A Chamomilla recutita L. é uma das plantas medicinais mais cultivadas no Brasil e no mundo. Os extratos da C. recutita são de interesse para as indústrias farmacêuticas e cosméticas, visto que estes apresentam atividades anti-inflamatória, antioxidante e adstringente. A ação terapêutica do extrato pode ser mais pronunciada que a ação terapêutica de um de seus ativos isolados. No entanto, a incorporação de um extrato em uma formulação pode ser difícil devido à baixa estabilidade dos extratos, bem como à possibilidade de gerarem instabilidade das formulações. Microencapsulando o extrato com um carreador é possível aumentar estabilidade do extrato quanto evitar instabilidade na formulação. Além disso, a microencapsulação é capaz de fornecer outras vantagens, como uma liberação controlada. Dois processos foram estudados como alternativas para a microencapsulação do óleo essencial e do extrato hidroalcoólico da C. recutita usando quitosana como carreador: o spray drying e o spray freeze drying. Planejamentos fatorais foram utilizados para determinar os fatores que mais influenciaram no diâmetro médio das micropartículas, eficiência de encapsulação e teor dos marcadores e rendimento do processo. A apigenina e a apigenina-7-glicosídeo foram usadas como marcadores do extrato hidroalcoólico e o óxido de bisabolol A foi usado como marcador do óleo essencial. Os processos de spray drying e spray freeze drying dos dois extratos foram otimizados e as micropartículas resultantes foram caracterizadas com relação ao diâmetro médio, rendimento do processo, teor e eficiência de encapsulação dos marcadores, atividade antioxidante in vitro, densidade, índice de Carr, fator de Hausner, umidade, morfologia, perfil de liberação n vitro e estabilidade. Os resultados mostraram que o processo de spray drying apresentou os melhores resultados para eficiência de encapsulação, com valores de aproximadamente 98%, 95% e 80% para apigenina, apigenina-7-glicosídeo e óxido de bisabolol A, respectivamente. As eficiências de encapsulação obtidas no processo de spray freeze drying foram de aproximadamente 59%, 58% e 38% para os mesmos marcadores, respectivamente. As micropartículas produzidas por spray freeze drying apresentaram formato irregular e poroso, enquanto as produzidas por spray drying apresentaram formato esférico e superfícies mais lisas, sem poros ou fissuras. Ao contrário do que ocorreu com o extrato hidroalcoólico, a perda do marcador do óleo foi elevada no processo de spray drying, com teor final de 35%. Os teores dos marcadores ficaram acima de 80% para o processo de spray freeze drying do óleo e acima de 90% para o extrato hidroalcoólico. As micropartículas produzidas por spray drying do extrato hidroalcoólico e do óleo e por spray freeze drying do extrato hidroalcoólico e do óleo apresentaram diâmetro médio de 5,1 ?m, 5,0 ?m, 31,0 ?m e 96,4 ?m, respectivamente. Ensaios de liberação in vitro mostraram que as micropartículas foram capazes de sustentar a liberação dos respectivos marcadores. Os estudos de permeação in vitro das micropartículas produzidas por spray drying do extrato hidroalcoólico também mostraram que estas foram capazes de sustentar a liberação. A microencapsulação proporcionou em todos os casos um aumento considerável da estabilidade. As micropartículas produzidas por spray drying do extrato hidroalcoólico apresentaram teores de marcadores no mínimo 50% maiores que o extrato puro após 90 dias. O spray freeze drying se mostrou como a melhor alternativa para produção de micropartículas de quitosana contendo o óleo essencial de C. recutita, enquanto o processo de spray drying se mostrou como uma ótima alternativa para microencapsulação do extrato hidroalcoólico da C. recutita. / Chamomilla recutita L. is one of the most cultivated medicinal plants in Brazil and around the world. Its extracts are important to both the pharmaceutical and cosmetics industries due to its therapeutic applications, such as an anti-inflammatory, antioxidant, and astringent. The therapeutic effects of an extract may be more pronounced than those of an isolated active compound. However, the incorporation of an extract in a formulation is difficult due to the low stability of extracts and the potential instabilities they may cause in formulations. Microencapsulating an extract in a carrier is a potential way of increasing the stability of an extract and avoiding instabilities in a formulation. Compound microencapsulation also brings other advantages, such as controlled release rates. Two processes were studied as alternatives to microencapsulating C. recutita essential oil and C. recutita hydroalcoholic extract using chitosan as a carrier: spray drying and spray freeze drying. Factorial designs were used to determine which process factors most influence the mean diameter, encapsulation efficiency and content of the chemical