocócica com AIDS após internação emergencial em terapia de alta dose com anfotericina B (1mg/Kg) e fluonazol (400 mg, 12/12 horas) durante 12 semanas. O monitoramento das concentrações de anfotericina B e fluconazol no plasma e no LCR forneceram as razões que permitiram estimar a penetração dos antifúngicos no SNC. Obtiveram-se concentrações de anfotericina B, médias (IC95%): 2,30 (0,02-5,08) µg/mL no plasma e 0,30 (0,19-0,36) µg/mL no LCR. As concentrações do fluconazol, médias (IC95%) foram: 31,7 (20,1-43,3) µg/mL no plasma e 19,4 (11,1-27,7) µg/mL no LCR. Com base nos resultados obtidos conclui-se que a penetração da anfotericina B foi insuficiente (10-27%), enquanto que a do fluconazol mostrou-se adequada com valores médios (IC95%) de 67 (47-87) %. / Analytical methods were developed to determine amphotericin B and fluconazole in only 200 L of plasma and in cerebrospinal fluid (CSF) by liquid chromatography (HPLC UVVIS). Amphotericin B was determined by HPLC - VIS using p-nitrophenol as internal standard, after the purification of biological matrices using acetonitrile, followed by chromatographic analysis in a Nova Pak C18 column (150 x 3.9mm, 4 micron) and mobile phase consisting of acetate buffer 0.1M pH 5.0 plus acetonitrile (50:50,v/v) 0.5mL/min at 385nm; the run time required was 15 min. Bioanalytical method validated showed robustness, 0.2-25,0µg/mL (linearity, r2 0.9999), DL 0.1µg/mL, precision (5.4%/6.0%), accuracy expressed as systematic error (3.3%/2.2%). The stability was investigated, error systematic was 1% for the vials on the rack (time and conditions of drug analysis, 24h). Thawing cycles showed good stability after three freezing-thawing cycles. All procedures were performed under yellow light at room temperature. Fluconazole was determined by HPLC - UV using carbamazepine as internal standard, after the purification of biological matrices using liquid-liquid extraction in alkaline medium, followed by chromatographic analysis in a Nova Pak C18 column (150 x 3.9mm, 4 micron) and mobile phase consisting of purified water plus acetonitrile (70:30,v/v) 0.5mL/min at 210nm; the run time required was 15 min. Bioanalytical method validated showed robustness, 0.2-250 µg/mL(linearity, r2 0.9998), DL 0.1µg/mL. Absolute recovery was 98% and relative recovery was 100%, intra/interday precision were 0,5/-1,3%; accuracy expressed as systematic error were 1.2%/1.2%.and relative recovery was 100%. Good stability for the vials on the rack (time and conditions of drug analysis, 24h) and long term stability (at 20o C for 9 months) were demonstrated. Also thawing cycles showed good stability after three freezing-thawing cycles. Twenty one adult patients of both sex were investigated. Inpatients with meningitis by Cryptococcus neoformans with AIDS were under high dose therapy with amphotericin B 1mg/Kg plus fluonazole 400 mg, every 12h during 12 weeks. Therapeutic monitoring of amphotericin B and fluconazole in plasma and in CSF showed ratios that indicate the penetration of antifungal drugs into CNS. Mean (CI95%) data were for amphotericin B 2.30 (0.02-5.08 ) µg/mL in plasma and 0.30 (0.19-0.36) µg/mL in CSF. Fluconazole showed 31.7 (20.1-43.3) µg/mL in plasma and 19.4 (11.1-27.7) µg/mL in CSF. Based on data obtained we conclude that the penetration of amphotericin B was poor (10-27%) while fluconazole was adequate 67% (47-87%), mean (CI95%).

A criptococose clinica foi observada por volta do primeiro dia da inoculação e a sobrevida dos animais 15 dias após-inoculação (PI). Isolamos C. neoformans no cérebro a partir do 5º dia (PI) e no pulmão a partir 11º dia (PI). No 1º dia (PI) observamos por meio do tecido cerebral que já havia um quadro inicial de infecção, presença de edema, que evoluiu durante todo o período. C. neoformans foi visualizado primeiramente nos vasos capilares, o que nos leva a sugerir que seja esta rota importante para a entrada da levedura no órgão. A meningite aguda aconteceu por volta do 7º dia quando visualizamos o microrganismo na meninge e com um discreto infiltrado inflamatório. A partir do 13º dia a doença evoluiu para crônica permanecendo até o óbito dos animais. A monoterapia com anfotericina B (AMB) reduziu a sobrevida dos animais, enquanto que, o tratamento isolado com fluconazol (FLC) prolongou a mesma. A associação AMB-FLC foi eficaz, quando iniciamos o tratamento 24 horas (PI), enquanto que, o mesmo tratamento iniciado a partir do 7º dia quando já tínhamos um quadro compatível de meningite aguda não foi satisfatório. É importante ressaltar que os resultados descritos foram referentes à inoculação com isolado sensível in vitro ao fluconazol, enquanto que, o tratamento não resultou em êxito quando empregamos isolado resistente in vitro ao fluconazol. / Clinical cryptococcosis was observed on day 1 postinoculation (PI), and the animals survived until day 15 PI. C. neoformans was isolated from brain tissue starting on day 5 PI, and from lung tissue starting on day 11 PI. On day 1 PI, signs of infection were already observed in brain tissue, with presence of edema, which evolved throughout the period. C. neoformans was first seen in the capillaries, suggesting that this is an important route for the entrance of the yeast into this organ. Acute meningitis occurred around day 7 PI, when the microorganism was observed in the meninges, along with a discrete inflammatory infiltrate. From day 13 PI onward the disease became chronic, persisting until the death of the animals. Treatment with amphotericin B (AMB) alone shortened the animals\' survival, while treatment with fluconazole (FLC) alone lengthened it. Treatment with the two drugs in association was effective when treatment was begun at 24 hours PI, however, when treatment was begun at day 7 PI, already with signs of acute meningitis, the effectiveness was unsatisfactory. It is important to emphasize that these results relate to inoculation with an isolate susceptible in vitro to fluconazole, while the treatment was not effective for an isolate resistant in vitro to fluconazole.

