INTRODUÇÃO: Sistemas nanométricos carreadores de fármacos, ao alcançarem a circulação sanguínea, se concentram em seus sítios de ação (\"drug-targeting\"), evitando tecidos saudáveis. O diâmetro médio e a polidispersidade de nanopartículas são parâmetros relevantes, pois podem influenciar no percurso pelo fluxo sanguíneo da partícula e na interação celular. A LDE, uma nanopartícula lipídica que mimetiza a lipoproteína de baixa densidade (LDL), é capaz de carrear fármacos como o quimioterápico paclitaxel para tecidos com alta taxa de proliferação celular, como por exemplo, lesões ateroscleróticas e tecidos neoplásicos. Assim, é relevante investigar a influência de diferentes tamanhos da LDE na captação celular e na eficácia terapêutica em aterosclerose experimental. OBJETIVO: Avaliar a influência de duas faixas de tamanhos da nanopartícula lipídica carreadora do quimioterápico paclitaxel (LDE-paclitaxel), na captação celular e na resposta terapêutica do tratamento da aterosclerose em coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. MÉTODOS: A associação LDE-paclitaxel foi preparada por emulsificação por alta pressão. A separação da LDE-paclitaxel original em LDE-paclitaxel grande e LDE-paclitaxel pequena foi feita por ultracentrifugação por gradientes de densidade. Nos estudos com células endoteliais HUVEC foram avaliados citotoxicidade, internalização celular e detecção de apoptose/necrose. Para estudo em animal, foram utilizados coelhos New Zealand machos, com aterosclerose induzida por dieta, divididos em dois grupos: LDE-paclitaxel-grande (n=9) e LDE-paclitaxel-pequena (n=10). O tratamento com LDE-paclitaxel foi iniciado após 4 semanas da dieta. Aortas dos coelhos foram coletadas para análise macro e microscópica das lesões ateroscleróticas. RESULTADOS: A LDE-paclitaxel original foi caracterizada com diâmetro médio de 75nm; após a ultracentrifugação, a LDE-paclitaxel grande apresentou diâmetro médio de 83nm e a LDE-paclitaxel pequena de 40nm. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que, após incubação por 24 horas, a LDE-paclitaxel pequena alcançou o IC50 com menor concentração que a LDE-paclitaxel grande. No ensaio de internalização, a LDE-paclitaxel pequena foi internalizada em menores concentrações e em menor tempo em comparação com as partículas da LDE-paclitaxel original ou LDE-paclitaxel grande. Nos ensaios para detecção de apoptose/necrose, LDE-paclitaxel, independentemente do tamanho, aumentou a porcentagem de células necróticas. A LDE-paclitaxel pequena também aumentou a percentagem de células apoptóticas, em comparação às outras partículas. No estudo in vivo, não houve diferença entre os tratamentos LDE-paclitaxel grande e LDEpaclitaxel pequena: a razão área de lesão/área total foi igual entre os grupos, assim como a quantificação de macrófagos e de células de músculo liso na íntima das aortas. CONCLUSÃO: O tamanho da LDE, apesar de ser um relevante parâmetro físico-químico, não influenciou no efeito antiaterosclerótico da associação LDE-paclitaxel. Portanto, em relação ao tamanho das partículas, a LDE-paclitaxel original, que possui ambas as populações, é eficienteno tratamento da aterosclerose experimental induzida por dieta rica em colesterol / INTRODUCTION: As nanometric drug carriers enter the blood circulation, they concentrate on their action sites, avoiding healthy tissue. The average diameter and polydispersity of nanoparticles are relevant parameters because they have influence on the particles course through the blood flow and on cell interaction. LDE, a lipid nanoparticle that mimics low-density lipoprotein (LDL), is capable of carrying chemotherapeutic drugs such as paclitaxel, for tissues with a high rate of cell proliferation, such as atherosclerotic lesions. Thus, it is important to investigate the influence of different sizes in the cellular uptake of LDE and therapeutic efficacy in experimental atherosclerosis. OBJECTIVE: To evaluate the influence of two size ranges of the lipid nanoparticle carrier of the chemotherapeutic drug paclitaxel (LDE-paclitaxel) in cellular uptake and therapeutic response in experimental atherosclerosis. METHODS: LDEpaclitaxel was prepared by emulsification by high energy. The separation of original-LDE-paclitaxel in large-LDE-paclitaxel particles and small-LDEpaclitaxel particles was performed by ultracentrifugation by density gradients. In studies with HUVEC endothelial cells, cytotoxicity, cell internalization and detection of apoptosis/necrosis were assessed. In in vivo study, New Zealand male rabbits, with atherosclerosis induced by cholesterol-rich