Free-living amoebae (AVL), belonging to the genus Acanthamoeba are widely distributed in nature, being found in various types of soil and water, in the air, in air conditioning and sewage, and other environments. These amoebae are able to cause severe disease in human beings, highlighting the granulomatous amoebic encephalitis and keratitis. The amoebic keratitis is an infectious disease that affects the cornea and it can lead to blindness, with symptoms such as blurred vision, intense pain, photophobia and increased eye pressure. Users of contact lenses are more amenable to this type of infection because they may present microtraumatisms in the cornea, which makes the environment favorable action of these amoebae. There is no effective treatment for this disease and most used drugs suffers resistance from the parasite and others such as corticosteroids, they may give an initial improvement, but then the worsening of the disease. The solutions for cleaning contact lenses are also not efficient in eliminating this parasite, since the ISO 14729 and FDA (Food and Drug Administration, USA), which regulate the microbiological requirements and test methods for the production of hygiene products for contact lenses do not require that such solutions are tested against Acanthamoeba, which makes users more amenable to this type of lenses infection. In view of this, the objective of this study was to develop a microemulsion with the essential oil of L. gracilis and check its amoebicide potential front of trophozoites of Acanthamoeba castellanii. The formulations were prepared by using the phase diagram, using Tween 80 and propylene glycol as surfactant and co-surfactant of the system. The physico-chemical characterization of the formulations was performed by analysis of polarized light microscopy, rheology, light low angle scattering (SAXS), electrical conductivity, particle size and polydispersity. Amoebicide front activity assays for trophozoite A. castellanii formulation in question and all its separate excipients were performed. The obtained samples had transparent and thermodynamically stable to droplet size and characteristic polydispersity index microemulsion. The formulations presented are isotropic in polarized light microscopy and, through SAXS curves, it was observed that the formulations showed characteristics bicontinuous microemulsion. These formulations showed low electrical conductivity which can be associated with high amount of nonionic surfactant. The rheological properties of the system have shown that they possess newtonian behavior characteristic of microemulsion and that the viscosity increases when the amount of oil decreases and hence the droplet size. In bioassays, the surfactants showed no significant activity against the trophozoites and the essential oil of L. gracilis showed an IC50 of 9,52μg / ml. When the test was conducted with the microemulsion containing the same oil, this IC 50 fell to 2.55 μg / ml and using a formulation with smaller droplet tamnho this value fell to 0.65μg/ml, thus proving the efficacy of nanossistema. / Amebas de vida livre (AVL), pertencentes ao gênero Acanthamoeba, estão amplamente distribuídas na natureza, sendo encontradas em diversos tipos de solo e água, no ar, em ar-condicionado e esgotos, entre outros ambientes. Essas amebas são capazes de ocasionar graves doenças nos seres humanos, destacando a encefalite granulomatosa e a ceratite amebiana. A ceratite amebiana é uma doença infecciosa que acomete a córnea e que pode levar a cegueira, apresentando sintomas como visão borrada, dor intensa, fotofobia e aumento da pressão ocular. Os usuários de lentes de contato são os mais propícios a este tipo de infecção, pois podem apresentar microtraumatismos na córnea, o que torna o ambiente favorável a ação dessas amebas. Ainda não existe um tratamento eficaz para esta doença e a maioria dos medicamentos utilizados sofre resistência por parte do parasito e outros, como os corticosteróides, podem apresentar uma melhora inicial, mas em seguida o agravamento da doença. As soluções para limpeza das lentes de contato também não são tão eficientes em eliminar este parasita, uma vez que a ISO 14729 e a FDA (Food and Drug Administration, Estados Unidos), que regulamentam os requisitos microbiológicos e os métodos de ensaio para a produção de produtos de higiene para lentes de contato, não obrigam que essas soluções sejam testadas contra Acanthamoeba, o que torna os usuários de lentes mais propícios a este tipo de infecção. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar sistemas microemulsonados, contendo o óleo essencial de Lippia gracilis como fase oleosa e analisar sua potencial ação amebicida frente a trofozoítos de Acanthamoeba castellanii. As formulações foram preparadas através do uso do diagrama de fase, utilizando o Tween 80 e o propilenoglicol como tensoativo e cotensoativo, respectivamente, do sistema. A caracterização físico-química das formulações foi realizada por meio de análises de microscopia de luz polarizada, reologia, espalhamento de luz a baixo ângulo (SAXS), condutividade elétrica, tamanho de partícula e índice de polidispersão. Foram realizados ensaios de atividade amebicida frente à trofozoítos de A. castellanii da formulação em questão e de todos os seus excipientes separados. As amostras obtidas apresentaram-se transparentes e termodinamicamente estáveis com tamanho de gotícula e índice de polidispersão característicos de microemulsão. As formulações apresentaram-se isotrópicas na microscopia de luz polarizada e, através das curvas de SAXS, foi possível observar que as formulações apresentaram características de microemulsão bicontínua. Estas formulações mostraram baixa condutividade elétrica a qual pode estar associada a alta quantidade de tensoativo não iônico. As propriedades reológicas do sistema demonstraram que estes possuem comportamento newtoniano característico de microemulsão e que a viscosidade aumenta quando diminui a quantidade de óleo e, consequentemente, o tamanho da gotícula. Nos ensaios biológicos, os tensoativos não apresentaram atividade significativa frente aos trofozoítos e o óleo essencial de L. gracilis apresentou uma IC50 de 9,52μg/ml. Quando o teste foi realizado com a microemulsão contendo o mesmo óleo, essa IC50 caiu para 2,55 μg/ml e, ao utilizar uma formulação com tamanho de gotícula menor, esse valor caiu para 0,65 μg/ml, comprovando, assim, a eficácia do nanossistema. / São Cristóvão, SE