Orientadores: Adriana Vitorino Rossi, Regina Buffon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manzoor_Suryyia_D.pdf: 4523839 bytes, checksum: 9aa2a7bc8376699193b0d5e83f0ec0f5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho envolveu um estudo elaborado da técnica de impressão molecular para síntese, caracterização e avaliação de materiais impressos molecularmente (MIMs) para fluconazol (FLU), cafeína (CAF) e antocianinas (ACYs). O polímero de impressão molecular para FLU (FLUMIP) foi sintetizado utilizando-se ácido metacrílico (monômero funcional), etilenoglicoldimetacrilato (EGDMA) (agente reticulador) e acetonitrila em polimerização térmica. O FLUMIP foi caracterizado e aplicado como sorvente em cartuchos de extração em fase sólida (SPE). Sua capacidade de interação seletiva com o analito foi avaliada, obtendo-se alta afinidade para FLU, em comparação com análogos estruturais, com limite de detecção menor que 1,63X10 mmol/L com cromatografia de ultra alta eficiência acoplada com espectrometria de massas. Este MIP foi usado em cartuchos de SPE para extrair o analito de medicamento em cápsula, com recuperação de 91±10 % (n=9). Outro MIM obtido foi uma sílica organicamente modificada (ORMOSIL) para extração de CAF, a partir da reação de metacrilato de 3- (trimetoxisilil) propila e acetato de vinila, seguindo-se condensação e hidrólise com tetraetilortosilicato usando CAF como molécula modelo. Este ORMOLSIL foi caracterizado e testado quanto à sua eficácia de extrair CAF de amostras de café, com recuperação de 88±5 % (n=9); ele atuou como grupo seletivo com alta porcentagem de recuperação para teofilina (77 %) e teobromina (82 %). Limites de detecção e quantificação 5,14x10 e 1,71x10 mmol/L respectivamente foram obtidos com cromatografia líquida de alta eficiência. Também foi sintetizado um MIP usando rutina molécula modelo (RUTMIP), acrilamida (monômero funcional), EGDMA (agente reticulador) e tetraidrofurano por polimerização em bulk. Embora tenha sido alcançada impressão bem sucedida de rutina, confirmada pela comparação de afinidade de RUTMIP em aplicação de SPE (12 vezes maior que afinidade do polímero não impresso), não se alcançou a seletividade esperada para ACYs utilizando o RUTMIP / Abstract: This work involves an elaborative study of molecularly imprinting technique. Keeping in view its robustness and selectivity, this technique was applied for the synthesis of molecularly imprinted materials for the extraction of fluconazole (FLU), caffeine (CAF) and anthocyanins (ACYs). Molecularly imprinted polymer (MIP) for FLU (FLUMIP) was synthesized using methacrylic acid (functional monomer), ethyleneglycoldimethacrylate (crosslinker) and acetonitrile through thermal polymerization. The FLUMIP was characterized and applied as sorbent in solid phase extraction (SPE) cartridges. It was then evaluated for its ability to selectively interact with the analyte and presented an apparent affinity for FLU, which was confirmed by comparing it with structural analogues. The application of ultra high performance liquid chromatography with spectrometer mass detection, allowed a limit of detection 1.63x10 mmol/L. Furthermore, the SPE procedure was applied to extract FLU from medicine samples with recovery of 91±10 % (n=9). An organically modified silica (ORMOSIL) for CAF was also synthesized by reacting vinyl acetate and 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, followed by the condensation and hydrolysis with tetraethyl orthosilicate, using CAF as template molecule. The ORMOSIL was characterized and tested for its efficiency to extract the analyte from coffee samples and the percentage recovery of 88±5 % (n=9) was obtained. The cross reactivity studies for theophylline and theobromine showed high recovery (77 % and 82% respectively). The limit of detection and quantification, 5.14x10 and 1.71x10 mmol/L respectively, were achieved using high performance liquid chromatography. Also, a MIP for ACYs (RUTMIP) was synthesized using rutin (template molecule), EGDMA (cross linker) and tetrahydrofuran by the bulk polymerization method. A successful imprinting of rutin was attained. This can be confirmed by the high affinity of rutin for MIP (12 times greater than non imprinted polymer) during SPE procedure; however, the RUTMIP was not efficient enough to selectively extract ACYs from vegetal extracts / Doutorado / Doutora em Ciências