Os hidróxidos duplos lamelares (HDLs) são matrizes inorgânicas bidimensionalmente estruturadas que apresentam propriedades diversas e interessantes para a formação de materiais híbridos. Em especial na área medicinal e farmacológica, o emprego de HDLs com lamelas contendo os íons Mg/Al e Zn/Al tem mostrado resultados promissores como antiácidos e como carregadores de fármacos. Por outro lado, anti-inflamatórios não esteroidais como o sulindaco são moléculas orgânicas ionizáveis que podem ser intercalados em HDLs levando à formação de materiais híbridos com potencial para uso na área farmacêutica. Este trabalho consistiu na síntese e na caracterização de materiais híbridos baseados em matrizes de HDLs de ZnRAl e MgRAl (R é a razão molar MII/Al) e o ânion derivado do fármaco sulindaco (abreviados M2IIAl-Sul). Foram avaliadas as condições experimentais mais apropriadas para a obtenção de materiais com alta cristalinidade e alto conteúdo do fármaco. Os materiais híbridos preparados por um método simples de coprecipitação (one pot) à temperatura ambiente e a 55°C apresentaram capacidade de carregamento de 50 a 55% (em massa) de sulindaco. Os difratogramas de raios X dos híbridos M2IIAl-Sul indicaram a formação de materiais mais cristalinos a 55°C, com várias reflexões basais indicando alto grau de organização das lamelas e distância interplanar de cerca de 2,74 nm. O arranjo bidimensional interdigitado dos ânions sulindaco entre as lamelas foi proposto através do mapa de densidade eletrônica unidimensional (1D Plot). A análise morfológica por microscopias eletrônicas de varredura e transmissão revelou a formação de estruturas nanométricas planas, flexíveis e desordenadas no caso do Mg2Al-Sul; as partículas de Zn2Al-Sul também apresentam nanoscrolls, com cerca de 100 nm de diâmetro, uma morfologia que não havia sido reportada até então para HDLs. Os espectros vibracionais no infravermelho dos materiais híbridos mostraram bandas típicas do sulindaco atribuídas ao vS=O em 1011 e 1039 cm-1, ao vC-F em 1163 cm-1 e bandas referentes aos estiramentos antissimétrico e simétrico do grupo COO- em aproximadamente 1564 e 1394 cm-1, que confirmam a presença do sulindaco na forma aniônica no sistema híbrido. Deslocamentos de picos observados nos espectros de ressonância magnética nuclear de carbono-13 no estado sólido sugerem que o confinamento entre as lamelas promove alterações na densidade de carga da espécie orgânica. As técnicas espectroscópicas confirmam a manutenção da integridade química do fármaco após o processo de intercalação. As atribuições dos espectros vibracionais e de ressonância magnética nuclear foram efetuadas com o auxílio do método da Teoria do Funcional de Densidade (DFT) para a espécie orgânica. A avaliação do comportamento térmico por termogravimetria acoplada à calorimetria exploratória diferencial e à espectrometria de massas (TG-DTA-MS) evidencia sensível aumento na estabilidade térmica do fármaco intercalado em matriz de Zn2Al. Esse fato foi interpretado através da análise dos espectros vibracionais de amostras aquecidas a 250°C. Propõe-se que a desidroxilação das lamelas do HDL de zinco promove a coordenação do grupo carboxilato do ânion sulindaco ao metal divalente, aumentando sua estabilidade térmica. Os ensaios de dissolução in vitro evidenciam um mecanismo difusional de liberação modificada (prolongada) do fármaco a partir do material híbrido, que ocorre em cerca do dobro do tempo observado para o sulindaco não intercalado. Resultados preliminares de estudo in vivo de pastilhas dos materiais híbridos implantadas em região intramuscular de ratos atestam a biocompatibilidade e a antigenicidade dos materiais HDL-Cl e dos híbridos HDL-Sul. / Layered double hydroxides (LDHs) are two-dimensionally structured inorganic matrices that show diverse and interesting properties for hybrid materials development. Particularly in the medical and pharmaceutical area, the use of LDHs with layers containing Zn/Al and Mg/Al ions has shown promising results. On the other hand, nonsteroidal drugs such as sulindac are ionizable organic molecules that can be intercalated into LDH leading to the formation of hybrid materials with potential usage in the pharmaceutical area. This work involved the synthesis and characterization of hybrid materials based on matrices of LDHs ZnRAl and MgRAl (R is the MII/Al molar ratio) and the anion derived from the sulindac drug (abbreviated M2IIAl-Sul). The most suitable experimental conditions for obtaining materials with high crystallinity and also high drug contents were evaluated. Hybrid materials prepared by a simple coprecipitation method (one pot) at room temperature and 55 °C showed loading capacity of about 50 - 55% (by mass) of sulindac. X-ray diffraction revealed the formation of higher crystalline materials at 55 °C; various basal reflections indicate a high degree of layers stacking and an interlayer distance of about 2.74 nm to M2IIAl-Sul hybrids. A two-dimensional array of interdigitated sulindac anions between the layers was proposed by one-dimensional electron density map (1D Plot). The morphological analysis by electronic scanning and transmission microscopies revealed the formation of flat, flexible and disordered nanoscale structures in the case of Mg2Al-Sul; nanoscrolled particles of about 100 nm in diameter are also present in Zn2Al-Sul sample, a morphology which had not been reported so far for LDHs. The vibrational spectra of hybrid materials in the infrared showed the characteristic sulindac bands assigned to vS=O at 1011 and 1039 cm-1, the vCF at 1163 cm-1 and bands related to the antisymmetric and symmetric stretching of the -COO- group at approximately 1564 and 1394 cm-1 which confirmed the presence of the anion sulindac in the hybrid system. Shift peaks observed in carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra in solid state suggest that the confinement between the layers promotes variations in the organic species charge density. Spectroscopic techniques confirm the maintenance of the chemical integrity of the drug after the intercalation process. The spectral assignments of the organic species were supported by Density Functional Theory (DFT). The evaluation of the thermal behavior by thermogravimetry coupled with differential scanning calorimetry and mass spectrometry (TG-DSC-MS) shows substantial increase in the thermal stability of the drug intercalated into Zn2Al matrix. This effect was interpreted by analysis of vibrational spectra of samples calcined at 250 °C. It is proposed that dehydroxylation of the Zn2Al layers promotes the coordination of the sulindac carboxylate group to the divalent metal. In vitro dissolution tests of hybrid material show a diffusional mechanism of modified drug release (sustained), which occurs in about twice the time observed for sulindac not intercalated. Preliminary results from in vivo study of hybrid materials\' pellets implanted in the intramuscular region of rats attest to biocompatibility and antigenicity of LDH-Cl and LDH-Sul hybrid materials