Orientador: Taís Maria Bauab / Resumo: A candidíase vulvovaginal (CVV) é uma infecção fúngica oportunista que ocasiona relevante problema à saúde da mulher, visto os desagradáveis sintomas desta afecção, somada às dificuldades terapêuticas dos fármacos da prática clínica e ao surgimento de cepas resistentes. Neste sentido, as plantas medicinais associadas a alternativas que melhorem o potencial antifúngico, como o emprego da nanotecnologia, despontam como uma importante fonte no controle e erradicação de infecções fúngicas. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antifúngica do óleo essencial (OE) de Cymbopogon nardus (L.) Rendle, em forma livre e incorporado em microemulsão lipídica (ME+OE) frente cepas ATCC e clínicas de C. albicans, C. glabrata e C. krusei. O OE foi obtido por hidrodestilação. A análise química do OE foi realizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrofotômetro de massas (CG-EM). As microemulsões lípidicas (ME) foram desenvolvidas e um diagrama de fases foi construído. A ME e ME+OE foram caracterizados por dispersão de luz dinâmica, análise do potencial zeta, microscopia de luz polarizada, ensaios reológicos, força mucoadesiva e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A potencialidade antifúngica do OE e ME+OE foi avaliada pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM), concentração fungicida mínima (CFM) por microdiluição, ensaio de interação sorbitol e ergosterol. O ensaio de inibição da formação de hifas de C. albicans em presença de probiótico e p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Vulvovaginal candidiasis (VVC) is an opportunistic fungal infection that causes relevant problem to woman’s health, due to unpleasant symptoms, difficulties of the therapy and the emergence of resistant strains. In this context, the medicinal plants associated to alternatives that improve the antifungal potential, such as the nanotechnology, is an important source in the eradication and control of fungal infections. Thus, the objective of this study was to evaluate the antifungal activity of the essential oil (EO) of Cymbopogon nardus (L.) Rendle, free form and loaded into a lipid microemulsion (ME+EO) against ATCC and clinical strains of C. albicans, C. glabrata and C. krusei. The EO was obtained by hydrodistillation. The chemical analysis of the EO was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The lipid microemulsions (ME) were developed and a phase diagram was constructed. The ME and ME+EO were characterized by scattering, zeta potential, polarized light microscopy, rheological assays, bioadhesiveness and transmission electronic microscopy (TEM). The antifungal activity of the EO and ME+EO were evaluated by determination of minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal fungicidal concentration (MFC) by microdilution, sorbitol and ergosterol assay. The inhibition of C. albicans hyphae formation in presence of probiotic and vaginal pathogen was carried out by transwells® system. Moreover, the coated and clean surfaces were characterized by contact angle... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T16:56:03Z No. of bitstreams: 1 EwertonRichardFernandesTeixeira_TESE.pdf: 2646918 bytes, checksum: fae94bf316b435ad11d85f859ca33bf2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-26T19:18:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EwertonRichardFernandesTeixeira_TESE.pdf: 2646918 bytes, checksum: fae94bf316b435ad11d85f859ca33bf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T19:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EwertonRichardFernandesTeixeira_TESE.pdf: 2646918 bytes, checksum: fae94bf316b435ad11d85f859ca33bf2 (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sistemas microemulsionados a base de óleo de cravo (Syzigium aromaticum L.) foram preparados objetivando-se o preparo de formulados microestruturados. O sistema padrão SMEOCR (microemulsionado de óleo de cravo) apresenta a seguinte composição: valor fixo de tensoativo não iônico (14%), variação da fase óleo (FO, 1% - 3%) e fase aquosa (FA, 83% - 84%). A fase óleo variou em função da origem do óleo de cravo, tais como: óleo de cravo extraído à frio (OCR-F, por maceração), extraído à quente (OCR-Q, via Soxhlet), óleo de cravo comercial (OCR-C) e óleo de cravo (OCR) em mistura com óleo de girassol (OCR-OG). A quantidade mínima de tensoativo necessária para preparar o sistema padrão SMEOCR foi determinada pela concentração de diluição limite (c.d.l) em meio aquoso. A partir da região de microemulsão (Winsor IV) no diagrama de fases ternário, foram obtidos sistemas SMEOCR derivativos (SMEOCR-2C, SMEOCR-2F, SMEOCR-2Q, SMEOCR-2,5F, SMEOCR-2,5Q, SMEOCR-3Q, SMEOCR-3Qa, SMEOCROG-1F e SMEOCROG-1Q) que são diferenciados em função do óleo de cravo utilizado e suas concentrações. As propriedades físico-químicas destes sistemas foram avaliadas via tensão superficial, c.d.l, viscosidade, diâmetro de gotícula, densidade e potencial Zeta. O estudo da tensão superficial mostrou pequenas variações entre os sistemas estudados. No entanto, para o sistema SMEOCR-3Q (3% de OCR-Q), observou-se elevação significante nos valores da tensão superficial, c.d.l (0,0015 g/mL) e diluição limite (27,26 vezes). O sistema com menor concentração de FO apresentou c.d.l (0,0010 g/mL) e diluição limite (49,07 vezes). Para as análises de reologia o resultado foi diretamente proporcional ao aumento da concentração da fase FO, com valor máximo 103,8 cP para o sistema SMEOCR-3Q; os demais sistemas apresentaram valores significativamente inferiores (entre 1,9 cP e 15 cP). A análise comparativa do diâmetro de gotícula mostrou comportamento similar, em que o aumento do percentual da FO provoca elevação no diâmetro de gotícula, com valor máximo 25,61 nm, para o sistema SMEOCR-3Q; os demais sistemas apresentaram valores na faixa 9,55 nm - 16,54 nm. No estudo de densidade, todos os sistemas apresentaram valores semelhantes, independentemente da concentração da fase óleo ou da origem do óleo (OCR-F, OCR-Q, OCR-C e OCROG). De acordo com as caracterizações físico-químicas evidenciou-se que os sistemas contendo menores percentuais do óleo Syzigium aromaticum, independente da origem (OCR-F, OCR-Q, OCR-C ou OCROG), apresentam resultados mais satisfatórios, tais como: baixa tensão superficial e viscosidade, reduzido valor do diâmetro de gotícula e da c.d.l. No entanto, apesar da variação dos óleos utilizados, foram observados comportamentos semelhantes na análise do potencial Zeta. A caracterização fitoquímica dos óleos OCR-F, OCR-Q e OCR-C foi feita via estudo de CG-EM, tendo sido evidenciada variação dos seguintes componentes eugenol (63,75% - 61,36%), β-cariofileno (16,98% - 14,21%) e acetil eugenol (10,61% - 9,54%), em função da origem do óleo. A quantificação do biomarcador eugenol nos sistemas microemulsionados foi realizada via espectroscopia de RAMAN. Para alguns sistemas (SMEOCR-2C, SMEOCR-2F, SMEOCR-2Q, SMEOCR-3Q, SMEOCROG-1Q e SMEOCROG-1F) a eficácia farmacológica foi avaliada em experimentos in vitro antioxidantes (atividade antioxidante total, poder redutor e sequestro de radicais hidroxilas) e na viabilidade de células tronco da polpa dentária (Dental PulpStemCells), bem como em experimento in vivo antinociceptivo. O efeito antinociceptivo dos sistemas SMEOCR-2,5F e SMEOCR-2,5Q foi observado via teste das contorções abdominais induzidas pelo ácido acético. Comparativamente, o sistema SMEOCR-2,5Q apresentou melhor índice de inibição (55,3%), no sistema contendo OCR-F (SMEOCR-2,5F) observou-se 37,9% de inibição. / The aim of this present work consist in the preparation of microemulsion systems based on clove oil (Syzigium aromaticum L.) to be applied on health care as part of biotechnological development of new microstructured products. The clove oil standard formulation (so called SMEOCR) was prepared by using a fixed amount of nonionic surfactant, the oil phase (OF) ranging from 1% to 3% and the aqueous phase varying from 83% to 84%. The oil phase varied according to the origin of the clove oil, such as: clove oil extraction at room temperature (OCR-F) by using maceration procedure, extraction by heating (OCR-Q) by using Soxhlet apparatus as well as a clove oil commercial sample (OCR-C) and OCR admixed with sunflower oil (OCROG).The minimum amount of surfactant required to prepare the SMEOCR standard formulation was determined through limiting dilution concentration (l.d.c) on bidistilled water. From the Winsor IV microemulsion region in the ternary phases diagram, were prepared some SMEOCR derivative systems (SMEOCR-2C, SMEOCR-2F, SMEOCR-2Q, SMEOCR2,5F, SMEOCR-2,5Q, SMEOCR-3Q, SMEOCR-3Qa, SMEOCROG-1F e SMEOCROG1Q) which are differenced by the OCR origin and its applied amount. The microemulsions physicochemical properties were characterized by using surface tension, viscosity, droplet diameter, density and Zeta potential. The surface tension data showed no significant variations among the SMEOCR derivative systems. However, the formulation SMEOCR-3Q (3% of OCR-Q) showed significant elevation in the values of surface tension, its l.d.c was 0.0015 g/mL and the maximum number of dilutions was 27.26. Meanwhile, formulations with lower amount of the OF, sowed 0.0010 g/mL of limiting dilution concentration and 49.07 of maximum number of dilutions was. Proportional to the OF increased concentration it was observed 103.8 cP as maximum value for SMEOCR-3Q formulation containing 3% of OCR-Q, and for the other SMEOCR derivative systems lowest data were evidenced ranging from 1.9 cP to 15 cP. Comparatively, the droplet analyses showed similar behavior with maximum value 25.61 nm, for the SMEOCR-3Q formulation, and data ranging from 9,55 nm to 16,54 nm for the other systems with lowest OF content. In the other hand, for all tested systems similar values were observed in the analyses of Zeta potential which varying only in the third decimal order. According to the physicochemical characterizations, it was observed that, regardless of the oil origin the formulations containing lower OF concentrations present the more satisfactory results, such as: low surface tension and viscosity, reduced droplet diameter value as well as l.d.c content. The phytochemical characterization of the used clove oils was done via CG-MS analyses and results showed variation in the content of the following components: eugenol (63.75% - 61.36%), β-caryophyllene (16.98% - 14.21%) and acetyl eugenol (10.61% - 9.54%), been in accordance with the oil origin. Quantification of the biomarker eugenol in the SMEOCR microemulsion systems was performed via RAMAN spectroscopy. The pharmacological efficacy of the SMEOCR-2C, SMEOCR-3Q, SMEOCR-3Qa and SMEOCR-2F systems was evaluated by using in vitro experiments such as antioxidant tests (total antioxidant activity, reducing power and sequestration of hydroxyl radicals) and by the viability of dental pulp stem cells (Dental PulpStemCells), and also by applying an in vivo experiment for analgesic effect evaluation. The analgesic effect via essays of abdominal contortions induced by acetic acid, showed the antinociceptive activity of SMEOCR-2,5Q (55,3%) and SMEOCR-2,5F (37,9%).

