Apesar da existência de uma quimioterapia, a tuberculose (TB) ainda permanece como uma das principais causas de mortalidade no mundo, especialmente nos países em desenvolvimento, em grande parte devido à epidemia da AIDS. Geralmente, a atual terapia da TB é eficiente, no entanto, ela implica em um longo tratamento com efeitos colaterais não desejáveis e consequentemente com pouca adesão. Tem sido relatada uma crescente incidência de cepas de Mycobacterium tuberculosis resistentes a múltiplos fármacos, sendo que uma das maiores razões para isso é a terapia ineficaz, provavelmente devido à carência na adesão. Portanto, a busca por novos fármacos e com o desenvolvimento de uma terapia eficiente para a TB, que aumente a adesão do paciente e reduza o surgimento de cepas resistentes á múltiplos fármacos é muito importante. A microencapsulação pode ser usada de forma segura para a liberação sistêmica de fármacos e também para direcionar a ação para o sítio de infecção. Dessa forma, um análogo sintético de neolignana (ASN) que apresentou destacada aitividade in vitro contra o M. tuberculosis foi encapsulado em micropartículas de co-polímeros do ácido lático e glicólico (PLGA) para a liberação sustentada deste composto. Tipos diferentes de micropartículas de PLGA contendo este fármaco foram desenvolvidas pela técnica de evaporação de solvente e posteriormente, elas foram avaliadas. A formulação contendo o ASN que exibiu a melhor eficiência de encapsulação e também demonstrou uma liberação sustentada foi verificada em um modelo de camundongo infectado com TB. O tratamento com as formulações de micropartículas resultou em uma depuração dos bacilos comparado aos controles. Além disso, os resultados da análise de cortes histológicos sugerem que estas formulações não induzem a nenhuma hepatotoxicidade. Estes resultados demonstraram a possibilidade de se usar formulações de micropartículas contendo o ASN para a obtenção de resultados efetivos em modelos murinos de TB, e indicaram o potencial do ASN como um novo fármaco antimicobacteriano. / Despite the existence of chemotherapy, tuberculosis (TB) still remains a leading cause of mortality of worldwide, especially in the developing countries, in part due to the AIDS epidemic. Current therapy of TB is generally effective, however, it involves a long course of treatment with unwanted side effects and consequently with poor compliance. An increasing incidence of multiple-drug-resistant strains of Mycobacterium tuberculosis (MDR-TB) has been related and one of the major reasons for this is inefficient therapy, probably due to lack of compliance. Thus, it is very important to search for new drugs with a development of an effective therapy for TB that improves patient compliance and reduces the emergency of MDR-TB. Microencapsulation technology can be used to safely deliver drugs systemically and target drugs to the site of infection. In this way, a synthetic analogue of a neolignan (SAN) that had a remarkable in vitro activity against M. tuberculosis was entrapped in poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) microparticles for sustained delivery of this compound. Different types of PLGA microparticles containing this drug were developed by the solvent evaporation technique and then they were evaluated. A microparticle formulation containing the SAN that exhibited the best entrapment efficiency and also showed a sustained release was assessed in an infect mouse model of TB. Treatment with the microparticles formulation resulted in a clereance of bacilli compared to the controls. Besides that, results suggest that these formulations do not induce any hepatotoxicity on a histopathology basis. These results demonstrated the ability to use microparticles formulations containing SAN to achieve effective results in a murine TB model and indicate the potencial of SAN as a novel antimycobacterial drug.

Submitted by NATAN ROBERTO DE BARROS null (natan501@hotmail.com) on 2016-03-17T22:54:17Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO FINAL - NATAN BARROS.pdf: 2287500 bytes, checksum: 5687ecdf1e7aabf2b962b2fed752c410 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-21T18:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barros_nr_me_araiq.pdf: 2287500 bytes, checksum: 5687ecdf1e7aabf2b962b2fed752c410 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-21T18:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barros_nr_me_araiq.pdf: 2287500 bytes, checksum: 5687ecdf1e7aabf2b962b2fed752c410 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O látex extraído da seringueira Hevea brasiliensis têm mostrado promissores resultados em aplicações biomédicas, onde membranas produzidas deste material têm sido utilizadas como próteses e enxertos médicos devido às suas características de biocompatibilidade e estímulo natural à angiogênese. O objetivo desse trabalho consiste na incorporação de peptídeos em membranas de látex natural e no estudo de suas liberações. Esperamos com os resultados, viabilizar o uso do látex natural como sistema de liberação sustentada de peptídeos e/ou proteínas. A taxa de liberação dos peptídeos foi monitorada e quantificada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) em modo analítico. A incorporação do peptídeo às membranas de látex acompanhou diferentes caracterizações, dentre elas: Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) que identificou a estabilidade dos peptídeos após incorporação ao látex natural pela preservação de bandas características para os peptídeos, dentre elas, as bandas 1643 – 1638 cm-1 deformação NH de aminas e C=O de amidas; 1524 - 1514 cm-1 deformação C=C de aromáticos; e 542 – 498 cm-1 deformação S-S, Capacidade de absorção de fluídos, Perda de massa em soluções aquosas, CLAE e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Durante os ensaios de liberação dos peptídeos pelas membranas de látex natural, observou-se a instabilidade dos peptídeos em solução, com degradação total em períodos que variaram de 48 a 120 horas nos valores de pH 7,4; 12,0; e água destilada (pH 5,6 – 6,4). Entretanto, para a solução de tampão acetato pH 4,0 não houve instabilidade dos peptídeos em solução. Desta forma, estes resultados sugerem a possível interferência causada por proteases alcalinas presentes no látex natural. Adicionalmente, com