Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-15T04:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337780.pdf: 3614006 bytes, checksum: 62f9c6382c9f71f3407b7666a8858472 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de nanoemulsões do tipo óleo em água contendo constituintes de Punica granatum (romã) e hidrogéis termosensíveis incluindo nanoemulsões para aplicação cutânea visando sua utilização na fotoproteção. A fração acetato de etila foi obtida por partição líquido-líquido, a partir do extrato seco das cascas de P. granatum, e caracterizada pela quantificação de polifenóis totais, ácido gálico, ácido elágico e punicalagina - 638,1 mg/g, 238,6 mg/g, 84,7 mg/g e 296,7 mg/g - respectivamente. As nanoemulsões contendo óleo de semente de romã (EAF-PSO-NE) ou triglicerídeo de cadeia média (EAF-MCT-NE) como fase oleosa, encapsulando a fração acetato de etila, foram obtidas através de dois métodos: emulsificação-evaporação do solvente e emulsificação espontânea, respectivamente. As nanoemulsões apresentaram forma esférica e distribuição monodispersa das gotículas. O tamanho médio das gotículas obtido pela técnica de espalhamento de luz dinâmico (DLS) foi de aproximadamente 180 nm e 220 nm, para EAF-PSO-NE e EAF-MCT-NE, respectivamente. Estes dados foram confirmados por microscopia eletrônica de transmissão (MET). O teor médio de fenóis totais, ácido elágico, ácido gálico e punicalagina para EAF-PSO-NE foi de 2,3 mg/mL, 35,1 µg/mL, 1248,9 µg/mL, 425,6 µg/mL, respectivamente; para EAF-MCT-NE foi de 2,3 mg/mL, 89,9 µg/mL, 1320,7 µg/mL, 383,6 µg/mL, respectivamente. As nanoemulsões apresentaram valores de eficiência de encapsulação de acordo com a lipofilicidade de cada composto polifenólico e considerável ação antioxidade frente aos ensaios de DPPH e FRAP. As nanoemulsões foram caracterizadas como não irritantes/fotoirritantes em ensaio preliminar utilizando eritrócitos humanos. Ainda empregando eritrócitos humanos como modelo de biomembrana, verificou-se que as nanoemulsões foram capazes de interagir com a bicamada lipídica e proteger a mesma de danos oxidativos induzidos pelo iniciador de radical livre AAPH. O efeito fotoprotetor das nanoemulsões contra radiação UVB foi evidenciado pela proteção a danos no DNA celular. O fator de proteção solar (FPS) determinado in vitro foi de até 25 para EAF-PSO-NE. Estudos in vitro demonstraram que nas concentrações testadas as nanoemulsões e fração livre não foram citotóxicas ou fototóxicas. O comportamento das nanoemulsões na presença do meio de cultura foi verificado pela técnica de DLS e crio-microscopia eletrônica de transmissão (Crio-MET). Nos estudos de internalização celular as nanoemulsões demonstraram10habilidade de se acumularem ao redor da célula e também internalizar. A estabilidade físico-química (exceto teor de punicalagina) das nanoemulsões foi evidenciada por 60 dias. A fotoestabilidade das formulações foi verificada pela exposição a doses mínimas preconizadas de radiação UVA e UV-visível; as nanoemulsões foram consideradas fotoestáveis. A baixa viscosidade das nanoemulsões inviabiliza sua aplicação na pele, deste modo um copolímero termosensível foi incorporado nas mesmas. A presença das nanoemulsões nos hidrogéis foi confirmada pela técnica de DLS e por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (SEM-FEG). Os hidrogéis foram caracterizados físicamente e quimicamente e foi verificado que na concentração mais baixa de copolímero um hidrogel de textura agradável e de fácil aplicação em spray foi obtido. Estudos de permeação e retenção dos compostos fenólicos através de pele de orelha suína também foram conduzidos. A fração nanoemulsionada aumentou substancialmente a liberação tópica dos compostos polifenólicos quando comparada com a fração livre. A permeação e retenção dos compostos polifenólicos dependeram de suas características físico-químicas, do veículo e de possíveis interações com a pele. As concentrações dos compostos polifenólicos retidos no stratum corneum, e permeados até a epiderme viável e derme evidenciaram a possibilidade de aplicação das formulações como fotoprotetor atuando na absorção de fótons e complementando a ação antioxidante na pele. Com o intuito de visualizar a permeação e retenção a partir da aplicação tópica de nanoemulsões ou de hidrogéis contendo as nanoemulsões, um agente fluoróforo (vermelho de nilo) foi juntamente nanoemulsionado com a fração acetato de etila. As imagens obtidas por microscopia confocal de varredura laser (MCVL) corroboraram os resultados obtidos nos estudos de permeação e retenção cutânea. Assim, os resultados obtidos indicam que as nanoemulsões e hidrogéis contendo constituintes de P. granatum (óleo da semente e fração), oferecem uma estratégia promissora para liberação tópica de compostos polifenólicos (ácido gálico, ácido elágico e punicalagina) com potencial aplicação na fotoproteção.