Objetivos: Desenvolver, caracterizar e avaliar a eficácia in vivo e o perfil farmacocinético de suspensões de nanocápsulas (NC) poliméricas contendo quinina (QN). Metodologia: As NC-QN foram preparadas através de nanoprecipitação com diferentes concentrações de QN: 2 (NC2-QN), 3 (NC3-QN) e 4 mg/mL (NC4-QN). A NC4-QN também foi revestida com quitosana. Todas as formulações foram caracterizadas através de taxa de encapsulação, teor, diâmetro, índice de polidispersão, potencial zeta e pH, sendo a estabilidade avaliada por 30 dias. A avaliação da eficácia foi realizada com diferentes doses de cada formulação, em modelo de malária experimental em ratos Wistar infectados com Plasmodium berguei. A dose de NC-QN com a qual se obteve 100 % de cura dos animais foi selecionada para a avaliação farmacocinética. Nesses experimentos, os animais sadios ou infectados receberam a QN livre ou a NC2-QN, 25 mg/kg, iv bolus. As amostras de plasma coletadas em tempos pré-determinados foram quantificadas por CLAE com método validado para a determinação da QN. Os protocolos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFRGS (#2005477). Resultados e discussão: As suspensões coloidais preparadas com diferentes concentrações de QN apresentaram diâmetro adequado, população modispersa, potencial zeta diferente de zero, doseamento e taxa de encapsulação superior a 90 %. Somente a NC2-QN, na dose de 75 mg/kg/dia, q8h, curou todos os animais. Nas doses de 30 e 60 mg/kg/dia, q8h, 28,6 e 85,7% dos animais sobreviveram, respectivamente, com a NC2-QN. Houve uma diminuição significativa no t½ das NC2-QN (32,9 ± 8,9 min) em relação ao fármaco livre (69,8 ± 44,6 min), no grupo de animais infectados (α = 0,05) em função de uma tendência de aumento do CLtotal (7,1 ± 3,3 versus 9,9 ± 2,1 L/h/kg) do fármaco nanoencapsulado. Conclusões: A nanoencapsulação da QN reduziu a dose efetiva do fármaco no modelo animal avaliado em 30 % e aumentou a sobrevivência dos animais infectados em cerca de 60 %, apresentando-se como uma alternativa potencial para o tratamento da malária. / Objectives: The aims of this study were to develop and characterize polymeric nanocapsules (NC) containing quinine (QN) and to evaluate their efficacy in vivo as well as the pharmacokinetic profile of the nanoencapsulated drug. Methodology: NC-QN were prepared by nanoprecipitation with different drug concentration 2 (NC2- QN), 3 (NC3-QN) and 4 mg/mL (NC4-QN). All formulations were characterized in terms of encapsulation efficacy, drug loading, zeta potential, particle size, polydispersion index, and pH. The stability nanocapsules suspensions were evaluated during 30 days. An experimental malaria model with Plasmodium berghei was used to evaluate NC-QN efficacy in Wistar rats. Different doses were tested for each formulation. The pharmacokinetic evaluation was performed with the dose of NC–QN which presented 100 % efficacy in malaria model. The NC2-QN or QN free were administrated by i.v. route (25 mg/kg) to health and infected rats. Blood samples were collected at pre-determinated time points and quantified by an HPLC validated method. Animal protocols were approved by UFRGS Ethics in Research Committee (# 2005477). Results and discussion: All suspensions presented adequate particle size, monodisperse population, negative zeta potential, drug content and encapsulation efficiency higher than 90 %. The formulation NC2-QN (75 mg/kg/day) administrated q8h daily during 7-9 days post-infection cured all infected rats. For NC2-QN, 30 and 60 mg/kg/day, q8h, 28.6 and 85.7 % of survival were observed, respectively. NC2-QN presented significant decrease in QN t½ compared to the free drug (32.9 ± 8.9 min and 69.8 ± 44.6 min, respectively), in infected rats (α = 0,05). This occurs due to the tendency of increase in CLtotal (7.1 ± 3.3 to 9.9 ± 2.1 L/h/kg, for free QN and NC2-QN, respectively). CLtotal increased in the encapsulated group. Conclusion: Nanoencapsulation reduced QN effective dose in 30 % and increased in 60 % the survival of the infected animals. Theses results indicate that NC-QN is a potential strategy to be investigated for malaria treatment.