o propósito de eliminar das membranas o agente causador da degradação dos peptídeos, foram confeccionadas novas membranas submetidas ao tratamento de lavagem, e posteriormente os peptídeos foram adsorvidos às membranas. Durante os ensaios de liberação foi possível observar a liberação e a estabilidade dos peptídeos com liberação de 60% em 96 horas para o peptídeo desmopressina; 90% em 24 horas para somatostatina; 45% em 8 horas para ocitocina; e 80% em 24 horas para octreotida. A partir destes resultados podemos afirmar que o látex natural pode ser utilizado como matriz sólida na liberação tópica de peptídeos, no entanto, se faz necessária maior investigação sobre as enzimas proteolíticas presentes no látex natural extraído da seringueira Hevea brasiliensis. / The latex extracted from Hevea brasiliensis rubber tree have shown promising results in biomedical applications, where membranes produced from this material have been used as medical implants and grafts, due to its biocompatibility and natural stimulation of angiogenesis. The aim of this work was to incorporate peptides into natural latex membranes and the study of its release. We look forward to the results, enabling the use of natural latex as Controlled Release System of peptides and/or proteins. The rate of peptide release were monitored and quantified by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) in an analytical way. The peptides incorporation into latex membranes followed different characterizations, such as: Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) which identified the stability of peptides after incorporation into the natural latex by the preservation of characteristic bands for peptides, among them, 1643 - 1638 cm-1 NH strain of amines and amides C=O; 1524 - 1514 cm-1 strain C=C aromatic; and 542 - 498 cm-1 strain S-S, fluid absorption capacity, the loss in weight in aqueous solutions, HPLC and Scanning Electron Microscopy (SEM). During the release tests of peptides by the natural latex membranes, it was observed instability of the peptides in solution, with total extinction in periods that ranged between 48 and 120 hours in pH 7.4; 12.0; and distilled water (pH 5.6 - 6.4). However, for acetate buffer solution (pH 4.0) was not observed instability of peptides. Therefore, these results suggest that there are possible interferences caused by alkaline proteases present in the natural latex. Additionally, in order to remove the causative agent of degradation, were prepared new membranes subjected to washing treatment, and the peptides posteriorly adsorbed on the membranes. During the release tests, it was possible to observe the release and stability of peptides with 60% released at 96 hours for the peptide desmopressin; 90% in 24 hours for somatostatin; 45% in 8 hours for oxytocin; and 80% at 24 hours for octreotide. From these results we can say that the natural latex can be used as solid matrix in the topical & transdermal delivery of peptides, however, it is necessary further research into the proteolytic enzymes present in the natural latex extracted from the rubber tree Hevea brasiliensis.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:23:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CayaneGenroSantos.pdf: 3426105 bytes, checksum: 7a9b15fe21608009c9d6ca592e708bf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CayaneGenroSantos.pdf: 3426105 bytes, checksum: 7a9b15fe21608009c9d6ca592e708bf4 (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / Polymers are part of our life and have many applications in different branches of industry. In pharmaceutics they are widely used in systems for the modified release of drugs. Polymer blends appear as an alternative to the use of individual polymers and have been utilized to produce nanocarriers. In the present study a polymeric material was developed to respond to a specific aim of the pharmaceutical industry, which is the sustained release of drugs. For this purpose, for the first time, a polymeric blend of poly(methyl methacrylate) - polyl(ethylenoglycol) (PMMA-PEG) was developed for the production of nanocapsules and the appication for the sustained delivery of a model-pharmaceutical, in this case, simvastatin. Tests were also performed for the characterization and stability of this nanostructure. Further, the cyto and genotoxicity of the nanocapsules in mononuclear cells of peripheral blood was evaluated, and an intermediate product was developed (nanocapsules of powdered simvastatin) to be used later by the pharmaceutical industry. The polymer blend of PMM-PEG was obtained with a high yield, 94 ± 3.7%. The infrared spectrum shows the typical bands at 3349 cm-1 and 2922 cm-1 corresponding to the vibration of the lengthening of -O-H and -C-H bonds. Characteristic bands at 1731 and 1102 cm-1 were attributed to -C=O and -C-O-C lengthening. In the 1H-RMN spectrum the sign of methylenic protons was observed at 3.68 ppm (-CH2OCH2-) of PEG and the peak at 3.61 ppm of the protons of cluster -OCH3 of PMMA. The molecular weight determined by GPC was 101.581 Da and the polydispersion index was 5.342. Analyses of DSC suggested that the mixture is a molecularly well dispersed system, and the curves of TGA indicated two weight losses in relation to both polymers. The nanocapsules produced by the polymeric blend presented a particle size and polydispersion index of 198.2 ± 1.4 nm and 0.08 ± 0.01 for the white nanocapsules and 194.4 ± 1.7 nm and 0.07 ± 0.00 for the nanocapsules with simvastatin. The zeta potential value was -11.22 ± 3,01 mV for the nanocapsule with simvastatin and -9.19 ± 0.26 mV for the white nanocapsules, and efficiency of simvastatin encapsulation was high, 98.64 ± 0.00%. The condition of refrigerated storage (± 4 ºC) was what best ensured the preservation of the physicochemical characteristics of the suspensions over 90 days. The cyto and genotoxicity tests indicated that the samples tested were not toxic and, therefore, are safe for biomedical application. The release of the drug from the nanocapsules was more sustained than its free form and the presence of PEG in the polymer blend of PMMA-PEG modified the release mechanism and increased the quantity of simvastatin released compared to the nanocapsules produced only with PMMA. Forty-five per cent release of simvastatin was observed