markers, and process yield. Apigenin and apigenin-7-glucoside were used as chemical markers for the hydroalcoholic extract and bisabolol oxide A was used as the chemical marker for the essential oil. The spray drying and spray freeze drying processes for both the oil and hydroalcoholic extract were optimized and the resulting microparticles were further characterized to determine mean diameter, process yield, marker encapsulation efficiency and content, in vitro antioxidant activity, density, Carr index, Hausner factor, water content, morphology, in vitro release profiles and stability. The results showed spray drying had the best encapsulation efficiency results, with about 98%, 95% e 80% of the apigenin, apigenin-7-glucoside and bisabolol oxide A content, respectively, inside the microparticles. The encapsulation efficiencies obtained in the spray freeze drying process were about 59%, 58% e 38% for the same chemical markers, respectively. Microparticles produced by spray freeze drying were irregular and porous, whereas microparticles produced by spray drying were spherical and fairly smooth, without porous or cracks. Contrary to what happened with the hydroalcoholic extract, oil marker content was low for spray dried microparticles, with final content at 35%. Chemical markers contents were above 80% for the oil and above 90% for the hydroalcoholic extract in spray freeze dried microparticles. Spray dried microparticles containing extract and oil and spray freeze dried microparticles containing extract and oil had mean diameter of 5.1 ?m, 5.0 ?m, 31.0 ?m and 96.4 ?m, respectively. In vitro release profiles showed all microparticles were able to sustain their respective marker release rates. In vitro permeation studies of spray dried microparticles containing hydroalcooholic extract also showed sustained release rates for the corresponding markers. Microencapsulation also provided considerable increase in C. recutita hydroalcoholic extract stability and C. recutita essential oil stability. After 90 days spray dried microparticles containing hydroalcoholic extract presented marker content 50% higher than the pure hydroalcoholic extract. Spray freeze drying was the best alternative to produce chitosan microparticles containing C. recutita essential oil, while spray drying was shown to be an excellent way to microencapsulate C. recutita hydroalcoholic extract in chitosan.

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

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.

O melhoramento das propriedades de dissolução de produtos farmacêuticos é extremamente importante, visto que houve um aumento de fármacos de baixa solubilidade disponibilizados no mercado farmacêutico nos últimos tempos. Várias técnicas têm sido utilizadas para melhorar as propriedades de dissolução destes fármacos como a cominuição, o uso de surfactantes e o preparo de dispersões sólidas. A preparação de dispersões sólidas é um método útil para dispersar moléculas de fármaco em uma matriz sólida hidrofílica. A técnica de spray congealing é usada para produção de micropartículas não necessitando de solventes orgânicos ou aquosos. O presente trabalho teve o objetivo de produzir micropartículas de dispersão sólida contendo carbamazepina (CBZ) preparadas por spray congealing e estudar a influência dos parâmetros do processo. A CBZ foi usada como fármaco modelo por apresentar baixa solubilidade e ser o medicamento de primeira escolha no tratamento da epilepsia psicomotora. Inicialmente foram preparadas dispersões sólidas usando como carreador o polioxilglicerídeo (Gelucire® 50/13), e os polietilenoglicóis (PEG 4000 e PEG 6000) nas proporções 1:9, 1:5 e 1:1 (fármaco:carreador), pelo método da fusão e posteriormente submetidas a estudos de solubilidade, onde a dispersão sólida com Gelucire® 50/13 (1:9) mostrou melhor solubilidade em relação a CBZ pura, sendo selecionada para o processo de produção de microparticulados por spray congealing. As micropartículas foram obtidas utilizando um planejamento experimental do tipo Box-Behnken, estudando os seguintes parâmetros: vazão de dispersão, vazão do ar de resfriamento e pressão de atomização num total de 15 experimentos. Os microparticulados foram caracterizados pelos estudos de tamanho de partícula, densidade aparente, densidade compactada, fator de Hausner, índice de Carr, ângulo de repouso, eficiência de encapsulação, atividade de água, solubilidade, teor de umidade e rendimento do processo, sendo todas estas propriedades avaliadas pela técnica de superfície de resposta (ANOVA). A análise estatística demonstrou que o rendimento sofreu influência das três variáveis enquanto que o teor de umidade foi dependente apenas da vazão de dispersão. As demais propriedades não sofreram influência significante dos parâmetros estudados. A dispersão sólida, a mistura física e as micropartículas de CBZ em Gelucire® 50/13 tiveram suas características físico-químicas avaliadas por difração de raios-x, espectroscopia em infravermelho, microscopia de plataforma a quente e análises térmicas (DSC e TG). Os resultados das análises mostraram que não ocorreram interações físico-químicas entre o fármaco e o carreador. No entanto, o processo de preparo da dispersão conduziu uma mudança no estado cristalino da CBZ convertendo parcialmente a forma polimórfica III para uma forma I. Os microparticulados apresentaram fluxo de bom a moderado com bons rendimentos (50-80 %), baixo teor de umidade (< 2%), atividade de água menor que 0,550 e boa eficiência de encapsulação (99,5 a 112 %). O tamanho médio das micropartículas variou de 53,09 a 78,75 µm.e sua morfologia analisada por microscopia eletrônica de varredura mostrou forma esférica, superfície lisa com algumas irregularidades e aparentemente não porosa. A solubilidade da CBZ contida nas micropartículas apresentou um aumento de 2,70 vezes em relação ao fármaco puro. As características do estado sólido das micropartículas foram semelhantes às da dispersão sólida. As micropartículas estudadas conduziram a um aumento na taxa de dissolução in vitro da CBZ comparada a sua respectiva dispersão sólida e a CBZ pura. Portanto, o spray congealing, é um método promissor para ser empregado e desenvolvido na fabricação de micropartículas de fármacos pouco solúveis. / Improvement of dissolution properties of pharmaceutical products is extremely important, especially because the percentage of poor water soluble drugs has increased in the pharmaceutical market lately. Several techniques have been used to improve the dissolution properties of drugs such as grinding, the use of surfactants and preparation of solid dispersions. The preparation of solid dispersions is a useful method for disperse the drug molecules in a hydrophilic solid matrix. The spray congealing technique is used for production of microparticles and do not require organic or aqueous solvents. This work aimed to produce microparticles of solid dispersion prepared by spray congealing and to study the influence of process parameters. Carbamazepine (CBZ) was used as model drug due to its poor solubility and because it is the first choice drug for the treatment of psychomotor epilepsy. Initially solid dispersions were prepared using as carriers polyoxylglyceride (Gelucire® 50/13), and polyethylene glycols (PEG 4000 and PEG 6000) in the proportions 1:9, 1:5 and 1:1 (drug: carrier), applying the hot melt method .Solid dispersion with Gelucire ® 50/13 (1:9) showed better solubility compared to pure CBZ, being selected for the further production of microparticles by spray congealing. The microparticles were obtained using a Box Behnken experimental design, studying the following parameters: flow rate of liquid dispersion, flow rate of cooling air and atomizing pressure for a total of 15 experiments. The microparticles were characterized by studies of particle size, bulk density, compacted density, Hausner factor, Carr index, angle of repose, encapsulation efficiency, water activity, solubility, moisture content and yield of the process. These effects were analyzed by response surface technique (ANOVA). Statistical analysis showed that the yield was influenced by all three variables while the moisture was only dependent on the flow dispersion. The other properties were not significantly influenced by the parameters. The solid dispersion, physical mixture and microparticles of CBZ in Gelucire® 50/13 had their physical and chemical characteristics evaluated by x-ray diffraction, infrared spectroscopy, hot stage microscopy and thermal analysis (DSC and TG). The analysis of the results showed that there were no physical-chemical interactions between the drug and carrier. However, the preparation process of dispersion has led to a change in the crystalline state of CBZ, partially converting the polymorphic form III to the polymorphic form I. The microparticles showed good to moderate flow and good yields (50-80%), low moisture content (<2%), water activity lowerless than 0.550 and good encapsulation efficiency (99.5 to 112%) The average size microparticles ranged from 53.09 to 78.75 m. The morphology was analyzed by scanning electron microscopy and showed spherical shape, smooth surface with minor irregularities and apparently non-porous. The solubility of CBZ in the microparticles showed an increase of 2.70 times the solubility CBZ alone. The characteristics of microparticulated solid dispersions were similar to that of the solid dispersion. The microparticles studied led to an increase in dissolution rate of CBZ in vitro compared to its corresponding solid dispersion and pure CBZ. Therefore, the spray congealing is a promising method to be developed and employed in the manufacture of microparticles of poorly soluble drugs.