<br> / Abstract : This work describes the development of oil in water nanoemulsions containing Punica granatum (pomegranate) constituents and thermosensitive hydrogels thickened nanoemulsions for topical application aiming its use in photoprotection. The polyphenol-rich ethyl acetate fraction (EAF) was obtained by liquid-liquid partition from the dry peel extract of P. granatum and characterized by quantification of total polyphenols, gallic acid, ellagic acid, and punicalagin - 638.1 mg/g, 238.6 mg/g, 84.7 mg/g and 296.7 mg/g - respectively. The nanoemulsions containing pomegranate seed oil (EAF-PSO-NE), or medium chain triglyceride (EAF-MCT-NE) as oil phase entrapping the EAF was obtained by two methods: emulsification-evaporation of the solvent and spontaneous emulsification, respectively. Nanoemulsions presented spherical shape and monodisperse distribution of droplets. The average droplet size obtained through dynamic light scattering (DLS) was around 180 nm and 220 nm for EAF-PSO-NE and EAF-MCT-NE, respectively. These data were confirmed by transmission electron microscopy (TEM). The average of total phenolic content, ellagic acid, gallic acid and punicalagin for EAF-PSO-NE were 2.3 mg/mL, 35.1 µg/mL, 1248.9 µg/mL and 425.6 µg/mL, respectively; for EAF-MCT-NE were 2.3 mg/mL, 89.9 µg/mL, 1320.7 µg/mL and 383.6 µg/mL, respectively. The encapsulation efficiency values were according to the lipophilicity of each polyphenol compound and considerable antioxidant activity was observed for nanoemulsions through DPPH and FRAP assays. In preliminary testing using human erythrocytes the nanoemulsions were characterized as non-irritant/photoirritant. Also employing human erythrocytes as a biomembrane model, it was found that the nanoemulsions were able to interact with the lipid bilayer and protect against oxidative damage induced by the free-radical initiator AAPH. The photoprotective effect of nanoemulsions was demonstrated by cellular protection against UVB radiation induced DNA damage. The in vitro sun protection factor (SPF) was up to 25 for EAF-PSO-NE. In vitro studies showed that the concentrations tested for free EAF and nanoemulsions were not cytotoxic or phototoxic. The droplet size and zeta potential of the nanoemulsions in contact with culture medium were verified by DLS technique and cryo-transmission electron microscopy (Cryo-TEM). In the cellular internalization studies nanoemulsions demonstrated an ability to accumulate around the cell and also to internalize. The12nanoemulsions were physically and chemically stable for 60 days (except for punicalagin content). The photostability of the formulations was verified by UVA and UV-visible exposure at recommended minimum doses; nanoemulsions were considered photostable. Since the nanoemulsions exhibit low viscosities, which restrain their application to the skin surface, a thermoreversible copolymer was incorporated into the formulations. The presence of nanoemulsions in the hydrogels was confirmed by DLS technique and by high resolution scanning electron microscopy (FEG-SEM). The hydrogels were physically and chemically characterized. It was noticed that when the lowest concentration of the copolymer was employed, a hydrogel easy to spray and with pleasant texture was obtained. Permeation and retention studies of phenolic compounds across the porcine ear skin were also conducted. The nanoemulsified EAF increased substantially the topical delivery of polyphenolic compounds compared with the free EAF. The skin permeation and retention of polyphenolic compounds depended on its physico-chemical characteristics, the vehicle and possible interactions with the skin. The amounts of polyphenolic compounds retained in the stratum corneum and that permeated into the viable epidermis and dermis, highlight the possible application of the formulations as photoprotectors acting in the absorption of photons and complementing the antioxidant protection in the skin. In order to visualize the permeation and retention after topical application of nanoemulsions or hydrogels containing nanoemulsions, a fluorophore agent (nile red) was nanoemulsified together with the ethyl acetate fraction. The images obtained by confocal laser scanning microscopy (CLSM) corroborated the results obtained in the skin permeation and retention studies. Thus, the results indicated that nanoemulsions and hydrogels containing constituents of P. granatum (seed oil and EAF), offer a promising strategy for topical delivery of polyphenolic compounds (gallic acid, ellagic acid, and punicalagin) with potential application in photoprotection.