diet, were divided into two groups: large-LDE-paclitaxel (n=9) and small-LDE-paclitaxel (n=10). Treatment with LDE-paclitaxel started after 4 weeks of diet. Aortas of the rabbits were collected for macroscopic and microscopic analysis of atherosclerotic lesions. RESULTS: The original-LDE-paclitaxel was characterized with an average diameter of 75nm. After ultracentrifugation, the large-LDE-paclitaxel showed average diameter of 83nm and small-LDE-paclitaxel 40nm. The cytotoxicity assay showed that, after incubation for 24 hours, small-LDE paclitaxel reached the IC50 in lower concentration than large-LDE paclitaxel. In internalization assays, small-LDE-paclitaxel was internalized in lower concentrations and shorter time as compared with the original and large particles. LDE-paclitaxel, independently of particle size, increased the percentage of necrotic cells. Small-LDE-paclitaxel was also able to increase the percentage of apoptotic cellsas compared with the original and large particles. In experimental study, there was no difference between large-LDE-paclitaxel and small-LDE-paclitaxel treatment: lesion area / total area ratio was similar between groups as well as the quantification of macrophages and smooth muscle cells of the intima of aortas.CONCLUSION: The size of the LDE, although an important physicochemical parameter, did not influence the antiatherosclerotic effect of LDE-paclitaxel. Therefore, with respect to particle size, the original-LDE-paclitaxel that has both populations is efficient to treat experimental atherosclerosis induced by a cholesterol-rich diet

INTRODUÇÃO: Sistemas nanométricos carreadores de fármacos, ao alcançarem a circulação sanguínea, se concentram em seus sítios de ação (\"drug-targeting\"), evitando tecidos saudáveis. O diâmetro médio e a polidispersidade de nanopartículas são parâmetros relevantes, pois podem influenciar no percurso pelo fluxo sanguíneo da partícula e na interação celular. A LDE, uma nanopartícula lipídica que mimetiza a lipoproteína de baixa densidade (LDL), é capaz de carrear fármacos como o quimioterápico paclitaxel para tecidos com alta taxa de proliferação celular, como por exemplo, lesões ateroscleróticas e tecidos neoplásicos. Assim, é relevante investigar a influência de diferentes tamanhos da LDE na captação celular e na eficácia terapêutica em aterosclerose experimental. OBJETIVO: Avaliar a influência de duas faixas de tamanhos da nanopartícula lipídica carreadora do quimioterápico paclitaxel (LDE-paclitaxel), na captação celular e na resposta terapêutica do tratamento da aterosclerose em coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. MÉTODOS: A associação LDE-paclitaxel foi preparada por emulsificação por alta pressão. A separação da LDE-paclitaxel original em LDE-paclitaxel grande e LDE-paclitaxel pequena foi feita por ultracentrifugação por gradientes de densidade. Nos estudos com células endoteliais HUVEC foram avaliados citotoxicidade, internalização celular e detecção de apoptose/necrose. Para estudo em animal, foram utilizados coelhos New Zealand machos, com aterosclerose induzida por dieta, divididos em dois grupos: LDE-paclitaxel-grande (n=9) e LDE-paclitaxel-pequena (n=10). O tratamento com LDE-paclitaxel foi iniciado após 4 semanas da dieta. Aortas dos coelhos foram coletadas para análise macro e microscópica das lesões ateroscleróticas. RESULTADOS: A LDE-paclitaxel original foi caracterizada com diâmetro médio de 75nm; após a ultracentrifugação, a LDE-paclitaxel grande apresentou diâmetro médio de 83nm e a LDE-paclitaxel pequena de 40nm. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que, após incubação por 24 horas, a LDE-paclitaxel pequena alcançou o IC50 com menor concentração que a LDE-paclitaxel grande. No ensaio de internalização, a LDE-paclitaxel pequena foi internalizada em menores concentrações e em menor tempo em comparação com as partículas da LDE-paclitaxel original ou LDE-paclitaxel grande. Nos ensaios para detecção de apoptose/necrose, LDE-paclitaxel, independentemente do tamanho, aumentou a porcentagem de células necróticas. A LDE-paclitaxel pequena também aumentou a percentagem de células apoptóticas, em comparação às outras partículas. No estudo in vivo, não houve diferença entre os tratamentos LDE-paclitaxel grande e LDEpaclitaxel pequena: a razão área de lesão/área total foi igual entre os grupos, assim como a quantificação de macrófagos e de células de músculo liso na íntima das aortas. CONCLUSÃO: O tamanho da LDE, apesar de ser um relevante parâmetro físico-químico, não influenciou no efeito antiaterosclerótico da