Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:38:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ridolfi_DanielaMissiani_M.pdf: 1638152 bytes, checksum: e0dcd5884432b022ba79cd8e69b9512f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Tretinoína (ácido todo-trans-retinóico) é empregado no tratamento tópico de várias doenças de pele, no entanto sua utilização é fortemente limitada pelos efeitos colaterais que apresenta e pela sua alta instabilidade química. Neste trabalho tretinoína foi encapsulada em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS-TRE) e em NLS recobertas com quitosana (NLS-Quitosana-TRE). Ambas as partículas apresentaram alta eficiência de encapsulação, alta estabilidade física e morfologia esférica. As NLS-Quitosana-TRE apresentaram menor cristalinidade em relação às NLS sem quitosana. A capacidade de transporte das nanopartículas foi limitada pela baixa taxa de solubilização da tretinoína no lipídio fundido, nas condições de preparação. A adição de etanol na preparação das nanopartículas aumentou a capacidade de transporte, no entanto a estabilidade das dispersões foi alterada (as NLS sem quitosana permaneceram estáveis por apenas um mês e as NLS com quitosana se desestabilizaram logo após a preparação). Ambas as partículas não apresentaram potencial citotóxico em células de fibroblastos e queratinócitos. A encapsulação de tretinoína em NLS reduziu de forma significativa sua fototoxidade, o que evidencia o efeito protetor da matriz lipídica. As NLS-Quitosana-TRE apresentaram alta atividade antibacteriana contra as principais bactérias envolvidas na acne (S. epidermidis e P. acnes) e contra a S. aureus, também envolvida em infecções de pele. Os resultados obtidos neste trabalho permitem concluir que as NLS, com e sem recobrimento com quitosana, possuem um grande potencial para encapsulação de tretinoína em aplicações dérmicas. O recobrimento com quitosana pode melhorar ainda mais as propriedades das NLS como sistema carreador de tretinoína, uma vez que as NLS-Quitosana-TRE apresentaram atividade antibacteriana contra bactérias envolvidas em infecções de pele e desta forma podem aumentar a eficácia terapêutica no tratamento tópico da acne e de outras doenças de pele / Abstract: Tretinoin (all-trans retinoic acid) is employed in the topical treatment of various skin diseases, however, its uses is strongly limited by their side effects and high chemical instability. In this work tretinoin was encapsulated in solid lipid nanoparticles (SLN-TRE) and SLN coated with chitosan (SLN-Chitosan-TRE). Both particles exhibited high entrapment efficiency, high physical stability and spherical morphology. The SLN-chitosan-TRE presented lower crystallinity compared to SLN without chitosan. The loading capacity of nanoparticles was limited by the low solubilization rate of tretinoin in the melted lipid at the preparation's conditions. The addition of ethanol in the nanoparticles preparation increased the loading capacity, however the dispersion stability was altered (the SLN without chitosan remained stable by only one month and the SLN with chitosan destabilized after preparation). Both particles were not cytotoxic to either fibroblasts or keratinocytes cells. The tretinoin encapsulation in SLN decreased significantly its phototoxicity, which shows a protector effect by the lipid matrix. The SLN-Chitosan-TRE exhibited high antibacterial activity against the main bacteria involved in the acne (S. epidermidis and P. acnes) and against the S. aureus which is involved in skin infections. The results obtained in this work allows us to conclude that the SLN, with and without coating with chitosan, have a great potential for encapsulation of tretinoin in dermal application. The coating with chitosan can improve the SLN properties as carrier for tretinoin because the SLN-Chitosan-TRE exhibited antibacterial activity against bacteria involved in skin infections and therefore can improve the therapeutic efficacy in the topical treatment of acne and other skin diseases / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamerinGrando_CarolinaRibeiro_M.pdf: 2059649 bytes, checksum: 2c6fb7229daa009507ccd693aa6942b8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O mitotano, fármaco utilizado para a terapia medicamentosa do carcinoma adrenocortical, apresenta baixa solubilidade aquosa e baixa permeabilidade intestinal. Nanopartículas lipídicas sólidas (SLNs) e carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) são úteis para a incorporação de fármacos com essas características. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar SLNs e NLCs encapsulando mitotano racêmico, estáveis durante a estocagem, como uma estratégia nanotecnológica para melhorar a solubilidade aquosa e permeação intestinal do mitotano. As SLNs foram compostas do lipídeo cetil palmitato e as NLCs de estearato de polioxietileno (40) e triacilgliceróis de ácido cáprico/caprílico e dos tensoativos polissorbato 80 e trioleato de sorbitano. A proporção mássica entre os tensoativos que conferiu estabilidade à fase oleosa foi determinada. Para avaliar estabilidade, as SLNs e NLCs foram caracterizadas através do diâmetro médio, polidispersidade, potencial zeta. A encapsulação do mitotano foi evidenciada por calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria, e quantificada através da eficiência encapsulação e carregamento do fármaco pela matriz lipídica. Adicionalmente, as SLNs e NLCs foram avaliadas pela retenção do mitotano em diferentes pHs in vitro e permeação intestinal ex vivo através do modelo de saco intestinal invertido. Os resultados experimentais mostraram que as composições mássicas que asseguraram a estabilidade durante 28 dias de armazenamento a 4 °C nas nanopartículas foram: cetil palmitato (10%), polissorbato 80 (2,35%) e trioleato de sorbitano (2,75%) nas SLNs. Em NLCs foi: estearato de polioxietileno (7%), triacilgliceróis (3%), polissorbato 80 (3,23%) e trioleato de sorbitano (1,76%). O diâmetro médio das SLNs isentas de fármaco foi 185,20±1,39 nm, polidispersidade 0,14 e potencial zeta -24,80±0,27 mV. Nas mesmas condições, as NLCs tiveram diâmetro médio 91,79±0,69 nm, polidispersidade de 0,27 e potencial zeta e -11,50±0,92 mV. A inclusão do mitotano aumentou o diâmetro médio das SLNs e NLCs para 187,40±0,17 nm e 94,50±0,26 nm, reduziu a polidispersidade para 0,12 e 0,22 bem como o potencial zeta -21,10±0,55 mV e -8,05±0,20 mV, respectivamente. Ambas as partículas apresentaram eficiências de encapsulação do mitotano superiores a 90%, porém o carregamento das NLCs (0,25 g mitotano /g nanopartículas) foi cinco vezes maior que as SLNs (0,05 g mitotano /g nanopartículas). O comportamento térmico evidenciou a internalização do mitotano nas partículas. Em condições de pH e tempo de residência que mimetizam o trato gastrointestinal (pHs1,2 e 6,8, 3h), foi liberado, aproximadamente, 90% e 100% do mitotano das SLNs, 30% do mitotano das NLCs, em ambos os pHs. A pH 7,4, houve total liberação do mitotano em 15 minutos das SLNs, enquanto a liberação das NLCs foi aproximadamente 50% em 24 horas. Os ensaios de permeação intestinal ex vivo mostraram que a absorção do mitotano das partículas foi maior quando comparados ao veiculado em óleo de oliva ou a partir do pó micronizado do fármaco. Estes resultados sugerem que as NLCs sejam carreadores promissores para melhorar a biodisponibilidade oral do mitotano e melhorando o tratamento do carcinoma adrenocortical / Abstract: Mitotane is used for adrenocortical carcinoma drug therapy and has low aqueous solubility and low intestinal permeability. Solid lipid nanoparticles (SLNs) and nanostructured lipid carriers (NLCs) are useful for incorporation of drugs with these characteristics. The aim of this work was to prepare and to characterize SLNs and NLCs encapsulating racemic mitotane, stable during storage as a nanotechnology strategy to improve aqueous solubility and intestinal permeability of mitotane. The SLNs were composed by cetyl palmitate and the NLCs of polyoxyethylene (40) stearate and capric/caprylic triglycerides as lipids and the surfactants polysorbate 80 and sorbitan trioleate. The weight ratio between the surfactants that conferred storage stability to the oil phase was determined. To evaluate storage stability, the SLNs and NLCs were characterized by mean diameter, polydispersity index and zeta potential. Encapsulation of mitotane was evidenced by differential scanning calorimetry and thermogravimetry, and quantified using the encapsulation efficiency and drug loading by the lipid matrix. Additionally, the SLNs and NLCs were evaluated by the retention of mitotane in vitro and ex vivo intestinal permeation by everted gut sac model. The experimental results showed that the mass compositions of the nanoparticles which ensured storage stability over 28 days of storage at 4 °C were: cetyl palmitate (10%), polysorbate 80 (2.35%) and sorbitan trioleate (2.75%) in SLNs. In NLCs was: polyoxyethylene (7%), triglycerides (3%), polysorbate 80 (3.23%) and sorbitan trioleate (1.76%). The mean diameter of the unloaded SLNs was 185.20±1.39 nm, polydispersity index 0.14 and zeta potential -24.80±0.27 mV. At the same conditions, the NLCs had mean diameter 91.79±0.69 nm, polydispersity index 0.27 and zeta potential -11.50±0.92 mV. The inclusion of mitotane increased the mean diameter of SLNs and NLCs to 187.40±0.17 nm and 94.50±0.26 nm, decreased the polydispersity index to 0.12 and 0.22 and so well the zeta potential to -21.10±0.55 mV and -8.05±0.20 mV, respectively. Both particles showed mitotane entrapment efficiencies greater than 90%, however drug loading of NLCs (0.25 g mitotane /g nanoparticles) were 5-fold higher than the SLNs (0.05 g mitotane /g nanoparticles). The thermal behavior showed internalization of mitotane in the particles. Under conditions of pH and residence time that mimic the gastrointestinal tract (pHs 1.2 to 6.8, 3h) mitotane was released approximately 90% and 100% from SLNs, 30% from NLCs at both pHs. At pH 7.4, there was a complete release of mitotane from SLNs over 15 minutes, while the release from NLCs was approximadely 50% in 12 hours. The ex vivo intestinal permeation assay showed that the absorption of mitotane by the particles were greater than dissolved in olive oil or from micronized powder. These results suggest that NLCs might be promising carriers for improving the oral bioavailability of mitotane and treatment of adrenocortical carcinoma / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestra em Engenharia Química

Orientadores: Eneida de Paula, Carmen Verissima Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesus_MarceloBispode_D.pdf: 14093792 bytes, checksum: 377f3dd10b9671d0449104559945e74f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Mesmo após mais de meio século de pesquisas e desenvolvimento em quimioterapia, o câncer ainda é uma das doenças mais difíceis de serem tratadas. Dentre os tipos de câncer, o de próstata aparece em destaque por ser a forma mais incidente entre os homens. O pequeno progresso alcançado até os dias de hoje no tratamento desta doença nos levou a pesquisar duas estratégias para intervir na multiplicação de células de câncer de próstata. Na primeira, um sistema de liberação de fármacos (drug delivery) baseado em ciclodextrinas e destinado a melhorar a biodisponibilidade da riboflavina (vitamina capaz de induz apoptose em células tumorais) foi preparado, caracterizado e testado. A segunda estratégia consistiu no desenvolvimento de um sistema de transferência de genes (gene delivery) baseado em nanopartículas lipídicas sólidas, para futura transferência de genes supressores de tumor e, portanto, indutores da morte das células de câncer prostático. Na primeira parte foi realizada a caracterização físico-química de complexos de riboflavina com beta (b-CD) e hidroxipropil beta (HP-b-CD) ciclodextrinas, seguida de avaliação da toxicidade em células de câncer de próstata. A associação da riboflavina com as ciclodextrinas aumenta a solubilidade desta vitamina e melhora sua eficiência contra células de câncer de próstata. Entretanto, a interação molecular da riboflavina, tanto com b-CD quanto