Diante da hipótese de que micropartículas poliméricas podem atravessar a barreira epidérmica através da rota transfolicular, e baseado na evidência de que a iontoforese é um método que consegue direcionar a liberação de fármacos para os folículos pilosos, este trabalho teve como objetivo estudar in vitro a permeação cutânea do minoxidil sulfato (MXS), fármaco utilizado no tratamento da alopecia androgênica, tanto em sua forma microencapsulada como não encapsulada utilizando ou não a iontoforese, na tentativa de aumentar, controlar e direcionar a sua liberação tópica para o folículo piloso. O MXS foi primeiramente incorporado em um gel hidrofílico contendo 2,0% (m/m) do ativo e sua permeação e retenção cutânea in vitro verificada com e sem a presença de corrente elétrica durante 6 h, utilizando células de difusão e pele de orelha de porco. A quantidade de MXS retida no EC da pele foi determinada e diferenciada daquela retida nos folículos pilosos utilizando-se a técnica denominada tape stripping diferencial. Foi observado que o fluxo passivo de fármaco através da pele aumentou 150 vezes com aplicação de iontoforese anódica e que o aumento do pH da formulação de 3,5 para 5,5 restringiu 3 vezes essa permeação iontoforética e aumentou a retenção do MXS no EC e folículos pilosos. Estes resultados mostram que a iontoforese do MXS nestas condições é capaz de promover a liberação folicular do fármaco de maneira bastante significativa. Uma série de micropartículas de quitosana contendo MXS foi obtida por spray drying modificando quantidades e proporções de polímero e fármaco. O sistema selecionado para estudo foi obtido a partir de 1,50 g de polímero e 0,75 g de MXS, e apresentou alta eficiência de encapsulação (~82%), diâmetro médio igual a 3,05 µm, morfologia esférica e sem porosidades, e potencial zeta igual a + 5,87 mV. Quando incorporadas a uma formulação hidroalcoólica, essas micropartículas sofreram intumescimento, aumentando 1,5 vezes o seu diâmetro médio, mas não tiveram sua morfologia esférica alterada. Experimentos de liberação in vitro mostraram que as micropartículas obtidas foram capazes de sustentar 3,5 vezes a liberação do MXS. As micropartículas ainda restringiram a permeação passiva do fármaco, reduzindo 2 vezes seu fluxo de permeação e aumentando em 5 vezes a retenção de fármaco na região folicular, apesar das partículas em si não penetrarem a pele após administração passiva. Assim, este sistema foi capaz de promover uma liberação mais sustentada do fármaco, o que deve reduzir o número de aplicações do produto pelo paciente ao longo do dia, e garantiu a entrada de grandes quantidades do fármaco nos folículos pilosos, seu alvo de ação. A iontoforese dessas micropartículas, apesar de também não fazê-las penetrar a pele, conseguiu direcioná-las mais rapidamente para as aberturas foliculares, como mostrou os estudos de microscopia confocal de varredura a laser das micropartículas marcadas. Adicionalmente, a iontoforese aumentou 6 vezes a quantidade de MXS retida nos folículos já nas primeiras 3 h de aplicação, garantindo assim que grandes quantidades do fármaco atingissem seu local de ação mais rapidamente que quando as partículas foram aplicadas passivamente sobre a pele. / Given the hypothesis that polymeric microparticles can penetrate the skin barrier along the transfollicular route, and based on the evidence that iontophoresis is a method that can direct the delivery of drugs to the hair follicles, this work aimed to study the in vitro skin permeation of minoxidil sulfate (MXS), a drug used to treat androgenic alopecia, both in its micro-encapsulated and non-encapsulated form, using or not iontophoresis, in an attempt to increase, control and direct its topical delivery to the hair follicle. The MXS was first incorporated in a hydrophilic gel containing 2.0% (w/w) MXS and its skin permeation and retention was in vitro observed with and without the presence of electric current for 6 h, using diffusion cells and skin of porcine\'s ears. The amount of MXS retained in EC was determined and differentiated from that retained in the hair follicles using the technique called differential tape stripping. It was observed that the passive flux of drug through the skin was increased 150-fold with the application of anodal iontophoresis and, by increasing the pH of the formulation from 3.5 to 5.5, iontophoretic permeation of MXS was 3-fold restricted, whereas it increased its retention in stratum corneum and hair follicles. These results show that iontophoresis of MXS in these conditions can promote the follicular delivery of the drug quite significantly. A series of chitosan microparticles containing MXS was obtained by spray drying, modifying quantities and proportions of polymer and drug. The system selected for study was obtained from 1.50 g of polymer and 0.75 g of MXS, and showed high encapsulation efficiency (~ 82%), mean diameter of 3.05 µm, spherical morphology without porosities, and zeta potential equal to + 5.87 mV. When incorporated into a hydro ethanolic formulation, these microparticles suffered swelling, increasing 1.5 times its diameter, but their spherical morphology was not modified. Permeation experiments showed in vitro that the microparticles obtained were able to sustain 3.5 times the release of MXS. The microparticles also restricted the passive permeation of the drug, reducing 2-fold its permeation flux and increasing by 5-fold the retention of drug in the follicular region, although the microparticles themselves did not penetrate the skin after passive administration. Thus, this system was able to promote a more sustained release of the drug, which must reduce the number of product applications by the patient throughout the day, and ensured the entry of large amounts of drug in hair follicles, their target. Iontophoresis of microparticles, although not making them penetrate the skin either, was able to direct them quickly to the follicular openings, as shown by laser confocal scanning microscopy studies of the labeled microparticles. In addition, iontophoresis increased 6-fold the amount of MXS retained in the follicles within the first 3 h of application, thereby ensuring that large quantities of the drug achieved its site of action more quickly than when the particles were applied passively to the skin.