associação LDE-paclitaxel. Portanto, em relação ao tamanho das partículas, a LDE-paclitaxel original, que possui ambas as populações, é eficienteno tratamento da aterosclerose experimental induzida por dieta rica em colesterol / INTRODUCTION: As nanometric drug carriers enter the blood circulation, they concentrate on their action sites, avoiding healthy tissue. The average diameter and polydispersity of nanoparticles are relevant parameters because they have influence on the particles course through the blood flow and on cell interaction. LDE, a lipid nanoparticle that mimics low-density lipoprotein (LDL), is capable of carrying chemotherapeutic drugs such as paclitaxel, for tissues with a high rate of cell proliferation, such as atherosclerotic lesions. Thus, it is important to investigate the influence of different sizes in the cellular uptake of LDE and therapeutic efficacy in experimental atherosclerosis. OBJECTIVE: To evaluate the influence of two size ranges of the lipid nanoparticle carrier of the chemotherapeutic drug paclitaxel (LDE-paclitaxel) in cellular uptake and therapeutic response in experimental atherosclerosis. METHODS: LDEpaclitaxel was prepared by emulsification by high energy. The separation of original-LDE-paclitaxel in large-LDE-paclitaxel particles and small-LDEpaclitaxel particles was performed by ultracentrifugation by density gradients. In studies with HUVEC endothelial cells, cytotoxicity, cell internalization and detection of apoptosis/necrosis were assessed. In in vivo study, New Zealand male rabbits, with atherosclerosis induced by cholesterol-rich diet, were divided into two groups: large-LDE-paclitaxel (n=9) and small-LDE-paclitaxel (n=10). Treatment with LDE-paclitaxel started after 4 weeks of diet. Aortas of the rabbits were collected for macroscopic and microscopic analysis of atherosclerotic lesions. RESULTS: The original-LDE-paclitaxel was characterized with an average diameter of 75nm. After ultracentrifugation, the large-LDE-paclitaxel showed average diameter of 83nm and small-LDE-paclitaxel 40nm. The cytotoxicity assay showed that, after incubation for 24 hours, small-LDE paclitaxel reached the IC50 in lower concentration than large-LDE paclitaxel. In internalization assays, small-LDE-paclitaxel was internalized in lower concentrations and shorter time as compared with the original and large particles. LDE-paclitaxel, independently of particle size, increased the percentage of necrotic cells. Small-LDE-paclitaxel was also able to increase the percentage of apoptotic cellsas compared with the original and large particles. In experimental study, there was no difference between large-LDE-paclitaxel and small-LDE-paclitaxel treatment: lesion area / total area ratio was similar between groups as well as the quantification of macrophages and smooth muscle cells of the intima of aortas.CONCLUSION: The size of the LDE, although an important physicochemical parameter, did not influence the antiatherosclerotic effect of LDE-paclitaxel. Therefore, with respect to particle size, the original-LDE-paclitaxel that has both populations is efficient to treat experimental atherosclerosis induced by a cholesterol-rich diet

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First, the isomeric mixture of amyrins was isolated and purified using a chromatographic column. Second, the mixture was characterized by physicochemical methods (RX, FTIR, 1H-NMR and 13C-NMR, MEV). Third, the nanoparticles were prepared by the emulsification-solvent diffusion method, using three different polymers (Eudragit E100, Poly-ɛ-caprolactone, and Kollicoat Mae100P), and two surfactants (Tween 80®, in the aqueous phase and Span 20®, in the organic phase). Nanoparticles were characterized by measuring the particle size, particle size distribution, potential zeta, conductivity and the encapsulation efficiency, of the preparation process. An HPLC method was validated for the quantification of amyrins in the purified material and in nanoparticles. A shelf life stability study of nanoparticles main properties was carried out. Finally, the antioxidant properties (DPPH and ABTS), the ability to inhibit pancreatic lipase and alpha-glucosidase enzymes, as well as relative cytotoxicity in human lung non-neoplastic fibroblast were evaluated. A mixture of α-β amyrin was extracted and purified with a yield of 28%. The isomeric mixture is a white, light and fine needle product (as observed by MEV). Analyzes of RX, FTIR, 1H NMR and 13C-NMR confirmed the presence of amyrin. A 99% of purity evaluated by an HPLC analytical method was