A ceratite fúngica é uma doença grave que pode levar à perda da visão. O tratamento consiste na aplicação de antifúngicos, no entanto a administração tópica não tem se mostrado efetiva devido aos mecanismos de defesa do olho que levam à baixa retenção da formulação no local de aplicação e à baixa permeação do fármaco através da córnea. Sendo assim, formulações mais adequadas e sistemas de liberação vêm sendo estudados na tentativa de melhorar a biodisponibilidade local de antifúngicos. No presente trabalho foram obtidos e caracterizados dois sistemas para a liberação ocular do fluconazol (FLU), um antifúngico de atividade reconhecida: um gel termorreversível in situ e micropartículas poliméricas. A permeação passiva e iontoforética do fármaco através da córnea foi estudada in vitro a partir dos sistemas desenvolvidos. O gel termorreversível in situ contendo 16% de poloxamer e 1,0% de quitosana apresentou temperatura de geleificação adequada, propriedades mucoadesivas, melhores parâmetros mecânicos (dureza, compressibilidade e adesividade) que ambos os polímeros separadamente e mostrou-se superior que micropartículas poliméricas, com fluxo de permeação passiva cerca de duas vezes maior. A maior quantidade de fármaco retido na córnea foi obtida após aplicação da iontoforese em solução aquosa do fármaco. Ainda assim, o fluxo iontoforético do FLU não foi significativamente diferente do fluxo passivo a partir do gel termorreversível. O desempenho in vivo desta formulação foi então avaliado em modelo animal. Estudos de permeação, utilizando a técnica de microdiálise para amostragem da câmara anterior, confirmaram a maior biodisponibilidade do fármaco. Por fim, exames de cintilografia em humanos confirmaram maior tempo de retenção na superfície ocular. Portanto, o gel termorreversível in situ obtido e caracterizado no presente trabalho e a iontoforese, representam sistemas promissores para a liberação ocular tópica do FLU. O primeiro possui características promotoras de permeação, prolongado tempo de retenção e facilidade de obtenção e administração, e o segundo é capaz de promover maior retenção do fármaco na córnea. / Fungal keratitis is a serious disease that can lead to loss of sight. The treatment consists in antifungal application; however topical administration has not shown to be effective due to defense mechanisms of the eye, which leads to low retention at the application site and low permeation of the drug trough the cornea. In this way, more suitable formulations and delivery systems have been studied in an attempt to increase local availability of antifungal agents. At the present work it was obtained and characterized two systems for the passive and iontophoretic ocular delivery of fluconazole (FLU), a well known antifungal agent: an in situ forming gel and polymeric microparticles. Passive and iontophoretic drug permeation across the cornea was studied in vitro from the developed systems. The in situ forming gel containing 16% of poloxamer and 1.0% of chitosan presented more adequate gelation temperature, mucoadhesive properties, improved mechanical parameters (strength, compressibility and adhesiveness) than both polymers separately and showed to be superior to the polymeric microparticles, with passive permeation flux almost twice higher. The greatest amount of drug retained in the cornea was achieved after iontophoresis application using an aqueous solution of the drug. Even though, the iontophoretic drug flux was not significantly different from the passive drug flux using the in situ forming gel. The in vivo performance of this formulation was then evaluated in an animal model. Permeation studies, using the microdialysis technique for the anterior chamber sampling, confirmed the increased drug availability. At the end, scintigraphy exams in humans confirmed the greater retention time at the ocular surface. Therefore, the in situ forming gel obtained and characterized at the present work and iontophoresis, represent promising systems for the topical ocular delivery of FLU. The first possess permeation enhancement properties, prolonged retention time and facility of obtention and administration, and the second is capable of promoting higher drug retention in the cornea.