Orientador: Lin Chau Ming / Banca: Filipe Pereira Giardini Bonfim / Banca: Fatima Chechetto / Resumo: A malária é uma doença que ataca três milhões de pessoas anualmente, e destas, um milhão de pessoas, morrem anualmente. É uma doença pouco estudada no mundo. No Brasil, a região afetada é a região da floresta amazônica. Estas populações, que vivem em contato com a malária, possuem conhecimento e informação sobre formas de conviver com a doença e seus males. Assim, possuem também conhecimento sobre o uso de plantas medicinais para o tratamento da malária e males associados. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é realizar estudo etnobotânico de plantas antimaláricas por comunidades indígenas do Rio Uaupés, afluente do Rio Negro. Entre os anos de 2013 a 2015 foram realizadas entrevistas com 67 pessoas, a partir de metodologias convencionais e de metodologias participativas. Foram identificadas 53 espécies de plantas para o tratamento da malária e males associados. Há consenso entre o uso da Euterpe precatoria Mart. (Açaí-do-mato), Euterpe caatinga Mart. (Açaí-da-caatinga) Aspidosperma sp. (Carapanaúba), e Ampelozizyphus amazonicus Ducke (Carapanaúba). A família botânica mais citada foi a Arecaceae. As plantas ocorrem principalmente nas áreas de capoeira, terreiro/quintal e roça. Utilizam-se principalmente as cascas das plantas, seguido de folhas e raiz. A principal forma de preparo é a decocção. As plantas são indicadas principalmente para curar a malária propriamente dita, e os sintomas da febre e dor de cabeça. Todas as plantas são manejadas. O conhecimento vem dos mais velhos, mas também de jovens lideranças que buscam conhecimento em evento/reuniões/oficinas. O uso de metodologias participativas ampliou o processo de troca com as comunidades. / Abstract: Malaria is a disease that attacks three million people annually, and of these, one million people die annually. It is a disease poorly studied in the world. In Brazil, the affected region is the region of the Amazon rainforest. These populations, living in contact with malaria, have knowledge and information on ways to live with the disease and their ailments. So also have knowledge about the use of medicinal plants for the treatment of malaria and associated diseases. The objective of this study is to conduct ethnobotanical study of antimalarial plants by indigenous communities of the Uaupés River, a tributary of the Rio Negro. Between the years 2013-2015 interviews were conducted with 67 people, from conventional methodologies and participatory methodologies. As a result, 53 species of plants were identified for the treatment of malaria and related diseases. There is consensus between the use of Euterpe precatoria Mart., Euterpe caatinga Mart., Aspidosperma sp. and Amazonicus ampelozizyphus Ducke. The most cited botanical family was Arecaceae. The plants occur mainly in poultry, yard / garden and fields. It is used primarily the bark of plants, leaves and root followed. The main form of preparation is a decoction. The plants are primarily to cure malaria itself, and symptoms of fever and headache. All plants are managed. Knowledge comes from the older, but also of young leaders who seek knowledge in event / meetings / workshops. The use of participatory methodologies extended the exchange process with the communities. / Mestre

Objetivos: Desenvolver, caracterizar e avaliar a eficácia in vivo e o perfil farmacocinético de suspensões de nanocápsulas (NC) poliméricas contendo quinina (QN). Metodologia: As NC-QN foram preparadas através de nanoprecipitação com diferentes concentrações de QN: 2 (NC2-QN), 3 (NC3-QN) e 4 mg/mL (NC4-QN). A NC4-QN também foi revestida com quitosana. Todas as formulações foram caracterizadas através de taxa de encapsulação, teor, diâmetro, índice de polidispersão, potencial zeta e pH, sendo a estabilidade avaliada por 30 dias. A avaliação da eficácia foi realizada com diferentes doses de cada formulação, em modelo de malária experimental em ratos Wistar infectados com Plasmodium berguei. A dose de NC-QN com a qual se obteve 100 % de cura dos animais foi selecionada para a avaliação farmacocinética. Nesses experimentos, os animais sadios ou infectados receberam a QN livre ou a NC2-QN, 25 mg/kg, iv bolus. As amostras de plasma coletadas em tempos pré-determinados foram quantificadas por CLAE com método validado para a determinação da QN. Os protocolos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFRGS (#2005477). Resultados e discussão: As suspensões coloidais preparadas com diferentes concentrações de QN apresentaram diâmetro adequado, população modispersa, potencial zeta diferente de zero, doseamento e taxa de encapsulação