com HP-b-CD, mostrou-se não usual, como comprovado por ressonância magnética nuclear, pelos ensaios de Efeito Nuclear Overhauser. Na segunda parte, foram desenvolvidas nanopartículas lipídicas sólidas de ca. 100 nm, compostas de ácido esteárico, dioleil-propanoato de trimetilamônio e Pluronic F68; foi também estudada a influência da adição de dioleil-fosfatidiletanolamina a essas formulações. As nanopartículas se mostraram bastante estáveis quanto ao tamanho e potencial Zeta, durante o período (140 dias) estudado. Elas também foram capazes de proteger o material genético transportado contra a ação da enzima DNase e apresentaram eficiência de transfecção comparável à da Lipofectamina 2000®, um carreador comercial de uso consagrado para transfecção. Palavras chave: Próstata - Câncer; Riboflavina; Ciclodextrinas; Nanopartículas lipídicas sólidas; Técnicas de transferência de genes. / Abstract: Even after more than half a century of research and development in chemotherapy, cancer remains one of the most difficult diseases to treat. Among the cancer types, prostate adenocarcinome is the most incident in male. The insufficient advances attained so far in cancer treatment led us to explore two strategies designed to obstruct proliferation of prostate cancer cells. At the first, a drug delivery system based on cyclodextrins and aimed to improve the bioavailability of riboflavin (a vitamin able to induce apoptosis in tumor cells) was prepared, characterized and tested. The second strategy consisted in the development of a gene delivery system based on solid lipid nanoparticles for future transfer of tumor suppressor genes able to induce death of prostate cancer cells. The first part of this thesis comprises the physico-chemical characterization of beta (b-CD) and hydroxypropyl beta (HP-b-CD) cyclodextrins complexes with riboflavin, followed by evaluation of their toxicity against prostate cancer cells. Riboflavin complexation with cyclodextrins increased the solubility of this vitamin and its effectiveness against prostate cancer cells growth. However, the molecular interaction of riboflavin with either b-CD or HP-b-CD was unusual, as evidenced by nuclear magnetic resonance (Overhauser Nuclear Effect) experiments. In the second part solid lipid nanoparticles of ca. 100 nm and composed of stearic acid, 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane and Pluronic F68 (with or without 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) were prepared. Stability (evaluated by size and Zeta potential of the nanoparticles) was quite good during a 140 days storage period. The nanoparticles were able to protect genetic material against DNase action and showed a transfection capacity comparable to that of Lipofectamine 2000®, a commercially available gene carrier. Keywords: Prostate - Cancer; Riboflavin; Cyclodextrins; Solid lipid nanoparticles; Gene transfer techniques. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Nelson Eduardo Duran Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gaspari_PriscylaDanielyMarcato_D.pdf: 6273192 bytes, checksum: db4849654c2571f8912e25f768fdb43b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste projeto foi a preparação e a caracterização de sistemas micro e nanoestruturados no carreamento de diferentes substâncias. Micro e nanopartículas poliméricas, nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e nanopartículas de prata assim como duas substâncias com diferentes solubilidades: um modelo de tripeptídeo (glutationa) hidrofílico e um filtro solar hidrofóbico (benzofenona-3) foram estudados. O objetivo deste trabalho foi a produção de uma plataforma de sistema micro e nanoestruturados com aplicação cosmética e farmacológica. Para isto, diferentes polímeros e lipídios foram estudados na preparação das partículas. Os métodos de preparação dos sistemas foram dependentes da solubilidade dos ativos assim como do tipo de material de cobertura. O método utilizado na preparação de nanopartículas de alginato/quitosana foi gelificação iônica. Para os polímeros poli(e-caprolactona) (PCL) e poli(hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) foram utilizados os métodos de nanoprecipitação e emulsão (dupla ou simples) e evaporação de solvente. As NLS foram preparadas pelo método de homogeneização à alta pressão a quente e as nanopartículas de prata foram preparadas pelo método biossintético utilizando o fungo Fusarium oxysporum. A eficiência de encapsulamento do ativo hidrofílico glutationa foi dependente do tipo de nanoestrutura utilizada no seu encapsulamento. A maior eficiência de encapsulamento da glutationa foi de 35% em NLS-revestidas com quitosana e em nanopartículas de PCL. Em relação ao ativo lipofílico benzofenona-3, uma alta eficiência de encapsulamento (maior que 95%) foi verificada independente da micro ou nanoestrutura utilizada. Além disto, todas as partículas mostraram-se reprodutíveis e estáveis por até 1 mês e meio. Nos estudos de permeação em pele humana foi observado que as micropartículas de PHBV penetraram menos na pele do que as NLS devido, provavelmente, a diferença de diâmetro e flexibilidade destas duas partículas. Em relação às nanopartículas de prata, foi observado, por espectroscopia de UV-VIS que, em 28 horas, houve a formação das nanopartículas de prata estabilizadas por proteínas do fungo com diâmetro médio de 5 nm. Os tecidos de algodão e poliéster impregnados com estas partículas apresentaram atividade antimicrobiana frente a diversas bactérias Grampositiva e Gram-negativa. / Abstract: The aim of this project was preparation and characterization of micro and nanostructured system as carriers of different substances. Polymeric micro and nanoparticles, solid lipid nanoparticles (SLN) and silver nanoparticles as well as two substances with different solubilities: a model of hydrophilic tripeptide (glutathione) and a hydrophobic sunscreen (benzophenone-3) were studied. The goal of this work was also the production of micro and nanostructured system platform for cosmetic and pharmacological application. For that, different polymers