in 24 hours, from the nanocapsules produced by the PMMA-PEG blend, and 34% from the capsules produced only with PMMA., while the non-encapsulated simvastatin was fully released in 17 hours. Finally, the suspensoins were efficiently dried by spray-drying, and resulted in an intermediate product with a yield of 66.83% and presented adequate physicochemical characteristics. Thus, we can conclude that the polymer blend was obtained successfully through a simple, efficient process, and served to develop a nanocarrier of drug.s The nanocapsules produced by the polymer blend promoted a sustained release of the drug, indicating that these nanocapsules are good candidates for use as drug carriers. / Os polímeros fazem parte da nossa vida e têm inúmeras aplicações em diversos setores industriais. Na área farmacêutica, são amplamente empregados em sistemas de liberação modificada de fármacos. As blendas poliméricas surgem como uma alternativa ao uso de polímeros individuais e têm sido utilizadas para produção de nanocarreadores. Neste trabalho, desenvolveu-se um material polimérico para atender a um fim específico da indústria farmacêutica, que é a liberação sustentada de fármacos. Para isso, produziu-se pela primeira vez, uma blenda polimérica de poli(metil metacrilato) (PMMA)-poli(etilenoglicol) (PEG) para a produção de nanocápsulas e aplicação na entrega sustentada de um fármaco-modelo, nesse caso, a sinvastatina. Realizaram-se testes de caracterização e estabilidade dessa nanoestrutura. Avaliou-se a cito e genotoxicidade das nanocápsulas em células mononucleares de sangue periférico e desenvolveu-se um produto intermediário (nanocápsulas de sinvastatina em pó) para ser usado posteriormente pela indústria farmacêutica. A blenda polimérica de PMMA-PEG foi obtida com alto rendimento, 94 ± 3,7%. O espectro de infra-vermelho mostra as bandas típicas em 3349 cm-1 e 2922 cm-1 correspondente à vibração de alongamento das ligações -O-H e -C-H. Bandas características em 1731 e 1102 cm-1 foram atribuídas ao alongamento -C=O e -C-O-C-. No espectro de 1H-RMN foi observado o sinal de prótons metilênicos em 3,68 ppm (-CH2OCH2-) do PEG e o pico em 3,61 ppm dos prótons do grupamento -OCH3 do PMMA. O peso molecular determinado por GPC foi 101.581 Da e índice de polidispersão foi 5,342. Análises de DSC sugeriram que a mistura é um sistema molecularmente bem disperso e as curvas de TGA indicaram duas perdas de peso em relação a ambos os polímeros. As nanocápsulas produzidas pela blenda polimérica apresentaram tamanho de partícula e índice de polidispersão de 198,2 ± 1,4 nm e 0,08 ± 0,01 para as nanocápsulas brancas e de 194,4 ± 1,7 nm e 0,07 ± 0,00 para as nanocápsulas com sinvastatina. O valor de potencial zeta foi -11,22 ± 3,01 mV para as nanocápsulas com sinvastatina e de -9,19 ± 0,26 mV para as nanocápsulas brancas e a eficiência de encapsulação da sinvastatina foi elevada, 98,64 ± 0,00%. A condição de armazenamento sob refrigeração (± 4 ºC) foi a que melhor garantiu a preservação das características físico-químicas das suspensões ao longo de 90 dias. Os ensaios de cito e genotoxicidade indicaram que as amostras testadas não foram tóxicas e, portanto, são seguras para aplicação biomédica. A liberação do fármaco das nanocápsulas foi mais sustentada do que a sua forma livre e a presença do PEG na blenda polimérica de PMMA-PEG modificou o mecanismo de liberação e aumentou a quantidade de sinvastatina liberada quando comparada com nanocápsulas produzidas apenas com o PMMA. Observou-se 45% de liberação, em 24 horas, da sinvastatina das nanocápsulas produzidas pela blenda de PMMA-PEG e 34% das nanocápsulas produzidas apenas com PMMA, enquanto a sinvastatina não encapsulada foi liberada totalmente em 17 horas. Por fim, a secagem das suspensões por spray-drying foi eficiente e resultou em um produto intermediário cujo rendimento foi de 66,83% e apresentou características físico-químicas adequadas. Assim, podemos concluir que a blenda polimérica foi obtida com sucesso através de um processo simples e eficiente e serviu para o desenvolvimento de um nanocarreador de fármacos. As nanocápsulas produzidas pela blenda polimérica promoveram uma liberação sustentada do fármaco indicando que estas nanocápsulas são bons candidatos para uso como transportadores de fármacos.

Orientador: Eneida de Paula / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AnaClaudiaPedreirade_D.pdf: 2120861 bytes, checksum: ce2b043fb38d0b927ee7a899b2da40ae (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Anestésicos locais se caracterizam pela capacidade de abolir a dor sem a perda da consciência; contudo, são moléculas pequenas facilmente redistribuídas do sítio de injeção, limitando a duração da anestesia. Uma maneira de prolongar a anestesia é encapsular os anestésicos locais com sistemas carreadores como lipossomas, que permaneçam no sítio de injeção por um tempo maior, liberando o anestésico gradualmente e diminuindo sua toxicidade sistêmica. Este trabalho teve por finalidade caracterizar físico-químicamente uma nova formulação de lidocaína lipossomal, preparada por um processo escalonável; quanto à estabilidade e toxicidade local e avaliar a eficácia da formulação in vivo, quanto ao bloqueio sensorial e efeito sobre o sistema cardiovascular, em modelos animais, em comparação com preparações comerciais de LDC, associadas ou não a vasoconstritores. Partículas sólidas foram preparadas misturando-se fosfatidilcolina de soja hidrogenada, colesterol e manitol; após secagem em spray-dryer as partículas sólidas foram ressuspensas em tampão, a pH 7,4. A LDC foi incorporada na concentração de 2%. Análises por espalhamento de luz quase elástico revelaram uma população principal de lipossomas com 292,5 nm (100 %), cujo tamanho diminuiu para 227,0 nm após a incorporação da LDC. O coeficiente de partição determinado para o anestésico neste sistema foi de 23,5 ± 7,9. Experimentos de diálise mostraram que a encapsulação nos lipossomas reduziu a taxa de liberação da LDC em relação à LDC livre, o que pode levar a um prolongamento do efeito anestésico. O processo de esterilização por calor levou a um aumento significativo na peroxidação lipídica, porém os níveis de peróxido foram inferiores a 2nM por 10 meses após a preparação. Análises de espalhamento de luz indicaram que o tamanho dos lipossomas manteve-se