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao ANA CRISTINA RIBEIRO FREITAS.pdf: 1794956 bytes, checksum: b673e072d214c0950503c73479be5486 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / The metal corrosion manifests itself in different ways, however, the environment in which it occurs most often is aqueous. In between the mechanism of electrochemical corrosion is essentially. Considering that microemulsions containing pure Biodiesel and mixtures thereof, the water-in-oil (W/O) or oil in water (O/W), have higher electrical conductivity and lower viscosity, it may be possible to obtain electrochemical data of these systems. Thus, the paper aims to study the corrosion resistance of carbon steel in the presence of three micromeulsionados systems (EMS's) rightly C / T = 2, containing CTAB as surfactant, ethanol, isopropanol and butanol as co-surfactant, Biodiesel as Babaçu oil phase and water as the aqueous phase. The corrosion of steel was conducted by electrochemical tests of the open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy and polarization. The electrochemical results generated data and information which have allowed the objectives proposed for this work. Regarding immersion times, the surface of 1020 carbon steel showed better corrosion protection behaviors when the microemulsion system containing butanol / CTAB was used as expressed results from the experiments of electrochemical impedance spectroscopy, This good performance of corrosion protection can be attributed to surface passivation of 1020 carbon steel due to the formation of a film, ensuring a good resistance to corrosion of carbon steel. / A corrosão de metais normalmente manifesta-se na interface entre o metal e o meio corrosivo produzindo a degradação e perda de algumas propriedades físico-químicas e mecânicas do material metálico. Esta ação corrosiva pode ser provocada por diversos meios, entre eles: atmosfera, líquidos, meios orgânicos etc. Em meio aquoso o mecanismo da corrosão é essencialmente eletroquímico. Nesse meio o mecanismo da corrosão é essencialmente eletroquímico. Considerando-se que microemulsões contendo o Biodiesel puro e suas misturas, do tipo água em óleo (A/O) ou óleo em água (O/A), apresentam maior condutividade elétrica e menor viscosidade, pode ser possível obter dados eletroquímicos destes sistemas. Desta forma, o trabalho tem como objetivo estudar a resistência a corrosão do aço carbono na presença de três sistemas micromeulsionados (SME s), com razão Cotensoativo/Tensoativo (C/T) = 2, contendo o tensoativo brometo de cetiltrimetilamônio CTAB, etanol, isopropanol e o butanol como cotensoativos e o Biodiesel de Babaçu como fase oleosa e a água como fase aquosa. A corrosão do aço foi conduzida através de ensaios eletroquímicos de potencial de circuito aberto, impedância eletroquímica e polarização. Os resultados eletroquímicos obtidos geraram dados e informações que permitiram chegar aos objetivos propostos por este trabalho. Em relação aos tempos de imersão, a superfície do aço carbono 1020 apresentou melhores comportamentos de proteção à corrosão quando foi utilizado o sistema microemulsionado contendo Butanol/CTAB, conforme resultados expressos através dos experimentos de espectroscopia de impedância eletroquímica. O bom comportamento de proteção à corrosão pode ser atribuído à passivação da superfície do aço carbono 1020 que devido à formação de um filme, maximiza a resistência à corrosão do aço carbono.

Ao utilizar uma microemulsão lipídica artificial rica em colesterol (LDE), como transportador de fármacos antineoplásicos, é possível aumentar a dose administrada com redução dos efeitos tóxicos. Quando injetada na circulação, a LDE liga-se aos receptores da lipoproteína de baixa densidade (rLDL). Grande parte das células neoplásicas apresenta aumento da expressão dos rLDL, permitindo aumento da concentração da LDE e do fármaco nestes tecidos. Recentemente, o quimioterápico etoposídeo foi associado à LDE através de uma modificação em sua estrutura, sem alterar o efeito citotóxico do fármaco e sendo captado via rLDL. Neste estudo, deu-se continuidade a esta linha, realizando os estudos pré-clínicos, em camundongos, da associação LDE-oleato de etoposídeo. Foram realizados estudos de toxicidade crônica e toxicidade aguda, tendo sido determinadas as doses máximas toleradas (DMT) e doses letais (DL) da LDE-oleato de etoposídeo em comparação com o fármaco comercial. A DMT para a formulação LDE-oleato de etoposídeo é oito vezes maior do que a encontrada para o etoposídeo comercial, enquanto a DL50 é 5,4 vezes menor, o que demonstra uma redução significativa da toxicidade do fármaco após a modificação e associação à LDE. No mesmo modelo animal, foi comparada a eficácia antitumoral das formulações de LDE-oleato de etoposídeo e etoposídeo comercial, através da observação da evolução do crescimento tumoral e porcentagem de sobrevivência. A associação LDE-oleato de etoposídeo mostrou-se mais efetiva em retardar o crescimento tumoral, assim como promoveu aumento da taxa de sobrevida quando, comparado ao etoposídeo comercial. Dessa forma, a associação LDE-oleato de etoposídeo aumentou o índice terapêutico do fármaco. / When using a cholesterol-rich microemulsion (LDE), as an antineoplastic drug transporter, it is possible to increase the administered dose and reduce its side effects. When injected in the circulation, LDE binds to the low density lipoprotein receptors (LDLr). Most of the neoplastics cells has LDLr overexpressed, what leads to LDE and drug concentration in these tissues. Recently, the etoposide was associated to LDE through a modification in its structure, without changing the drug cytotoxic effect and being uptaken by rLDL. This study follows up the LDE-etoposide oleate development, through in mice pre-clinical studies. Chronic toxicity and acute toxicity studies were accomplished to determinate the maximum tolerated doses (MTD) and lethal doses (DL) of LDE-etoposide oleate comparing with the commercial drug. The LDE-etoposide oleate MTD is 8-fold higher than the commercial etoposídeo, while DL50 is 5,4-fold lower, resulting in a significant reduction of the drug toxicity after the modification and association to LDE. In the same animal model, it was compared the antitumoral activity effectiveness of the LDE-etoposide oleate and commercial etoposide, through the observation of the growth tumoral inhibition and survival percentage. The association LDE- etoposide oleate showed to be more effective in inhibit the tumoral growth and promoted increase of the median survival as compared to the commercial etoposide. In conclusion, the association LDE-etoposide oleate increased the therapeutic index of the drug.