Os hidróxidos duplos lamelares (HDLs) são matrizes inorgânicas bidimensionalmente estruturadas que apresentam propriedades diversas e interessantes para a formação de materiais híbridos. Em especial na área medicinal e farmacológica, o emprego de HDLs com lamelas contendo os íons Mg/Al e Zn/Al tem mostrado resultados promissores como antiácidos e como carregadores de fármacos. Por outro lado, anti-inflamatórios não esteroidais como o sulindaco são moléculas orgânicas ionizáveis que podem ser intercalados em HDLs levando à formação de materiais híbridos com potencial para uso na área farmacêutica. Este trabalho consistiu na síntese e na caracterização de materiais híbridos baseados em matrizes de HDLs de ZnRAl e MgRAl (R é a razão molar MII/Al) e o ânion derivado do fármaco sulindaco (abreviados M2IIAl-Sul). Foram avaliadas as condições experimentais mais apropriadas para a obtenção de materiais com alta cristalinidade e alto conteúdo do fármaco. Os materiais híbridos preparados por um método simples de coprecipitação (one pot) à temperatura ambiente e a 55°C apresentaram capacidade de carregamento de 50 a 55% (em massa) de sulindaco. Os difratogramas de raios X dos híbridos M2IIAl-Sul indicaram a formação de materiais mais cristalinos a 55°C, com várias reflexões basais indicando alto grau de organização das lamelas e distância interplanar de cerca de 2,74 nm. O arranjo bidimensional interdigitado dos ânions sulindaco entre as lamelas foi proposto através do mapa de densidade eletrônica unidimensional (1D Plot). A análise morfológica por microscopias eletrônicas de varredura e transmissão revelou a formação de estruturas nanométricas planas, flexíveis e desordenadas no caso do Mg2Al-Sul; as partículas de Zn2Al-Sul também apresentam nanoscrolls, com cerca de 100 nm de diâmetro, uma morfologia que não havia sido reportada até então para HDLs. Os espectros vibracionais no infravermelho dos materiais híbridos mostraram bandas típicas do sulindaco atribuídas ao vS=O em 1011 e 1039 cm-1, ao vC-F em 1163 cm-1 e bandas referentes aos estiramentos antissimétrico e simétrico do grupo COO- em aproximadamente 1564 e 1394 cm-1, que confirmam a presença do sulindaco na forma aniônica no sistema híbrido. Deslocamentos de picos observados nos espectros de ressonância magnética nuclear de carbono-13 no estado sólido sugerem que o confinamento entre as lamelas promove alterações na densidade de carga da espécie orgânica. As técnicas espectroscópicas confirmam a manutenção da integridade química do fármaco após o processo de intercalação. As atribuições dos espectros vibracionais e de ressonância magnética nuclear foram efetuadas com o auxílio do método da Teoria do Funcional de Densidade (DFT) para a espécie orgânica. A avaliação do comportamento térmico por termogravimetria acoplada à calorimetria exploratória diferencial e à espectrometria de massas (TG-DTA-MS) evidencia sensível aumento na estabilidade térmica do fármaco intercalado em matriz de Zn2Al. Esse fato foi interpretado através da análise dos espectros vibracionais de amostras aquecidas a 250°C. Propõe-se que a desidroxilação das lamelas do HDL de zinco promove a coordenação do grupo carboxilato do ânion sulindaco ao metal divalente, aumentando sua estabilidade térmica. Os ensaios de dissolução in vitro evidenciam um mecanismo difusional de liberação modificada (prolongada) do fármaco a partir do material híbrido, que ocorre em cerca do dobro do tempo observado para o sulindaco não intercalado. Resultados preliminares de estudo in vivo de pastilhas dos materiais híbridos implantadas em região intramuscular de ratos atestam a biocompatibilidade e a antigenicidade dos materiais HDL-Cl e dos híbridos HDL-Sul. / Layered double hydroxides (LDHs) are two-dimensionally structured inorganic matrices that show diverse and interesting properties for hybrid materials development. Particularly in the medical and pharmaceutical area, the use of LDHs with layers containing Zn/Al and Mg/Al ions has shown promising results. On the other hand, nonsteroidal drugs such as sulindac are ionizable organic molecules that can be intercalated into LDH leading to the formation of hybrid materials with potential usage in the pharmaceutical area. This work involved the synthesis and characterization of hybrid materials based on matrices of LDHs ZnRAl and MgRAl (R is the MII/Al molar ratio) and the anion derived from the sulindac drug (abbreviated M2IIAl-Sul). The most suitable experimental conditions for obtaining materials with high crystallinity and also high drug contents were evaluated. Hybrid materials prepared by a simple coprecipitation method (one pot) at room temperature and 55 °C showed loading capacity of about 50 - 55% (by mass) of sulindac. X-ray diffraction revealed the formation of higher crystalline materials at 55 °C; various basal reflections indicate a high degree of layers stacking and an interlayer distance of about 2.74 nm to M2IIAl-Sul hybrids. A two-dimensional array of interdigitated sulindac anions between the layers was proposed by one-dimensional electron density map (1D Plot). The morphological analysis by electronic scanning and transmission microscopies revealed the formation of flat, flexible and disordered