confirmed. Nanoparticles showed a particle size of 128.80 nm, polydispersity 0.107, zeta potential -35.63 mV, and a conductivity of 0.149 μΩ.cm-1. Nanoparticles presented an excellent physicochemical shelf stability up to 90 days after preparation. Both the pure amyrin and the amyrin nanoparticles showed poor antioxidant activity against DPPH and ABTS radicals. The pure amyrin showed a low inhibitory effect of the pancreatic lipase and α-glucosidase enzymes. On the contrary, amyrin nanoparticles showed an excellent pancreatic lipase inhibitory effect (IC50 15.40 μg / mL) and α-glycosidase (IC50 44.40 μg / mL). Both products (amyrin and amyrin nanoparticles) showed no activity on the cellular viability of non-neoplastic human lung fibroblasts, showing the absence of cytotoxicity in this cell line. The results obtained suggest that amyrin-loaded nanoparticles are a viable alternative for their use as adjuvants on the diabetes treatment, and in diabetic patients with secondary complications such as obesity. However other studies should be conducted to prove the real functionality of nanoparticles in these health conditions. / Os triterpenos são um grupo de metabólitos que tem relatado ações farmacológicas como o efeito protetor hepático, ansiolíticos e antidepressivos, efeito antinoceptivo, atividade anti-inflamatória, atividade hipoglicemiante e hipolipemiante, dentre outras. Entre os triterpenos, a mistura isomérica de α-β amirina tem demostrado utilidade farmacológica em diversos estudos in vitro e in vivo, mas sua baixa solubilidade aquosa têm se apresentado como limitante na administração por via oral. O objetivo deste trabalho foi desenvolver nanopartículas carregadas com a mistura isomérica α-β amirina como uma vía provável para sua utilização na terapêutica que poderia evitar o problema farmacocinético citado anteriormente. Primeiro, foi isolada e purificada a mistura isomérica de amirinas usando cromatografia de coluna. Segundo, a mistura foi caracterizada por métodos químico físicos (RX, FTIR, RMN-1H e RMN-13C, MEV). Terceiro, foram preparadas as nanopartículas usando diversos polímeros(Eudragit E100, Poly-ɛ-caprolactona e Kollicoat Mae100P) e dois tensioativos (Tween 80® na fase aquosa e Span 20® na fase orgânica) pelo método emulsificação e difusão do solvente. As nanopartículas obtidas foram caraterizadas quanto a seu tamanho e distribuição de tamanho de partículas, potencial zeta, condutividade e foi quantificada a eficiência de ancapsulação do processo de preparação. Foi validado o método por HPLC para a quantificação de amirinas no material purificado e nas nanopartículas. Também foi feito um estudo de estabilidade em prateleira, durante 90 dias, das principais propriedades das nanopartículas. Por último foram avaliadas as propriedades antioxidantes (DPPH e ABTS), a capacidade de inibir as enzimas lípase pancreática e alfa glicosidase, assim como a citotoxicidade relativa em fibroblasto não neoplástico de pulmão humano. Foi isolada e purificada uma mistura de α - β amirina com um rendimento de 28% na extração. A mistura é um produto branco, leve e em forma de agulhas finas (observado por MEV). As análises de RX, FTIR, RMN-H e RMN-13C confirmaram presença da amirina, que foi avaliada por HPLC confirmando 99% de pureza. As nanopartículas da mistura de α-β amirina, apresentaram um tamanho de partícula de 128,80 nm, uma polidispersão de 0,107, potencial zeta de -35,63 mV e uma condutividade 0,149 μΩcm-1. As nanopartículas apresentaram uma excelente estabilidade físico-química, em prateleira, até 90 dias após a preparação. Tanto a amirina pura como as nanopartículas de amirina apresentaram pobre atividade antioxidante, frente aos radicais DPPH e ABTS. A amirina pura apresentou uma baixa atividade inibidora das enzimas lípase pancreática e α-glicosidase, diferente das nanopartículas que apresentaram uma excelente atividade inibidora de lípase pancreática (IC5015,40μg/mL) e α-glicosidase (IC50 44,40μg/mL). Ambos os produtos (Amirina e nanopatículas de amirina) não apresentaram atividade inibidora da viabilidade celular de fibroblastos de pulmão humano não neoplástico, mostrando ausência de citotoxicidade nesse linhagem celular. Segundo os resultados obtidos neste estudo pode se sugerir que as nanopartículas carregadas com a mistura isomérica de α-β amirina são uma alternativa viável para seu uso no tratamento coadjuvante da diabetes e de pacientes diabéticos com complicações secundarias como a obesidade. No entanto outros estudos deverão ser conduzidos para comprovar a funcionalidade real das nanopartículas nessas condições de saúde.