Brazil is the country with the greatest biodiversity on the planet and a major producer of food. Tropical fruits, especially natives from Brazil, may contain considerable amounts of carotenoids that have antioxidant, anti-inflammatory, provitamin A and anticancer actions, such as β-carotene and lycopene. The food structure design concept aims to manipulate the food matrix for specific purposes, e.g. the preservation and manipulation of carotenoid bioaccessibility. The aim of this thesis was to explore tropical fruits, native and exotic from Brazil in the development of delivery systems for carotenoids. A screening step was carried out with 11 fruits, among which 2 were selected, the pitanga (Eugenia uniflora) and buriti (Mauritia flexuosa) fruits that were used for the production of microemulsions. At the screening were evaluated the proximate composition, fiber contents, carotenoid profiles and bioacessibilities. The nutritional value demonstrated that these fruits have high potential as raw-materials for healthy products due to their high fiber, minerals and carotenoid contents in addition to low energy value. Analysis by HPLC-DAD allowed the identification of 14 carotenoids in the 11 fruits studied for the screening. Results demonstrated the superiority of the bioaccessibility of xanthophylls (ranging 10 % - 52 %) in relation to carotenes, and the low bioaccessibility of lycopene from pitanga (1.1 %) and average bioaccessibility of β-carotene from buriti (26 %). Pitanga and buriti had their carotenoid profiles analyzed and monitored throughout an in vitro simulation of the digestion coupled with caco-2 cell cultures. Although xanthophylls are more bioaccessible, the intestinal ephitelium absorb preferentially the provitamin A carotenoids, such β-carotene and β-criptoxanthin. In order to produce these microemulsions, high-speed homogenization (HSH) and ultrasound (US) were studied in combination with the use of surfactants (Whey Protein Isolate and Tween 80), and addition of corn oil as carotenoid carrier. The experiments have shown that the interaction of US and HSH is capable to break cell walls and release carotenoids with higher efficiency. Optical and fluorescence microscopy, as well as carotenoid analysis demonstrated that it was possible to manipulate the food matrix structure releasing the carotenoids from the plant cells and encapsulating them inside the oil droplets, what increased their retention after processing. The microemulsion were affected by time of processing and by surfactant related to their rheology, final structure, stability of emulsion and carotenoid stability to processing. Finally, a dynamic gastrointestinal system was used to compare the behavior of carotenoids from whole fruit pulps and selected microemulsions (2% Tween 80, 5% corn oil, processed by HSH-US 4 min -4 min). The results demonstrated that it was possible to increase the stability to digestion and bioaccessibility of total carotenoids, lycopene and β-carotene from the microemulsions. / O Brasil é o país detentor da maior biodiversidade do planeta e um grande produtor de alimentos. Frutas tropicais, em especial as nativas brasileiras, podem conter quantidades consideráveis de carotenoides que possuem ação antioxidante, anti-inflamatória, provitamina A e anticâncer, como β-caroteno e licopeno. O desenho estrutural dos alimentos (food structure design), visa manipular a matriz alimentar com fins específicos, por exemplo, a preservação e manipulação da bioacessibilidade de carotenoides. Na presente tese buscou-se explorar frutas brasileiras não-convencionais no desenvolvimento de sistemas de entrega de carotenoides. Foi realizada uma etapa de triagem com 11 frutas, dentre as quais, 2 foram selecionadas, a pitanga (Eugenia uniflora) e o buriti (Mauritia flexuosa), e utilizadas na produção de microemulsões. Nesta triagem foram avaliadas a composição centesimal, o teor de fibras, o perfil de carotenoides e a bioacessibilidade destes carotenoides. O valor nutricional das frutas demonstrou seu potencial para utilização em produtos saudáveis, devido a seus teores eleveados de fibras, minerais e carotenoides além do baixo teor calórico. A análise por HPLC-DAD permitiu identificar até 14 carotenoides nas amostras das 11 frutas estudadas na triagem. O estudo da bioacessibilidade dos carotenoides das 11 frutas demonstrou principalmente a superioridade da bioacessibilidade de xantofilas (variando de 10 a 52 %) em relação aos carotenos, e portanto a baixa bioacessibilidade de licopeno da pitanga (1,1%) e média bioacessibilidade de β-caroteno do buriti (26%). Pitanga e buriti tiveram o perfil de carotenoides detalhadamente acompanhados através da simulação in vitro da digestão associada à absorção intestinal por culturas de células Caco-2. Neste estudo, observou-se que embora as xantofillas sejam mais bioacessíveis, o tecido epitelial do intestino absorve preferencialmente carotenoides provitaminicos A, como o β-caroteno e a β-criptoxantina. Para produzir as microemulsões foram estudados processamentos (homogeneização de alta-velocidade - HSH e ultrassom - US) em combinação com uso de surfactantes (Whey Protein Isolate e Tween 80) e adição de óleo de milho como carreador dos carotenoides. Os experimentos mostraram que a interação entre US e HSH é capaz de romper as paredes celulares e liberarem os carotenoides com maior eficiência. Ficou demonstrado através de microscopia ótica e de fluorescência, tanto quanto pela análise de carotenoides, que foi possível manipular estruturalmente a matriz alimentar liberando os carotenoides de dentro das células vegetais e encapsulando-os dentro das gotículas de óleo, além de aumentar sua retenção após o processamento. As microemulsões obtidas sofreram efeito do tempo de processamento e do surfactante em relação à reologia, estrutura final da matriz, estabilidade ao armazenamento e estabilidade dos carotenoides ao processo. Por fim, foi utilizado um sistema dinâmico de simulação da digestão gastrointestinal para comparar o comportamento dos carotenoides oriundos das polpas integrais das frutas e das microemulsões selecionadas (Tween 80 a 2%, óleo de milho a 5% e processado por HSH-US 4 min-4 min). Os resultados demonstraram que foi possível aumentar a estabilidade à digestão e a bioacessibilidade dos carotenoides totais, do licopeno e do β-caroteno.