nanoscale structures in the case of Mg2Al-Sul; nanoscrolled particles of about 100 nm in diameter are also present in Zn2Al-Sul sample, a morphology which had not been reported so far for LDHs. The vibrational spectra of hybrid materials in the infrared showed the characteristic sulindac bands assigned to vS=O at 1011 and 1039 cm-1, the vCF at 1163 cm-1 and bands related to the antisymmetric and symmetric stretching of the -COO- group at approximately 1564 and 1394 cm-1 which confirmed the presence of the anion sulindac in the hybrid system. Shift peaks observed in carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra in solid state suggest that the confinement between the layers promotes variations in the organic species charge density. Spectroscopic techniques confirm the maintenance of the chemical integrity of the drug after the intercalation process. The spectral assignments of the organic species were supported by Density Functional Theory (DFT). The evaluation of the thermal behavior by thermogravimetry coupled with differential scanning calorimetry and mass spectrometry (TG-DSC-MS) shows substantial increase in the thermal stability of the drug intercalated into Zn2Al matrix. This effect was interpreted by analysis of vibrational spectra of samples calcined at 250 °C. It is proposed that dehydroxylation of the Zn2Al layers promotes the coordination of the sulindac carboxylate group to the divalent metal. In vitro dissolution tests of hybrid material show a diffusional mechanism of modified drug release (sustained), which occurs in about twice the time observed for sulindac not intercalated. Preliminary results from in vivo study of hybrid materials\' pellets implanted in the intramuscular region of rats attest to biocompatibility and antigenicity of LDH-Cl and LDH-Sul hybrid materials

Os médicos têm solicitado grande número de formulações diferenciadas, sob a forma de cápsulas de liberação lenta ou prolongada, aos farmacêuticos magistrais, com o objetivo de atender as necessidades específicas dos pacientes. Considerando que, praticamente, não há estudos sobre a liberação de fármacos a partir de formas magistrais de liberação prolongada, neste estudo, cápsulas de liberação modificada com 100 mg de teofilina foram preparadas com diferentes polímeros como os derivados celulósicos (Methocel® K100MPRCR, K15MPRCR e E4MCR) em diferentes concentrações, 15-35%. As cápsulas foram manipuladas, empregando o método volumétrico de enchimento de cápsulas. A lactose, de natureza hidrofílica, foi utilizada como diluente, quando necessário. Para o controle de qualidade das cápsulas, determinações de peso médio e teor de fármaco foram realizados nas 17 formulações desenvolvidas. A avaliação da dissolução das cápsulas foi feita de acordo com a Farmacopéia Americana 26 ed., para cápsulas de liberação prolongada (Teste 8), empregando aparato 1 (cesta), rotação de 100 rpm e temperatura mantida a 37ºC ± 0,5 em 900 mL de meio fluido intestinal sem enzimas (pH 7,5). Os perfis de dissolução foram comparados ao de duas especialidades farmacêuticas, sob a forma de cápsulas liberação prolongada. A formulação obtida com 35% da capacidade em volume de Methocel® E4MCR para cápsulas de tamanho 01 e lactose como diluente, evidenciou perfil de liberação de acordo com as especificações estabelecidas, sendo possível obter resultados reprodutíveis com 10 lotes da mesma formulação, através da padronização dos procedimentos adotados durante a manipulação dos mesmos. Por outro lado, as formulações comerciais de cápsulas de liberação prolongada contendo 100 mg de teofilina sob a forma de microgrânulos, quando submetidas ao mesmo ensaio de dissolução, apresentaram rápida liberação do fármaco, indicando que nestas formulações a liberação do fármaco não é fator limitante para a absorção. Para a avaliação da cinética de liberação do fármaco foram aplicados os modelos matemáticos de ordem zero, primeira ordem e Higuchi. Concluiu-se que as matrizes obtidas com os polímeros foram capazes de modular a liberação de teofilina envolvendo os mecanismos de difusão e erosão, prevalecendo o modelo de ordem um. / Pharmacists are called upon by physicians to compound a wide range of different products, including extended-release and slow-release capsules, when patients require specific individualized therapy. Considering that, practically, there aren\'t studies about compounded extended-release dosage forms, in this study, extended-release capsules of theophylline (100 mg) were prepared with different polymers as cellulose (Methocel® K100MPRCR, K15MPRCR e E4MCR) at different concentrations (15-35%). A hand filling relative volume process was used to prepare the matrix capsules. Lactose was used as hydrophilic diluent. For the quality control of capsules, average weight and assay were performed in 17 formulations. Dissolution rate of these capsules were evaluated according to United States Pharmacopeia 26 ed., dissolution method for theophylline extended-release capsules (Test 8). Determinations were performed with apparatus 1 (basket), agitation at 100 rpm and 900 mL of intestinal medium without enzimes (pH 7,5) were kept at 37ºC ± 0,5ºC. Dissolution profiles were compared to two other commercial extended-release capsules. The batch of capsules compounded with 35% volume capacity to capsules size number 1 of Methocel® E4MCR and with lactose as excipient showed dissolution profile according to the especifications and it was possible to reproduce the same results with more ten batches, through the standardized compounding procedure. On the other hand, commercial extended-release capsules containing theophylline pellets (100 mg) showed quick drug release, indicating that the drug release is not a limitant factor to the absorption. Mathematical models like zero¬-order, first-order and Higuchi were applied in kinetic studies of theophylline release from the capsules. The evaluation indicated that the polymers were efficient to control the release of theophylline in capsules and the involved mechanisms were diffusion and erosion and first-order was the model that better fitted for theophylline matrix capsules.