superior a 90 %. Somente a NC2-QN, na dose de 75 mg/kg/dia, q8h, curou todos os animais. Nas doses de 30 e 60 mg/kg/dia, q8h, 28,6 e 85,7% dos animais sobreviveram, respectivamente, com a NC2-QN. Houve uma diminuição significativa no t½ das NC2-QN (32,9 ± 8,9 min) em relação ao fármaco livre (69,8 ± 44,6 min), no grupo de animais infectados (α = 0,05) em função de uma tendência de aumento do CLtotal (7,1 ± 3,3 versus 9,9 ± 2,1 L/h/kg) do fármaco nanoencapsulado. Conclusões: A nanoencapsulação da QN reduziu a dose efetiva do fármaco no modelo animal avaliado em 30 % e aumentou a sobrevivência dos animais infectados em cerca de 60 %, apresentando-se como uma alternativa potencial para o tratamento da malária. / Objectives: The aims of this study were to develop and characterize polymeric nanocapsules (NC) containing quinine (QN) and to evaluate their efficacy in vivo as well as the pharmacokinetic profile of the nanoencapsulated drug. Methodology: NC-QN were prepared by nanoprecipitation with different drug concentration 2 (NC2- QN), 3 (NC3-QN) and 4 mg/mL (NC4-QN). All formulations were characterized in terms of encapsulation efficacy, drug loading, zeta potential, particle size, polydispersion index, and pH. The stability nanocapsules suspensions were evaluated during 30 days. An experimental malaria model with Plasmodium berghei was used to evaluate NC-QN efficacy in Wistar rats. Different doses were tested for each formulation. The pharmacokinetic evaluation was performed with the dose of NC–QN which presented 100 % efficacy in malaria model. The NC2-QN or QN free were administrated by i.v. route (25 mg/kg) to health and infected rats. Blood samples were collected at pre-determinated time points and quantified by an HPLC validated method. Animal protocols were approved by UFRGS Ethics in Research Committee (# 2005477). Results and discussion: All suspensions presented adequate particle size, monodisperse population, negative zeta potential, drug content and encapsulation efficiency higher than 90 %. The formulation NC2-QN (75 mg/kg/day) administrated q8h daily during 7-9 days post-infection cured all infected rats. For NC2-QN, 30 and 60 mg/kg/day, q8h, 28.6 and 85.7 % of survival were observed, respectively. NC2-QN presented significant decrease in QN t½ compared to the free drug (32.9 ± 8.9 min and 69.8 ± 44.6 min, respectively), in infected rats (α = 0,05). This occurs due to the tendency of increase in CLtotal (7.1 ± 3.3 to 9.9 ± 2.1 L/h/kg, for free QN and NC2-QN, respectively). CLtotal increased in the encapsulated group. Conclusion: Nanoencapsulation reduced QN effective dose in 30 % and increased in 60 % the survival of the infected animals. Theses results indicate that NC-QN is a potential strategy to be investigated for malaria treatment.

Diferent classes of antimalarial drugs have been used to treat malaria, but the emergence of resistant strains of Plasmodium these drugs have decreased their efficiency, causing serious public health problem in tropical areas of the world. In this context, we carried out the preparation and antimalarial evaluation of eleven organic compounds: 7-Cl-MAQ, MAQPZ, 7-Cl-MAQPZ, 2-CF3-MAQ, 7-CF3-MAQ, 7-CF3-MAQPZ, 2-CF3-MAQPZ, 8-Cl-MAQ, 7-Cl-BAQ, 7-CF3-BAQ, 8-Cl-BAQ. These were obtained from the same synthetic strategy, via nucleophilic aromatic substitution reaction between 4-chloroquinoline derivatives and diethylenetriamine or 1,2-(aminoethyl) piperazine, reaching moderated to high yields. These compounds were designed based on the molecular structure of chloroquine, a classic antimalarial drug. As for antimalarial activity, only four substances (7-Cl-MAQ, BAQ, 2-CF3-MAQ and 7-CF3-MAQ) were evaluated. Note that the 7-Cl-MAQ was more active in in vitro and in vivo that the BAQ. The same behavior occurred in cytotoxicity assays, with higher values than the BAQ. In in vivo tests, the monoquinolínico derivative (7-Cl-MAQ) significantly reduced parasitemia. Have the 2-CF3-MAQ compounds and 7-CF3-MAQ, were active in vitro, but were inactive in vivo. Keywords: 4-aminoquinolinic derivatives, antimalarials, chloroquine. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Várias classes de antimaláricos têm sido utilizadas para o tratamento da malária, porém o surgimento de cepas de Plasmodium resistentes a esses fármacos têm diminuído suas eficácias, provocando graves problemas de saúde pública em áreas tropicais do mundo. Nesse contexto, realizou-se a preparação, caracterização e avaliação antimalárica de onze derivados aminoquinolínicos: 7-Cl-MAQ, MAQ, MAQPZ, 7-Cl-MAQPZ, 2-CF3-MAQ, 7-CF3-MAQ, 7-CF3-MAQPZ, 2-CF3-MAQPZ, 8-Cl-MAQ, 7-Cl-BAQ, 7-CF3-BAQ, 8-Cl-BAQ. Estes foram obtidos através da mesma estratégia sintética, via reação de substituição nucleofílica aromática, a partir da reação entre derivados de 4-cloroquinolinas com dietilenotriamina ou 1,2-(aminoetil)piperazina, chegando a rendimentos moderados altos a. Estes compostos foram elaborados baseados na estrutura molecular da cloroquina, um clássico fármaco antimalárico. Quanto à atividade antimalárica, apenas quatro substâncias (7-Cl-MAQ, BAQ, 2-CF3-MAQ e 7-CF3-MAQ) foram avaliadas. Vale destacar que a 7-Cl-MAQ foi mais ativa nos testes in vitro e in vivo que a BAQ. O mesmo comportamento ocorreu nos ensaios de citotoxicidade, apresentando valores maiores que a BAQ. Nos testes in vivo, o derivado monoquinolínico (7-Cl-MAQ) reduziu significativamente a parasitemia. Já os compostos 2-CF3-MAQ e 7-CF3-MAQ, mostraram-se ativos in vitro, porém foram inativos in vivo.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-03T19:09:43Z No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-03T19:10:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T19:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The absence of new drugs and the emerging parasites resistance to conventional antimalarials stimulate the search for new substances for the treatment of malaria. In order to obtain new antimalarial substances, the research group Laboratory of Active Principles of the Amazon (LAPAAM) study several medicinal plants of the Amazon, demonstrating previously that extracts of Andropogon leucostachyus Kunth have good antimalarial activity in vitro and in vivo in rodent model, however, the active substances were not determined Responsible for such activity. Thus, the present work aimed to isolate, purify, identify and / or elucidate the structures of substances present in A. leucostachyus Kunth and to evaluate them in in vitro assays against K1 Plasmodium falciparum chloroquine-resistant to determine their respective activities Antimalarial drugs. For this, extracts were prepared with hexane and ethyl acetate, which were submitted to chromatographic techniques for substance isolation and antimalarial evaluation. The determination of the chemical structures was possible by spectroscopic techniques of nuclear magnetic resonance (NMR) 1D and 2D and high resolution mass spectrometry (HRMS). From the hexane extracts of shoot and root were isolated two steroids in mixture, stigmasterol and sitosterol, and from ethyl acetate extract was isolated a phenylpropanoid, (E)-3-(2,3,6-trimethoxyphenyl) acrylic acid. The mixture of stigmasterol and sitosterol was inactive in the antimalarial assay, while (E)-3-(2,3,6- trimethoxyphenyl) acrylic acid was active in the initial screening, inhibiting parasite growth by 82,5% in the concentration of 50 μg/mL, however inactive at inhibitory concentration (IC50), with a value of 13,5μg/mL or 57 μmol. / A ausência de novos fármacos e a emergente resistência dos parasitos aos antimaláricos convencionais estimula a busca de novas substâncias para o tratamento da malária. Com o intuito de se obter novas substâncias antimaláricas, o grupo de pesquisa Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia (LAPAAM) estuda diversas plantas medicinais da Amazônia, demonstrando previamente que extratos de Andropogon leucostachyus Kunth apresentam boa atividade antimalárica in vitro e in vivo em modelo roedor, contudo, não foram determinadas as substâncias ativas responsáveis por tal atividade. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo isolar, purificar, identificar e/ou elucidar as estruturas de substâncias presentes em A. leucostachyus Kunth e avaliá-las em ensaios in vitro contra cepas K1 de Plasmodium falciparum cloroquina-resistente para determinação de suas respectivas atividades antimaláricas. Para tanto foram preparados extratos com hexano e acetato de etila, os quais foram submetidos a técnicas cromatográficas para isolamento de substâncias e avaliação antimalárica. A determinação das estruturas químicas foi possível por meio de técnicas espectroscópicas de ressonância magnética nuclear (RMN) 1D e 2D e espectrometria de massas de alta resolução (EMAR). A partir dos extratos hexânicos de parte aérea e de raiz foram isolados dois esteroides em mistura, estigmasterol e sitosterol, e do extrato acetato de etila foi isolado um fenilpropanóide, o ácido (E)-3-(2,3,6-trimetoxifenil) acrílico. A mistura de estigmasterol e sitosterol mostrou-se inativo no ensaio antimalárico, enquanto o ácido (E)-3-(2,3,6-trimetoxifenil) acrílico apresentou-se ativo na triagem inicial, inibindo o crescimento do parasita em 82,5% na concentração de 50 μg/mL, porém inativo na concentração inibitória do parasito (CI50), com valor de 13,5 μg/mL ou 57 μmol.