Ao utilizar uma microemulsão lipídica artificial rica em colesterol (LDE), como transportador de fármacos antineoplásicos, é possível aumentar a dose administrada com redução dos efeitos tóxicos. Quando injetada na circulação, a LDE liga-se aos receptores da lipoproteína de baixa densidade (rLDL). Grande parte das células neoplásicas apresenta aumento da expressão dos rLDL, permitindo aumento da concentração da LDE e do fármaco nestes tecidos. Recentemente, o quimioterápico etoposídeo foi associado à LDE através de uma modificação em sua estrutura, sem alterar o efeito citotóxico do fármaco e sendo captado via rLDL. Neste estudo, deu-se continuidade a esta linha, realizando os estudos pré-clínicos, em camundongos, da associação LDE-oleato de etoposídeo. Foram realizados estudos de toxicidade crônica e toxicidade aguda, tendo sido determinadas as doses máximas toleradas (DMT) e doses letais (DL) da LDE-oleato de etoposídeo em comparação com o fármaco comercial. A DMT para a formulação LDE-oleato de etoposídeo é oito vezes maior do que a encontrada para o etoposídeo comercial, enquanto a DL50 é 5,4 vezes menor, o que demonstra uma redução significativa da toxicidade do fármaco após a modificação e associação à LDE. No mesmo modelo animal, foi comparada a eficácia antitumoral das formulações de LDE-oleato de etoposídeo e etoposídeo comercial, através da observação da evolução do crescimento tumoral e porcentagem de sobrevivência. A associação LDE-oleato de etoposídeo mostrou-se mais efetiva em retardar o crescimento tumoral, assim como promoveu aumento da taxa de sobrevida quando, comparado ao etoposídeo comercial. Dessa forma, a associação LDE-oleato de etoposídeo aumentou o índice terapêutico do fármaco. / When using a cholesterol-rich microemulsion (LDE), as an antineoplastic drug transporter, it is possible to increase the administered dose and reduce its side effects. When injected in the circulation, LDE binds to the low density lipoprotein receptors (LDLr). Most of the neoplastics cells has LDLr overexpressed, what leads to LDE and drug concentration in these tissues. Recently, the etoposide was associated to LDE through a modification in its structure, without changing the drug cytotoxic effect and being uptaken by rLDL. This study follows up the LDE-etoposide oleate development, through in mice pre-clinical studies. Chronic toxicity and acute toxicity studies were accomplished to determinate the maximum tolerated doses (MTD) and lethal doses (DL) of LDE-etoposide oleate comparing with the commercial drug. The LDE-etoposide oleate MTD is 8-fold higher than the commercial etoposídeo, while DL50 is 5,4-fold lower, resulting in a significant reduction of the drug toxicity after the modification and association to LDE. In the same animal model, it was compared the antitumoral activity effectiveness of the LDE-etoposide oleate and commercial etoposide, through the observation of the growth tumoral inhibition and survival percentage. The association LDE- etoposide oleate showed to be more effective in inhibit the tumoral growth and promoted increase of the median survival as compared to the commercial etoposide. In conclusion, the association LDE-etoposide oleate increased the therapeutic index of the drug.

Brazil is the country with the greatest biodiversity on the planet and a major producer of food. Tropical fruits, especially natives from Brazil, may contain considerable amounts of carotenoids that have antioxidant, anti-inflammatory, provitamin A and anticancer actions, such as β-carotene and lycopene. The food structure design concept aims to manipulate the food matrix for specific purposes, e.g. the preservation and manipulation of carotenoid bioaccessibility. The aim of this thesis was to explore tropical fruits, native and exotic from Brazil in the development of delivery systems for carotenoids. A screening step was carried out with 11 fruits, among which 2 were selected, the pitanga (Eugenia uniflora) and buriti (Mauritia flexuosa) fruits that were used for the production of microemulsions. At the screening were evaluated the proximate composition, fiber contents, carotenoid profiles and bioacessibilities. The nutritional value demonstrated that these fruits have high potential as raw-materials for healthy products due to their high fiber, minerals and carotenoid contents in addition to low energy value. Analysis by HPLC-DAD allowed the identification of 14 carotenoids in the 11 fruits studied for the screening. Results demonstrated the superiority of the bioaccessibility of xanthophylls (ranging 10 % - 52 %) in relation to carotenes, and the low bioaccessibility of lycopene from pitanga (1.1 %) and average bioaccessibility of β-carotene from buriti (26 %). Pitanga and buriti had their carotenoid profiles analyzed and monitored throughout an in vitro simulation of the digestion coupled with caco-2 cell cultures. Although xanthophylls are more bioaccessible, the intestinal ephitelium absorb preferentially the provitamin A carotenoids, such β-carotene and β-criptoxanthin. In order to produce these microemulsions, high-speed homogenization (HSH) and ultrasound (US) were studied in combination with the use of surfactants (Whey Protein Isolate and Tween 80), and addition of corn oil as carotenoid carrier. The experiments have shown that the interaction of US and HSH is capable to break cell walls and release carotenoids with higher efficiency. Optical and fluorescence microscopy, as well as carotenoid analysis demonstrated that it was possible to manipulate the food matrix structure releasing the carotenoids from the plant cells and encapsulating them inside the oil droplets, what increased their retention after processing. The microemulsion were affected by time of processing and by surfactant related to their rheology, final structure, stability of emulsion and carotenoid stability to processing. Finally, a dynamic gastrointestinal system was used to compare the behavior of carotenoids from whole fruit pulps and selected microemulsions (2% Tween 80, 5% corn oil, processed by HSH-US 4 min -4 min). The results demonstrated that it was possible to increase the stability to digestion and bioaccessibility of total carotenoids, lycopene and β-carotene from the microemulsions. / O Brasil é o país detentor da maior biodiversidade do planeta e um grande produtor de alimentos. Frutas tropicais, em especial as nativas brasileiras, podem conter quantidades consideráveis de carotenoides que possuem ação antioxidante, anti-inflamatória, provitamina A e anticâncer, como β-caroteno e licopeno. O desenho estrutural dos alimentos (food structure design), visa manipular a matriz alimentar com fins específicos, por exemplo, a preservação e manipulação da bioacessibilidade de carotenoides. Na presente tese buscou-se explorar frutas brasileiras não-convencionais no desenvolvimento de sistemas de entrega de carotenoides. Foi realizada uma etapa de triagem com 11 frutas, dentre as quais, 2 foram selecionadas, a pitanga (Eugenia uniflora) e o buriti (Mauritia flexuosa), e utilizadas na produção de microemulsões. Nesta triagem foram avaliadas a composição centesimal, o teor de fibras, o perfil de carotenoides e a bioacessibilidade destes carotenoides. O valor nutricional das frutas demonstrou seu potencial para utilização em produtos saudáveis, devido a seus teores eleveados de fibras, minerais e carotenoides além do baixo teor calórico. A análise por HPLC-DAD permitiu identificar até 14 carotenoides nas amostras das 11 frutas estudadas na triagem. O estudo da bioacessibilidade dos carotenoides das 11 frutas demonstrou principalmente a superioridade da bioacessibilidade de xantofilas (variando de 10 a 52 %) em relação aos carotenos, e portanto a baixa bioacessibilidade de licopeno da pitanga (1,1%) e média bioacessibilidade de β-caroteno do buriti (26%). Pitanga e buriti tiveram o perfil de carotenoides detalhadamente acompanhados através da simulação in vitro da digestão associada à absorção intestinal por culturas de células Caco-2. Neste estudo, observou-se que embora as xantofillas sejam mais bioacessíveis, o tecido epitelial do intestino absorve preferencialmente carotenoides provitaminicos A, como o β-caroteno e a β-criptoxantina. Para produzir as microemulsões foram estudados processamentos (homogeneização de alta-velocidade - HSH e ultrassom - US) em combinação com uso de surfactantes (Whey Protein Isolate e Tween 80) e adição de óleo de milho como carreador dos carotenoides. Os experimentos mostraram que a interação entre US e HSH é capaz de romper as paredes celulares e liberarem os carotenoides com maior eficiência. Ficou demonstrado através de microscopia ótica e de fluorescência, tanto quanto pela análise de carotenoides, que foi possível manipular estruturalmente a matriz alimentar liberando os carotenoides de dentro das células vegetais e encapsulando-os dentro das gotículas de óleo, além de aumentar sua retenção após o processamento. As microemulsões obtidas sofreram efeito do tempo de processamento e do surfactante em relação à reologia, estrutura final da matriz, estabilidade ao armazenamento e estabilidade dos carotenoides ao processo. Por fim, foi utilizado um sistema dinâmico de simulação da digestão gastrointestinal para comparar o comportamento dos carotenoides oriundos das polpas integrais das frutas e das microemulsões selecionadas (Tween 80 a 2%, óleo de milho a 5% e processado por HSH-US 4 min-4 min). Os resultados demonstraram que foi possível aumentar a estabilidade à digestão e a bioacessibilidade dos carotenoides totais, do licopeno e do β-caroteno.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Liquid crystalline precursors are surfactant systems that can contain active substances as Citrus sinensis essential oil (CSEO) with exhibits biological activity against Aedes aegypti (Ae. aegypti) larvae. These systems can undergo into phase transition in aqueous solution and become more structured aggregates. Thereby, the aim of this work was to obtain and characterize nanostructured systems through water/ oil stabilized by polyoxypropylene (5) polyoxyethylene (20) cetyl ether (procetyl AWS®, PPG-5 CETETH-20) surfactant to obtain a system that in contact with aqueous fluids becomes a high viscosity liquid crystal mesophase with potential application on Ae. aegypti larvicidal control. First, the phase diagram was constructed in order to obtain the systems, composed by water, PPG-5 CETETH-20: oleic acid (OA) 1:1 and 2:1 and CSEO. There was performed critical micelle determination of PPG-5 CETETH-20, PPG-5 CETETH-20: OA 1:1 and 2:1. The systems were evaluated by polarized light microscopy (PLM), small angle X-ray scattering (SAXS), rheology and lethal concentration evaluation against Ae. aegypti larvae. PPG-5 CETETH-20 has shown CMC= 0,2 g/ L, PPG-5 CETETH-20: OA 1:1 CMC= 0,077 g/ L and 2:1 CMC= 0,0578 g/ L, indicating that there is a synergism between the surfactant and cosurfactant for lowering the surface tension. In the phase diagram 2:1, there were observed four regions: liquid crystal (LC), emulsion, microemulsion (ME) and phase separation, however in the 1:1 phase diagram, the LC region wasn t observed. The microscopy distinguished isotropic systems like MEs from anisotropic as lamellae and hexagonal LCs. SAXS measurements confirmed PLM structures, with broad bands of low intensity for MEs (all samples from 1:1 and six samples from 2:1), phase transition and for lamellar LC structure, the positions of the peaks should obey the relationship 1:2:3 and 1:√3:√4 for hexagonal. The rheological analysis showed that ME and phase transitions ME-LC presents Newtonian behavior, while LC presents non-newtonian behavior and the increase of aqueous phase increases the LC elasticity modulus. The larvicidal activity the samples A3 (15% A/ 5% OECS/ 80% PPG-5 CETETH-20: AO) and A4 (20% A/ 5% OECS/ 75% PPG-5 CETETH-20: AO) of diagram 2:1 exhibited LC50 6,55 ppm and 5,93 pm, respectively, indicating that these systems microstructure has improved the oil solubility in aqueous medium. Thereby, it can be concluded that there were obtained liquid crystalline precursors with a potential use against Ae. aegypti larvae. / Precursores de fase líquido-cristalina são sistemas estabilizados por tensoativos que podem conter substancias ativas como o óleo essencial de Citrus sinensis (OECS), apresenta atividade contra as larvas do Aedes aegypti (Ae. aegypti). Esses sistemas podem sofrer transição de fase em contato com meio aquoso e se transformar em agregados mais estruturados. Desse modo, o objetivo do trabalho foi obter e caracterizar sistemas nanoestruturados a partir da utilização de água/óleo