Os carreadores micro e nanoparticulados como os lipossomos, nanoparticulas polimericas e microparticulas e nanoparticulas lipidicas solidas sao investigadas por suas vantagens em relacao as formulacoes tradicionais, tais como: liberacao sustentada dos ativos, minimizar efeitos colaterais, aumentar estabilidade fisico-quimica das moleculas labeis, diminuir a toxicidade entre outras. As microparticulas lipidicas solidas produzidas neste trabalho sao compostas de cera de abelha e oleo de cafe verde, este oleo e um produto rico em acidos graxos, esterois, di e triterpenos e tocoferois. Para a producao destas microparticulas foi escolhida a tecnica de spray congealing, que e considerada rapida e ambientalmente correta, uma vez que nao utiliza nenhum tipo de solvente. As misturas fundidas contendo concentracoes determinadas de oleo de cafe verde e cera de abelha foram atomizadas numa camara de resfriamento onde houve a solidificacao e formacao das microparticulas. Foi utilizado um planejamento experimental do tipo Box-Behnken, que auxiliou na avaliacao dos resultados obtidos, verificando a influencia das diversas variaveis do processo. As microparticulas foram caracterizadas por analise termica, microscopia de varredura eletronica, tamanho, atividade fotocatalitica, eficiencia de encapsulacao e estabilidade. A avaliacao das microparticulas mostrou que a concentracao do oleo de cafe verde foi a variavel que mais influenciou no processo. Em concentracoes maiores, este oleo aumenta a viscosidade da mistura fundida atomizada, aumentando o tamanho da particula formada e provocando maiores imperfeicoes em sua superficie, o que foi confirmado por um estudo reologico das misturas de cera de abelhas e oleo de cafe verde. Os tamanhos das microparticulas obtidas em diferentes condicoes de spray congealing variaram de 50 a 140 ?Êm, e estao adequadas para que nao ocorra a sua penetracao cutanea. O estudo de atividade fotocatalitica demonstrou que o oleo de cafe verde microencapsulado apresenta propriedades de protecao antioxidante ao oleo de ricino muito maiores do que o oleo puro. A composicao do oleo de cafe verde em relacao ao acido linoleico, palmitico, oleico e estearico, determinada por cromatografia a gas com espectrometria de massa esta de acordo com o encontrado na literatura. As microparticulas formadas a partir de misturas contendo 40% de oleo de cafe verde apresentaram melhor estabilidade e melhor acao na protecao de outras substancias contra a oxidacao. No teste de estabilidade acelerada, usando o acido linoleico como marcador quimico, as perdas corresponderam a 27, 6 e 3% para as microparticulas encapsuladas com 20, 30 e 40% de oleo de cafe verde, respectivamente. No mesmo teste, a perda de acido linoleico foi de 45% para o oleo nao encapsulado. Os resultados demonstram que a microencapsulacao do oleo de cafe verde pode ser uma excelente alternativa para a protecao deste contra a oxidacao e que o processo de spray congealing, bem como a cera de abelhas foram escolhas adequadas para a sua preparacao. / The micro and nanoparticulate carriers such as liposomes, polymeric nanoparticles and solid lipid nanoparticles and microparticles are investigated for their advantages over traditional formulations such as sustained release of the drugs, minimize side effects, increase physical and chemical stability of labile molecules, decrease toxicity among others. The solid lipid microparticles produced in this work are composed of beeswax and green coffee oil, this oil is a product rich in fatty acids, sterols, tocopherols and di and triterpenes. For the generation of microparticles was chosen spray congealing technique, which is considered fast and environmentally friendly, since it does not use any type of solvent. The molten mixtures containing certain concentrations of green coffee oil and beeswax were atomized in a cooling chamber where there was solidification and formation of microparticles. We used an experimental design like Box-Behnken, who assisted in the evaluation of the results, checking the influence of various process variables. The microparticles were characterized by thermal analysis, scanning electron microscopy, size, photocatalytic activity, encapsulation efficiency and stability. The evaluation of the microparticles showed that the green coffee oil concentration was the variable that most influenced the process. At higher concentrations, this oil increases the viscosity of the molten mixture atomized, increasing the size of the particle formed and causing major imperfections on its surface, which was confirmed by a study of the rheological mixture of beeswax and green coffee oil. The sizes of the microparticles obtained at different spray congealing conditions ranged from 50 to 140 ?Ým, and are not suitable for your skin penetration occurs. The study showed that the photocatalytic activity of green coffee oil microencapsulated has properties antioxidant protection to castor oil much higher than the pure oil. The composition of green coffee oil relative to linoleic, palmitic, oleic and stearic acids, determined by gas chromatography with mass spectrometry is consistent with findings in the literature. The microparticles formed from mixtures containing 40% of green coffee oil showed better stability and better action in protecting other substances from oxidation. In accelerated stability test, using linoleic acid as a chemical marker, the losses amounted to 27, 6 and 3% for the microparticles containing 20, 30 and 40% green coffee oil, respectively. In the same test, the loss of linoleic acid was 45% for the unencapsulated oil. The results show that the microencapsulation of green coffee oil can be an excellent alternative for protection against this oxidation and that the spray congealing process, as well as beeswax were appropriate choices for their preparation.