Os médicos têm solicitado grande número de formulações diferenciadas, sob a forma de cápsulas de liberação lenta ou prolongada, aos farmacêuticos magistrais, com o objetivo de atender as necessidades específicas dos pacientes. Considerando que, praticamente, não há estudos sobre a liberação de fármacos a partir de formas magistrais de liberação prolongada, neste estudo, cápsulas de liberação modificada com 100 mg de teofilina foram preparadas com diferentes polímeros como os derivados celulósicos (Methocel® K100MPRCR, K15MPRCR e E4MCR) em diferentes concentrações, 15-35%. As cápsulas foram manipuladas, empregando o método volumétrico de enchimento de cápsulas. A lactose, de natureza hidrofílica, foi utilizada como diluente, quando necessário. Para o controle de qualidade das cápsulas, determinações de peso médio e teor de fármaco foram realizados nas 17 formulações desenvolvidas. A avaliação da dissolução das cápsulas foi feita de acordo com a Farmacopéia Americana 26 ed., para cápsulas de liberação prolongada (Teste 8), empregando aparato 1 (cesta), rotação de 100 rpm e temperatura mantida a 37ºC ± 0,5 em 900 mL de meio fluido intestinal sem enzimas (pH 7,5). Os perfis de dissolução foram comparados ao de duas especialidades farmacêuticas, sob a forma de cápsulas liberação prolongada. A formulação obtida com 35% da capacidade em volume de Methocel® E4MCR para cápsulas de tamanho 01 e lactose como diluente, evidenciou perfil de liberação de acordo com as especificações estabelecidas, sendo possível obter resultados reprodutíveis com 10 lotes da mesma formulação, através da padronização dos procedimentos adotados durante a manipulação dos mesmos. Por outro lado, as formulações comerciais de cápsulas de liberação prolongada contendo 100 mg de teofilina sob a forma de microgrânulos, quando submetidas ao mesmo ensaio de dissolução, apresentaram rápida liberação do fármaco, indicando que nestas formulações a liberação do fármaco não é fator limitante para a absorção. Para a avaliação da cinética de liberação do fármaco foram aplicados os modelos matemáticos de ordem zero, primeira ordem e Higuchi. Concluiu-se que as matrizes obtidas com os polímeros foram capazes de modular a liberação de teofilina envolvendo os mecanismos de difusão e erosão, prevalecendo o modelo de ordem um. / Pharmacists are called upon by physicians to compound a wide range of different products, including extended-release and slow-release capsules, when patients require specific individualized therapy. Considering that, practically, there aren\'t studies about compounded extended-release dosage forms, in this study, extended-release capsules of theophylline (100 mg) were prepared with different polymers as cellulose (Methocel® K100MPRCR, K15MPRCR e E4MCR) at different concentrations (15-35%). A hand filling relative volume process was used to prepare the matrix capsules. Lactose was used as hydrophilic diluent. For the quality control of capsules, average weight and assay were performed in 17 formulations. Dissolution rate of these capsules were evaluated according to United States Pharmacopeia 26 ed., dissolution method for theophylline extended-release capsules (Test 8). Determinations were performed with apparatus 1 (basket), agitation at 100 rpm and 900 mL of intestinal medium without enzimes (pH 7,5) were kept at 37ºC ± 0,5ºC. Dissolution profiles were compared to two other commercial extended-release capsules. The batch of capsules compounded with 35% volume capacity to capsules size number 1 of Methocel® E4MCR and with lactose as excipient showed dissolution profile according to the especifications and it was possible to reproduce the same results with more ten batches, through the standardized compounding procedure. On the other hand, commercial extended-release capsules containing theophylline pellets (100 mg) showed quick drug release, indicating that the drug release is not a limitant factor to the absorption. Mathematical models like zero¬-order, first-order and Higuchi were applied in kinetic studies of theophylline release from the capsules. The evaluation indicated that the polymers were efficient to control the release of theophylline in capsules and the involved mechanisms were diffusion and erosion and first-order was the model that better fitted for theophylline matrix capsules.

Orientador: Prof. Dr. Eraldo José Madureira Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. / Atualmente, sistemas de liberação de fármacos usando nanotecnologia tem despertado grande interesse, entretanto, uma área frequentemente ignorada pelos pesquisadores de formulações de liberação controlada é o combate de ectoparasitas em gado. Para superar essa deficiência, foram desenvolvidas neste estudo formulações de nanopartículas visando a aplicações para uso tópico. As nanopartículas foram sintetizadas e caracterizadas através da avaliação da taxa de associação, tamanho, potencial zeta e pH. A cinética de permeação de ivermectina na pele foi simulada em células de Franz. As formulações (doze) apresentaram estabilidade adequada e taxas de associação próximas a 100%. Os ensaios de permeação mostraram que a liberação da ivermectina foi alterada e os perfis de liberação variaram entre as formulações. Duas formulações, nanocápsulas de PLA e de PLGA, ambas obtidas por nanoprecipitação, iniciaram a liberação dentro das 32 h de ensaio de permeação. Essas duas nanocápsulas também apresentaram bons resultados de estabilidade, apresentando tamanho relativamente constante, potenciais zeta normalmente abaixo de -30 mV, índice de polidispersão (IPD) abaixo de 0,2 e diminuição de pH aproximadamente dentro de 1 unidade de pH. A cinética de permeação das duas formulações foi avaliada utilizando-se modelos matemáticos tais como Higuchi, difusão em esferas sólidas e cápsulas, cinética de ordem zero, modelos de dissolução e a equação generalizada de Korsmeyer-Peppas. O perfil de liberação dessas nanocápsulas sugere o possível acúmulo do fármaco no miristato de isopropila, que simula o estrato córneo da pele. As demais formulações requerem estudos adicionais para detectar seus perfis de liberação, e poderiam ser úteis para liberações extremamente longas e depender bastante da erosão dos polímeros. Os resultados obtidos nesta pesquisa são promissores como sistema alternativo para o tratamento de ectoparasitas, visando a aplicações veterinárias. / Drug release systems using nanotechnology are currently among the research programs which have aroused great interest, however, a field being frequently ignored by controlled release formulation researches is the fight against cattle ectoparasites. In order to overcome that deficiency, nanoparticle formulations for topical usage were developed in this research. The nanoparticles were synthetized and characterized with respect to association rate, size, zeta potential and pH. Ivermectin permeation kinetics in skin was simulated in Franz cells. The formulations (12) presented adequate stability and rate of association of about 100%. The release assays have shown that the release of ivermectina was modified and the release profiles varied among the formulations. Two formulations, PLA and PLGA nanocapsules, both prepared by nanoprecipitation, started the release during the 32h of the permeation assay. Both nanocapsules also had good stability results, having relatively constant size, zeta potentials usually below -30 mV, polydispersity index (PDI) below 0.2 and pH decrease within 1 pH unit. The release kinetics of both formulations was assessed using mathematical models such as Higuchi, diffusion in solid spheres and in capsules, zero order, dissolution models, and Korsmeyer-Peppas¿s generalized equation. The release profile of these nanocapsules suggests the possible accumulation of the drug in the isopropyl myristate, which simulates de stratum corneum of the skin. The remaining formulations require additional studies to detect their release profiles, and could be useful for extremely long releases and might depend quite a lot on the polymers erosion. The results of this research are promising as an alternative system for the treatment of ectoparasites, aiming for veterinary usage.