A ceratite fúngica é uma doença grave que pode levar à perda da visão. O tratamento consiste na aplicação de antifúngicos, no entanto a administração tópica não tem se mostrado efetiva devido aos mecanismos de defesa do olho que levam à baixa retenção da formulação no local de aplicação e à baixa permeação do fármaco através da córnea. Sendo assim, formulações mais adequadas e sistemas de liberação vêm sendo estudados na tentativa de melhorar a biodisponibilidade local de antifúngicos. No presente trabalho foram obtidos e caracterizados dois sistemas para a liberação ocular do fluconazol (FLU), um antifúngico de atividade reconhecida: um gel termorreversível in situ e micropartículas poliméricas. A permeação passiva e iontoforética do fármaco através da córnea foi estudada in vitro a partir dos sistemas desenvolvidos. O gel termorreversível in situ contendo 16% de poloxamer e 1,0% de quitosana apresentou temperatura de geleificação adequada, propriedades mucoadesivas, melhores parâmetros mecânicos (dureza, compressibilidade e adesividade) que ambos os polímeros separadamente e mostrou-se superior que micropartículas poliméricas, com fluxo de permeação passiva cerca de duas vezes maior. A maior quantidade de fármaco retido na córnea foi obtida após aplicação da iontoforese em solução aquosa do fármaco. Ainda assim, o fluxo iontoforético do FLU não foi significativamente diferente do fluxo passivo a partir do gel termorreversível. O desempenho in vivo desta formulação foi então avaliado em modelo animal. Estudos de permeação, utilizando a técnica de microdiálise para amostragem da câmara anterior, confirmaram a maior biodisponibilidade do fármaco. Por fim, exames de cintilografia em humanos confirmaram maior tempo de retenção na superfície ocular. Portanto, o gel termorreversível in situ obtido e caracterizado no presente trabalho e a iontoforese, representam sistemas promissores para a liberação ocular tópica do FLU. O primeiro possui características promotoras de permeação, prolongado tempo de retenção e facilidade de obtenção e administração, e o segundo é capaz de promover maior retenção do fármaco na córnea. / Fungal keratitis is a serious disease that can lead to loss of sight. The treatment consists in antifungal application; however topical administration has not shown to be effective due to defense mechanisms of the eye, which leads to low retention at the application site and low permeation of the drug trough the cornea. In this way, more suitable formulations and delivery systems have been studied in an attempt to increase local availability of antifungal agents. At the present work it was obtained and characterized two systems for the passive and iontophoretic ocular delivery of fluconazole (FLU), a well known antifungal agent: an in situ forming gel and polymeric microparticles. Passive and iontophoretic drug permeation across the cornea was studied in vitro from the developed systems. The in situ forming gel containing 16% of poloxamer and 1.0% of chitosan presented more adequate gelation temperature, mucoadhesive properties, improved mechanical parameters (strength, compressibility and adhesiveness) than both polymers separately and showed to be superior to the polymeric microparticles, with passive permeation flux almost twice higher. The greatest amount of drug retained in the cornea was achieved after iontophoresis application using an aqueous solution of the drug. Even though, the iontophoretic drug flux was not significantly different from the passive drug flux using the in situ forming gel. The in vivo performance of this formulation was then evaluated in an animal model. Permeation studies, using the microdialysis technique for the anterior chamber sampling, confirmed the increased drug availability. At the end, scintigraphy exams in humans confirmed the greater retention time at the ocular surface. Therefore, the in situ forming gel obtained and characterized at the present work and iontophoresis, represent promising systems for the topical ocular delivery of FLU. The first possess permeation enhancement properties, prolonged retention time and facility of obtention and administration, and the second is capable of promoting higher drug retention in the cornea.