O objetivo deste trabalho foi otimizar a extração dos compostos fenólicos presentes na casca do fruto de Punica granatum L. (romã) com diferentes locais de coletas e adquiridas comercialmente, bem como desenvolver e validar método analítico para separação e quantificação de punicalaginas totais por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e cromatografia líquida de ultra eficiência (CLUE), ensaios de pureza como determinação de água e cinzas totais e testar a atividade anti-inflamatória pela avaliação antiquimiotáxica in vitro do extrato e fração enriquecida de punicalagina. Para a otimização da extração com amostra coletada em Alegrete/15, diferentes técnicas extrativas foram testadas, entre elas: maceração, ultrassom, ultraturrax e refluxo, sendo esta última à escolhida. Análises de fatores críticos que influenciam na resposta, sendo eles temperatura, granulometria, porcentagem do solvente extrator, relação massa vegetal/solvente e tempo, foram realizadas, utilizando software estatístico MiniTab®. O método por CLAE foi desenvolvido, permitindo a separação e quantificação dos anômeros punicalagina α e β, com o emprego de coluna cromatográfica Kromasil® C18 – 5μm x 4.6mm x 150mm e fase móvel constituída por água acidificada com ácido trifluoroacético : acetonitrila acidificada com TFA.. O método pôde ser considerado eficiente e confiável, sendo linear, preciso, robusto, exato e específico, podendo ser utilizado para análise do extrato de P. granatum. O extrato bruto, bem como a fração de punicalaginas foram testados e reduziram significativamente a migração leucocitária nas concentrações mais elevadas (10 e 1 μg/mL) em relação ao controle positivo, indicando potencial atividade inibitória da migração leucocitária. / The objective of this work was to optimize the extraction of the phenolic compounds present in the fruit bark of Punica granatum L. (pomegranate) with different collection sites and commercially acquired, as well as to develop and validate an analytical method for the separation and quantification of total punicalagins by liquid chromatography (HPLC) and ultra-high performance liquid chromatography (HPLC), purity tests such as water determination and total ashes, and to test the anti-inflammatory activity by the in vitro antichemistoxic evaluation of the extract and enriched fraction of punicalagin. For the optimization of the extraction with sample collected in Alegrete / 15, different extractive techniques were tested, among them: maceration, ultrasound, ultraturrax and reflux, the latter being chosen. Analysis of critical factors influencing the response, being temperature, particle size, solvent extractor percentage, vegetable mass / solvent ratio and time, were performed using MiniTab® statistical software. The HPLC method was developed allowing separation and quantification of the punicalagin α and β anomers using a Kromasil® C18 - 5μm x 4.6mm x 150mm chromatographic column and mobile phase consisting of water acidified with trifluoroacetic acid: acetonitrile acidified with TFA The method could be considered efficient and reliable, being linear, precise, robust, exact and specific, and it can be used for the analysis of the extract of P. granatum. The crude extract as well as the fraction of punicalaginas were tested and significantly reduced the leukocyte migration at the highest concentrations (10 and 1 μg / mL) in relation to the positive control, indicating potential inhibitory activity of leukocyte migration.

O objetivo deste trabalho foi otimizar a extração dos compostos fenólicos presentes na casca do fruto de Punica granatum L. (romã) com diferentes locais de coletas e adquiridas comercialmente, bem como desenvolver e validar método analítico para separação e quantificação de punicalaginas totais por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e cromatografia líquida de ultra eficiência (CLUE), ensaios de pureza como determinação de água e cinzas totais e testar a atividade anti-inflamatória pela avaliação antiquimiotáxica in vitro do extrato e fração enriquecida de punicalagina. Para a otimização da extração com amostra coletada em Alegrete/15, diferentes técnicas extrativas foram testadas, entre elas: maceração, ultrassom, ultraturrax e refluxo, sendo esta última à escolhida. Análises de fatores críticos que influenciam na resposta, sendo eles temperatura, granulometria, porcentagem do solvente extrator, relação massa vegetal/solvente e tempo, foram realizadas, utilizando software estatístico MiniTab®. O método por CLAE foi desenvolvido, permitindo a separação e quantificação dos anômeros punicalagina α e β, com o emprego de coluna cromatográfica Kromasil® C18 – 5μm x 4.6mm x 150mm e fase móvel constituída por água acidificada com ácido trifluoroacético : acetonitrila acidificada com TFA.. O método pôde ser considerado eficiente e confiável, sendo linear, preciso, robusto, exato e específico, podendo ser utilizado para análise do extrato de P. granatum. O extrato bruto, bem como a fração de punicalaginas foram testados e reduziram significativamente a migração leucocitária nas concentrações mais elevadas (10 e 1 μg/mL) em relação ao controle positivo, indicando potencial atividade inibitória da migração leucocitária. / The