Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / Uma forma farmacêutica de liberação prolongada do antimalárico primaquina (PQ) foi investigada com os objetivos de melhorar a eficácia terapêutica e diminuir os efeitos adversos dose dependente da terapia existente. Características do fármaco, como um curto tempo de meia vida e dose reduzida, permitem sua incorporação em matrizes poliméricas de polióxido de etileno (POE). Um estudo de pré-formulação foi realizado para avaliar as características físico-químicas da PQ e sua compatibilidade com excipientes farmacêuticos. Os resultados demonstraram a qualidade do fármaco e a interação entre PQ e estearato de magnésio, lactose e manitol. Metodologias analíticas foram desenvolvidas e validadas para a quantificação de PQ nos ensaios de controle de qualidade e avaliação das formulações. Quatro formulações, F30P4, F30P8, F60P4 e F60P8, foram preparadas por compressão direta da mistura física do fármaco, polímero hidrofílico e excipientes. Cada comprimido continha 52.6 mg de PQ (equivalente a 30 mg de PQ na forma de base livre) e diferentes porcentagens de POE de peso molecular 4x106 ou 8x106 e excipientes. Os comprimidos foram submetidos aos testes de controle de qualidade e todas as formulações desenvolvidas cumpriram as especificações oficiais. Investigações in vitro foram realizadas verificando a inter-relação do intumescimento e erosão das matrizes, bem como o perfil de liberação do fármaco. Para todas as formulações, no mínimo 80 % do conteúdo de fármaco foi liberado durante 8 horas, seguindo um modelo de difusão não-Fickiano, ou seja, um processo controlado por difusão e relaxação. A cinética de liberação do fármaco foi diretamente relacionada à sincronização do intumescimento e erosão das matrizes. As formulações preparadas com alta concentração de POE demonstraram uma baixa razão de erosão, lenta liberação do fármaco e rápida razão de intumescimento, quando comparadas às matrizes contendo baixa concentração de POE. An extended release dosage form of an anti malarial drug, primaquine (PQ), was developed with the aim of improving the treatment efficacy and decreasing the dose-limiting side effects of existing therapy. Drug characteristics, as a short apparent plasma elimination half-life and reduced dose volume, allows its association to poly(ethylene oxide) (PEO) polymeric matrices. A preformulation study was performed in order to evaluate physical-chemical characteristics of PQ and its compatibility with pharmaceutical excipients. The results indicated the drug quality and drug interaction with magnesium stearate, lactose and manitol. Analytical methodologies were developed and validated for quantitation of PQ in the quality control test and performance studies. Four formulations, F30P4, F30P8, F60P4 and F60P8, were prepared by direct compression of the physical mixtures of the drug, hydrophilic polymer and excipients. Each tablet contained 52.6 mg of PQ (equivalent to 30 mg PQ free base), different percentages of either PEO with molecular weight of 4x106 or 8x106 and excipients as diluents and lubricants. The tablets were submitted to quality control test, and all developed formulations were approved based on official specifications. Investigations in vitro were carried out in order to verify the interrelationship between swelling and erosion matrices, as well as drug release profile. For all formulation, not less than 80% of the drug content was released during 8 hours following a non-Fickian diffusion model, i.e. like a diffusion-relaxation controlled process. The kinectics of drug delivery was directly related to the synchronization of swelling and erosion matrices. The formulations prepared with high PEO concentration showed a lower rate of erosion, a slower drug release and a faster rate of swelling, as compared with the matrices containing lower PEO concentration.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267874.pdf: 3010002 bytes, checksum: a29a3e8e60eb049d149b12231c37dd9e (MD5) / A primaquina (PQ) é o antimalárico de escolha para prevenir as recaídas e para prover a cura radical do Plasmodium vivax. O desenvolvimento de formas farmacêuticas de liberação prolongada representa uma alternativa promissora na otimização do esquema posológico e na redução dos efeitos adversos existentes. Através da dissertação de mestrado intitulada "Desenvolvimento e avaliação de matrizes de polióxido de etileno (POE) contendo o antimalárico primaquina", foram produzidos comprimidos de liberação prolongada contendo PQ (CRUZ, 2006). As formulações continham 30 ou 60 % do polímero de peso molecular de 4 x 106 Da ou 8 x 106 Da. Parâmetros quanto