estável por até 8 meses, a 4oC. Os ensaios in vitro, em cultura de fibroblastos 3T3, demonstraram que a encapsulação nos lipossomas não alterou de forma significativa a toxicidade da LDC em relação à LDC livre, mas apresentou menor citotoxicidade que a lidocaína associada ao vasoconstritor. Nos ensaios in vivo, o efeito anestésico da formulação de lidocaína lipossomal foi avaliado em relação à LDC livre e LDC com vasoconstritor, nas mesmas concentrações, pelo teste de bloqueio do nervo infraorbital, em ratos. Apesar do efeito anestésico da lidocaína lipossomal 2% não ser tão prolongado quanto o da lidocaína comercial associada à epinefrina, esta se mostrou vantajosa, pois aumentou em 67% o efeito anestésico total obtido, em relação à LDC livre 2% e teve efeito equivalente ao da LDC livre 3% (p<0,05). A cardiotoxicidade foi avaliada através do eletrocardiograma (ECG), medindo-se a pressão arterial média (PAM) e a freqüência cardíaca (FC), em ratos. Os resultados mostraram que não houve alterações no ECG, com redução na FC e queda na PAM que foi 52% menor para o grupo da LDC lipossomal em relação ao uso da LDC livre (p<0,05). Em conclusão, a nova formulação de lidocaína lipossomal aumentou a duração do bloqueio nervoso sensorial com menor cardiotoxicidade, podendo promover benefícios clínicos com uma margem de segurança maior, tornando-se uma formulação promissora na busca de anestésicos mais seguros e potentes / Abstract: Local anesthetics are characterized by their ability to suppress pain without losing awareness; however, these small molecules are quickly released from the site of injection, limiting the duration of anesthesia. One interesting approach to prolong anesthesia is to encapsulate local anesthetics with carrier systems as liposomes that will remain at the site of injection, gradually releasing the anesthetic and reducing its systemic toxicity. In this study we have performed the physicochemical characterization of a novel liposomal lidocaine formulation, prepared with a spray-dryer scale-up procedure, regarding its stability and local toxicity. The In vivo evaluation of the sensorial blockade and effect on the cardiovascular system caused by the formulation was essayed in animal models, in comparison to the commercially available preparation of LDC, associated or not with vasoconstrictors. Solid lipid particles were prepared mixing hydrogenated soybean phosphatidylcholine, cholesterol and mannitol; after the spray-drying process the particles were suspended in buffer at 7.4. LDC was incorporated in a 2% concentration. Laser light-scattering analysis showed a main liposome population with 292.5 nm (100%), which size slightly decreased (227.0 nm) after LDC incorporation. The partition coefficient of LDC in the system was determined as 23.5 ± 7.9. Dialysis experiments showed that encapsulation into liposomes reduced the release rate of LDC in relation to free LDC, what can take to a longer anesthetic effect. The sterilization process significantly increased lipid peroxidation, but the levels were less than 2nM up to 10 months after preparation. Light scattering analysis indicated that the size of the vesicles remained stable up to 8 months, at 4oC. In vitro essays with 3T3 fybroblasts demonstrated that encapsulation into liposomes did not significantly change the LDC toxicity in relation to free LDC, but diminished the citotoxicity in relation to the vasoconstrictor-associated LDC. In vivo essays the anesthetic effect of the liposomal lidocaine formulation was compared to that of free LDC and vasoconstrictor-associated LDC, at the same concentrations, through the infraorbital nerve blockade test in rats. Although the effect of liposomal lidocaine 2% was not comparable to that obained with lidocaine plus epinefrine, that formulation was found to be very interesting since it increased 67% the anesthetic effect in relation to free lidocaine at 2% and it was equipotent to free lidocaine 3% (p<0.05). Cardiotoxicity was evaluated through electrocardiograms (ECG), measuring the average arterial pressure (AAP) and heart rate (HR), in rats. Results showed no alterations in the ECG, but a decrease in the HR and a 52% reduction in the AAP in the liposome LDC group in comparison to the animals treated with free LDC were shown. In conclusion, the novel liposome lidocaine formulation presented here increased the sensorial nervous blockade duration and decreased the cardiotoxicity, promoting clinic benefits that include a higher drug-safety becoming a promising formulation in the search for safer and more potent anesthetics / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Apesar da existência de uma quimioterapia, a tuberculose (TB) ainda permanece como uma das principais causas de mortalidade no mundo, especialmente nos países em desenvolvimento, em grande parte devido à epidemia da AIDS. Geralmente, a atual terapia da TB é eficiente, no entanto, ela implica em um longo tratamento com efeitos colaterais não desejáveis e consequentemente com pouca adesão. Tem sido relatada uma crescente incidência de cepas de Mycobacterium tuberculosis resistentes a múltiplos fármacos, sendo que uma das maiores razões para isso é a terapia ineficaz, provavelmente devido à carência na adesão. Portanto, a busca por novos fármacos e com o desenvolvimento de uma terapia eficiente para a TB, que aumente a adesão do paciente e reduza o surgimento de cepas resistentes á múltiplos fármacos é muito importante. A microencapsulação pode ser usada de forma segura para a liberação sistêmica de fármacos e também para direcionar a ação para o sítio de infecção. Dessa forma, um análogo sintético de neolignana (ASN) que apresentou destacada aitividade in vitro contra o M. tuberculosis foi encapsulado em micropartículas de co-polímeros do ácido lático e glicólico (PLGA) para a liberação sustentada deste composto. Tipos diferentes de micropartículas de PLGA contendo este fármaco foram desenvolvidas pela técnica de evaporação de solvente e posteriormente, elas foram avaliadas. A formulação contendo o ASN que exibiu a melhor eficiência de encapsulação e também demonstrou uma liberação sustentada foi verificada em um modelo de camundongo infectado com TB. O tratamento com as formulações de micropartículas resultou em uma depuração dos bacilos comparado aos controles. Além