objective of this work was to optimize the extraction of the phenolic compounds present in the fruit bark of Punica granatum L. (pomegranate) with different collection sites and commercially acquired, as well as to develop and validate an analytical method for the separation and quantification of total punicalagins by liquid chromatography (HPLC) and ultra-high performance liquid chromatography (HPLC), purity tests such as water determination and total ashes, and to test the anti-inflammatory activity by the in vitro antichemistoxic evaluation of the extract and enriched fraction of punicalagin. For the optimization of the extraction with sample collected in Alegrete / 15, different extractive techniques were tested, among them: maceration, ultrasound, ultraturrax and reflux, the latter being chosen. Analysis of critical factors influencing the response, being temperature, particle size, solvent extractor percentage, vegetable mass / solvent ratio and time, were performed using MiniTab® statistical software. The HPLC method was developed allowing separation and quantification of the punicalagin α and β anomers using a Kromasil® C18 - 5μm x 4.6mm x 150mm chromatographic column and mobile phase consisting of water acidified with trifluoroacetic acid: acetonitrile acidified with TFA The method could be considered efficient and reliable, being linear, precise, robust, exact and specific, and it can be used for the analysis of the extract of P. granatum. The crude extract as well as the fraction of punicalaginas were tested and significantly reduced the leukocyte migration at the highest concentrations (10 and 1 μg / mL) in relation to the positive control, indicating potential inhibitory activity of leukocyte migration.

O objetivo deste trabalho foi otimizar a extração dos compostos fenólicos presentes na casca do fruto de Punica granatum L. (romã) com diferentes locais de coletas e adquiridas comercialmente, bem como desenvolver e validar método analítico para separação e quantificação de punicalaginas totais por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e cromatografia líquida de ultra eficiência (CLUE), ensaios de pureza como determinação de água e cinzas totais e testar a atividade anti-inflamatória pela avaliação antiquimiotáxica in vitro do extrato e fração enriquecida de punicalagina. Para a otimização da extração com amostra coletada em Alegrete/15, diferentes técnicas extrativas foram testadas, entre elas: maceração, ultrassom, ultraturrax e refluxo, sendo esta última à escolhida. Análises de fatores críticos que influenciam na resposta, sendo eles temperatura, granulometria, porcentagem do solvente extrator, relação massa vegetal/solvente e tempo, foram realizadas, utilizando software estatístico MiniTab®. O método por CLAE foi desenvolvido, permitindo a separação e quantificação dos anômeros punicalagina α e β, com o emprego de coluna cromatográfica Kromasil® C18 – 5μm x 4.6mm x 150mm e fase móvel constituída por água acidificada com ácido trifluoroacético : acetonitrila acidificada com TFA.. O método pôde ser considerado eficiente e confiável, sendo linear, preciso, robusto, exato e específico, podendo ser utilizado para análise do extrato de P. granatum. O extrato bruto, bem como a fração de punicalaginas foram testados e reduziram significativamente a migração leucocitária nas concentrações mais elevadas (10 e 1 μg/mL) em relação ao controle positivo, indicando potencial atividade inibitória da migração leucocitária. / The objective of this work was to optimize the extraction of the phenolic compounds present in the fruit bark of Punica granatum L. (pomegranate) with different collection sites and commercially acquired, as well as to develop and validate an analytical method for the separation and quantification of total punicalagins by liquid chromatography (HPLC) and ultra-high performance liquid chromatography (HPLC), purity tests such as water determination and total ashes, and to test the anti-inflammatory activity by the in vitro antichemistoxic evaluation of the extract and enriched fraction of punicalagin. For the optimization of the extraction with sample collected in Alegrete / 15, different extractive techniques were tested, among them: maceration, ultrasound, ultraturrax and reflux, the latter being chosen. Analysis of critical factors influencing the response, being temperature, particle size, solvent extractor percentage, vegetable mass / solvent ratio and time, were performed using MiniTab® statistical software. The HPLC method was developed allowing separation and quantification of the punicalagin α and β anomers using a Kromasil® C18 - 5μm x 4.6mm x 150mm chromatographic column and mobile phase consisting of water acidified with trifluoroacetic acid: acetonitrile acidified with TFA The method could be considered efficient and reliable, being linear, precise, robust, exact and specific, and it can be used for the analysis of the extract of P. granatum. The crude extract as well as the fraction of punicalaginas were tested and significantly reduced the leukocyte migration at the highest concentrations (10 and 1 μg / mL) in relation to the positive control, indicating potential inhibitory activity of leukocyte migration.