ao intumescimento, erosão e dissolução foram avaliados, apontando a formulação que continha 30 % do POE de 8 x 106 Da como a mais adequada. Neste presente trabalho, esta formulação foi submetida ao controle de qualidade, estudo de estabilidade e avaliação da biodisponibilidade em cães. A caracterização físico-química de matérias-primas (MPs) de PQ de quatro diferentes fornecedores foi realizada quanto à qualidade e o teor. A identificação foi positiva para todas MPs. O teor foi determinado por titulação potenciométrica e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Por titulação, o teor das MPs variou de 98,8 a 101,1 %, estando de acordo com as especificações farmacopéicas. Por CLAE, duas das quatro MPs demonstraram teor inadequado (90,7 % e 93,1 %), revelando-se a presença de uma impureza, possivelmente um isômero de posição. A estabilidade das MPs em estufa a 80 °C, 100 °C e 120 °C foi avaliada, e todas seguiram uma cinética de decomposição de ordem zero. Através da aplicação do método gráfico de Arrhenius, foram observadas diferenças entre a constante de velocidade de degradação na temperatura de 25 °C (K25) e entre a energia de ativação das MPs. Os comprimidos foram produzidos com a MP C, seguindo-se com a determinação dos parâmetros físicos da formulação. O doseamento dos comprimidos foi de 94,45 % ± 0,61 % (n = 20), estando dentro dos limites farmacopéicos. O estudo de estabilidade abrangeu diferentes condições e materiais de acondicionamento para a determinação dos parâmetros cinéticos. Em estufa a 80 °C, 100 °C e 120 °C, a formulação exibiu uma cinética de degradação de ordem zero, sendo que o teor diminuiu mais rapidamente conforme aumentou a temperatura. Em câmara climática (40 °C e 75 % de umidade relativa) e câmara de luz UV (? = 254 nm), os comprimidos foram expostos sem embalagem, em blíster e em frascos plásticos âmbar. A maior degradação ocorreu nos comprimidos sem embalagem, sendo que os blísters e os frascos plásticos não foram suficientes para conter a degradação propiciada pelo excesso de umidade e de luz. Nas câmaras climáticas e de luz UV, os comprimidos tiveram uma degradação maior do que 10 % em 6 meses. A umidade e a luz foram os fatores mais relevantes na degradação do fármaco e da formulação, mais do que a própria temperatura. Para a avaliação da formulação in vivo, foram utilizados cães beagles, onde um método bioanalítico para análise da PQ no plasma foi desenvolvido e validado. A extração dos analitos de interesse do plasma foi realizada em fase sólida. A metodologia de doseamento por CLAE demonstrou ser específica, linear na faixa de 75 - 3000 ng/ mL, exata, precisa e estável (curto prazo, longo prazo, após ciclos de congelamento/ descongelamento e pós-processamento) dentro das condições experimentais testadas. As taxas de recuperação foram adequadas tanto para a PQ quanto para o padrão interno mostrando-se próximas a 100 %. O comportamento dos comprimidos de liberação prolongada foi comparado ao dos comprimidos de liberação imediata existentes no mercado. Os mesmos foram administrados oralmente aos cães na dose de 60 mg, com amostras de sangue coletadas em tempos pré-determinados para obtenção do perfil plasmático. Os parâmetros farmacocinéticos como ASC, Cmax e tmax foram determinados para as duas formulações. Os comprimidos de liberação prolongada demonstraram maior ASC, menor Cmax e maior tmax. O aumento da ASC demonstra um aumento na extensão da absorção e da ação, o maior tmax demonstra uma menor velocidade de absorção e o menor Cmax pode sugerir uma menor toxicidade da PQ. A biodisponibilidade relativa dos comprimidos de liberação prolongada em relação aos de liberação imediata foi de 227,70 %, demonstrando que a formulação teste foi mais biodisponível.

A primaquina (PQ), um derivado 8-aminoquinolínico [8-(4-amino-1-metilbutilamino)-6metoxiquinolina], é um fármaco normalmente usado contra a malária, mas tem sido, também empregado no tratamento da doença de Chagas, agindo, muito eficazmente, como agente tripanomicida, por intermédio de seus metabólitos. O metabólito 5hidroxiprimaquina (5-HPQ), formado pela oxidação da primaquina dentro do organismo humano, foi identificado em fluídos biológicos e é considerado o principal produto com ação citotóxica sobre o Trypanosoma cruzi. Técnicas eletroquímicas foram empregadas para estudar o mecanismo de oxidação da PQ in vitro na tentativa de correlacionar os resultados obtidos, com os dados disponíveis de estudos in vivo. Utilizou-se eletrodo de carbono vítreo (ECV) e diferentes tipos de técnicas, como voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria, trabalhando-se em meio aquoso, tampão