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A thesis submitted to the Faculty of Health Sciences, University of the Witwatersrand, in fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Medicine (Pharmacy), Johannesburg / This thesis presents a multifaceted approach which comprehensively describes the design of novel drug delivery polymeric complexes through the application of innovative crosslinking reactions. These reactions have been built on the statistical and mathematical principles governing the technique of Design of Experiments. At the outset, pertinent aspects covering the importance of rate-controlled drug delivery in achieving superior therapeutics is presented. In addition, the fundamental mechanisms which regulate the complex behaviour of polymeric materials are outlined, placing emphasis on the mathematical models which demonstrate the critical need to be able to synchronize the processes of matrix hydration, relaxation, disentanglement, erosion and dissolution. Initially, the Plackett-Burman Design was evaluated to develop a crosslinked polymeric oilisphere device for the in vitro site-specific delivery of Mentha piperita oil. This design proved to be highly successful in rapidly identifying the appropriate release rate-modifying variables through the application of stepwise regression optimization and Artificial Neural Networks. / IT2018

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A pectina é uma substância polissacarídica originada de plantas, que pode ser utilizada como agente gelificante, estabilizante de compotas, em bebidas láticas e iogurtes. A gelatina, proteína, nesse caso de origem bovina, é principalmente utilizada como agente gelificante, pois, forma hidrogéis por resfriamento. O processo de irradiação por radiação gama pode causar uma variedade de modificações nas macromoléculas algumas de aplicação industrial, como é o caso de reticulação. A resposta dinâmica de materiais viscoelásticos pode ser usada para dar informação sobre o aspecto estrutural de um sistema a nível molecular. No presente trabalho, pectina com diferentes graus de metoxilação, gelatina e a mistura de ambas foram empregados para estudar a sensibilidade à radiação por meio de medidas de viscosidade. Amostras de soluções de pectina de alto teor de metoxilação (ATM) 1%, pectina de baixo teor (BTM) 1%, gelatina 0,5%,1% e 2%, e a mistura de ambas a 1% e 2% foram irradiadas com raios gama em doses de até 15kGy e taxa de dose em torno de 2kGy/h. Após irradiação, a viscosidade foi medida dentro de um período de 48 h. A viscosidade da pectina ATM e BTM diminuiu drasticamente com o aumento da dose de radiação. A gelatina, entretanto, apresentou grande resistência à radiação. Na mistura de ambas, houve predomínio do comportamento esperado para a pectina. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Abstract The improvement of implant biocompatibility is constantly under investigation. Titanium is a standard biomaterial that performs well in dental and orthopedic implantations. However, detrimental adverse effects resulting from e.g. biomaterial properties, inflammatory responses and surgical procedures occasionally occur. Coating the biomaterials aims at increasing the proportion of successful operations. Pectins, large plant cell wall polysaccharides, are innovative, modifiable, and potentially anti-inflammatory candidates for biomaterial nanocoatings. In this thesis, covalently-grafted pectin fragments (modified hairy regions, MHRs) modified either in vitro (from apple) or in vivo (from potato) were tested. Cell culture vessels and titanium substratum coated with the apple-MHRs, MHR-A and a further-tailored fragment type, MHR-B, were compared with controls for their ability to support proliferation and differentiation of osteoclasts and osteoblasts. Cells grew and differentiated on MHR-B and on the control surfaces; MHR-A did not perform well in these assays. Genetically-engineered potato MHRs did not support bone cell growth to the same extent as apple MHR-B, but nonetheless the possibility to manipulate cellular proliferation with specific in vivo – modifications of pectins was introduced. When implanted into rat soft tissues, neither of the apple MHRs provoked severe acute inflammatory reactions, which indicates good in vivo - tolerance of these botanical macromolecules. These studies illustrate the biocompatibility of MHRs, and the directions towards which they could be further tailored. In terms of clinical use, their tolerability in vivo is especially significant.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2007. / Härtill 5 uppsatser.