estabilizados por tensoativo do tipo álcool graxo etoxilado e propoxilado (procetyl AWS®, PPG-5 CETETH-20) visando obter um sistema que, em contato com fluidos aquosos, se converta numa mesofase líquido-cristalina de alta viscosidade, com potencial aplicação no controle larvicida do Aedes aegypti. Primeiramente, os sistemas foram obtidos através da construção do diagrama de fases composto por água (A), PPG-5 CETETH-20: ácido oléico (AO) nas proporções 1:1 e 2:1 e OECS. Foi realizada a determinação da concentração micelar crítica (CMC) do PPG-5 CETETH-20 e das misturas PPG-5 CETETH-20: AO 1:1 e 2:1. Os sistemas escolhidos foram analisados através das técnicas de microscopia de luz polarizada (MLP), espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), análise reológica, e avaliação da concentração letal média (CL50) frente a larvas do Ae. aegypti. O PPG-5 CETETH-20 exibiu CMC= 0,2 g/ L, PPG-5 CETETH-20:AO 1:1 CMC= 0,077 g/ L e 2:1 CMC= 0,0578 g/ L, indicando que existe um sinergismo entre o tensoativo e o cotensoativo para baixar a tensão superficial. Foram observadas quatro regiões distintas no diagrama 2:1, cristal líquido (CL), emulsão, microemulsão (ME) e separação de fases, sendo que no diagrama 1:1 não foi observada região de cristal líquido. Através das micrografias obtidas por MLP, foi possível diferenciar os sistemas isotrópicos, como MEs dos anisotrópicos, como CLs lamelares e hexagonais. As medidas de SAXS confirmaram as estruturas visualizadas por MLP, exibindo picos largos e de baixa intensidade para MEs (todas do diagrama 1:1 e seis amostras no diagrama 2:1), transição de fase e razão entre os picos de CL lamelar de 1:2:3 e 1:√3:√4 para o hexagonal. O estudo das propriedades reológicas demonstrou que os sistemas MEs e transição de fase são newtonianos e os CLs são não-newtonianos e que o aumento da fase aquosa aumenta o componente elástico dos CL. Para a atividade larvicida, as amostras A3 (15% A/ 5% OECS/ 80% PPG-5 CETETH-20: AO) e A4 (20% A/ 5% OECS/ 75% PPG-5 CETETH-20: AO) do diagrama 2:1 demonstraram CL50 6,55 ppm e 5,93 ppm, respectivamente, indicando que a microestrutura presente nesses sistemas corroborou para o aumento da solubilidade do óleo em meio aquoso. Desse modo, pode-se concluir que foram obtidos precursores de fase líquido-cristalina com potencial uso contra as larvas de Ae. aegypti.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Gomes Souza.pdf: 860880 bytes, checksum: 5c5b771771f0b473b0b9d87f7b7f456b (MD5) Previous issue date: 2010-10-29 / Topotecan (TPT), hydrophilic semisynthetic analogue of camptothecin, is a topoisomerase I inhibitor anticancer agent. Encapsulation of TPT in nanocarriers can protect him from inactivation on plasmatic pH and P-glycoprotein (P-gp) mediated resistance. In this study, solid lipid nanoparticles (SLN) were produced by three different methods: cold high pressure homogenization (CHPH), double emulsion prepare (DEMP) and microemulsion dilution (MMD). Derivative systems from NLS, nanostructured lipid carriers (NLC) were produced only by MMD. Temperature proved to be a limiting factor in producing nanoparticles loaded TPT and must be strictly controlled. Nanoparticles produced by MMD (SLN and NLC) presented best encapsulation efficiency, drug loading and particle size distribution. These particles presented 150 nm average diameter, 0.2 PdI and -45 mV average zeta potential. Despite the hydrophilic drugs encapsulation to be a hard work, lipid nanoparticles loaded TPT presented 6% drug loading and an encapsulation efficiency biggest then 95%. Encapsulation of TPT in lipid nanoparticles sustained drug release by 12 hours and protected the drug from degradation at pH 7,4 at 37°C. Drug nanoencapsulation also increased his citotoxicity on K562 leucemic cells at 2 and 24 hours. There weren t differences between NLC and SLN on release, citotoxicity and stability studies. Threalose was an efficient cryoprotector on lyophilization of SLN and NLC loaded TPT. Lyophilizates NLC and SLN with 15% of threalose stayed stable almost for 30 days. Nanostructured lipid carriers with high topotecan chloridrate loading obtained in this work presented potential to improve clinical efficacy associated with parenteral administration of this important citotoxic drug. / O cloridrato de topotecano (TPT), derivado semi-sintético hidrofílico da camptotecina, é um fármaco antineoplásico inibidor da topoisomerase I. A encapsulação do TPT em nanocarreadores pode protegê-lo da inativação no pH plasmático, além de contornar o problema da resistência celular mediada pela glicoproteína-P (P-gp). No presente trabalho foram produzidas nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo TPT por três técnicas diferentes: homogeneização sob alta pressão a frio (HAPF), preparo de emulsão múltipla (PEMM) e diluição de microemulsão (DMM). Sistemas derivados das NLS, os carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) foram produzidos apenas por DMM. A temperatura mostrou-se como fator limitante na produção de nanopartículas contendo TPT, devendo ser rigorosamente controlada. As nanopartículas (NLS e CLN) produzidas por DMM apresentaram melhor eficiência de encapsulação (EE%), distribuição de tamanho de partícula e carga de fármaco. Essas nanopartículas apresentaram tamanho médio em torno de 150 nm, PdI 0,2 e potencial zeta médio de -45 mV. Apesar da encapsulação de fármacos hidrofílicos em matrizes lipídicas ser tarefa difícil, as nanopartículas lipídicas contendo TPT apresentaram carga de fármaco em torno de 6% com EE% maior que 95%. A encapsulação do TPT em nanopartículas lipídicas prolongou sua liberação por 12 horas e protegeu o fármaco da degradação em pH 7,4 a 37°C. A nanoencapsulação do TPT também aumentou sua citotoxicidade em células leucêmicas K562 nos períodos de 2 e 24 horas. Não houve diferenças entre os CLN e as NLS nos estudos de liberação, citotoxicidade e estabilidade. A trealose foi um crioprotetor eficaz na liofilização dos CLN e das NLS contendo TPT. As NLS e os CLN liofilizados com 15% de trealose permaneceram estáveis por pelo menos 30 dias. Os carreadores lipídicos nanoestruturados e as nanopartículas lipídicas sólidas contendo topotecano obtidos no presente trabalho apresentam potencial para melhorar a resposta clínica associada à administração parenteral deste importante fármaco citotóxico.