Britton-Robson, pH 7,40, para determinação do número de elétrons envolvidos na etapa determinante da reação. O mecanismo eletroquímico de oxidação da PQ, envolveu a perda de 1 elétron em um processo irreversível, registrado em Epa,1 a +0,788 V, resultando na formação de cátion radical durante a primeira varredura no sentido positivo de potencial. Após a inversão da varredura de potencial, registrou-se um pico catódico, Epc,1 a -0,160 V, dependente do processo principal. Voltamogramas cíclicos realizados em meio não aquoso indicaram que a etapa eletroquímica inicial é seguida de uma etapa química envolvendo a captura nucleofílica do cátion radical. No segundo ciclo de varredura, registrou-se um segundo pico anódico, Epa,2, a -0,079 V, componente anódico de Epc,1. Assim, um novo par redox passou a ser observado, dependente da oxidação primária da PQ, mas registrado em potencial muito menos positivo do que a oxidação da PQ, composto de partida. Este novo processo redox, típico do par quinonalhidroquinona, está envolvido em vários outros processos descritos na literatura, e pressupõe que, após a captura nucleofílica do cátion radical, ocorra outra etapa eletroquímica, no potencial aplicado, envolvendo a perda de 3 elétrons e 3 prótons, com formação de uma quinona-i mina. A subseqüente hidrólise da imina produz o derivado quinoidal e diamina primária. Voltamogramas cíclicos registrados em solução de 5-HPQ e m-anisidina confirmaram o mecanismo proposto. Devido à ausência de fenõmenos de adsorção, utilizou-se com sucesso o eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB), no formato pIano, para a determinação analítica de PQ em formulação farmacêutica comercial, empregando-se a voltametria de pulso diferencial. Enquanto o ECV foi mais efetivo para a proposição do mecanismo, principalmente devido às características de adsorção superficial, o EDDB permitiu o desenvolvimento de um método analítico para a quantificação de PQ, devido à ausência de adsorção superficial. / Primaquine (PQ), an 8-aminoquinolinic compound, is the clinical drug of choice for the radical cure of relapsing malaria. This drug has also been being used against the Chagas disease, acting very efficiently, through their metabolites, which present trypanosomicide action. The metabolite 5-hydroxyprimaquine (5-HPQ) was identified in human biological fluids, during in vivo studies, as the main oxidation product of PQ, with cytotoxic action against Trypanosoma cruzi. Electrochemical techniques were used to study, in vitro, the PQ oxidation redox mechanism and the goal was to try correlating the electrochemical data to the biological information, previously reported. Glassy carbon electrode (GCE) associated to cyclic and differential pulse voltammetry and cronoamperommetry in aqueous media, pH 7.40, were used to determine de number of electrons involved in the determinant step of PQ electrochemical oxidation. The primary oxidation of PQ involved the loss of 1 electron in an irreversible process recorded at Epa,1 = +0,788 V, to produce a cation radical, during the first anodic scan. Reverting the potential sweeping a cathodic peak, Epc,1, was recorded at -0,160 V, which was dependent of Epa,1. Cyclic voltammograms recorded in DMF showed that the initial electrochemical step is followed by a chemical reaction involving the nucleophilic capture of the cation radical. During the second scan, a new anodic peak (Epa,2) was recorded at -0,079 V and corresponds to the anodic component of Epc,1. Therefore a new redox couple, recorded at less positive potential than the PQ oxidation was always observed and shows similar characteristics to those observed for quinoneJhydroquinone redox couple, which is involved is several another electrochemical processes described in the literature. The process presupposes that the nucleophilic capture of the cation radical is followed by another electrochemical step involving the loss of 3 electrons and 3 protons to produce a quinone-imine structure. The further imine hydrolysis produces the quinoidal compound and primary diamine. The purposed mechanism was confirmed by the cyclic voltammograms recorded in 5-HPQ solutions as well as in the solutions of similar compound such as m-anisidine. PQ was determined in commercial pharmaceutical formulations by using differential pulse voltammetry at boron doped diamond electrode (BDDE) associated to the standard addition method. While the GCE was more effective for the mechanism proposition, mainly due its superficial adsorption characteristics, the BDDE, due low superficial adsorptive effects, permitted the development of analytical method for the PQ quantification.