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 523607 bytes, checksum: 27be7027fc9c387998065d1e58c13784 (MD5) Previous issue date: 2010-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluated the nutritional and technological potential in pitanga (Eugenia uniflora L.), based on its anatomical, physical, chemical. and macroscopic features. Anatomical analysis showed that the pericarp, the edible part of the fruit, consists of parenchymatous mesocarp and exocarp and endocarp epidermis. In cross section it was observed that the epidermis is composed of a single layer of cells, which explains the fragility of the fruit handling, and coated with a thin layer of cuticle, which gives sleek appearance to the fruit. The epicarp cells presented anthocyanins and carotenoids, responsible for the typical color of the fruit. The mesocarp didn’t have sclerenchyma, consisting of parenchyma cells bulky, thin walls, with conspicuous intercellular spaces. The evaluation of the anthocyanin extracts stability of pitanga indicated good stability in acidic pH, with the perspective of use as a colorant in food products. The pitanga juice was obtained by enzymatic treatment yielding 50% , in relation to the pulp. Showed intense color, flavor and kept the peculiar aroma of the fruit and preserved 43.8% of the vitamin C and 77% of phenolic compounds. The addition of juice to green tea provided the development of a functional beverage with sensory acceptance. The pectins were extracted sequentially with water and citric acid 5%, resulting four fractions, while those from acid extraction had a high yield. The monosaccharide composition analysis showed that all pectic fractions werw performed by the same monosaccharides, in different proportions, with a predominance of galacturonic acid, the main constituent of the pectin chain. The presence of arabinofuranose was confirmed by nuclear magnetic resonance (NMR). All fractions showed a degree of esterification below 50% were classified as LM pectin (low degree of esterification). High pressure size exclusion chromatography coupled with multidetection system (HPSECMALLS/RI/UV) indicated that the fractions are polydisperse, with a predominance of populations with high and medium molar mass. The rheological behavior of the fractions at concentration 30g.L-1 and 20% sucrose, demonstrated that viscous solution or weak gels were obtained in the most of analysis. However, for fraction EIV V, storage modulus (G’) showed a weak dependence on frequency and was always higher than loss modulus (G”) over all frequency range, characteristic of typical, gel-like system. These results indicate that the pitanga has a high technological potential. / Este trabalho visou avaliar o potencial nutricional e tecnológico da pitanga (Eugenia uniflora L.), com base nas suas características anatômicas, físicas, químicas e macroscópicas. A análise anatômica mostrou que o pericarpo, parte comestível do fruto, é formado por mesocarpo parenquimático e, epicarpo e endocarpo epidérmicos. Em corte transversal observou-se que a epiderme é constituída por uma única camada de células, o que justifica a fragilidade do fruto ao manuseio, e revestida por uma camada delgada de cutícula, que confere aspecto luzidio ao fruto. As células do epicarpo apresentam antocianinas e carotenóides, responsáveis pela cor típica do fruto. O mesocarpo não apresenta esclerênquima, sendo constituído por células parenquimáticas volumosas, de paredes delgadas, com espaços intercelulares conspícuos. A avaliação da estabilidade do extrato antôcianico de pitanga indicou boa estabilidade em pH ácido, com perspectiva de uso como corante em produtos alimentícios. O suco de pitanga foi obtido por tratamento enzimático, com rendimento de 50% em relação à polpa. Apresentou cor intensa, manteve o sabor e aroma peculiares do fruto e preservou 43,8% do teor de vitamina C e 77% de compostos fenólicos. A adição do suco ao chá verde proporcionou a elaboração de uma bebida funcional com aceitabilidade sensorial. As pectinas de pitanga foram extraídas sequencialmente com água e ácido cítrico 5%, obtendo-se quatro frações, sendo que as provenientes da extração ácida apresentaram maior rendimento. A análise da composição monossacarídica mostrou que todas as frações extraídas foram constituídas pelos mesmos monossacarídeos, em diferentes proporções, com predomínio de ácido galacturônico, principal constituinte da cadeia das pectinas. A presença de arabinofuranose foi comprovada por ressonância magnética nuclear (RMN). Todas as frações apresentaram grau de esterificação inferior a 50%, sendo classificadas como pectinas LM (baixo grau de esterificação). A análise cromatográfica por exclusão estérica acoplada a multidetectores (HPSEC-MALLS) indicou que as frações apresentam-se polidispersas, com predomínio de populações de alta e média massa molar. As análises reológicas de algumas frações obtidas na condição utilizada (concentração 30g.L-1 e 20% de sacarose), demonstraram que os géis formados apresentaram módulo de perda (G”) superior ao módulo de estocagem (G’), caracterizando o comportamento de uma solução viscosa ou gel fraco; entretanto a fração EIV V apresentou caráter sólido. Estes resultados indicam que a pitanga apresenta elevado potencial tecnológico.

Thesis (M.Sc.), Memorial University of Newfoundland, School of Pharmacy, / Typescript. Bibliography: p. 141-166.