Submitted by Juliana Tregnago (julianatregnago@gmail.com) on 2018-06-25T15:23:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) EFETIVIDADE DA ELIPTICINA E ARTEMISININA-atual.pdf: 1595775 bytes, checksum: b76659782dbf4751e7f12e9f356c42fe (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-06-26T13:39:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) EFETIVIDADE DA ELIPTICINA E ARTEMISININA-atual.pdf: 1595775 bytes, checksum: b76659782dbf4751e7f12e9f356c42fe (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-06-26T14:11:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) EFETIVIDADE DA ELIPTICINA E ARTEMISININA-atual.pdf: 1595775 bytes, checksum: b76659782dbf4751e7f12e9f356c42fe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T14:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) EFETIVIDADE DA ELIPTICINA E ARTEMISININA-atual.pdf: 1595775 bytes, checksum: b76659782dbf4751e7f12e9f356c42fe (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Parasite resistance to commercially available antimalarial drugs is a reality, which makes it possible to search for new drugs and to develop researches with plants that have pharmacological properties. Numerous discussions on rapidlyreleasing antimalarial drugs have been gaining strength and adherence, as it has advantages related to its efficacy, specificity and patient tolerance in therapy. In this way, nanotechnology offers important tools for the development of new drugs and nanoparticles can contribute to a more specific therapy of selective action in the distribution and absorption of drugs. According to the Amazonian biodiversity, the active principle, ellipticina involved in research as antimalarial was isolated from Aspidosperma vargasii, whose popular name is Amarelão or Carapanaúba branca. Ellipticin exhibits antiplasmodial activity that has been demonstrated in in vitro test because it inhibited the growth of heme crystal that occurs in the digestive vacuole of Plasmodium ssp. and is associated with parasite growth. Another active principle, which is extracted from Artemisia annua L. is artemisinin. It is considered essential in the treatment of malaria, by its potency and its rapid action. Interventions of artemisinin-based combination therapy have reduced morbidity and mortality associated with malaria in several parts of the world. The combinations of artemeter-lumifantrine, artesunate-mefloquine and artesunateamodiaquine, are related to artoisinin's gametocytocidal properties that inhibit the transmission of parasites to probably reduce the development of antimalarial resistance. Recent studies show that artesunate may be a good alternative for the treatment of some types of cancer by the antiangiogenic mechanism. Its low toxicity represents a promising chemotherapeutic. It is important to note that artesunate is not carried by P-glycoproteins, so it is not involved in multidrug resistance. In the fight against these pathologies, several inconveniences are pointed out for the patient as some adverse effects and dosing schedule. Thus, it considers that the evaluation of new drug release systems can improve the therapeutic efficacy of future nanoformulations for antimalarial and antitumor drugs. In this sense, this work aims to develop, characterize and evaluate nanoparticles in their physico-chemical and cytotoxic aspect by means of bioassays against Plasmodium falciparum and antitumor cells. The substances used in the synthesis of the nanospheres were sodium tetrachloropalladium and ellipticine hydrochloride. The substances involved in the synthesis of nanofibers were artemisinin hydrochloride, polyvinylpyrrolidone and polybutylene. / A resistência parasitária aos fármacos antimaláricos comercialmente disponível é uma realidade, o que possibilita a busca por novas drogas e o desenvolvimento de pesquisas com plantas que possuem propriedades farmacológicas. As inúmeras discussões sobre as drogas antimaláricas de liberação rápida, vem ganhando força e adesão, pois apresenta vantagens relacionadas a sua eficácia, especificidade e tolerância por parte do paciente na terapia. Desta