and lipids were studied in the particles preparation. The particles preparation methods were dependents on active solubility as well as the kind of coverage material. The method of ionic gelation in alginate/chitosan nanoparticles preparation was used. For the polymers poly(e-caprolactone) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) were used nanoprecipitation and emulsion (double or simple) and solvent evaporation methods. SLN were prepared by hot high pressure homogenization method and silver nanoparticles by biosynthetic method with fungi Fusarium oxysporum. The encapsulation efficiency of hydrophilic active glutathione was dependent of the kind of nanostructure used in its encapsulation. The biggest encapsulation efficiency for glutathione was 35% in NLScovered with chitosan and in PCL nanoparticles. Regarding the lipophilic active benzophenone-3, high encapsulation efficiency (greater than 95%) was found independently of micro or nanostructure used. Furthermore, all particles were reproducible and stable at least for up to 1 month and half. In human skin permeation studies was observed that PHBV microparticles penetrated less in the skin than SLN, due to probably, to the difference in the diameter and flexibility of these two particles. Regarding the silver nanoparticles, it was observed, by UV-VIS spectroscopy that, in 28 hours, there was the formation of silver nanoparticles stabilized by proteins of the fungi with average size of 5 nm. The cotton and polyester fabrics impregnated with these particles exhibit antimicrobial activity against several bacteria Gram-positive and Gram-negative. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_NathalieFerreiraSilvade_D.pdf: 6651049 bytes, checksum: ddfedee0ea9cb6075585256473110550 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os anestésicos locais (AL) são fármacos utilizados no controle da dor crônica ou aguda. A articaína (ATC) é um AL da classe das amino-amidas que possui maior potência e menor toxicidade que a lidocaína e tem sido um fármaco de escolha em procedimentos odontológicos e anestesia epidural. As características desejáveis para um AL incluem controle da dor durante procedimentos clínicos e a diminuição da toxicidade local e/ou sistêmica. Assim, uma alternativa que tem se mostrado capaz de promover estes efeitos desejáveis é a veiculação destes fármacos em sistemas de liberação modificada. Neste sentido, as nanopartículas poliméricas (NP), nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e lipossomas unilamelares pequenos (SUV) são sistemas nanocarreadores capazes de promover modificação do perfil de liberação de fármacos e possuem diâmetro inferior a 1 µm. As NP são classificadas como nanoesferas (NE), compostas por uma matriz polimérica e nanocápsulas (NC), constituídas por um invólucro polimérico disposto ao redor de um núcleo oleoso ou aquoso. As NLS são constituídas por uma matriz lipídica que se apresenta sólida em temperatura ambiente. As SUV são estruturas vesiculares compostas por bicamadas de fosfolipídios que se arranjam espontaneamente em meio aquoso. Os hidrogéis são redes poliméricas que quando dispersas em mio aquoso assumem uma conformação doadora de viscosidade à formulação. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar diferentes sistemas de liberação modificada para a ATC (neutra e ionizada) incluindo NP, NLS, SUV e hidrogéis (contendo ATC livre e encapsulada) com a finalidade de melhorar suas propriedades farmacológicas visando uma futura aplicação clínica por via infiltrativa e/ou tópica. A otimização das suspensões de NP e SUV foi alcançada através de planejamento fatorial e analisada as propriedades: diâmetro médio, polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação do fármaco. Todas as suspensões foram preparadas com ATC a 2%. Foram obtidas partículas de diâmetro compreendido entre 100 e 400 nm e índice de polidispersão abaixo de 0,2. A eficiência de encapsulação alcançada foi bastante satisfatória (entre 50 e 70%). As propriedades físico-químicas das suspensões foram avaliadas em função do tempo, a fim de determinar a estabilidade das partículas. As formulações escolhidas não apresentaram grandes alterações dessas propriedades, sendo consideradas estáveis por um período de até 120 dias de armazenamento à temperatura ambiente. Ensaios de liberação in vitro demonstraram menor velocidade de liberação da ATC quando encapsulada em NP, NLS e SUV, em relação à ATC livre. Testes de citotoxicidade in vitro em culturas de células 3T3 e CHO revelaram que a ATC livre induz morte celular de maneira concentração dependente, efeito este que foi parcialmente revertido com a encapsulação da ATC em NP, NLS e SUV, indicando menor toxicidade das formulações propostas. Os hidrogéis contendo ATC livre e encapsulada demonstraram boa consistência, homogeneidade e estabilidade. Nos testes reológicos, os géis apresentaram comportamento pseudoplástico com tixotropia, o que pode melhorar a eficácia do fármaco. O gel contendo NC-PCL com ATC apresentou início de permeação mais rápido e liberação mais lenta (até 8 horas). Os resultados obtidos mostraram que foi possível preparar nanocarreadores e hidrogéis para a ATC, sendo obtidos bons resultados com alteração no perfil de liberação do fármaco e diminuição da citotoxicidade, sendo uma futura alternativa para o controle da dor / Abstract: Local anesthetics (LA) are drugs used in controlling chronic or acute pain. The articaine (ATC) is an LA of amino-amides class which have lower toxicity and higher potency than lidocaine and has been the drug of choice in dental procedures and epidural anesthesia. Desirable features for LA include pain control during clinical procedures and the reduction of local and/or systemic toxicity. Thus, an alternative that has been shown to promote these desirable effects is the placement of these drugs in modified release systems. In this regard, polymeric nanoparticles (PN), solid lipid nanoparticles (SLN) and small unilamellar liposomes (SUV) are nanocarriers systems able to promote modification of the drug release