Orientador: Míriam Dupas Hubinger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Consoli_Larissa_M.pdf: 32030703 bytes, checksum: 03d005ea2ebe3bbcf9a246d82a8d00a2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os compostos fenólicos são conhecidos por suas propriedades antioxidantes, mas podem apresentar susceptibilidade a fatores como oxigênio e luz, perdendo estas propriedades. A microencapsulação pode ser uma alternativa para a proteção destes compostos. A técnica de spray chilling apresenta vantagens como custo relativamente baixo e possibilidade de ampliação de escala. Este trabalho teve como objetivo a aplicação da tecnologia spray chilling à microencapsulação de compostos fenólicos, utilizando ácido gálico como composto fenólico modelo. Misturas de óleo de soja (OS) e óleo de soja totalmente hidrogenado (OSTH) (com proporções de 20 a 90 % de OSTH) foram avaliadas como materiais de parede. Os lipídios foram caracterizados quanto à composição em ácidos graxos, comportamento térmico por calorimetria de varredura diferencial (DSC) e isoterma de cristalização. Avaliou-se a capacidade de formação de partículas de cada mistura através da atomização em spray chilling. O ácido gálico (solução aquosa a 6 % g/g e 60 °C) foi disperso nas misturas lipídicas com o emulsificante PGPR (polirricinoleato de poliglicerol) para formação de emulsões, preparadas com 4 % de emulsificante (em relação à massa lipídica) e 4 minutos de agitação a 9.500 rpm. As micropartículas foram produzidas variando-se a proporção OSTH : OS (60:40, 70:30, 80:20 e 90:10) e a razão MP:MR (material de parede e material de recheio ¿ 70:30 e 80:20), com os seguintes parâmetros: diâmetro do bico atomizador de 0,7 mm, vazão do ar de resfriamento e do ar no bico atomizador, de 35.000 L/h e 667 L/h, respectivamente. A vazão de alimentação da emulsão foi de 0,530 L/h. Foram obtidas micropartículas com eficiências de encapsulação variando de 54,14 ± 2,82 (%) até 101,83 ± 6,74 (%). Maiores proporções de OSTH na mistura lipídica e a menor razão MP : MR influenciaram no aumento da eficiência de encapsulação. Os diâmetros médios variaram de 23,91 ± 1,60 µm a 35,98 ± 2,17 µm e apresentarem oscilação pequena em função das variáveis. A morfologia mostrou partículas de forma esférica e superfície lisa, com presença de cristais e alguns aglomerados de partículas menores. Avaliou-se a estabilidade de duas formulações por 28 dias armazenadas a 5 e 25 °C. A estocagem refrigerada conferiu melhores características de liberação do recheio no meio aquoso e evitou a formação de aglomerados de partículas / Abstract: Phenolic compounds are known for their antioxidant properties, but they may exhibit susceptibility to factors such as oxygen and light, which may cause them to lose these properties. Microencapsulation can be an alternative for the protection of these compounds. The spray chilling technique presents advantages such as relatively low cost and the possibility of scaling-up. This work presented aimed the implementation of the spray chilling technique for the microencapsulation of phenolic compounds, using gallic acid as a model phenolic compound. Blends of soybean oil (SO) with fully hydrogenated soybean oil (FHSO) (in proportions from 20 up to 90% of FHSO) were assessed as wall materials. Lipids were characterized for fatty acid composition, thermal behavior by differential scanning calorimetry (DSC) and isothermal crystallization. The particle-forming ability of each blend was evaluated by atomization in spray chilling. Gallic acid (aqueous solution at 6 % wt/wt - 60 °C) was dispersed in the lipid blends with the emulsifier PGPR (polyglycerol polyricinoleate) for forming emulsions, which were prepared with 4 % of emulsifier (relative to mass of lipid) and stirred for 4 minutes at 9500 rpm. Production of microparticles were made varying the proportion FHSO : OS (60:40 , 70:30 , 80:20 and 90:10) and the ratio WM : CM (wall material to core material - 70:30 and 80:20 ), with the following parameters: diameter of the atomizer nozzle 0.7 mm, cooling air flow and atomizing air flow rates were, respectively, 35,000 L/h and 667 L/h. The feed flow rate of the emulsion was 0.530 L/h. Encapsulation efficiencies of microparticles ranged from 54.14 ± 2.82 (%) to 101.83 ± 6.74 (%). Higher proportions of FHSO in the lipid mixture and the smallest ratio WM : CM led to greater encapsulation efficiencies. The average diameters ranged from 23.91 ± 1.60 µm to 35.98 ± 2.17 µm and presented small variation in function of the variables. The morphology showed particles of spherical shape and smooth surface with some crystals and agglomerates of smaller particles. The stability of two formulations was evaluated over 28 days under different storage temperatures (5 and 25 °C). Storage under refrigeration gave the best release characteristics in aqueous media and prevented the formation of particle agglomerates / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T11:21:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnayaFernandez_SilviaCristina_M.pdf: 2061655 bytes, checksum: 298bb14374c8c4e430d6af745191e686 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Apesar da facilidade da produção e da possibilidade de fabricação em escala industrial, as micropartículas lipídicas apresentam desvantagens como a baixa capacidade de encapsula-ção e a possibilidade de expulsão do material de recheio durante o armazenamento. Foram propostas micropartículas lipídicas contendo lipídios sólidos e líquidos como mate-riais de parede com o objetivo de minimizar a expulsão do material de recheio. Desta forma o presente trabalho teve como finalidade estudar a formação de microcápsulas lipídicas produzidas pelo processo Spray Cooling, compostas por misturas, em diferentes proporções de ácido oleico, linolênico e cera de carnaúba como matriz, lecitina de soja como surfactante e solução de glicose e glicose sólida como materiais de recheio. O objetivo foi aumentar a eficiência de encapsulação, avaliando e verificando o efeito da composição e estrutura da matriz lipídica, testando o comportamento da partícula com a inclusão de um novo compo-nente na matriz lipídica como é a cera de carnaúba. Nas micropartículas foram avaliadas a morfologia de superfície e microestrutura por microscopia eletrônica de varredura, tamanho e distribuição de partícula, quantidade de glicose superficial (não encapsulada), eficiência de encapsulação e comportamento de liberação do recheio em solução aquosa. As micro-partículas apresentaram formas esféricas com paredes rugosas, os diâmetros médios situa-ram-se numa faixa de 36 e 58 µm. Os resultados de eficiência de encapsulação nas misturas com a glicose em solução encontraram-se numa faixa de 52 a 62%, e nas misturas contendo o recheio sólido os valores de eficiência de encapsulação situaram-se numa faixa de 54 a 66%. As maiores quantidades de glicose superficial foram encontradas nas formulações nas quais foram adicionadas quantidades de recheio sólido. A liberação do recheio foi avaliada a cada 30 minutos durante 2 horas, observando-se que nos primeiros 30 minutos, as formu-lações que continham a glicose sólida apresentaram valores acima de 86% (efeito burst), enquanto que a liberação do recheio nas misturas contendo a glicose em solução apresentou valores de 22 a 72%. Ao término desse período, nestas misturas foi observado que a libera-ção de recheio ocorreu progressivamente. A utilização da matriz lipídica nas formulações parece responsável pelos resultados, considerando que a adição do lipídio liquido à cera de carnaúba foi um fator determinante na modificação da cristalização da mistura lipídica pro-porcionando uma melhoria na eficiência de encapsulação destas partículas / Abstract: The manufacturing and large scale production of micro particles is easy; however these products show some disadvantages such as poor encapsulation and deficient core material expulsion during storage. To avoid this problem the use of nanostructured lipids have been proposed with the purpose of minimizing the expulsion of core material. This work was conducted to study the formation of lipid microcapsules, produced during spray cooling, from mixtures which contained different proportions of: oleic acid and carnauba wax as matrices, soybean lecithin as a surfactant and glucose solution and solid glucose as core materials. The objective of this study was to increase the efficiency of encapsulation by assessing and verifying the effect of composition and structure of the lipid matrix. The per-formance was evaluated with the addition of a new compound, carnauba wax, in the lipid matrix. In the micro particles the following variables were assessed: superficial morphology and microstructure by electron microscopy, size and particle distribution, amount of super-ficial glucose (not encapsulated), efficiency of encapsulation and performance of releasing core material in an aqueous solution. The micro particles showed spherical shapes with rough walls, the average diameters varied from 36 and 58 µm. Results of encapsulation efficiency were from 52 - 62% for mixtures of glucose solution and from 54 - 66% for mix-tures with solid core. More superficial glucose quantities were found in formulations in which solid cores were added. Core releasing was assessed every 30 minutes during 2 hours; during the first 30 minutes, the formulations containing solid glucose showed values > 86% (burst effect) while the releasing of core material from mixtures containing glucose solution varied from 22-72% where the release increased progressively during this time. The use of a lipid matrix in the formulations may be responsible for these results because the addition of a liquid lipid (AO) to carnauba wax was a crucial factor in the crystallization modification of the lipid mixture providing reasonable encapsulation efficiency / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestra em Alimentos e Nutrição

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