Primaquina e cloroquina são agentes antimaláricos amplamente utilizados profilática e terapeuticamente contra esta enfermidade. A interação destes fármacos com sistemas modelo podem fornecer informações úteis no entendimento dos mecanismos envolvidos em sistemas biológicos reais. Neste sentido, através das técnicas de calorimetria diferencial de varredura e ressonância paramagnética eletrônica, estudamos as interações entre os fármacos antimaláricos supracitados e modelos de membrana, no intuito de investigarmos as modificações provocadas por ambos na estrutura lipídica. Os resultados obtidos indicam que a associação da cloroquina com membranas de DMPC em pH fisiológico é limitada. Uma perturbação desta molécula na estrutura e dinâmica lipídica foi detectada apenas numa região próxima ao carbono sete das cadeias acila das fosfatidilcolinas. Os experimentos de DSC mostram que este fármaco tem efeito apenas na diminuição da cooperatividade da transição principal das membranas. Por outro lado, a redução da temperatura de transição de fase lipídica observada nos estudos calorimétricos demonstra que a primaquina promove uma desestabilização da fase gel. Os experimentos de RPE corroboram esse resultado, evidenciado pelo aumento da fluidez da membrana. Adicionalmente, o aumento do empacotamento provocado no centro da bicamada lipídica sugere penetração deste fármaco até esta região. Não foram observadas alterações da estrutura e dinâmica das cadeias lipídicas na fase fluida da membrana. Os resultados obtidos fornecem um melhor entendimento das interações fármacos-lipídios em um nível molecular, que podem ser aplicados no desenvolvimento de sistemas carreadores de ambos os fármacos. / Primaquine (PQ) and Chloroquine (CQ) are potent therapeutic agents used in the treatment of malaria. The investigation of drug-lipid interactions is pivotal for understanding their biological activity. Electron Spin Resonance (ESR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) were used to investigate the effects of drug binding on the lipid phase transition and acyl chain dynamics of model membranes made up of 1,2-Dimyristoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholine (DMPC) phospholipids. Labels located at different positions along the lipid chain were used to monitor different membrane regions. ESR results indicated that PQ is more effective in changing the membrane structure than CQ. PQ is effective in perturbing the whole chain of DMPC vesicles, whereas the effect of CQ is more pronounced near the polar headgroup region. Furthermore, PQ causes a slight increase of the lipid packing close to the membrane center, suggesting a deeper insertion of this molecule into DMPC bilayers. DSC thermograms revealed that PQ interacts with DMPC decreasing the main transition temperature (TM) by ca. 2ºC and completely abolishing its pre-transition. On the other hand, CQ effects are mainly noticed as a decrease in the cooperativity of the main transition. Because of its lipophilic character, PQ penetrates into the bilayer hydrocarbon region causing considerable disorganization. Electrostatic interaction between CQ and the phosphatidylcholine phosphate groups is probably related with its low membrane permeability. These results shed light on the molecular mechanism of druglipid interaction, which may be useful for the development of lipid drug delivery systems of antimalarial drugs.

Difosfato de Primaquina, seu cátion radical e difosfato de Cloroquina foram estudados por espectroscopia no visível/UV, de emissão, vibracional (Raman, IV e IVP) e RPE além de captação de oxigênio, espectroeletroquímica e termogravimetria; um cálculo semiempírico usando o programa MOPAC também foi realizado. Concluiu-se que a forma duplamente protonada do DPQ. é oxidada a um radical que absorve fortemente no visível (552 nm). Tal espécie é altamente reativa e é possível que a principal causa de seu decaimento com o tempo seja a reação com outras moléculas da droga. A forte dependência do espectro eletrônico do DPQ com o pH pode ser atribuído ao aumento na basicidade no estado excitado, o que daria à banda de menor energia do espectro, um certo caráter de transferência de carga interna. Cloroquina foi estudada adsorvida em um eletrodo de prata e pode-se mostrar que a espécie adsorvida é a monoprotonada e que a interação se dá inicialmente pelo átomo de ni trogênio quinolínico mas, à medida em que o potencial é variado ela tende ao posicionamento paralelo à superfície do eletrodo, o que pode ser detectado pelos deslocamentos nas frequências do espectro SER / Primaquine diphosphate, its cation radical and chloroquine diphosphate have been studied by vis-UV, emission, vibrational (IR and NIR) and EPR spectroscopy as well as oxygen uptake, spectroelectrochemistry and thermogravimetry; . a semiempirical calculation was performed too. It was shown that the doubly protonated form of DPQ is oxidized to a radical that absorbs in the visible region (552 nm). Such a species is highly reactive and its time decay is mainly due to its interaction with the non-oxidized drug. The strong dependence of the DPQ absorption spectra wi th the pH can be assigned . to a high enhancement of the drug basicity and a certain degree of internal charge transfer occur. Choroquine was studied adsorbed on a silver electrode where it was shown that the adsorption occurs by means of the single protonated form and initially through the quinolinic ni trogen atom but increasing the applied potential i t goes to a flat posi tion what can be inferred from frequencies shifts in the SER spectra