Nesta Dissertação de Mestrado foram estudadas as respostas inflamatórias e de reparo de tecido muscular de ratos a implantes de hidróxidos duplos lamelares (HDL) contendo íon cloreto e sulindaco (fármaco anti-inflamatório não-esteroidal - FAINE) em seu espaço interlamelar. As técnicas empregadas nesta investigação foram as espectroscopias Raman e de absorção no infravermelho (FTIR), a difratometria de raios X (XRD) e a análise histomorfológica dos tecidos corados pelas técnicas de Hematoxilina e Eosina (HE) (Michalany, 1990)(Michalany, 1990)(Michalany, 1990) e Picrosirius Red (Picro). Simulações do espectro vibracional foram feitas por DFT usando o pacote computacional Gaussian 09 e as análises estatísticas foram feitas usando o pacote Unscrambler X.10.1. Os experimentos in vivo foram realizados fazendo-se a implantação das pastilhas de HDL por microcirurgia entre as camadas do músculo externo oblíquo de ratos (Wistar) e como experimento controle foi feita a separação de tais camadas simulando um implante. Os tecidos foram coletados após 7, 21, 28 e 35 dias de pós operatório, divididos em duas porções (uma para análise histomorfológica e outra para análise por espectroscopia Raman). Inicialmente foram feitos os cálculos teóricos e a caracterização espectroscópica do sulindaco, que possibilitou melhorar sua atribuição vibracional encontrada na literatura. O mesmo ocorreu com as matrizes de HDL, de Zn(II) e de Mg(II), intercaladas com íons cloreto, o que também resultou em um aprimoramento da atribuição que é encontrada na literatura. Os dois HDLs intercalados com sulindaco também foram caracterizados espectroscopicamente e os espectros Raman mostraram grande semelhança com a espécie do fármaco desprotonado. O difratograma obtido dos intercalatos mostra expansão do espaçamento basal (de 7 Å para 26 Å) compatível com a intercalação do sulindaco inclinado em relação ao plano das lamelas. Os espectros Raman do tecido controle mostram alterações mais significativas nas banda amida I e amida III com o tempo de pós-operatório e por PCA foi possivel observar a nítida separação do grupo que apresenta um processo inflamatório agudo (7 dias). Os tecidos expostos à pastilha de HDL intercalada com íons cloreto, mostraram resposta inflamatória reduzida em relação ao tecido controle e as alterações espectrais observadas evidenciam a presença de colágenos, o que indica uma aceitação da pastilha por parte do organismo (biocompatibilidade). As pastilhas também foram analisadas espectroscopicamente e mostraram que houve incorporação de íons CO32- no espaço interlamelar, indicado pela presença da banda Raman em 1060 cm-1 (estiramento simétrico C-O nesse íon), mas não foi possivel determinar se eventuais variações no pH local exerceram efeitos na resposta inflamatória. No caso dos tecidos expostos à pastilha de HDL com sulindaco, a análise por microscopia Raman mostrou que o processo inflamatório foi significativamente reduzido, evidenciando uma ação local do fármaco, além do crescimento de colágenos do tipo III. A pastilha de HDL com sulindaco implantado foi analisada por FT-Raman e a liberação do fármaco foi confirmada. Os resultados de espectroscopia Raman de tecidos foram confirmados pela análise histomorfológica, que mostrou haver de fato um acúmulo de colágeno do tipo III nas regiões próximas às pastilhas implantadas, assim como a formação de invaginações e neovascularização. / In this Master\'s Thesis the inflammatory responses and tissue repair of rat muscles caused by implants of Lamellar Double Hydroxides (LDH) containing chloride ion and sulindac (anti-inflammatory non-steroidal drug - NSAID) in its interlayer space was studied. The techniques used in this research were the Raman spectroscopy and infrared absorption spectroscopy (FTIR), the X-ray diffraction (XRD) and the histomorphological analysis of tissues stained by techniques of Hematoxylin and Eosin (HE) and Picrosirius Red (Picro). Simulations of vibrational spectrum were made by DFT using the computational package Gaussian 09 and the statistical analyzes were performed using the Unscrambler X.10.1 package. In vivo experiments were performed by making the implantation of HDL tablets by microsurgery between the layers of the external oblique muscle of rats (Wistar) and as a control experiment the separation of the layers to simulate an implant was conducted. The tissues were collected after 7, 21, 28 and 35 days postoperatively, divided into two parts (one for histomorphological analysis and the other for analysis by Raman spectroscopy). Initially, theoretical calculations and spectroscopic characterization of sulindac where made, which enabled improving its vibrational assignment in the literature. The same happened for the LDH matrices, Zn(II) and Mg(II), both with chloride ions in the interlamelar space, which also resulted in an improving of it vibrational assignment found in the literature. Both LDH intercalated with sulindac were also characterized spectroscopically and their Raman spectra showed great agreement to the deprotonated species of thedrug. The diffraction pattern obtained from intercalated compounds shows an expansion of the basal spacing (7 Å to 26 Å) compatible with the hypothesis of the sulindac inclined relative to the lamelar plane. The Raman spectra control tissues show the most significant changes in the band amide I and amide III after diferente surgery times and through PCA was possible to observe the clear separation of the group that presenting an acute inflammatory process (at 7 days). Tissues exposed to LDH pellet intercalated with chloride ions showed a reduced inflammatory response relative to control tissue and the spectral changes demonstrate the presence of collagen, which indicates an acceptance of the insert