profile and have a diameter of less than 1 µM. NP is classified as nanospheres (NS), comprising a polymeric matrix and nanocapsules (NC), consisting of a polymeric shell around an oily or aqueous core. SLN are formed by a lipid matrix which appears solid at room temperature. SUV are vesicular structures composed of phospholipids bilayers which spontaneously arrange themselves in an aqueous medium. Hydrogels are polymeric networks that when dispersed in aqueous medium assume a conformation donor viscosity of the formulation. The objective of this work was to prepare and characterize different modified delivery systems for ATC (neutral and ionized form) including PN, SLN, SUV and hydrogels (containing free and encapsulated ATC) in order to improve its pharmacological properties targeting future clinical application for infiltrating and/or topically. The optimization of PN and SUV suspensions was achieved through a factorial design and analyzed the properties: mean diameter, polydispersity, zeta potential and encapsulation efficiency of the drug. All suspensions were prepared with ATC 2%. Particles were obtained with diameter between 100-400 nm and polydispersity index lower than 0.2. The encapsulation efficiency was achieved quite satisfactory (between 50 and 70%). The physico-chemical properties of the suspensions were assessed as function of time in order to determine the stability of the particles. The selected formulations showed no significant changes of these properties, being considered stable for a period of 120 days of storage at room temperature. In vitro release experiments showed slower release of ATC when encapsulated in PN, SLN and SUV, in relation to the free ATC. In vitro cytotoxicity tests on 3T3 and CHO cells revealed that the free ATC induces cell death concentration-dependent, an effect which was partially reversed by ATC in the encapsulation in PN, SLN and SUV, indicating low toxicity of the proposed formulations. The hydrogels containing free and encapsulated ATC showed good consistency, uniformity and stability. In the rheological tests, the gels exhibited pseudoplastic behavior with tixotropy, which can improve the effectiveness of the drug. The gel containing the NC-PCL with ATC showed faster onset of permeation and slower release (up to 8 hours). The results showed that it was possible to prepare hydrogels and nanocarriers for ATC, with good results in modification of drug release and decreased cytotoxicity profile, being a future alternative for pain control / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T23:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_Marcelode_D.pdf: 3494030 bytes, checksum: 462ff3b363ece6e2ff2f83e5d1028485 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nos dias atuais não há cura e nem vacina para as pessoas portadoras de HIV. A erradicação do vírus não é possível porque a maioria está depositado em órgãos que são de difícil acesso aos fármacos antirretrovirais. Uma alternativa seria direcionar os fármacos à estes órgãos por intermédio de nanocarreadores. Os fármacos utilizados neste trabalho foram a Nevirapina, o Saquinavir e o Efavirenz e o nanocarregador foi as Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS). As NLS foram produzidas utilizando ácido esteárico, ácido mirístico e Compritol 888 ATO como matrizes dos nanocarregadores, brometo de cetiltrimetilamônio, Lipoid-S75 e Tween 80 como surfatantes e n-butanol como co-surfatante. A formulação otimizada foi obtida através de um planejamento experimental 2 com ponto central utilizando os surfatantes como variáveis. A molécula direcionadora adicionada na superfície das nanopartículas foi a d-manose, a qual estava ligada na octadecilamina. Este açúcar foi escolhido por que é receptor dos macrófagos/monócitos. A estratégia é que estas células capturem os nanocarregadores carregados com fármacos antirretrovirais e os enviem aos órgãos depósitos de HIV. Estas NLS foram caracterizados pelas técnicas de espalhamento dinâmico de luz, potencial Zeta, Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Difratometria de raios-X e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), além dos estudos de liberação in vitro. / Abstract: Nowadays there is neither cure nor vaccine for people living with HIV. However, virus eradication is not possible because most are deposited in organs that are difficult access to antiretroviral drugs. An alternative would be to target the drugs to these organs via nanocarriers. The drugs used in this work were Nevirapine, Saquinavir and Efavirenz and the nanocarriers were Solid Lipid Nanoparticles (SLN). The SLN were produced using stearic acid, myristic acid and Compritol 888 ATO as matrix of nanocarriers, cetyltrimethyl ammonium bromide, Lipoid-S75 and Tween 80 as surfactants and n-butanol as cosurfactant. The optimized formulation was obtained through an 2 experimental design with central point using surfactants as variable. The target molecule added in the nanocarriers surface was d-mannose, which was linked in the octadecylamine. This sugar was chosen because it is receptor of macrophages/monocytes. The strategy is that these cells capture the nanocarriers loaded antiretroviral drugs and it send deposit organs of HIV. These SLN were characterized by techniques dynamic light scattering (DLS), zeta Potential, Differential Scanning Calorimetry (DSC), X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy (MEV), beyond of in vitro released studies. / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientadores: Eneida de Paula, Daniele Ribeiro de Araújo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T00:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_RaqueldeMelo_D.pdf: 5424104 bytes, checksum: a7f0888c7fb32138387068083d5bf74f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) e carreadores lipídicos nanoestruturados (NLC) têm sido utilizados com sucesso como sistemas de liberação modificada. O anestésico local dibucaína (DBC) foi encapsulado em SLN e NLC objetivando aplicação tópica, para melhora de sua disponibilidade redução de efeitos