A primaquina (PQ), um derivado 8-aminoquinolínico [8-(4-amino-1-metilbutilamino)-6metoxiquinolina], é um fármaco normalmente usado contra a malária, mas tem sido, também empregado no tratamento da doença de Chagas, agindo, muito eficazmente, como agente tripanomicida, por intermédio de seus metabólitos. O metabólito 5hidroxiprimaquina (5-HPQ), formado pela oxidação da primaquina dentro do organismo humano, foi identificado em fluídos biológicos e é considerado o principal produto com ação citotóxica sobre o Trypanosoma cruzi. Técnicas eletroquímicas foram empregadas para estudar o mecanismo de oxidação da PQ in vitro na tentativa de correlacionar os resultados obtidos, com os dados disponíveis de estudos in vivo. Utilizou-se eletrodo de carbono vítreo (ECV) e diferentes tipos de técnicas, como voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria, trabalhando-se em meio aquoso, tampão Britton-Robson, pH 7,40, para determinação do número de elétrons envolvidos na etapa determinante da reação. O mecanismo eletroquímico de oxidação da PQ, envolveu a perda de 1 elétron em um processo irreversível, registrado em Epa,1 a +0,788 V, resultando na formação de cátion radical durante a primeira varredura no sentido positivo de potencial. Após a inversão da varredura de potencial, registrou-se um pico catódico, Epc,1 a -0,160 V, dependente do processo principal. Voltamogramas cíclicos realizados em meio não aquoso indicaram que a etapa eletroquímica inicial é seguida de uma etapa química envolvendo a captura nucleofílica do cátion radical. No segundo ciclo de varredura, registrou-se um segundo pico anódico, Epa,2, a -0,079 V, componente anódico de Epc,1. Assim, um novo par redox passou a ser observado, dependente da oxidação primária da PQ, mas registrado em potencial muito menos positivo do que a oxidação da PQ, composto de partida. Este novo processo redox, típico do par quinonalhidroquinona, está envolvido em vários outros processos descritos na literatura, e pressupõe que, após a captura nucleofílica do cátion radical, ocorra outra etapa eletroquímica, no potencial aplicado, envolvendo a perda de 3 elétrons e 3 prótons, com formação de uma quinona-i mina. A subseqüente hidrólise da imina produz o derivado quinoidal e diamina primária. Voltamogramas cíclicos registrados em solução de 5-HPQ e m-anisidina confirmaram o mecanismo proposto. Devido à ausência de fenõmenos de adsorção, utilizou-se com sucesso o eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB), no formato pIano, para a determinação analítica de PQ em formulação farmacêutica comercial, empregando-se a voltametria de pulso diferencial. Enquanto o ECV foi mais efetivo para a proposição do mecanismo, principalmente devido às características de adsorção superficial, o EDDB permitiu o desenvolvimento de um método analítico para a quantificação de PQ, devido à ausência de adsorção superficial. / Primaquine (PQ), an 8-aminoquinolinic compound, is the clinical drug of choice for the radical cure of relapsing malaria. This drug has also been being used against the Chagas disease, acting very efficiently, through their metabolites, which present trypanosomicide action. The metabolite 5-hydroxyprimaquine (5-HPQ) was identified in human biological fluids, during in vivo studies, as the main oxidation product of PQ, with cytotoxic action against Trypanosoma cruzi. Electrochemical techniques were used to study, in vitro, the PQ oxidation redox mechanism and the goal was to try correlating the electrochemical data to the biological information, previously reported. Glassy carbon electrode (GCE) associated to cyclic and differential pulse voltammetry and cronoamperommetry in aqueous media, pH 7.40, were used to determine de number of electrons involved in the determinant step of PQ electrochemical oxidation. The primary oxidation of PQ involved the loss of 1 electron in an irreversible process recorded at Epa,1 = +0,788 V, to produce a cation radical, during the first anodic scan. Reverting the potential sweeping a cathodic peak, Epc,1, was recorded at -0,160 V, which was dependent of Epa,1. Cyclic voltammograms recorded in DMF showed that the initial electrochemical step is followed by a chemical reaction involving the nucleophilic capture of the cation radical. During the second scan, a new anodic peak (Epa,2) was recorded at -0,079 V and corresponds to the anodic component of Epc,1. Therefore a new redox couple, recorded at less positive potential than the PQ oxidation was always observed and shows similar characteristics to those observed for quinoneJhydroquinone redox couple, which is involved is several another electrochemical processes described in the literature. The process presupposes that the nucleophilic capture of the cation radical is followed by another electrochemical step involving the loss of 3 electrons and 3 protons to produce a quinone-imine structure. The further imine hydrolysis produces the quinoidal compound and primary diamine. The purposed mechanism was confirmed by the cyclic voltammograms recorded in 5-HPQ solutions as well as in the solutions of similar compound such as m-anisidine. PQ was determined in commercial pharmaceutical formulations by using differential pulse voltammetry at boron doped diamond electrode (BDDE) associated to the standard addition method. While the GCE was more effective for the mechanism proposition, mainly due its superficial adsorption characteristics, the BDDE, due low superficial adsorptive effects, permitted the development of analytical method for the PQ quantification.