disso, os resultados da análise de cortes histológicos sugerem que estas formulações não induzem a nenhuma hepatotoxicidade. Estes resultados demonstraram a possibilidade de se usar formulações de micropartículas contendo o ASN para a obtenção de resultados efetivos em modelos murinos de TB, e indicaram o potencial do ASN como um novo fármaco antimicobacteriano. / Despite the existence of chemotherapy, tuberculosis (TB) still remains a leading cause of mortality of worldwide, especially in the developing countries, in part due to the AIDS epidemic. Current therapy of TB is generally effective, however, it involves a long course of treatment with unwanted side effects and consequently with poor compliance. An increasing incidence of multiple-drug-resistant strains of Mycobacterium tuberculosis (MDR-TB) has been related and one of the major reasons for this is inefficient therapy, probably due to lack of compliance. Thus, it is very important to search for new drugs with a development of an effective therapy for TB that improves patient compliance and reduces the emergency of MDR-TB. Microencapsulation technology can be used to safely deliver drugs systemically and target drugs to the site of infection. In this way, a synthetic analogue of a neolignan (SAN) that had a remarkable in vitro activity against M. tuberculosis was entrapped in poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) microparticles for sustained delivery of this compound. Different types of PLGA microparticles containing this drug were developed by the solvent evaporation technique and then they were evaluated. A microparticle formulation containing the SAN that exhibited the best entrapment efficiency and also showed a sustained release was assessed in an infect mouse model of TB. Treatment with the microparticles formulation resulted in a clereance of bacilli compared to the controls. Besides that, results suggest that these formulations do not induce any hepatotoxicity on a histopathology basis. These results demonstrated the ability to use microparticles formulations containing SAN to achieve effective results in a murine TB model and indicate the potencial of SAN as a novel antimycobacterial drug.

Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T11:11:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barboza_AnaClaudiaRuedaNery_D.pdf: 6657696 bytes, checksum: 97ec0acb030267fe87c6983093726afb (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo foi deste trabalho foi obter, caracterizar e avaliar suspensões aquosas de micropartículas poliméricas bioadesivas para liberação sustentada do antisséptico digluconato de clorexidina (CHG), trabalhando somente em meio aquoso e com substâncias reconhecidamente biocompatíveis e de baixa toxicidade, para potencial aplicação na cavidade bucal. As micropartículas foram obtidas por complexação dos polieletrólitos quitosana e alginato de sódio, com auxílio de íons cálcio, e da clorexidina. O método de obtenção desenvolvido permitiu obter suspensões com distribuição de diâmetros de partículas adequada e boa estabilidade. Através de delineamento experimental fatorial, avaliou-se o efeito dos principais componentes da suspensão sobre o diâmetro médio das micropartículas e sobre a incorporação de CHG. A liberação de CHG em meio simulador da cavidade oral (saliva artificial) ocorreu de forma gradual e por longos períodos, indicando existência de interação entre o ativo, de natureza catiônica, e as terminações aniônicas do biopolímero alginato. A cinética de liberação de sistemas onde tais interações ocorrem é complexa e sua compreensão envolve diversos fenômenos físico-químicos, que se procurou identificar e discutir. Realizou-se, de forma simplificada, a modelagem da cinética de liberação através do modelo matemático semiempírico de Peppas-Korsmeyer, o que também indicou a combinação de diferentes fenômenos influenciadores da liberação. Testes preliminares de eficácia antimicrobiana indicaram que a clorexidina do sistema de liberação sustentada manteve sua eficácia sobre os microrganismos padrão avaliados em comparação com a clorexidina livre / Abstract: The objective of this project was to obtain, characterize and evaluate aqueous suspensions of bioadhesive polymeric microparticles for sustained release of the antiseptic chlorhexidine digluconate (CHG), working in aqueous media and with substances recognized as biocompatible and of low toxicity, for potential application to the oral cavity. Microparticles were obtained by complexation of the polyelectrolytes chitosan and sodium alginate, with pre-gelation by calcium ions, and CHG. The method of obtention developed resulted in suspensions with adequate particle size distribution and good stability. Through factorial experimental design, the effect of main suspension components on the median particle diameter and CHG incorporation was evaluated. Chlorhexidine release in oral cavity simulating media (artificial saliva) occurred gradually and for extended periods, indicating the presence of interactions between the cationic active substance, and the anionic moieties of the alginate biopolymer. The release kinetics where those interactions occur is somewhat complex and its understanding involves various physicochemical phenomena that we tried to identify and discuss. Simplified modeling of the release kinetics through the Peppas-Korsmeyer semi-empirical mathematical model was done, also indicating the combination of various release-influencing phenomena. Preliminary microbiological tests indicated that sustained-release CHG kept its efficacy against standard microorganisms evaluated in comparison to free CHG / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências

Orientadores: Nelson Eduardo Duran Caballero, Silvia Stanisçuaski Guterres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_ZaineTeixeira_D.pdf: 3911237 bytes, checksum: 891d323a5b01460e5b5c5e924fab41ac (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesse trabalho, foram preparadas nanocápsulas (NC) que consistem em um núcleo oleoso (sistema reservatório) e uma parede polimérica, nas quais se empregou o óleo palmitato de retinila (PR) e o polímero biodegradável poli(D,L-lactídeo) (PLA). Além desse sistema, nanoemulsões (NE, sem a parede polimérica) e nanoesferas (NS, matriz polimérica) foram preparadas para efeito de comparação. Utilizou-se ainda, moléculas modelos solubilizadas no núcleo oleoso do PR, a benzofenona-3 (BZ3) e a baicaleína (BAI). As NC foram caracterizadas quanto à eficiência de encapsulamento, estabilidade física e química, distribuição de tamanhos e potencial zeta. As NC e NE apresentaram tamanhos médios de 200 nm (P.D.I=0,1), potencial zeta de aproximadamente -10 mV (emprego de surfactante não-iônico), sendo estáveis físico-quimicamente por 4 meses a aproximadamente 4 °C e 28 °C. Realizou-se ensaios de citotoxicidade e fototoxicidade das nanoestruturas em queratinócitos (HaCat) e fibroblastos (BALB/c 3T3), observando-se que as NC apresentam citotoxicidade apenas a elevadas concentrações, sendo assim, apresentam-se viáveis para aplicação dérmica. Medidas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) evidenciaram que as nanoestruturas apresentam abaixamento de picos de fusão em comparação às misturas físicas e que devido à baixa proporção, a BZ3 não influencia os eventos térmicos das nanoestruturas, enquanto que o surfactante Span 60 aumenta a largura do pico de fusão do PR, o que sugere sua solubilização no núcleo das NC. A análise morfológica das partículas pela técnica de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) mostrou que as NC apresentam capacidade de deformação. Para melhor investigação desta propriedade, utilizou-se experimento de extrusão em membranas de poros de menores tamanhos. No ensaio, observou-se que as NC permeiam as membranas de policarbonato quando adicionado PEG-8L, um surfactante empregado para aumentar a permeação de lipossomas elásticos devido ao aumento da molhabilidade dos poros da membrana. Preparou-se o derivativo polimérico com o cromóforo azul do Nilo (AN) através da formação de ligação covalente dos ácidos carboxílicos terminais e amina do AN. Tal polímero foi empregado em ensaio de permeação cutânea por célula de difusão vertical de Franz e sua avaliação por microscopia de varredura a laser confocal (CLSM). Os ensaios revelaram que a fluorescência da parede polimérica e a do PR apresentam-se em mesma profundidade na pele, o que evidencia a permeação do carreador ao invés de uma liberação do ativo. Em quantificação das NC na pele, observou-se que, o PR atinge a célula receptora e é encontrado em camadas da epiderme/derme e camada córnea. Desta forma, esse trabalho contribuiu através da obtenção de um sistema de NC bastante promissor para o armazenamento da vitamina A, bem como no carreamento de bioativos a camadas mais profundas da pele. / Abstract: In this work, we have prepared nanocapsules (NC) that are drug-reservoir vesicular systems, in which the shell is polymeric. Retinyl palmitate (RP) was encapsulated for the first time as an oil core with poly(D,L-lactide) (PLA) shell. Nanospheres (NS, without oil core), nanoemulsions (NE, without polymer shell) and niosomes (NI, without oil and polymer) were prepared for comparison. Further, NC were used to encapsulate two model molecules, benzophenone-3 (BZ3) and baicalein (BAI). These systems were characterized and tested by a range of techniques, including encapsulation efficiency and stability by HPLC dosage, pH, size distribution and zeta potential measurements. Dynamic Light Scattering (DLS) measurements on the nanocapsules showed a monomodal peak at 200 nm (polydispersity = 0.10). The zeta potential was -10 mV (by using non-ionic surfactant). The NC system was stable for at least 4 months around 4 °C and 28 °C . Cytotoxicity and phototoxicity assays were performed in keratinocytes (HaCat) and fibroblasts (BALB/c 3T3), showing that the NC are cytotoxic only at high concentrations. Differential scanning calorimetry (DSC) showed a decrease in the fusion temperatures of the nanostructures in comparison to mixed raw materials. BZ3 incorporation did not change thermal events, and also larger fusion peak of RP was observed by incorporating liposoluble surfactant Span 60. In addition, TEM images suggested that the PLA nanocapsules display some elastic characteristic. For a better investigation, permeation through 50 nm pores of two crossed membranes at transepidermal pressure were evaluated and showed that NC are able to cross the membranes when PEG-8L is used, which is a surfactant commonly used in order to increase the pore wettability in assays with elastic liposomes. The PLA were additionally functionalized with Nile blue dye (NB) by a covalent bond formation. This PLA-NB labeled material was used in the nanostructures preparations before permeation studies by Franz diffusion cells. Both fluorescence from the RP and functionalized polymer, were found in the same depth in the skin, showing that the nanocarrier is able to permeate the skin, instead of a release of the active. The quantification by HPLC showed that after 24 h permeation studies the RP is found in the receptor chamber. Overall, these novel and versatile polymeric NC show a huge potential for pharmaceutical applications due to their excellent permeation through the skin which makes this system particularly attractive for drug delivery applications, such as in transcutaneous applications. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BerniNeto_EliasAntonio_D.pdf: 2747484 bytes, checksum: 572541fe31adfbc199cbcb02da6c1cbe (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil se destaca por ter uma das maiores pecuárias bovinas do mundo,movimentando cerca de R$ 164 bilhões ao ano. Contudo, este setor apresenta ainda algumas dificuldades, principalmente relacionadas com a sanidade dos animais. Dentre as principais patologias responsáveis por perdas podemoscitar o ataque de ectoparasitas,como o Boophilumicroplus, que gera perdas da ordem de US$ 4 bilhão ao ano, e a mastite bovina (inflamação no ubre de vacas) causada por microorganismos como Staphylococcus aureus e a Escherichia colie que gera perdas nos valores de U$ 185 por animal ao ano. Baseado nesses fatos, a área de nanoliberação ou drug release foi escolhida como alternativa para aumentar a eficácia dos carrapaticidas e dos medicamentos usados no combate a mastite. Com o uso de nanopartículas poliméricas de poli(?