adversos. As nanopartículas lipídicas foram preparadas pelas técnicas de sonicação (Son) ou homogeinização à alta pressão (HP), sendo utilizados palmitato de cetila (CP) ou miristato de miristila (MM) como matrizes lipídicas sólidas, acrescidos (NLC) ou não (SLN) de uma mistura de triglicerídeos de ácido cáprico e caprílico; poloxamer 188 foi usado como tensoativo. A DBC encapsulada foi quantificada por metodologia validada por cromatografia líquida de alta eficiência. As análises físico-químicas compreenderam diâmetro médio, potencial zeta, distribuição de tamanhos e morfologia das nanopartículas, percentual de encapsulação além de medidas de calorimetria exploratória de varredura (DSC), espectroscopia de infravermelho (FTIR), ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e difração de raios X à baixo ângulo (SAXS). Medidas in vitro do perfil de liberação do fármaco, da estimativa de fluxo, deformação e elasticidade das partículas através de membranas artificiais e de toxicidade em cultura de células (fibloblastos 3T3 e queratinócitos HaCat) foram feitas. A estabilidade das amostras foi avaliada em função do tempo e testes de antinocicepção (tail flick, em ratos Wistar) foram usados para avaliar a atividade terapêutica in vivo. O diâmetro médio das partículas de SLN e NLC produzidas foi similar (ca. 200nm). A estabilidade física das nanopartículas foi satisfatória por até 240 dias de armazenamento a 4 ºC, principalmente para NLCMM/HP com e sem DBC, sugerindo que a metodologia de HP produz partículas mais estáveis. Todas as formulações apresentaram eficiência de encapsulação maior que 70%, sendo que NLCMMDBC/HP apresentou a maior encapsulação (90,54 ± 0,95%). Medidas de FTIR e DSC revelaram a DBC molecularmente dispersa na matriz lipídica das nanopartículas. Quanto à organização molecular das SLN e NLC, resultados de SAXS indicaram a existência de arranjos lipídicos lamelares no interior das SLN, não alterados pela adição da DBC; as medidas de RPE com marcadores de spin doxil-estearato revelaram espectros compatíveis com bicamadas, com maior organização molecular dos lipídios das SLN e NLC, após inserção da DBC. Ensaios in vitro confirmaram a liberação modificada da dibucaína associada às partículas, governada por difusão de Fick. Tanto a elasticidade quanto o fluxo das partículas in vitro apresentaram baixos valores evidenciando deposição das mesmas nas membranas com poros de 30 nm. A citotoxicidade intrínsica da DBC sobre ambos os tipos celulares foi reduzida após encapsulação nas SLN e NLC. O efeito analgésico in vivo da DBC a 0,05% aplicada topicamente (dispersa em gel de carbopol) aumentou significativamente após encapsulação nas formulações, em particular para SLNCPDBC liofilizada com o crioprotetor maltose. Assim, formulações de dibucaína em SLN ou NLC, preparadas com MM ou CP mostraram-se promissoras como bases para produtos farmacêuticos de liberação modificada, para anestesia dérmica / Abstract: Solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC), intended for topical application, were successfully prepared as sustained release systems for the encapsulation of the local anesthetic dibucaine (DBC), aiming to reduce its toxic effects and to improve its availability. The particles were prepared by two differents procedures: sonication (Son) or high pressure homogenization (HP), employing either cetyl palmitate (CP) or myristyl myristate (MM) as the solid lipid matrix, in the presence (NLC) or absence (SLN) of a mixture of capric and caprylic acids; poloxamer 188 was used as surfactant. DBC was quantified through a validated HPLC procedure. Physico-chemical analysis of the nanoparticles included measurements of size distribution, zeta potential, morphology, DBC encapsulation efficiency, as well as exploratory scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR), electron paramagnetic resonance (EPR) and small angle X-ray scattering (SAXS) tests. In vitro analysis of the release profile, flow and elasticity of the particles were performed through artificial membranes while toxicity was tested in 3T3 fibroblasts and HaCaT keratinocytes in culture. Stability of the formulations as a function of time was also measured. The therapeutic activity of the formulations was determined using antinociception tests (tail flick) in Wistar rats. SLN and NLC produced by both methodologies were similar (~200 nm), but HP produced more stable nanoparticles. The physical stability of the nanoparticles was satisfactory during a storage period of 240 days, especially for NLCMM/HP with or without DBC. All formulations showed encapsulation efficiencies higher than 70%, the greatest being assigned for NLCMMDBC/HP (90.54 ± 0.95%). FTIR and DSC revealed that DBC was molecularly dispersed in the lipid matrix of the nanoparticles. As for the SLN and NLC molecular packing, SAXS diffractrograms indicated the existence of lamellar repeats in SLN core region, which were not disturbed by the addition of DBC while EPR data with doxyl stearate probes revealed spectra compatible with bilayers, with higher molecular order in the presence of DBC. In vitro assays confirmed the prolonged release of dibucaine from the nanoparticles, by Fickian diffusion. Nanoparticles's elasticity and flow were low showing deposition on the surface of 30 nm pore membranes. The intrinsic cytotoxicity of DBC against both cell types was decreased, when encapsulated in SLN and NLC. The in vivo analgesic effect of 0.05% DBC topically applied (dispersed in carbopol gel) was significantly prolonged in the nanoparticle formulations, largely for SLNCPDBC lyophilized with maltosis as crioprotector. In conclusion, dibucaine formulations in SLN or NLC prepared with MM or CP are promising for the development of pharmaceutical products intended for prolonged dermal anesthesia / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Francisco Benedito Teixeira Pessine / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_LeticiaPaifer_M.pdf: 4333961 bytes, checksum: dd287508ba192ad95556c2094f8d9d2a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Através