Distúrbios na superfície da córnea e nas glândulas lacrimais acometem com frequência os indivíduos com diabetes mellitus. Atualmente não existe tratamento seguro e eficaz para feridas na córnea e o tratamento da síndrome do olho seco (SOS) é predominantemente sintomático. A administração tópica da insulina (INS) é uma estratégia promissora para tratar esses distúrbios, devido à presença de seus receptores na superfície ocular e na glândula lacrimal, e aos seus efeitos metabólicos e mitogênicos. No entanto, os fármacos aplicados topicamente na forma de solução são rapidamente drenados do olho, resultando em uma baixa biodisponibilidade local. O objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações contendo INS e avaliar a sua influência no distúrbio das glândulas lacrimais e na regeneração da córnea em ratos diabéticos. Foram desenvolvidas quatro formulações contendo 1 UI/mL de INS: dispersão contendo insulina (DISP INS), dispersão contendo micropartículas quitosana/INS (DISP MP INS), gel termorreversível in situ com INS (Gel INS) e Gel contendo as micropartículas quitosana/INS (Gel MP INS). Também foram produzidas formulações \"brancas\", sem a veiculação do fármaco: dispersão contendo micropartículas sem insulina (DISP MP s/INS); gel termorreversível in situ sem insulina (Gel s/INS). As MP incorporadas nas formulações foram preparadas por spray drying e apresentaram tamanho de 4,0±0,1 ?m, morfologia adequada e grande quantidade de INS (77±6%). Todas as formulações apresentaram pH e osmolalidade compatíveis com o uso ocular. Durante o estudo in vivo, foi realizado o tratamento diário (15 dias) dos animais diabéticos, com as formulações (50 ?L) em ambos os olhos, exceto nos controles positivo (sem diabetes) e controle negativo (diabético não tratado). Todos os animais tratados com INS aumentaram a produção de fluido lacrimal, sendo que, ao término do tratamento, não foi observada diferença estatística entre o controle positivo e aqueles tratados com DISP INS e com Gel MP INS. A INS foi detectada na glândula lacrimal e no globo ocular dos animais tratados com DISP MP INS, Gel INS e Gel MP INS, sendo que a maior concentração de INS foi encontrada nos ratos tratados com Gel MP INS. Ao término do tratamento houve redução da glicemia dos animais tratados com a INS, o que pode sugerir um tratamento coadjuvante em pacientes diabéticos. Estudos de citologia de impressão mostraram que o Gel INS e Gel MP INS foram capazes de aumentar o número de células do epitélio da córnea e melhorar a relação núcleo/citoplasma em relação ao controle negativo. A histologia do globo ocular mostrou que essas duas formulações também melhoraram a espessura do epitélio da córnea, que foi semelhante a dos controles positivos. Conclui-se que a incorporação da INS nos géis e nas micropartículas desenvolvidas desempenhou um efeito positivo no tratamento da síndrome do olho seco e de lesões na córnea. / Disorders in the corneal surface and the lachrymal glands often affect individuals with diabetes mellitus. Nowadays there is no safe and effective treatment for wounds in the cornea and the treatment of dry eye syndrome (DES) is primarily symptomatic. Topical administration of insulin (INS) is a promising strategy for treating these disorders due to the presence of receptors on the ocular surface and lacrimal gland, besides its metabolic and mitogenic effects. However, the drugs applied topically in the form of a solution are quickly drained from the eye, resulting in a low local bioavailability. The aim of this study was to develop formulations containing INS and evaluate their influence on disorders of lacrimal glands and cornea healing in diabetic rats. Four formulations containing 1 IU/mL of INS were developed: dispersion containing insulin (DISP INS), dispersion containing chitosan microparticles/INS (DISP MP INS), in situ forming gel containing INS (Gel INS) and in situ forming gel containing microparticles chitosan/INS (Gel MP INS). \"White\" formulations were also produced without the drug: dispersion containing microparticles without insulin and in situ forming gel without insulin. MP incorporated in the formulations were prepared by spray drying and showed size of 4.0±0.1 ?m, proper morphology and high INS load (77±6%). All formulations exhibited pH and osmolarity compatible with the ocular use. In vivo studies were performed using diabetic rats that were treated daily (15 days) with instillation of the formulations (50 ?L) in both eyes, except in the positive controls (health rats) and negative control (untreated diabetic rats). All animals treated with INS showed an increase in the production of tear fluid. After treatment, no statistical difference was observed between the positive control and those treated with DISP INS and Gel MP INS. The INS was detected in the lacrimal gland of the animals treated with DISP MP INS, Gel INS and Gel MP INS, with the highest concentration of INS found in mice treated with Gel MP INS. After treatment there was a reduction in blood glucose of the animals treated with formulations containing INS, which suggests that developed formulations may be used as an adjuvant treatment in diabetic patients. Impression cytology studies showed that the Gel INS and Gel MP INS were able to increase the number of the corneal epithelium cells and improve nucleus/cytoplasm ratio compared to the negative control. The histology of the eyeball showed that these two formulations have improved the thickness of the corneal epithelium, which was similar to the positive controls. In conclusion, incorporation of INS in the gels and MP developed induced a positive effect in the treatment of dry eye syndrome and corneal wound.