-caprolactona) (PCL) eutilizando a técnica de nanoprecipitação ou deslocamento do solvente recobertas com o polímero quitosana, foi possível aumentar tanto a estabilidade como asolubilidade dos ativos, bem como diminuir sua toxicidade contra células 3T3. Foram estudados 4 sistemas distintos, QS_PCLnp (sem ativo), QS_PCLnp _ami (contendo o ativo amitraz), QS_PCLnp_flu (contendo o ativo fluazuron) e QS_PCLnp_vio (contendo o ativo violaceína). O sistema QS_PCLnp_vioapresentou um tamanho de 260±10 nm e carga superficial de +30±2 mV, com uma concentração final de violaceína de 180 ?g mL-1eeficiência de 91±1% para uma capacidade de encapsulamento de 11±1% em relação a massa de PCL, sendo testado contra as bactérias E. coli e S. aureus no combate a Mastite bovina. O sistemaQS_PCLnp_amiapresentou o tamanho de 275±30 nm e carga superficial de +43±7 mV, com uma concentração final de amitraz de 1,0 mg mL-1e eficiência de 77±1% para uma capacidade de encapsulamento de 39±1% com relação a massa de PCL. Já o sistema QS_PCLnp_flu apresentou o tamanho de 295±35nm com um potencial zeta de +44±10econcentração de 0,5 mg mL-1 de fluazurono, onde obteve-se uma eficiência de 89±1% para uma capacidade de encapsulamento de 22±1% com relação a massa de PCL. Sendo que os sistemas QS_PCLnp_ami e QS_PCLnp_flu foram usados no combate ao carrapato B. microplus. Em todos os sistemas contendo ativos foi observado que os mesmos estavam dispersos molecularmente na matriz polimérica interna de PCL bem como na camada superficial de quitosana, influenciando na estabilidade estérica das nanopartículas no pH acima de 7. Todos os sistemas se mostraram estáveis em soluções salinas deconcentração de 1,25 mol L-1de NaCl e com o aumento da temperatura até 50°C. No estudo da mastite,o sistema QS_PCLnp_vio mostrou uma maior ação contra a S. aureus, enquanto que a violaceína pura se mostrou mais eficaz contra a E. coli,resultados que possibilitam um estudo de um sistema híbrido contendoQS_PCLnp_vio e violaceína pura. No caso do combate ao carrapato B. microplus o uso dos sistemas QS_PCLnp_ami e QS_PCLnp_flu em conjunto, possibilitou uma dose menor do ativo fluazuron do que a praticada comercialmente, deixando o animal livre de carrapatos por um período de 28 dias, necessitando de espaços maiores entre os banhos daqueles praticados atualmente / Abstract: Brazil plays a pivotal role in livestock market, moving around R$ 164 billions per year. However, this market shows yet some difficulties, mainly related to the health of animals being the main pathologies which affect the ectoparasites such as Boophilus microplus that generates losses of US$ 4 billion per year, and bovine mastitis (inflammation of the udders of cows) caused by microorganisms such as Staphylococcus aureus and Escherichia coli, that generates losses in the amounts of US$ 185 per cow per year. For this reason the drug release was chosen as an alternative to increase the effectiveness of acaricides and drugs used against bovine mastitis. Using polymeric nanoparticles of poly (?-caprolactone) (PCL) coated with the polymer chitosan, and synthesized by displacement solvent technique was possible to increase both stability and solubility assets as well as decreasing its toxicity against 3T3 cells. In this work, 4 different systems were studied, QS_PCLnp (without assets), QS_PCLnp_vio (containing the active violacein) QS_PCLnp_ami (containing the active amitraz) and QS_PCLnp_flu (containing the active fluazuron). The QS_PCLnp_vio system showed a size of 260±10 nm and surface charge of +30±2 mV, with a final concentration of 180 mg mL-1 of violacein and efficiency of 91±1% for a loading capacity of 11±1% compared with PCL mass, this system were being tested against the bacteria S. aureus and E. coli against bovine mastitis. The QS_PCLnp_ami system shows a size of 275±30 nm and surface charge of +43±7 mV, with a final concentration of 1.0 mg mL-1 of amitraz, and an efficiency of 77±1% for a loading capacity of 39±1 % compared with PCL mass, while QS_PCLnp_flu shows a size of 295±35 nm and surface charge of +44±10 mV and 0.5 mg ml-1 of fluazuron, which gave an efficiency of 89±1% for a loading capacity of 22±1% compared with PCL mass. Both system QS_PCLnp_ami and QS_PCLnp_flu were used against B. microplus. All systems shows molecularly dispersed active compound in the polymer matrix of PCL inside and the surface layer of chitosan influencing the steric stability of nanoparticles in pH above 7. All systems were stable in saline concentration of 1.25 mol L-1 of NaCl and with temperature increase up to 50°C. In the study of mastitis, the QS_PCLnp_vio system showed greater activity against S. aureus, while the pure violacein is more effective against E. coli. This result motivates a study of a hybrid system contain QS_PCLnp_vio and pure violacein. In the case of B. microplus tick were used QS_PCLnp_ami and QS_PCLnp_flu together, which provided a lower dose of the active fluazuron than commercially practiced, leaving the animal free of ticks for a period of 28 days, requiring larger spaces between the bathing those currently practiced nowadays / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T13:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_CamilaPedrosoSilveira_M.pdf: 80017692 bytes, checksum: afdb5714b60ba879bf69cbd031077a1d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Um dos principais problemas da quimioterapia, atualmente, é o uso de fármacos extremamente citotóxicos, cuja falta de especificidade acarreta na ação sob todos os tipos de células, incluindo as saudáveis, gerando efeitos colaterais intensos, que prejudicam a terapia em si. Nesse sentido, os nanomateriais oferecem uma opção terapêutica valiosa, pois podem conjugar especificidade e liberação sustentada do fármaco, prevenindo-o de ser degradado prematuramente e permitindo o uso de menores doses. A fim de desenvolver um sistema do tipo drug depot que servisse como plataforma para a liberação sustentada de fármacos, foram produzidas, neste trabalho, formulações baseadas em nanopartículas mesoporosas de sílica e hidrogel de Pluronic F-127, associadas a dois fármacos individualmente: doxorrubicina e sildenafila. As nanopartículas mesoporosas de sílica são boas alternativas para uso médico, pois são biocompatíveis e possuem grande volume de poros, atuando como carreadoras, promovendo a liberação sustentada do fármaco. O Pluronic F-127 atua como agente gelificante e promove uma liberação prolongada das nanopartículas e do fármaco incorporado, uma