de modificações na estrutura química da molécula de pectina cítrica, polissacarídeo utilizado nas indústrias alimentícias como agente gelificante/espessante, foi desenvolvido um Sistema Depot para entrega subcutânea de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) contendo, respectivamente, Dexametasona (DXM) e Valerato de Betametasona (BTM). Os fármacos foram encapsulados nesses sistemas devido à necessidade de modificar seus perfis de liberação, diminuindo o número de aplicações e sua dosagem, reduzindo ocorrência de efeitos adversos. O produto da reação de oxidação da pectina cítrica foi caracterizado através de Espectroscopia da região do Infravermelho, Análise Termogravimétrica e Calorimetria Diferencial de Varredura. Os resultados indicaram o sucesso da reação, confirmado através da gelificação do hidrogel de pectina cítrica oxidada. As NLS e os CLN apresentaram valores de diâmetro médio em torno de 80nm, alta eficiência de encapsulação e perfis de liberação prolongada; para os CLN o fármaco BTM foi liberado ao longo de 144 horas e para as NLS o fármaco DXM foi liberado ao longo de 24 horas. Estes resultados mostram que as NLS de DXM poderiam ser utilizadas para tratar processos inflamatórios agudos e que os CLN de BTM seriam úteis no tratamento de processos inflamatórios crônicos / Abstract: A modified chemical structure of citrus pectin was used to develop a Depot system for subcutaneuous delivery of solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) containing, respectively, Dexamethasone (DXM) and Betamethasone Valerate (BTM). Citrus pectin is a polysaccharide used in food industry as a gelling/thickener agent. The drugs were encapsulated in this system with the aim to modify their release profiles. This would result in the reduction of the number of applications and dosage. As a consequence, it would also reduce adverse side effects that these drugs may cause. The citrus pectin oxidation product was characterized by Infrared Spectroscopy, Thermogravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimetry. The results indicated that the reaction occurred. This was confirmed by gelation of the citrus pectin oxidation product. SLN and CLN showed values with diameters around 80nm, high encapsulation efficiency and sustained release profiles. BTM was released from the CLN over 144 hours and DXM was released from the NLS over 24 hours. These results showed that the DXM-NLS would be useful in the treatment of acute inflammatory processes. BTM-CLN could be applied in the treatment of chronic inflammatory processes / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química

Orientadores: Eneida de Paula, Marcelo Bispo de Jesus / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Radaic_Allan_M.pdf: 4265854 bytes, checksum: c076b4c5a6bc95bdcef69dea768f492f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O câncer é a doença genética responsável pelo maior número de mortes em países desenvolvidos e a segunda maior causa mortis em países em desenvolvimento. Uma das principais formas de tratamento do câncer é a quimioterapia, que se utiliza de fármacos para induzir a morte em células cancerígenas, impedindo, assim, seu crescimento anormal. Para ultrapassar desvantagens das tratamentos atuais, novas terapias vêm sendo desenvolvidas. Dentre elas, a terapia gênica e o uso de sistemas de liberação de fármacos foram as abordagens escolhidas em nossa pesquisa. Carreadores Lipídicos Nanoestruturados (CLN) e Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS) são alternativas interessantes para viabilizar tais terapias, por conseguirem entregar material genético de forma efetiva e segura de genes, fármacos e proteínas em células alvo. Portanto, esta dissertação teve por objetivos i) desenvolver e aperfeiçoar um novo método de produção de CLN e NLS: a extrusão de microemulsão e ii) produzir nanopartículas capazes de carrear genes (gene codificante para PTEN) e fármacos (mitoxantrona) concomitantemente em células de câncer. Os resultados demonstram que a extrusão de microemulsão é um método factível para a produção de tais partículas, sendo que 15 passagens pela membrana de 100 nm, 5 ºC acima da temperatura de fusão dos lipídios sólidos são os melhores parâmetros para otimização deste processo. As nanopartículas lipídicas produzidas apresentaram diâmetro médio em torno de 140 nm e foram estáveis por, pelo menos, 180 dias estocadas a 4 ºC. Além disso, CLN e NLS mostraram-se semelhantes quanto ao tamanho, potencial Zeta e polidispersão (PDI). Apesar de não apresentarem diferenças quanto a transição de fase, as nanopartículas lipídicas apresentaram uma ultraestrutura monolítica bastante distinta dos lipossomas, o que garantiu uma alta eficiência de encapsulamento para o fármaco mitoxantrona: de 81% em CLN e 64 % em NLS. Finalmente, o carreamento concomitante do fármaco mitoxantrona e do gene da PTEN diminuiu a viabilidade celular em linhagens de câncer de mama (MCF-7) e de próstata (PC3), de maneira mais eficiente que formulações lipossomais / Abstract: Cancer is the genetic disease responsible for major death causes in developed countries and it is the second leading cause of death in developing countries. One of the main forms of cancer treatment is chemotherapy, which uses drugs to induce death in neoplastic cells, thereby preventing their overgrowth. To overcome disadvantages of current treatments, new therapies have been developed. Among them, gene therapy and the use of drug delivery systems were the approaches used in our research. Nanostructured Lipid Carriers (NLC) and Solid Lipid Nanoparticles (SLN) are suitable carriers for such therapies since they can effectively and safely deliver genetic material, drugs and proteins in target cells. Therefore, this work was aimed i) to develop and optimize a new method of production of NLC and SLN: the microemulsion extrusion and ii) to produce nanoparticles capable of co-delivery genes (the coding gene for PTEN) and drugs (mitoxantrone) into cancer cells. The results demonstrate that microemulsion extrusion is a reliable method for the production