O paclitaxel é utilizado amplamente no carcinoma de ovário, nos casos refratários de carcinoma de endométrio e quimioterapia exclusiva para carcinoma avançado de colo uterino. A associação de paclitaxel a uma nanoemulsião rica em colesterol, denominada LDE, mostrou toxicidade menor e aumento da atividade antitumoral do fármaco em cobaias. No presente estudo, investigou-se os parâmetros farmacocinéticos do oleato de LDE-paclitaxel e a habilidade da LDE de concentrar o fármaco no tumor em oito pacientes com câncer do trato genital feminino. O oleate de paclitaxel associado a LDE é estável na circulação e tem uma meia-vida plasmática maior do que o paclitaxel comercial. A LDE concentra 3,6 mais paclitaxel em tecidos tumorais do que nos tecidos normais. Esta associação parece ser uma alternativa no tratamento dos tumores ginecológicos / A cholesterol-rich nanoemulsion termed LDE concentrates in cancer tissues after injection into the bloodstream. The association of a derivatized paclitaxel to LDE showed lower toxicity and increased antitumoral activity as tested in mice. Here, the pharmacokinetics of LDE-paclitaxel oleate and the ability of LDE to concentrate the drug in the tumor were investigated in eight patients with gynecologic cancers. Fractional clearance rate (FCR) and pharmacokinetic parameters were calculated by compartmental analysis. Also, specimens of tumors and the normal tissues were excised during the surgery for radioactivity measurement. LDE concentrates 3.5 more paclitaxel in malignant tissues than in the normal tissues. Therefore, association to LDE is an interesting strategy for using paclitaxel to treat gynecologic cancers

O paclitaxel é utilizado amplamente no carcinoma de ovário, nos casos refratários de carcinoma de endométrio e quimioterapia exclusiva para carcinoma avançado de colo uterino. A associação de paclitaxel a uma nanoemulsião rica em colesterol, denominada LDE, mostrou toxicidade menor e aumento da atividade antitumoral do fármaco em cobaias. No presente estudo, investigou-se os parâmetros farmacocinéticos do oleato de LDE-paclitaxel e a habilidade da LDE de concentrar o fármaco no tumor em oito pacientes com câncer do trato genital feminino. O oleate de paclitaxel associado a LDE é estável na circulação e tem uma meia-vida plasmática maior do que o paclitaxel comercial. A LDE concentra 3,6 mais paclitaxel em tecidos tumorais do que nos tecidos normais. Esta associação parece ser uma alternativa no tratamento dos tumores ginecológicos / A cholesterol-rich nanoemulsion termed LDE concentrates in cancer tissues after injection into the bloodstream. The association of a derivatized paclitaxel to LDE showed lower toxicity and increased antitumoral activity as tested in mice. Here, the pharmacokinetics of LDE-paclitaxel oleate and the ability of LDE to concentrate the drug in the tumor were investigated in eight patients with gynecologic cancers. Fractional clearance rate (FCR) and pharmacokinetic parameters were calculated by compartmental analysis. Also, specimens of tumors and the normal tissues were excised during the surgery for radioactivity measurement. LDE concentrates 3.5 more paclitaxel in malignant tissues than in the normal tissues. Therefore, association to LDE is an interesting strategy for using paclitaxel to treat gynecologic cancers