forma, a nanotecnologia oferece ferramentas importantes para o desenvolvimento de novos fármacos e as nanopartículas podem contribuir para uma terapia mais específica de ação seletiva na distribuição e absorção das drogas. De acordo com a biodiversidade Amazônica, o príncipio ativo, elipticina envolvida em pesquisas como antimalárico foi isolado da Aspidosperma vargasii, cujo nome popular é Amarelão ou Carapanaúba branca. A elipticina apresenta atividade antiplasmodial que foi demonstrado em teste in vitro, pois inibiu o crescimento do cristal de heme que ocorre no vacúolo digestivo do Plasmodium ssp. e está associado ao crescimento do parasito. Outro princípio ativo, que é extraído da Artemisia annua L. é a artemisinina. É considerada fundamental no tratamento da malária, por sua potência e sua rápida ação. As intervenções da terapia combinada baseada em artemisinina, diminuíram a morbidade e a mortalidade associadas a malária em várias partes do mundo. As combinações de artemeter-lumifantrine, artesunato-mefloquina e artesunato-amodiaquina, está relacionado a propriedades gametocitócidas da artemisinina que inibe a transmissão de parasitas para provavelmente reduzir o desenvolvimento de resistência antipalúdica. Recentes estudos mostram que o artesunato pode ser uma boa alternativa para o tratamento de alguns tipos de câncer, pelo mecanismo antiangiogênico. A sua baixa toxicidade representa um quimioterápico promissor. É importante salientar que o artesunato não é transportado por P-glicoproteínas, portanto não está envolvido em resistência a multidrogas. Na luta contra essas patologias, são apontados vários inconvenientes para o paciente como alguns efeitos adversos e horário de dosagens. Assim, considera que a avaliação de novos sistemas de liberação de medicamentos podem melhorar a eficácia terapêutica de futuras nanoformulações para fármacos antimaláricos e antitumorais. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo desenvolver, caracterizar e avaliar as nanopartículas no seu aspecto físico-químico e citotóxico por meio de bioensaios contra Plasmodium falciparum e células antitumorais. As substâncias utilizadas na síntese das nanoesferas foram sódio tetracloropaládio e cloridrato de elipticina. As substâncias envolvidas na síntese das nanofibras foram o cloridrato de artemisinina, polyvinilpirrolidona e polibutileno.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-07T15:35:23Z No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz F. R. Silva.pdf: 3693515 bytes, checksum: df212138b57d9b3024141060cb88fd31 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-07T15:35:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz F. R. Silva.pdf: 3693515 bytes, checksum: df212138b57d9b3024141060cb88fd31 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-12T13:55:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz F. R. Silva.pdf: 3693515 bytes, checksum: df212138b57d9b3024141060cb88fd31 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-12T13:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz F. R. Silva.pdf: 3693515 bytes, checksum: df212138b57d9b3024141060cb88fd31 (MD5) Previous issue date: 2014-04-07 / Increasing resistance of Plasmodium spp. to the currently available antimalarials has led to the search of new drugs for the treatment of malaria. The Amazon region has one of the greatest biodiversities on the planet with large pharmacological potential for exploration. In this work, the aim was to identify natural products from traditionally used antimalarial plants from the Amazon and derivatives having antimalarial potential through in vitro, in vivo and mechanism studies. 73 extracts and fractions of antimalarial plants were tested for in vitro antimalarial activity against P. falciparum K1 strain. The most active were the 16 extracts and fractions of Picrolemma sprucei (IC50 0.01-3.7 μg/mL), 5 extracts and fractions of Aspidosperma vargasii (IC50 0.14-4.38 μg/mL) and 4 fractions of A. desmanthum (IC50 0.18-0.20 μg/mL). The remaining plants in general exhibited inactive or partially active extracts. 