of such particles, being 15 passages through 100 nm membrane, at 5 °C above the solid lipid melting temperature, are the best parameters for process optimization. The lipid nanoparticles showed average diameter of 140 nm and they were stable up to 180 days of storage at 4 °C. Moreover, NLC and SLN showed similar size, Zeta potential and polydispersity (PDI). While calorimetry did not reveal great differences among the formulations tested, transmission electron microscopy revealed a monolithic structure for lipid nanoparticles distinct from lipossomes, which allowed NLC and SLN to encapsulate 81 and 64 %, respectively, of mitoxantrone. Finally, concomitant entrapment of mitoxantrone and PTEN gene in lipid nanoparticles led to a decrease in the cell viability of breast (MCF-7) and prostate (PC3) cancer cells, more efficiently than liposomal formulations / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:38:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_EstefaniaVangelieRamos_M.pdf: 7315526 bytes, checksum: e92d25c76302901307a5c47fb9437573 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O Brasil tornou-se um dos maiores consumidores de defensivos agrícolas em função do seu crescimento no cenário mundial na produção agrícola. Embora esses produtos tragam benefícios para a produção agrícola, têm sido encontrados em concentrações alarmantes nos recursos hídricos e no solo, levando a necessidade de se buscarem alternativas para a redução de seus impactos negativos no meio ambiente. O presente trabalho teve como objetivo o preparo e caracterização de nanopartículas poliméricas (NC) e lipídicas sólidas (NLS) para o carreamento conjunto dos fungicidas carbendazim (MBC) e tebuconazol (TBZ), a fim de aumentar a sua eficácia biológica, além de diminuir os processos físico-químicos de degradação que estes ativos sofrem no ambiente. Os dois sistemas carreadores preparados apresentaram alta eficiência de encapsulação para ambos os fungicidas, superior a 99 %. As NC contendo fungicidas apresentaram diâmetro médio em torno de 550 nm, índice de polidispersão inferior a 0,2 e potencial zeta de aproximadamente -17 mV. Enquanto as NLS apresentaram diâmetro médio em torno de 270 nm, índice de polidispersão superior a 0,2 desde o tempo inicial e potencial zeta de -20 mV. As nanopartículas foram capazes modificar o perfil de liberação dos fungicidas. A liberação do MBC quando associado as nanopartículas em 6 dias foi em torno de 30 % Já para o TBZ no mesmo período de tempo a liberação a partir das nanopartículas foi de 50 %. O modelo matemático que mais se ajustou a liberação do MBC de ambas as nanopartículas foi o de Higuchi. Considerando a liberação do TBZ a partir das nanopartículas o modelo de primeira ordem melhor se ajustou. Os ensaios de liberação em solo demonstrou que as nanopartículas reduzem a porcentagem de lixiviação dos fungicidas, onde para o MBC houve liberação de 17 % a partir da formulação comercial e quando associado as nanopartículas esse valor foi inferior a 5 % com um total de 10 lavagens do solo. Já para o TBZ a formulação comercial liberou 20 % e quando associado as nanopartículas foi em torno de 15 %. Ensaios de viabilidade celular demostraram que as partículas diminuem a toxicidade dos fungicidas à célula animal , sendo os valores de IC50 de 67, 89 e 81 µg/mL para a formulação comercial, NC e SLN respectivamente. Ensaios na espécie P. vulgaris evidenciaram que os fungicidas quando encapsulados causam menos impactos no desenvolvimento das plântulas. Os resultados obtidos mostraram que foi possível preparar sistemas carreadores para os fungicidas sendo, desta forma, obtidos bons sistemas carreadores com modificação no perfil de liberação e diminuição da citotoxicidade, desta forma sendo uma alternativa para o combate de pragas que acometem as culturas na agricultura / Abstract: Brazil has become a major consumer of pesticides according to their growth on the world stage in agricultural production. Although these products bring benefits to agriculture, they cause many impacts to the environment because they are found in high concentrations in soil and water resources. This work aimed to prepare and characterize nanoparticles (polymeric and solid lipid) in order to encapsulate two fungicides carbendazim and tebuconazole. This strategy aims to minimize their impacts to the environment and increase their biological effectiveness, besides of decreasing the physicochemical process of degradation of these compounds into the environment. Both carrier systems showed high encapsulation efficiency for both fungicides (higher than 99 %). The polymeric nanocapsules (NC) with fungicides showed mean diameter around 550 nm, polidispersity lower than 0.2 and zeta potential around - 17 mV. While solid lipid nanoparticles (NLS) showed mean diameter around 270 nm, polidispersity higher than 0.2 since initial time and potential zeta around - 20 mV. Nanoparticles were able to modify the release profile of fungicides. The release of the MBC when associated nanoparticles in 6 days was around 30%. For the TBZ in the same period of time the release from the nanoparticles was 50%. The mathematical model that most adjusted the release of MBC of both nanoparticles was to Higuchi. Whereas the release of the nanoparticles from the TBZ model best fit was observed by the first-order. Cell viability assays showed that particles decrease the toxicity of fungicides, which IC50 values of 67, 89 and 81 µg/mL for the commercial formulation, NC and SLN respectively. The plant assays with P. vulgaris showed that fungicides when encapsulated provoke less impact on seedling development in relation to commercial formulation. The results obtained with these formulations showed that it was possible to prepare nanoparticlescarrier systems for both fungicides in the same carrier and that the fungicide encapsulation decreased the cytotoxicity, increase fungicides effectiveness and thus being a possible alternative to control diseases that affect crops in agriculture / Mestrado / Bioquimica / Mestra em Biologia Funcional e Molecular