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-07T11:52:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-28T16:54:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-28T16:54:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) Previous issue date: 2010 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A malária vivax é uma doença que a cerca de 40% da população mundial, utiliza-se no tratamento desta, cloroquina (150 mg) e primaquina (15 mg). Esta é uma 8- aminoquinolina com ação esquizonticida tecidual. Dentre seus efeitos adversos se destaca a capacidade de oxidar a hemoglobina, de maneira dose dependente, que é agravada nos indivíduos com deficiência da glicose-6-fosfato desidrogenase. Ao se considerar a ausência de estudos referentes aos teores de metemoglobina e sua correlação com as concentrações plasmáticas de primaquina nos pacientes com malária vivax, justifica-se a realização deste estudo empregando-se como ferramentas a monitorização das concentrações sanguíneas de primaquina e sua correlação com os teores de metemoglobina. Neste sentido, foi realizado seguimento clínico-laboratorial de 20 pacientes com malária vivax antes (D0) e após três (D3), sete (D7) e quatorze (D14) dias iniciado o tratamento, bem como a validação do método para determinação de primaquina por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A metemoglobinemia foi avaliada pela técnica de Hegesh et al. (1970) e a glicose-6-fosfato desidrogenase pelo teste colorimétrico de Brewer et al. (1962). A metodologia validada demonstrou parâmetros aplicáveis à determinação de primaquina, cujos teores médios em D3, D7 e D14 foram de 227±106 ng/mL, 191±97 ng/mL e 160±128ng/mL. Não foram obervadas diferenças significativas nas concentrações do fármaco quanto ao sexo dos pacientes participantes e nos diversos dias do estudo. Os teores médios de metemoglobina em D0, D3, D7 e D14 foram de 1,15±0,9%, 4,1±2%, 5,7±2% e 3±1,4%, respectivamente. Foi observado aumento no teor de metemoglobina após administração do fármaco, sem diferença quanto ao sexo. Não foi observada correlação significativa entre os teores de metemoglobina e as concentrações plasmáticas de primaquina em ambos os sexos. Os coeficientes de correlação de Pearson para os sexos masculino e feminino foram 0.8296 e 0.8137, respectivamente. Foi observada deficiência da expressão da enzima glicose-6- fosfato desidrogenase em seis pacientes do sexo masculino sem diferenças entre os teores de metemoglobina e das concentrações plasmáticas de Primaquina, quando comparados com pacientes com expressão normal da enzima. / The vivax malaria is a disease that effects around 40% of the world, to treat it, chloroquine (150 mg) and primaquine (15 mg). This is an 8-aminoquinoline with tissue schizonticide action. Among the adverse effects enhance the capacity to hemoglobin oxidation, dose-dependent, which is exacerbated in individuals with glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency. When considering the lack of studies concerning the methemoglobin levels and its correlation with primaquine concentrations plasma in patients with vivax malaria, is justified this study using as tools to monitor the plasma primaquine concentrations and its correlation with methemoglobin levels. In this sense, it was followed up clinically and laboratory findings of 20 patients with vivax malaria before (D0) and after three (D3), seven (D7) and fourteen (D14) days starting the treatment, as well as validation of the method for primaquine determination by high performance liquid chromatography (HPLC). Methemoglobinemia was evaluated using the method of Hegesh et al. (1970) and glucose-6-phosphate dehydrogenase by colorimetric method of Brewer et al. (1962 ). The methodology validated was demonstrated efficient for primaquine determination, whose average levels at D3, D7 and D14 were 227 ± 106 ng / mL, 191 ± 97 ng / mL and 160 ± 128 ng/mL. In the analysis according to gender was not observed differences significant in the drug levels in several days of study. The average methemoglobin levels in D0, D3, D7 and D14 were 1.15 ± 0.9%, 4.1 ± 2%, 5.7 ± 2% and 3 ± 1.4%, respectively. There was an increase in the methemoglobin level after drug administration, without difference by gender. There was not significant correlation between the methemoglobin levels and primaquine concentrations plasma in both sexes. The coefficients of Pearson correlation for males and females were 0.8296 and 0.8137, respectively. We observed impaired expression of the enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase in six male patients without differences between the methemoglobin levels and primaquine concentrations plasma, compared with patients with expression normal of the enzyme.