27 substances were tested for in vitro antimalarial activity: indole alkaloids ellipticine (9) (IC50 0.35 μM) and olivacine (10) (IC50 0.35 μM), 5 alkaloids from A. ulei (IC50 16.7 to > 100 μM), the synthetic indole alkaloid cryptolepine triflate (11a, IC50 0.8 μM) and a synthetic analog of cryptolepine (11b, IC50 0.08 μM), semi-synthetic derivatives of 9 (IC50 0.55-17 μM), 4 limonoids (IC50 7.0- 20.7 μM) and a semi-synthetic limonoid 6α-hydroxy-deacetylgedunin" (IC50 5.0 μM), 4- nerolidylcatechol (1) (IC50 0.68 μM) and its O-monobenzyl (4, IC50 7.05 μM), O,O-dibenzoyl (5, IC50 28.73 μM) and O,O-diacetyl (12, IC50 4.85 μM) derivatives. 9 substances were evaluated for possible in vivo antimalarial activity in mice infected with P. berghei. 1 exhibited low in vivo antimalarial activity with maximal inhibition of parasitemia of 63% at an oral dose of 600 mg/kg/day. Derivatives 5 and 12 were more active than the natural product 1 and 12 exhibited the highest suppression of parasitemia (62%) at a dose of 200 mg/kg/day. The limonoids 6α- acetoxygedunin (23) and 7-deacetoxy-7-oxogedunin (24) exhibited maximal in vivo inhibitions of 65.7 and 40.3%, respectively, at oral doses of 100 mg/kg/day. Alkaloids 9 and 10 exhibit excellent in vivo antimalarial activity evidenced by 100 and 97% suppressions of parasitemia, respectively, at oral doses of 50 mg/kg/day and were the most active substances in this assay. 5 substances were selected for studies on the antimalarial mechanism of action. The alkaloids 9-11a and derivatives 4 and 12 were evaluated for potential inhibition of the formation of hemozoin. These substances all inhibited the polymerization of heme. 4 exhibited the lowest activity. Inhibition of the formation of hemozoin is one of the mechanisms of antimalarial action proposed for these substances. The effects of 12 and 4 on the isoprenoid biosynthetic pathway in P. falciparum in vitro were also studied using incorporation of radiolabeled metabolite geranylgeranylpyrophosphate. 4 and 12 exhibited an important inhibitory effect on the biosynthesis of dolichol 12 (45 and 42%, respectively), and 12 also exhibited inhibitory effects on the biosynthesis of ubiquinone 8 (36%) and menaquinone 4 (41%). It is possible to conclude that the índole alkaloids ellipticine and olivacine and derivatives of 4- nerolidylcatechol exhibited potential for continued studies based on the antimalarial potential demonstrated in the present work. / O aumento da resistência do Plasmodium spp. aos antimaláricos atualmente disponíveis tem impulsionado a busca de novas drogas para o tratamento da malária. A Amazônia possui uma das maiores biodiversidades do planeta com grande potencial farmacológico a ser explorado. Neste trabalho, objetivou-se identificar produtos naturais de plantas amazônicas e seus derivados com potencial antimalárico através de estudos in vitro, in vivo e de mecanismo de ação. Foram testados para atividade antimalárica in vitro frente a cepa K1 de P. falciparum 73 extratos e frações de plantas antimaláricas. As plantas que apresentaram extratos e frações mais ativos foram Picrolemma sprucei tendo 16 extratos e frações com CI50 entre 0,01 e 3,7 μg/mL, Aspidosperma vargasii com 5 extratos e frações (CI50 0,14-4,38 μg/mL) e A. desmanthum com 4 frações (CI50 0,18-0,20 μg/mL). As demais plantas em sua maioria apresentaram extratos inativos ou parcialmente ativos. 27 substâncias foram testadas para atividade antimalárica in vitro: os alcaloides indólicos elipticina (9) (CI50 0,35 μM) e olivacina (10) (CI50 1,2 μM), 5 alcaloides de A. ulei (CI50 16,7 a > 100 μM), o alcaloide sintético criptolepina (11a, CI50 0,8 μM) e seu análogo sintético (11b, CI50 0,08 μM), derivados semi-sintéticos de 9 (CI50 0,55-17 μM), 4 limonoides naturais (CI50 7,0-20,7 μM) e um limonóide semi-sintético 6α-hydroxy-deacetylgedunin" (CI50 5,0 μM), 4- nerolidilcatecol (1) (CI50 0,68 μM) e seus derivados O-monobenzilado (4, CI50 7,05 μM), O,O-dibenzoilado (5, CI50 28,73 μM) e O,O-diacetilado (12, CI50 4,85 μM). Destas substâncias, 9 foram direcionadas para avaliação da atividade antimalárica in vivo em camundongos infectados com P. berghei (teste supressivo de 4 dias de Peters). 