Distúrbios na superfície da córnea e nas glândulas lacrimais acometem com frequência os indivíduos com diabetes mellitus. Atualmente não existe tratamento seguro e eficaz para feridas na córnea e o tratamento da síndrome do olho seco (SOS) é predominantemente sintomático. A administração tópica da insulina (INS) é uma estratégia promissora para tratar esses distúrbios, devido à presença de seus receptores na superfície ocular e na glândula lacrimal, e aos seus efeitos metabólicos e mitogênicos. No entanto, os fármacos aplicados topicamente na forma de solução são rapidamente drenados do olho, resultando em uma baixa biodisponibilidade local. O objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações contendo INS e avaliar a sua influência no distúrbio das glândulas lacrimais e na regeneração da córnea em ratos diabéticos. Foram desenvolvidas quatro formulações contendo 1 UI/mL de INS: dispersão contendo insulina (DISP INS), dispersão contendo micropartículas quitosana/INS (DISP MP INS), gel termorreversível in situ com INS (Gel INS) e Gel contendo as micropartículas quitosana/INS (Gel MP INS). Também foram produzidas formulações \"brancas\", sem a veiculação do fármaco: dispersão contendo micropartículas sem insulina (DISP MP s/INS); gel termorreversível in situ sem insulina (Gel s/INS). As MP incorporadas nas formulações foram preparadas por spray drying e apresentaram tamanho de 4,0±0,1 ?m, morfologia adequada e grande quantidade de INS (77±6%). Todas as formulações apresentaram pH e osmolalidade compatíveis com o uso ocular. Durante o estudo in vivo, foi realizado o tratamento diário (15 dias) dos animais diabéticos, com as formulações (50 ?L) em ambos os olhos, exceto nos controles positivo (sem diabetes) e controle negativo (diabético não tratado). Todos os animais tratados com INS aumentaram a produção de fluido lacrimal, sendo que, ao término do tratamento, não foi observada diferença estatística entre o controle positivo e aqueles tratados com DISP INS e com Gel MP INS. A INS foi detectada na glândula lacrimal e no globo ocular dos animais tratados com DISP MP INS, Gel INS e Gel MP INS, sendo que a maior concentração de INS foi encontrada nos ratos tratados com Gel MP INS. Ao término do tratamento houve redução da glicemia dos animais tratados com a INS, o que pode sugerir um tratamento coadjuvante em pacientes diabéticos. Estudos de citologia de impressão mostraram que o Gel INS e Gel MP INS foram capazes de aumentar o número de células do epitélio da córnea e melhorar a relação núcleo/citoplasma em relação ao controle negativo. A histologia do globo ocular mostrou que essas duas formulações também melhoraram a espessura do epitélio da córnea, que foi semelhante a dos controles positivos. Conclui-se que a incorporação da INS nos géis e nas micropartículas desenvolvidas desempenhou um efeito positivo no tratamento da síndrome do olho seco e de lesões na córnea. / Disorders in the corneal surface and the lachrymal glands often affect individuals with diabetes mellitus. Nowadays there is no safe and effective treatment for wounds in the cornea and the treatment of dry eye syndrome (DES) is primarily symptomatic. Topical administration of insulin (INS) is a promising strategy for treating these disorders due to the presence of receptors on the ocular surface and lacrimal gland, besides its metabolic and mitogenic effects. However, the drugs applied topically in the form of a solution are quickly drained from the eye, resulting in a low local bioavailability. The aim of this study was to develop formulations containing INS and evaluate their influence on disorders of lacrimal glands and cornea healing in diabetic rats. Four formulations containing 1 IU/mL of INS were developed: dispersion containing insulin (DISP INS), dispersion containing chitosan microparticles/INS (DISP MP INS), in situ forming gel containing INS (Gel INS) and in situ forming gel containing microparticles chitosan/INS (Gel MP INS). \"White\" formulations were also produced without the drug: dispersion containing microparticles without insulin and in situ forming gel without insulin. MP incorporated in the formulations were prepared by spray drying and showed size of 4.0±0.1 ?m, proper morphology and high INS load (77±6%). All formulations exhibited pH and osmolarity compatible with the ocular use. In vivo studies were performed using diabetic rats that were treated daily (15 days) with instillation of the formulations (50 ?L) in both eyes, except in the positive controls (health rats) and negative control (untreated diabetic rats). All animals treated with INS showed an increase in the production of tear fluid. After treatment, no statistical difference was observed between the positive control and those treated with DISP INS and Gel MP INS. The INS was detected in the lacrimal gland of the animals treated with DISP MP INS, Gel INS and Gel MP INS, with the highest concentration of INS found in mice treated with Gel MP INS. After treatment there was a reduction in blood glucose of the animals treated with formulations containing INS, which suggests that developed formulations may be used as an adjuvant treatment in diabetic patients. Impression cytology studies showed that the Gel INS and Gel MP INS were able to increase the number of the corneal epithelium cells and improve nucleus/cytoplasm ratio compared to the negative control. The histology of the eyeball showed that these two formulations have improved the thickness of the corneal epithelium, which was similar to the positive controls. In conclusion, incorporation of INS in the gels and MP developed induced a positive effect in the treatment of dry eye syndrome and corneal wound.