Difosfato de Primaquina, seu cátion radical e difosfato de Cloroquina foram estudados por espectroscopia no visível/UV, de emissão, vibracional (Raman, IV e IVP) e RPE além de captação de oxigênio, espectroeletroquímica e termogravimetria; um cálculo semiempírico usando o programa MOPAC também foi realizado. Concluiu-se que a forma duplamente protonada do DPQ. é oxidada a um radical que absorve fortemente no visível (552 nm). Tal espécie é altamente reativa e é possível que a principal causa de seu decaimento com o tempo seja a reação com outras moléculas da droga. A forte dependência do espectro eletrônico do DPQ com o pH pode ser atribuído ao aumento na basicidade no estado excitado, o que daria à banda de menor energia do espectro, um certo caráter de transferência de carga interna. Cloroquina foi estudada adsorvida em um eletrodo de prata e pode-se mostrar que a espécie adsorvida é a monoprotonada e que a interação se dá inicialmente pelo átomo de ni trogênio quinolínico mas, à medida em que o potencial é variado ela tende ao posicionamento paralelo à superfície do eletrodo, o que pode ser detectado pelos deslocamentos nas frequências do espectro SER / Primaquine diphosphate, its cation radical and chloroquine diphosphate have been studied by vis-UV, emission, vibrational (IR and NIR) and EPR spectroscopy as well as oxygen uptake, spectroelectrochemistry and thermogravimetry; . a semiempirical calculation was performed too. It was shown that the doubly protonated form of DPQ is oxidized to a radical that absorbs in the visible region (552 nm). Such a species is highly reactive and its time decay is mainly due to its interaction with the non-oxidized drug. The strong dependence of the DPQ absorption spectra wi th the pH can be assigned . to a high enhancement of the drug basicity and a certain degree of internal charge transfer occur. Choroquine was studied adsorbed on a silver electrode where it was shown that the adsorption occurs by means of the single protonated form and initially through the quinolinic ni trogen atom but increasing the applied potential i t goes to a flat posi tion what can be inferred from frequencies shifts in the SER spectra

Primaquina e cloroquina são agentes antimaláricos amplamente utilizados profilática e terapeuticamente contra esta enfermidade. A interação destes fármacos com sistemas modelo podem fornecer informações úteis no entendimento dos mecanismos envolvidos em sistemas biológicos reais. Neste sentido, através das técnicas de calorimetria diferencial de varredura e ressonância paramagnética eletrônica, estudamos as interações entre os fármacos antimaláricos supracitados e modelos de membrana, no intuito de investigarmos as modificações provocadas por ambos na estrutura lipídica. Os resultados obtidos indicam que a associação da cloroquina com membranas de DMPC em pH fisiológico é limitada. Uma perturbação desta molécula na estrutura e dinâmica lipídica foi detectada apenas numa região próxima ao carbono sete das cadeias acila das fosfatidilcolinas. Os experimentos de DSC mostram que este fármaco tem efeito apenas na diminuição da cooperatividade da transição principal das membranas. Por outro lado, a redução da temperatura de transição de fase lipídica observada nos estudos calorimétricos demonstra que a primaquina promove uma desestabilização da fase gel. Os experimentos de RPE corroboram esse resultado, evidenciado pelo aumento da fluidez da membrana. Adicionalmente, o aumento do empacotamento provocado no centro da bicamada lipídica sugere penetração deste fármaco até esta região. Não foram observadas alterações da estrutura e dinâmica das cadeias lipídicas na fase fluida da membrana. Os resultados obtidos fornecem um melhor entendimento das interações fármacos-lipídios em um nível molecular, que podem ser aplicados no desenvolvimento de sistemas carreadores de ambos os fármacos. / Primaquine (PQ) and Chloroquine (CQ) are potent therapeutic agents used in the treatment of malaria. The investigation of drug-lipid interactions is pivotal for understanding their biological activity. Electron Spin Resonance (ESR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) were used to investigate the effects of drug binding on the lipid phase transition and acyl chain dynamics of model membranes made up of 1,2-Dimyristoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholine (DMPC) phospholipids. Labels located at different positions along the lipid chain were used to monitor different membrane regions. ESR results indicated that PQ is more effective in changing the membrane structure than CQ. PQ is effective in perturbing the whole chain of DMPC vesicles, whereas the effect of CQ is more pronounced near the polar headgroup region. Furthermore, PQ causes a slight increase of the lipid packing close to the membrane center, suggesting a deeper insertion of this molecule into DMPC bilayers. DSC thermograms revealed that PQ interacts with DMPC decreasing the main transition temperature (TM) by ca. 2ºC and completely abolishing its pre-transition. On the other hand, CQ effects are mainly noticed as a decrease in the cooperativity of the main transition. Because of its lipophilic character, PQ penetrates into the bilayer hydrocarbon region causing considerable disorganization. Electrostatic interaction between CQ and the phosphatidylcholine phosphate groups is probably related with its low membrane permeability. These results shed light on the molecular mechanism of druglipid interaction, which may be useful for the development of lipid drug delivery systems of antimalarial drugs.