by the body (biocompatibility). The pellets were also analyzed spectroscopically and showed that there was incorporation of CO32- ions in the interlayer space, indicated by the presence of the Raman band at 1060 cm-1 (symmetric stretch C-O of this ion), but it was not possible to determine if changes in local pH affect the inflammatory response. In the case of tissues exposed to LDH tablet with sulindac, analysis by Raman microscopy showed that inflammation was significantly reduced, indicating a local action of the drug, in addition, the collagen type III growth has been observed. The implanted LDH pellet with sulindac was analyzed by FT-Raman and the drug release was confirmed. The results of Raman spectroscopy of tissues were confirmed by histomorphological analysis, which showed that there is indeed an accumulation of collagen type III in the tissue regions near to the implanted pellets, as well as the formation of invagination and neovacularization.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-09-06T16:39:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Nubia Nascimento.pdf: 1296891 bytes, checksum: 1fb7f4ddd43a4591eeb9f1b8e95bb14f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T16:39:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Nubia Nascimento.pdf: 1296891 bytes, checksum: 1fb7f4ddd43a4591eeb9f1b8e95bb14f (MD5) Previous issue date: 2018-05-28 / O cilostazol é um inibidor seletivo da fosfodiesterase III que atua como antiagregante plaquetário e vasodilatador. Faz parte do tratamento clínico da doença aterosclerótica carotídea extracraniana,apresentando benefícios para o adequado fluxo sanguíneo local.Devido à suacaracterística lipofílica,é um excelente fármaco para o estudo do desenvolvimento de sistemas de liberação modificada, que objetivam melhorar a disponibilidade biológica. A aplicação de tecnologias em formulações, como nanosuspensões, caracteriza uma estratégia atrativa para melhorar a ação de compostos pouco solúveis em água como o Cilostazol. Este trabalho avalioua ação do Cilostazolnanoencapsulado na túnica média da artéria carótida esquerda e no perfil lipídico de ratos Wistar. Os animais foram divididos em 4 grupos, que receberam soluções de nanocápsulas contendo cilostazol, nanocápsulas sem cilostazol, solução de propilenoglicol e cilostazol pesado.Foi observada diferença entre a espessura da carótida em micrômetros, entre os grupos que receberam o cilostazolnanoencapsulado e o grupo que recebeu a solução de propilenoglicol [70.22(9.2±47-81)IC95% 62-72] (P 0,019), sendo a maior espessura observada no grupo que recebeu o cilostazolnanoencapsulado. Não houve diferença em relação à celularidade em números absolutos, entre os grupos. Em relação ao perfil lipídico, o grupo que recebeu propilenogicol apresentou valores maiores de HDL comparativamente ao grupo que recebeu a solução de cilostazolnanoencapsulado [56.85(10.5±37.7-83.7)IC95% 52.56-61.38] (P0,01). O nível de triglicerídeos em mg/dL foi maior no grupo que recebeu o cilostazolpesado em relação ao grupo que recebeu a solução de nanocápsulas [116,92(56.37±45-266)IC95% 74.15-132.33] (P0,01). O cilostazol pesado apresentou melhores resultados em relação ao perfil lipídico. A apresentação do cilostazolnanoecapsulado não demonstrou ser adequada para o tratamento da doença carotídea extracraniana devido ao fato de aumentar o perfil lipídico dos animais estudados. A estrutura da nanocápsula, por conter lipídios em seu interior, piorou o perfil lipídico. Os achados laboratoriais foram condizentes com os achados histopatológicos. / Cilostazol is a selective inhibitor of phosphodiesterase III that acts as a platelet antiaggregant and vasodilator. It is part of the clinical treatment of extracranial atherosclerotic carotid disease, presenting benefits for adequate local blood flow. Due to its lipophilic characteristics, it is an excellent drug for the study of the development of modified release systems, which aim to improve biological availability. The application of technologies in formulations, such as nanosuspensions, characterizes an attractive strategy to improve the action of compounds little soluble in water like Cilostazol. This study evaluated the effect of nanoencapsulated Cilostazol on the left carotid artery layers and in the lipid profile of Wistar rats. The animals were divided into 4 groups, which received solutions of nanocapsules containing cilostazol, nanocapsules without cilostazol, solution of propylene glycol and heavy cilostazol. Differences were observed between carotid thickness in micrometers between groups receiving nanoencapsulated cilostazol and the group receiving the propylene glycol solution (70.22 (9.2 ± 47-81) 95% CI 62-72) (P <0.019), with the highest thickness observed in the group receiving nanoencapsulated cilostazol. There was no difference in cellularity in absolute numbers between the groups. Regarding the lipid profile, the group receiving propylene glycol had higher values of HDL in mg/dL, compared to the group that received the nanoencapsulated cilostazol solution [56.85 (10.5 ± 37.7-83.7) 95% CI 52.56-61.38] (P 0.01). The level of triglycerides in mg/dL was higher in the group that received the heavy cilostazol compared to the group that received the nanocapsule solution [116 (56.37 ± 45-116.92) CI95% 74.15-132.33] (P 0.01). The heavy cilostazol presented better results in relation to the lipid profile. The presentation of nanoecapsulated cilostazol has not been shown to be adequate for the treatment of extracranial carotid disease due to the fact that it increases the lipid profile of the animals studied. The structure of the nanocapsule, as it contained lipids, worsened the lipid profile. Laboratory findings were consistent with histopathological findings.

Nesta Dissertação de Mestrado foram estudadas as respostas inflamatórias e de reparo de tecido muscular de ratos a implantes de hidróxidos duplos lamelares (HDL) contendo íon cloreto e sulindaco (fármaco anti-inflamatório não-esteroidal - FAINE) em seu espaço interlamelar. As técnicas empregadas nesta investigação foram as espectroscopias Raman e de absorção no infravermelho (FTIR), a difratometria de raios X (XRD) e a análise histomorfológica dos tecidos corados pelas técnicas de Hematoxilina e Eosina (HE) (Michalany, 1990)(Michalany, 1990)(Michalany, 1990) e Picrosirius Red (Picro). Simulações do espectro vibracional foram feitas por DFT usando o pacote computacional Gaussian 09 e as análises estatísticas foram feitas usando o pacote Unscrambler X.10.1. Os experimentos in vivo foram realizados fazendo-se a implantação das pastilhas de HDL por microcirurgia entre as camadas do músculo externo oblíquo de ratos (Wistar) e como experimento controle foi feita a separação de tais camadas simulando um implante. Os tecidos foram coletados após 7, 21, 28 e 35 dias de pós operatório, divididos em duas porções (uma para análise histomorfológica e outra para análise por espectroscopia Raman). Inicialmente foram feitos os cálculos teóricos e a caracterização espectroscópica do sulindaco, que possibilitou melhorar sua atribuição vibracional encontrada na literatura. O mesmo ocorreu com as matrizes de HDL, de Zn(II) e de Mg(II), intercaladas com íons cloreto, o que também resultou em um aprimoramento da atribuição que é encontrada na literatura. Os dois HDLs intercalados com sulindaco também foram caracterizados espectroscopicamente e os espectros Raman mostraram grande semelhança com a espécie do fármaco desprotonado. O difratograma obtido dos intercalatos mostra expansão do espaçamento basal (de 7 Å para 26 Å) compatível com a intercalação do sulindaco inclinado em relação ao plano das lamelas. Os espectros Raman do tecido controle mostram alterações mais significativas nas banda amida I e amida III com o tempo de pós-operatório e por PCA foi possivel observar a nítida separação do grupo que apresenta um processo inflamatório agudo (7 dias). Os tecidos expostos à pastilha de HDL intercalada com íons cloreto, mostraram resposta inflamatória reduzida em relação ao tecido controle e as alterações espectrais observadas evidenciam a presença de colágenos, o que indica uma aceitação da pastilha por parte do organismo (biocompatibilidade). As pastilhas também foram analisadas espectroscopicamente e mostraram que houve incorporação de íons CO32- no espaço interlamelar, indicado pela presença da banda Raman em 1060 cm-1 (estiramento simétrico C-O nesse íon), mas não foi possivel determinar se eventuais variações no pH local exerceram efeitos na resposta inflamatória. No caso dos tecidos expostos à pastilha de HDL com sulindaco, a análise por microscopia Raman mostrou que o processo inflamatório foi significativamente reduzido, evidenciando uma ação local do fármaco, além do crescimento de colágenos do tipo III. A pastilha de HDL com sulindaco implantado foi analisada por FT-Raman e a liberação do fármaco foi confirmada. Os resultados de espectroscopia Raman de tecidos foram confirmados pela análise histomorfológica, que mostrou haver de fato um acúmulo de colágeno do tipo III nas regiões próximas às pastilhas implantadas, assim como a formação de invaginações e neovascularização. / In this Master\'s Thesis the inflammatory responses and tissue repair of rat muscles caused by implants of Lamellar Double Hydroxides (LDH) containing chloride ion and sulindac (anti-inflammatory non-steroidal drug - NSAID) in its interlayer space was studied. The techniques used in this research were the Raman spectroscopy and infrared absorption spectroscopy (FTIR), the X-ray diffraction (XRD) and the histomorphological analysis of tissues stained by techniques of Hematoxylin and Eosin (HE) and Picrosirius Red (Picro). Simulations of vibrational spectrum were made by DFT using the computational package Gaussian 09 and the statistical analyzes were performed using the Unscrambler X.10.1 package. In vivo experiments were performed by making the implantation of HDL tablets by microsurgery between the layers of the external oblique muscle of rats (Wistar) and as a control experiment the separation of the layers to simulate an implant was conducted. The tissues were collected after 7, 21, 28 and 35 days postoperatively, divided into two parts (one for histomorphological analysis and the other for analysis by Raman spectroscopy). Initially, theoretical calculations and spectroscopic characterization of sulindac where made, which enabled improving its vibrational assignment in the literature. The same happened for the LDH matrices, Zn(II) and Mg(II), both with chloride ions in the interlamelar space, which also resulted in an improving of it vibrational assignment found in the literature. Both LDH intercalated with sulindac were also characterized spectroscopically and their Raman spectra showed great agreement to the deprotonated species of thedrug. The diffraction pattern obtained from intercalated compounds shows an expansion of the basal spacing (7 Å to 26 Å) compatible with the hypothesis of the sulindac inclined relative to the lamelar plane. The Raman spectra control tissues show the most significant changes in the band amide I and amide III after diferente surgery times and through PCA was possible to observe the clear separation of the group that presenting an acute inflammatory process (at 7 days). Tissues exposed to LDH pellet intercalated with chloride ions showed a reduced inflammatory response relative to control tissue and the spectral changes demonstrate the presence of collagen, which indicates an acceptance of the insert by the body (biocompatibility). The pellets were also analyzed spectroscopically and showed that there was incorporation of CO32- ions in the interlayer space, indicated by the presence of the Raman band at 1060 cm-1 (symmetric stretch C-O of this ion), but it was not possible to determine if changes in local pH affect the inflammatory response. In the case of tissues exposed to LDH tablet with sulindac, analysis by Raman microscopy showed that inflammation was significantly reduced, indicating a local action of the drug, in addition, the collagen type III growth has been observed. The implanted LDH pellet with sulindac was analyzed by FT-Raman and the drug release was confirmed. The results of Raman spectroscopy of tissues were confirmed by histomorphological analysis, which showed that there is indeed an accumulation of collagen type III in the tissue regions near to the implanted pellets, as well as the formation of invagination and neovacularization.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-03-06T19:28:50Z No. of bitstreams: 2 Giovane_Zanin2014.pdf: 3169659 bytes, checksum: ca4852dea2558da8d3c74260c79fc413 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-06T19:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Giovane_Zanin2014.pdf: 3169659 bytes, checksum: ca4852dea2558da8d3c74260c79fc413 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The polyvinyl acetate is a polymer used in the development of formulations for sustained release of drugs. Hyaluronic acid (HA) can interact with receptors on the plasma membrane, especially CD44 that overexpressed in tumor cells. This paper presents a pre-formulation study of isolated polyvinyl acetate films with the addition of HA to the application perspective in pharmaceutical dosage forms destined to modified drug release. The films were prepared using the solvent evaporation method and evaluated according to macroscopic and morphologic characteristics, thickness, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analyses (thermogravimetry and differential scanning calorimetry), scanning electron microscopy, water vapor transmission, and swelling index. Addition of HA enabled the formation of isolated films, influencing transparency, flexibility, and thickness. FTIR spectra demonstrated that only physical mixing occurred. TG and DSC curves indicated that films are thermally stable up to 200C. Electron micrographs showed modifications in the polymer mesh structure in samples (85:15 and 80:20) previously immersed in simulated gastric fluid and more pronounced after immersion in simulated intestinal fluid. The HA concentration also influenced water vapor permeability and swelling increasing these indices. We propose that films with 95:05 and 90:10 compositions can be used for modified drug release, as they were similar to a reference film and maintained targeted delivery. / O acetato polivinílico (AcPV) é um polímero utilizado no desenvolvimento de formulações para liberação sustentadas de fármacos. O ácido hialurônico (AH) possui a habilidade de interagir com receptores nas membranas plasmáticas celulares, em especial o CD44 que esta super-expresso em células tumorais. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo de pré-formulação em filmes isolados de acetato polivinílico (AcPV) adicionados de AH na perspectiva de aplicação em formas farmacêuticas destinadas à liberação modificada de fármacos. Os filmes foram produzidos pelo método de evaporação do solvente e avaliados quanto as características macroscópicas e morfológicas, espessura, espectroscopia no infravermelho (FT-IR), análises térmicas (TG e DSC), microscopia eletrônica de varredura, transmissão de vapor de água e índice de intumescimento. Os resultados demonstraram que adição de AH permitiu a formação de filmes isolados adequados influenciando na transparência, flexibilidade e espessura. Espectro no FT-IR evidenciaram ocorrência apenas de mistura física entre os constituintes. As curvas TG e DSC indicaram que os filmes são termicamente estáveis até a temperatura de 200 ºC. Nas micrografias eletrônicas foi possível observar alterações na estrutural da malha polimérica nas composições 85:15 e 80:20 para as amostras previamente imersas em fluido de simulação gástrica, sendo ainda mais pronunciado após imersão em fluído de simulação intestinal. A concentração do AH também influenciou diretamente permeabilidade ao vapor de água e o intumescimento, aumentando estes índices. Na perspectiva de aplicação dos filmes avaliados, destacamos as composições 95:05 e 90:10, as quais sugerem maior potencial para aplicação em formas farmacêuticas para liberação modificada de fármacos uma vez que foram os mais semelhantes ao filme padrão e que mantiveram a possível capacidade de sítio alvo especificidade.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar péletes para compor sistema multiparticulado contendo ácido ascórbico, bem como validar metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para aplicação em ensaio de dissolução destas formas farmacêuticas. A técnica de extrusão-esferonização foi utilizada por ser de fácil aplicação a nível laboratorial e industrial obtendo-se péletes matriciais, compostos de Methocel® K4M, Methocel® K100M e Eudragit® L 100, e péletes de liberação convencionais, para revestimento em leito fluidizado com Kollicoat® SR 30 D como agente regulador da liberação do fármaco. O sistema multiparticulado foi preparado na forma de comprimido pela compressão dos péletes com menor nível de revestimento, avaliando-se o nível de força aplicada e a presença da Microcel® 101 como protetor da camada de revestimento. Os péletes obtidos foram caracterizados quanto à esfericidade por análise imagem, friabilidade, dureza e perfil de dissolução comparativo com apresentações comerciais. Os péletes matriciais foram obtidos com grau de dificuldade variável em função do polímero utilizado, porém apresentaram esfericidade e resistência mecânica adequadas. O perfil de dissolução destas formulações demonstrou que não houve controle na liberação do fármaco, mesmo naquelas onde havia maior concentração de polímero. Os péletes revestidos com três níveis de polímero (5,07; 8,26 e 10,35% em relação à massa do pélete) apresentaram boas características granulométricas e o perfil de dissolução daqueles revestidos com 5,07% de polímero demonstrou semelhança com o da apresentação comercial. O perfil de dissolução comparativo entre os péletes isolados e os comprimidos obtidos sem a presença de excipiente mostrou que ocorre dano na camada de revestimento nos maiores níveis de força de compressão aplicada. Para os comprimidos obtidos a partir da mistura de péletes e Microcel® 101 este fato não foi observado, indicando que a presença do excipiente é fundamental para a manutenção da integridade da camada de revestimento além de promover a desintegração parcial dos comprimidos. / The present work aimed to develop and evaluate pellets to compound a multiparticulate system containing ascorbic acid, as well as, validate analytic methodology through high performance liquid chromatography and evaluate the essay of dissolution from these dosage forms. The extrusion-spheronization technique was used for its laboratorial and industrial application to obtain matrix pellets compounds of Methocel® K4M, Methocel® K100M, Eudragit® L 100, and conventional release pellets, for fluid bed coating with Kollicoat® SR 30 O as a regular occurrence release agent for the drug. The multiple system was prepared in tablets through the compression of the pellets with a lower coating levei, evaluating its applied compression force and the presence of Microcel® 101 as a protector of the coating layer. The obtained pellets were characterized according to its roundness through image analysis, friability, hardness and dissolution profile compared with those marketed products. The matrix pellets were obtained on varied difficulty degree due to the polymer utilized, even through they presented adequate spheroid and mechanical properties. The dissolution profile of these formulations didn\'t show any control in the release of the drug even in those, which had a high concentration of the polymer. The pellets coated with three polymers leveis (5,07%, 8,26% and 10,35% related to the pellets mass) presented good sphericity, and the dissolution profile of those pellets coated with 5,07% polymer demonstrated similarity with those ones marketed products. The comparative dissolution profile among isolated pellets and the tablets obtained without excipients presence, showed that damage right occur on the higher compression force levei is applied. This fact is not observed on the tablets obtained from the pellets blend and Microcel®101, which indicates that the presence of the excipients is fundamental for the maintenance and integrity of the coating layer, moreover, it causes the partial disintegration of the tablets.