vez que é um polímero termo-reversível que permite a formação de um hidrogel à temperatura ambiente. A doxorrubicina é um antibiótico antitumoral de largo espectro, amplamente usada no tratamento de diversos cânceres, que atua ligando-se ao DNA e induzindo apoptose celular. Por sua vez, a sildenafila faz parte de uma classe de inibidores da enzima fosfodiesterase-5, cuja expressão aparece aumentada em diversos carcinomas e, por isso, seu papel na progressão tumoral vem sendo amplamente estudado. Após estudar os aspectos físico-químicos envolvendo os componentes dos sistemas, como estabilidade coloidal e interações entre as nanopartículas e biomoléculas presentes no meio biológico, as formulações foram testadas contra câncer de próstata quimicamente induzido em ratos. Os resultados mostram que as nanopartículas possuem um papel determinante no quadro de melhora de tumor, minimizando, também, a toxicidade do antitumoral / Abstract: One of the largest problems of chemotherapy currently is the use of highly cytotoxic drugs with lack of specificity, thus damaging all kinds of tissues, including healthy cells. This leads to aggressive side effects that jeopardize the therapy itself. In this context, nanomaterials emerge as a valuable therapeutic option, as they can provide the specificity to target tumor tissues and a sustained release of the drug, preventing the drugs premature degradation and allowing lower doses. Aiming to develop a drug depot system that would act as platform for the sustained release of drugs, this project proposed to develop formulations based on mesoporous silica nanoparticles and Pluronic F-127 hydrogels, associated with two drugs individually: doxorubicin and sildenafil. The mesoporous silica nanoparticles are good alternatives for biomedical use because of their biocompatible features and their great pore volume, acting as carriers and providing sustained release. Pluronic F-127 acts as the gelling agent and provides a prolonged release of the nanoparticles and the loaded drug, since it is a thermo-reversible polymer that allows the formation of a hydrogel at room temperature. Doxorubicin is an antibiotic and antitumor of large spectra, largely used to treat several types of cancer and acts binding the DNA and inducing cell apoptosis. Sildenafil, in turn, is part of a class of inhibidors of the enzyme phosphodiesterase-5, which expression is increased in many carcinomas and which role in tumor progression has been largely studied. After studying physico-chemical aspects involving the systems produced, such as the colloidal stability, release profile, and the interactions of the nanoparticles with the biomolecules present in biological medium. The formulations were also tested in rats with chemically induced prostate cancer. The results show that the nanoparticles play a determinant role on the improvement of tumor conditions, also reducing doxorubicin's toxicity / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química

Este trabalho propôe o desenvolvimento de micropartículas para veiculação deste fármaco na pele, aumentando a estabilidade da molécula e proporcionando uma liberação sustentada, o que resulta na otimização da terapia, visto que ocorre a redução dos efeitos colaterais. As micropartículas foram produzidas por três métodos diferentes, os dois primeiros utilizando a quitosana como polímero e o último utilizando uma associação de alginato com quitosana. As micropartículas de quitosana resultaram em interação do fármaco veiculado com o polímero e desta forma a sua utilização como sistema de liberação para veiculação do fármaco estudado foi descartada. As micropartículas de alginato/quitosana encapsularam efetivamente o fármaco, resultando em partículas irregulares com diâmetro médio de 148m. Elas apresentaram liberação sustentada do ácido retinóico por um período compatível com sua utilização tópica e por isso, parecem ser adequados para garantir estabilidade ao fármaco. Além disso, elas diminuíram a retenção do fármaco no estrato córneo quando comparado ao fármaco livre, mantendo seus níveis nas outras camadas mais profundas da pele. Esse direcionamento sítio-específico poderia diminuir a sua irritação dérmica, possibilitando, dessa forma, juntamente com o aumento de sua estabilidade, a obtenção de efeitos terapêuticos com a utilização de doses menores. Também não foram observadas interações entre o fármaco e o polímero demonstrando que a matriz de alginato foi capaz de proteger o fármaco do contato e da interação com a quitosana. Além disso, o método utilizado mostrou ser simples e rápido, realizado em condições amenas, sem o inconveniente da utilização de agentes cross-linking químicos tóxicos, como o glutaraldeído. / This study proposes the development of microparticles for drug delivery into the skin, thus increasing molecule stability and providing sustained release that results in therapy optimization as a result of reduction in side-effects. The microparticles were produced by three different methods. The two first methods used chitosan as a polymer, and the third utilized a chitosanalginate association. The chitosan microparticles resulted in the interaction of the delivered drug with the polymer; hence, its use as a release system for delivery of the studied drug was disregarded. The alginate/chitosan microparticles effectively encapsulated the drug, resulting in irregular particles with a mean diameter of 148m. They exhibited sustained release of retinoic acid for a period of time that was compatible with topical application and, therefore, seem to be suitable to ensure drug stability. Additionally, the microparticles decreased drug retention in the stratum corneum as compared to the free drug, thus keeping its levels in other deeper layers of the skin. Such site-specific direction could reduce dermal irritation, consequently enabling, conjointly with stability increase, the achievement of therapeutic effects with the use of smaller doses. Drug-polymer interactions were also not observed, showing that the alginate matrix was capable of protecting the drug from the contact and interaction with chitosan. Besides, the applied method proved to be simple and fast. It can be performed in mild conditions without the inconvenience of using toxic cross-linking chemical agents, such as glutaraldehyde.