Orientador: Liana Maria Cardoso Verinaud / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanucoli_FabiodosSantosMachado_M.pdf: 3072241 bytes, checksum: 66a7959825671f33da79f21f4dbeda55 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A esclerose múltipla (EM) é uma doença inflamatória crônica de origem autoimune que afeta o sistema nervoso central (SNC), provocando disfunções neurológicas em decorrência de desmielinização axonal, principalmente na substância branca dos órgãos do SNC. A doença acomete mais de 2 milhões de pessoas no mundo todo e não tem cura. As abordagens terapêuticas utilizadas com sucesso consistem na aplicação de anticorpos monoclonais, citocinas imunomoduladoras e fármacos antiinflamatórios. Ainda assim, tais estratégias são dependentes de produtos de alto custo e toxicidade. A utilização de fármacos antimaláricos no tratamento da Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE, modelo experimental de EM), como cloroquina e diidroartemisinina, tem apresentado resultados promissores na atenuação do quadro clínico dos camundongos; entretanto, os efeitos tóxicos dessas substâncias constituem um importante fator limitante para a utilização clínica. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar os efeitos terapêuticos da primaquina (PQ), um fármaco antimalárico análogo à cloroquina mas com toxicidade reduzida, na EAE emvcamundongos C57BL/6. Para tanto, camundongos foram tratados com PQ por via intraperitoneal (i.p.) por cinco dias consecutivos e os efeitos da administração direta foram avaliados sobre as subpopulações de linfócitos T esplênicos. Semelhantemente, camundongos portadores de EAE foram tratados com PQ como acima e o desenvolvimento da doença foi avaliado. Os resultados obtidos mostraram uma redução significativa na severidade da EAE em camundongos tratados com primaquina em comparação com animais pertencentes ao grupo controle. A melhora no quadro clínico se correlacionou com (i) aumento na expressão de genes de citocinas anti-inflamatórias e decréscimo na expressão de genes de citocinas inflamatórias, (ii) redução na ativação de micróglia e (iii) diminuição da reatividade glial no SNC de camundongos tratados com PQ em relação aos não tratados. Também se verificou um aumento na frequência de células T reguladoras em baços de camundongos tratados com PQ. Posteriormente, células T reguladoras (Treg, CD4+CD25+) e células T efetoras (CD4+CD25- ) foram isoladas de baços de camundongos tratados com PQ e transferidas adotivamente a camundongos portadores de EAE. Foi observada uma redução na severidade da EAE em camundongos recipientes de células Treg em comparação com camundongos recipientes de células T efetoras. De forma semelhante ao observado em camundongos tratados diretamente com PQ, a menor severidade da EAE se correlacionou com redução na expressão de mediadores inflamatórios e de reatividade glial no SNC. A capacidade imunossupressora de PQ foi avaliada também. Neste sentido, células dendríticas (DCs) diferenciadas a partir de precursores de medula óssea foram tratadas com PQ e avaliadas quanto ao seu perfil fenotípico e funcional. Observou-se uma redução na expressão de marcadores de maturação de DCs tratadas com PQ (DC-PQ) em comparação às células não tratadas (DC-PBS). A transferência adotiva de DC-PQ resultou na redução do quadro clínico de EAE. Os resultados obtidos nesse trabalho permitem concluir que a primaquina é um fármaco eficaz na atenuação dos sintomas da EAE por meio da modulação de componentes celulares e moleculares do sistema imune / Abstract: Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune chronic inflammatory disease that affects the central nervous system (CNS) causing neurological disorders arised from axonal demyelination, particularly in the white matter of the CNS organs. The disease affects more than 2 million people worldwide and still has no cure. The successfully used therapeutic approaches consist in the application of monoclonal antibodies, immunomodulatory cytokines and anti-inflammatory drugs. Still, such strategies are dependent on expensive and toxic drugs. The use of antimalarial drugs in the treatment of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE, experimental model of MS), such as chloroquine and dihydroartemisinin, has shown promising results in attenuation of the clinical signs of mice; however, the toxic effects of these substances are an important limiting factor for clinical use. In this sense, this study aimed to characterize the therapeutic effects of primaquine (PQ), an antimalarial drug analog to chloroquine but with reduced toxicity, in EAE in C57BL / 6 mice. To this end, mice were treated with PQ intraperitoneally (i.p.) for five consecutive days, and the effects of direct administration were evaluated on spleen T lymphocyte subpopulations. Similarly, mice bearing EAE were treated with PQ as above, and disease development was evaluated. The results showed a significant reduction in the severity of EAE in mice treated with primaquine compared to animals in the control group. Amelioration of the clinical signs was correlated with (i) an increase in gene expression of anti-inflammatory cytokines and decrease in gene expression of inflammatory cytokines, (ii) reduction in microglia activation and (iii) the decreased CNS glial reactivity in mice treated with PQ compared to untreated group. There was also an increase in the frequency of regulatory T cells in the spleens of mice treated with PQ. Subsequently, regulatory T cells (Tregs, CD4+CD25+ ) and effector T cells (CD4+CD25-) were isolated from spleens of mice treated with PQ, and adoptively transferred to mice with EAE. It was observed a reduction in the severity of EAE in mice recipients of Treg cells compared to mice recipients of effector T cells. Similarly to what was observed in mice directly treated with PQ, the lower severity of EAE was correlated with a reduction in the expression of inflammatory mediators and glial reactivity in the CNS. The immunosuppressive capacity of PQ was evaluated as well. In this regard, dendritic cells (DCs) differentiated from bone marrow precursors were treated with PQ and assessed for phenotypic and functional profile. It was observed a reduction in the expression of DC maturation markers treated with PQ (DC-PQ) compared to untreated cells (DC-PBS). The adoptive transfer of DC-PQ resulted in the reduction of the clinical signs of EAE. The results of this work have shown that primaquine is an effective drug in ameliorating the symptoms of EAE through modulation of cellular and molecular components of the immune system / Mestrado / Imunologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular