A via de administração vaginal pode ser considerada uma alternativa para diversos tratamentos, tanto de ação farmacológica local como sistêmica. No entanto, o tempo de permanência do fármaco no local da aplicação e a eficácia esperada representam um desafio para o desenvolvimento de formulações. O objetivo deste trabalho foi desenvolver nanocápsulas de superfície catiônica (EUDRAGIT® RS 100) ou aniônica (EUDRAGIT® S 100), contendo ou não o marcador de fluorescência Vermelho do Nilo como um modelo de fármaco lipofílico, e incorporar essas partículas em hidrogéis de quitosana, a fim de aumentar o tempo de residência da formulação na mucosa vaginal, devido às propriedades mucoadesivas desse polímero. Diversas formulações foram preparadas com concentrações crescentes de quitosana e analisadas em termos de pH e comportamento reológico, a fim de selecionar a mais adequada para aplicação vaginal. Os hidrogéis foram produzidos com quitosana 2,5% p/p, com ou sem nanocápsulas. Foi avaliada a aderência (mucoadesividade e perfil lavabilidade) e a capacidade de penetração (microscopia confocal e extração seguido de quantificação do vermelho do nilo) das formulações quando aplicadas em mucosa vaginal de porcas. As suspensões de nanocápsulas apresentaram diâmetro em torno de 200 nm e potencial zeta entre +13 mV (NC-RS) e -13 mV( NC-S) e valores de pH entre 5,1 e 6,2. A formulação de quitosana apresentou viscosidade característica e pH ácido (em torno de 4,5), ideal para aplicação vaginal. Os testes de mucoadesão mostraram que as formulações propostas contendo nanocápsulas poliméricas apresentaram maior adesividade em mucosa vaginal em comparação com a formulação composta somente de quitosana. Através do experimento de lavabilidade não foram encontradas diferenças significativas entre as formulações. No entanto, as técnicas de microscopia confocal e a quantificação após a extração de fluorescência a partir da mucosa demonstraram uma maior penetração de vermelho do nilo quando nanoencapsulado, especialmente em nanocápsulas catiônicas. As formulações desenvolvidas com base no veículo do hidrogel de quitosana e nanocápsulas poliméricas, especialmente as nanocápsulas catiônicas, demonstraram aplicabilidade para a entrega de substâncias hidrofóbicas pela via vaginal. Palavras-chave: quitosana, nanocápsuas, via vaginal, EUDRAGIT® RS100, EUDRAGIT® S100. / The vaginal route of administration might be an alternative for several treatments, either for local or systemic pharmacological effect. However, the permanence of the drug at the site of application and its expected effectiveness represent a challenge in the development of formulations. Thus, the objective of this work was to develop nanocapsules with cationic or anionic surface charge, containing or not nile red as a model of lipophilic substance, and to incorporate such particles into chitosan vehicle in order to increase the residence time of the formulation due to chitosan mucoadhesive properties. Several formulations prepared with increasing chitosan concentrations were analyzed in terms of pH and rheological behaviour in order to select the most suitable one for vaginal application. Gel formulations were produced with chitosan at 2.5% w/w, with or without nanocapsules. The adhesion (tensile stress test and washability profile) and penetration enhancement properties (confocal microscopy- CLSM and extraction followed by quantification) of the formuations, when applied on porcine vaginal mucosa, were evaluated. The nanocapsule suspensions presented adequate properties and pH values around 5.1 and 6.2. The chitosan formulation presented a characteristic viscosity and an acid pH (around 4.5), which is suitable for vaginal application. Mucoadhesion tests showed that the proposed formulations containing polymeric nanocapsules had higher adhesion to the vaginal mucosa in comparison with the formulation containing only chitosan. The washability evaluation showed no significant differences between the formulations. However, the confocal microscopy and the fluorescence quantification after extraction from the mucosa showed higher penetration of nile red when nanoencapsulated, especially into cationic-charged nanocapsules. The formulations developed, based on chitosan gel vehicle and polymeric nanocapsules, especially the cationic nanocapsules, demonstrated applicability for the vaginal delivery of hydrophobic substances.