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T06:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mascarenhas_MariaCristinaChiarinelliNucci_D.pdf: 11179206 bytes, checksum: 71bb9c37c16718133e785f77c3b3fa2a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O uso de gorduras vegetais em alimentos é amplo e muitas matérias primas, tecnologias e ingredientes são continuamente pesquisados em busca de funcionalidade e aspectos nutricionais mais adequados, ampliando o uso destas gorduras e melhorando a qualidade dos produtos finais. Uma das técnicas utilizadas para adequar a lenta cristalização do óleo de palma é o uso do processo de semeadura com óleos totalmente hidrogenados (OTH). O presente trabalho se refere à obtenção de cristais de OTH de soja ou de palma microencapsulados em material de parede amido de milho ¿OSA (AMM) ou maltodextrina (MD), em diversas proporções por spray drying. Estas micropartículas apresentaram tamanho de partícula (7,8-9,7µm), eficiência de encapsulação (61,8-89,6%) e morfologia características de produtos por spray dryer, além de manterem o polimorfismo original do material de recheio. Os OTH microencapsulados com quantidade de material de recheio superior (60%) apresentaram maior dificuldade de produção. Na aplicação em óleo de palma puro foram observadas a indução de cristalização e a formação de uma rede homogênea, densa e com poucos aglomerados. Os OTH de soja (45%) microencapsulados em MD e AMM inibiram a formação de polimorfos ? na mistura de óleo de palma. Os OTH microencapsulados com menor quantidade de recheio (30%), apresentaram comportamento de não liberação total do material de recheio nas aplicações, porém, atuaram como sementes de cristalização e influenciaram na transição polimórfica para forma ?. O OTH de soja (30%) microencapsulado em AMM, em sistemas de óleo de palma e açúcar auxiliou na textura e na redução de exsudação de óleo. Os OTH de soja (45%) microencapsulados em AMM e MD aplicados em emulsão A/O desempenharam papel de estruturantes e estabilizantes. Em geral, as micropartículas produzidas com AMM e OTH de soja apresentaram melhores desempenhos. A forma de dispersão ao meio dos cristais de OTH presentes nas micropartículas permitiu a formação de uma rede cristalina mais homogênea, acelerando o processo de cristalização, aumentando a consistência do óleo de palma no meio aplicado. E aos meios específicos, favoreceu a estabilidade em relação à separação de fase de emulsões, como margarinas e cremes, e reduziu a exsudação de óleo em sistemas anidros hidrofóbicos, a exemplo de recheios de biscoitos e de bombons, problemas de processo e qualidade de produto muito indesejável. Além disto, o uso destas micropartículas promove valores de consistência adequados e resistentes a oscilações térmicas, com ausência de ácidos graxos trans. Estas micropartículas podem servir como carreadoras de compostos lipofílicos com caráter nutracêutico se estes forem microencapsulados conjuntamente com o OTH, desempenhando função tecnológica e nutricional com facilidade de manuseio, estocagem e aplicação por estarem na forma de pó / Abstract: The technique of seeding is a option for the oils and fats industry to adapt to the physical characteristics of oils adding nutritional improvements and desirable consistency, expanding its application. This research refers to production of fully hydrogenated oils (FHO) by spray drying with maltodextrina (MD) and modified corn starch¿OSA (MCS) as wall materials to obtain possible seeds of crystallization. FHO of palm and soybean were used in different proportions. These particles were evaluated by mean diameter (7.8-9.7?m), efficiency of encapsulation (61.8-89.6%), polymorphism (maintained the original polymorphism corresponding material filling) and morphological characteristics (spherical form with some surface depression). In palm oil application, these particles induced crystallization and formed an homogeneous and dense crystal network with few agglomerates. FHO of soybean microencapsulated (45%) in MD and MCS inhibited the formation of the ? polymorph in palm oil. The FHO microencapsulated with smaller amount of filled material (30%) acted as seeding and polymorphic transition to influence the ? form, although it partially released the filled material in applications. FHO of soybean microencapsulated (30%) in MCS was applied in palm oil with sugar systems, enhancing the texture and the reduction of oil exudation. FHO of soybean microencapsulated (45%) with MCS and with MD were applied in W/O emulsion, in which these particles were structural network and stabilizers. In general, the particles produced using MCS as wall material and FHO of soybean as filling material showed better performance. The arrangement of the dispersion throughout the FHO crystals present in the particles allowed the formation of a more homogeneous crystal lattice, accelerating the crystallization process, increasing palm oil consistency in the applied mean. In specific means, it favored stability in relation to the separation of emulsions phase, such as margarines and creams, reducing exudation oil in hydrophobic anhydrous systems, such as fillings of cookies and candies, which is a very undesirable product quality problem. Furthermore, the use of these particles promotes consistency and temperature variation stability containing no trans fatty acids. These particles can serve as a carrier for nutraceutical lipophilic compounds if they were microencapsulated together with the FHO. Therefore these particles, which are in the powder form, can perform technological and nutritional functions allowing ease handling, storage and application / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutora em Tecnologia de Alimentos