A via de administração vaginal pode ser considerada uma alternativa para diversos tratamentos, tanto de ação farmacológica local como sistêmica. No entanto, o tempo de permanência do fármaco no local da aplicação e a eficácia esperada representam um desafio para o desenvolvimento de formulações. O objetivo deste trabalho foi desenvolver nanocápsulas de superfície catiônica (EUDRAGIT® RS 100) ou aniônica (EUDRAGIT® S 100), contendo ou não o marcador de fluorescência Vermelho do Nilo como um modelo de fármaco lipofílico, e incorporar essas partículas em hidrogéis de quitosana, a fim de aumentar o tempo de residência da formulação na mucosa vaginal, devido às propriedades mucoadesivas desse polímero. Diversas formulações foram preparadas com concentrações crescentes de quitosana e analisadas em termos de pH e comportamento reológico, a fim de selecionar a mais adequada para aplicação vaginal. Os hidrogéis foram produzidos com quitosana 2,5% p/p, com ou sem nanocápsulas. Foi avaliada a aderência (mucoadesividade e perfil lavabilidade) e a capacidade de penetração (microscopia confocal e extração seguido de quantificação do vermelho do nilo) das formulações quando aplicadas em mucosa vaginal de porcas. As suspensões de nanocápsulas apresentaram diâmetro em torno de 200 nm e potencial zeta entre +13 mV (NC-RS) e -13 mV( NC-S) e valores de pH entre 5,1 e 6,2. A formulação de quitosana apresentou viscosidade característica e pH ácido (em torno de 4,5), ideal para aplicação vaginal. Os testes de mucoadesão mostraram que as formulações propostas contendo nanocápsulas poliméricas apresentaram maior adesividade em mucosa vaginal em comparação com a formulação composta somente de quitosana. Através do experimento de lavabilidade não foram encontradas diferenças significativas entre as formulações. No entanto, as técnicas de microscopia confocal e a quantificação após a extração de fluorescência a partir da mucosa demonstraram uma maior penetração de vermelho do nilo quando nanoencapsulado, especialmente em nanocápsulas catiônicas. As formulações desenvolvidas com base no veículo do hidrogel de quitosana e nanocápsulas poliméricas, especialmente as nanocápsulas catiônicas, demonstraram aplicabilidade para a entrega de substâncias hidrofóbicas pela via vaginal. Palavras-chave: quitosana, nanocápsuas, via vaginal, EUDRAGIT® RS100, EUDRAGIT® S100. / The vaginal route of administration might be an alternative for several treatments, either for local or systemic pharmacological effect. However, the permanence of the drug at the site of application and its expected effectiveness represent a challenge in the development of formulations. Thus, the objective of this work was to develop nanocapsules with cationic or anionic surface charge, containing or not nile red as a model of lipophilic substance, and to incorporate such particles into chitosan vehicle in order to increase the residence time of the formulation due to chitosan mucoadhesive properties. Several formulations prepared with increasing chitosan concentrations were analyzed in terms of pH and rheological behaviour in order to select the most suitable one for vaginal application. Gel formulations were produced with chitosan at 2.5% w/w, with or without nanocapsules. The adhesion (tensile stress test and washability profile) and penetration enhancement properties (confocal microscopy- CLSM and extraction followed by quantification) of the formuations, when applied on porcine vaginal mucosa, were evaluated. The nanocapsule suspensions presented adequate properties and pH values around 5.1 and 6.2. The chitosan formulation presented a characteristic viscosity and an acid pH (around 4.5), which is suitable for vaginal application. Mucoadhesion tests showed that the proposed formulations containing polymeric nanocapsules had higher adhesion to the vaginal mucosa in comparison with the formulation containing only chitosan. The washability evaluation showed no significant differences between the formulations. However, the confocal microscopy and the fluorescence quantification after extraction from the mucosa showed higher penetration of nile red when nanoencapsulated, especially into cationic-charged nanocapsules. The formulations developed, based on chitosan gel vehicle and polymeric nanocapsules, especially the cationic nanocapsules, demonstrated applicability for the vaginal delivery of hydrophobic substances.

A via de administração vaginal pode ser considerada uma alternativa para diversos tratamentos, tanto de ação farmacológica local como sistêmica. No entanto, o tempo de permanência do fármaco no local da aplicação e a eficácia esperada representam um desafio para o desenvolvimento de formulações. O objetivo deste trabalho foi desenvolver nanocápsulas de superfície catiônica (EUDRAGIT® RS 100) ou aniônica (EUDRAGIT® S 100), contendo ou não o marcador de fluorescência Vermelho do Nilo como um modelo de fármaco lipofílico, e incorporar essas partículas em hidrogéis de quitosana, a fim de aumentar o tempo de residência da formulação na mucosa vaginal, devido às propriedades mucoadesivas desse polímero. Diversas formulações foram preparadas com concentrações crescentes de quitosana e analisadas em termos de pH e comportamento reológico, a fim de selecionar a mais adequada para aplicação vaginal. Os hidrogéis foram produzidos com quitosana 2,5% p/p, com ou sem nanocápsulas. Foi avaliada a aderência (mucoadesividade e perfil lavabilidade) e a capacidade de penetração (microscopia confocal e extração seguido de quantificação do vermelho do nilo) das formulações quando aplicadas em mucosa vaginal de porcas. As suspensões de nanocápsulas apresentaram diâmetro em torno de 200 nm e potencial zeta entre +13 mV (NC-RS) e -13 mV( NC-S) e valores de pH entre 5,1 e 6,2. A formulação de quitosana apresentou viscosidade característica e pH ácido (em torno de 4,5), ideal para aplicação vaginal. Os testes de mucoadesão mostraram que as formulações propostas contendo nanocápsulas poliméricas apresentaram maior adesividade em mucosa vaginal em comparação com a formulação composta somente de quitosana. Através do experimento de lavabilidade não foram encontradas diferenças significativas entre as formulações. No entanto, as técnicas de microscopia confocal e a quantificação após a extração de fluorescência a partir da mucosa demonstraram uma maior penetração de vermelho do nilo quando nanoencapsulado, especialmente em nanocápsulas catiônicas. As formulações desenvolvidas com base no veículo do hidrogel de quitosana e nanocápsulas poliméricas, especialmente as nanocápsulas catiônicas, demonstraram aplicabilidade para a entrega de substâncias hidrofóbicas pela via vaginal. Palavras-chave: quitosana, nanocápsuas, via vaginal, EUDRAGIT® RS100, EUDRAGIT® S100. / The vaginal route of administration might be an alternative for several treatments, either for local or systemic pharmacological effect. However, the permanence of the drug at the site of application and its expected effectiveness represent a challenge in the development of formulations. Thus, the objective of this work was to develop nanocapsules with cationic or anionic surface charge, containing or not nile red as a model of lipophilic substance, and to incorporate such particles into chitosan vehicle in order to increase the residence time of the formulation due to chitosan mucoadhesive properties. Several formulations prepared with increasing chitosan concentrations were analyzed in terms of pH and rheological behaviour in order to select the most suitable one for vaginal application. Gel formulations were produced with chitosan at 2.5% w/w, with or without nanocapsules. The adhesion (tensile stress test and washability profile) and penetration enhancement properties (confocal microscopy- CLSM and extraction followed by quantification) of the formuations, when applied on porcine vaginal mucosa, were evaluated. The nanocapsule suspensions presented adequate properties and pH values around 5.1 and 6.2. The chitosan formulation presented a characteristic viscosity and an acid pH (around 4.5), which is suitable for vaginal application. Mucoadhesion tests showed that the proposed formulations containing polymeric nanocapsules had higher adhesion to the vaginal mucosa in comparison with the formulation containing only chitosan. The washability evaluation showed no significant differences between the formulations. However, the confocal microscopy and the fluorescence quantification after extraction from the mucosa showed higher penetration of nile red when nanoencapsulated, especially into cationic-charged nanocapsules. The formulations developed, based on chitosan gel vehicle and polymeric nanocapsules, especially the cationic nanocapsules, demonstrated applicability for the vaginal delivery of hydrophobic substances.

Avec près de 30 millions de morts depuis le début de la pandémie, l’infection par le VIH est un véritable fléau à l’échelle mondiale, surtout en Afrique sub-saharienne. Dans ce contexte, disposer d’une formulation microbicide efficace, facile à administrer par la voie vaginale, représenterait un outil de prévention idéal pour lutter contre cette pandémie. Ainsi, la conception rationnelle de telles formulations représente un enjeu majeur de santé publique.Ce travail décrit la recherche de formulations thermogélifiantes et mucoadhésives à base de pluronics et d’hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC). Outre la caractérisation de leurs propriétés rhéologiques et d’adhésion, ainsi que des études en culture cellulaire suggérant une très faible toxicité de contact, ces hydrogels ont montré d’une part, leur capacité à véhiculer efficacement le peptide M48U1 (équipe L. Martin, CEA) destiné à bloquer l’entrée cellulaire du VIH et d’autre part à ralentir considérablement la diffusion de nanoparticules modèles mimant les particules virale matures du VIH-1, en comparaison d’hydrogel d'hydroxy éthylcellulose (HEC) fréquemment utilisés dans divers essais cliniques infructueux et aussi au mucus cervico-vaginal de macaque. L’ensemble des résultats suggère donc la capacité de ces formulations à constituer une double barrière, physique et pharmacologique, protectrice de la muqueuse vaginale vis-à-vis du VIH. / With nearly 30 million deaths since the start of the pandemic, HIV infection is a major problem globally, especially in sub-Saharan Africa. In this context, have an effective microbicide formulation, easily administered by the vaginal route, would be a great prevention tool to fight against this pandemic. Thus, the rational design of such formulations is a major issue of public health.This paper describes research of mucoadhesive and thermogelling formulations based on pluronics and hydroxypropyl methylcellulose (HPMC). Further characterization of their rheological properties and adhesion, and cell culture studies suggesting a very low contact toxicity, these hydrogels showed on one hand, their ability to effectively convey the peptide M48U1 (L. Martin team, CEA) for blocking the entry of HIV cellular and on the other hand to considerably slow down the diffusion of nanoparticles models mimicking viral particles mature HIV-1, compared to hydroxy ethylcellulose hydrogel (HEC) commonly used in various unsuccessful clinical trials and also in cervico-vaginal mucus of macaque. The overall results therefore suggest the ability of these formulations constitute a double barrier, physical and pharmacological, protective of the vaginal mucosa from the HIV.