1 apresentou baixa atividade antimalárica in vivo com a inibição máxima da parasitemia de 63% na dose 600 mg/kg/dia via oral. Os derivados 5 e 12 foram mais ativos que o produto natural 1, sendo 12 o que apresentou melhor atividade com 62% de inibição da parasitemia na dose de 200 mg/kg/dia. Os limonóides 6α-acetoxigedunina (23) e 7-deacetoxi-7- oxogedunina (24) apresentaram inibição máxima in vivo de 65,7 e 40,3%, respectivamente, em dose oral de 100 mg/kg/dia. Os alcalóides 9 e 10 apresentaram ótima atividade antimalárica in vivo com inibição da parasitemia de 100 e 97% respectivamente na dose oral de 50 mg/kg/dia, e foram as substâncias mais ativas neste ensaio. Os alcalóides 9-11a e os derivados 4 e 12 foram avaliados quanto ao seu potencial de inibição da formação de hemozoína, e todas estas as substâncias atuaram inibindo a polimerização do heme, sendo 4 o que apresentou menor atividade. Inibição de hemozoína é um dos mecanismos de ação antimaláricos propostos para estas substâncias. 12 e 4 foram estudados quanto ao seu efeito sobre a via de biossíntese de isoprenóides em P. falciparum in vitro através de marcação metabólica com [1-(n)-3H]geranilgeranilpirofosfato. 4 e 12 apresentaram um importante efeito inibitório sobre a biossíntese de dolicól 12 (45 e 42%, respectivamente), e 12 também apresentou efeito inibitórios sobre a biossíntese de ubiquinona 8 (36%) e menquinona 4 (41%). Os dados indicam que derivados de 1 exercem forte efeito sobre a via de biossíntese de isoprenóides em P. falciparum. É possível concluir que os alcalóides indólicos elipticina e olivacina e derivados de 4-nerolidilcatecol apresentaram potencial para estudos continuados pelo seu potencial antimalárico demonstrado no presente trabalho.

A malária é a doença que mais mortes causa no mundo. O uso de fármacos antimaláricos representa a solução mais eficaz para o combate e controle da doença e o interesse pelo desenvolvimento de novos fármacos é grande devido a problemas de resistência. Existe uma grande variedade de fármacos antimaláricos, sendo que muitos deles são quirais, vendidos e administrados como mistura racêmica. Nas últimas décadas, houve um aumento no interesse quanto aos aspectos farmacodinâmicos e farmacocinéticos de fármacos quirais, devido ao conhecimento de que um dos isômeros pode ser mais ativo ou mais tóxico que o outro. Sendo assim, tem-se a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos enantiosseletivos, e a eletroforese capilar tem emergido como uma técnica de separação quiral com alto poder de resolução. Além disso, a inexistência de métodos oficiais para fármacos antimaláricos e os poucos estudos que relatam aplicações na análise de formulações farmacêuticas, demandam o desenvolvimento e validação de novos métodos para tal finalidade. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de dois métodos analíticos, não quiral e quiral, para a determinação de fármacos antimaláricos em formulações farmacêuticas por eletroforese capilar. O método não quiral utilizou eletroforese capilar de zona, sendo otimizado para a separação de 7 fármacos antimaláricos (cloroquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinidina, quinina, quinacrina e mefloquina) com um eletrólito composto por 45 mmol L-1 de tampão citrato, pH 4,50, e apresentou um tempo de análise de 10 minutos, permitindo a separação dos diastereoisômeros quinina e quinidina sem a adição de aditivos. O método quiral utilizou eletroforese capilar de zona modificada por ciclodextrina e foi otimizado para separação enantiosseletiva de cloroquina, mefloquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinina e quinidina com um eletrólito composto por 50 mmol L-1 de tampão citrato, e 2% de S-β-CD, pH 2,7. A separação dos fármacos antimaláricos e seus enantiômeros foi alcançada com tempo de análise de 12 minutos. Os métodos desenvolvidos foram validados de acordo com os protocolos oficiais, apresentando características adequadas e foram aplicados na determinação de cloroquina, hidroxicloroquina e mefloquina em formulações farmacêuticas. Como figuras de mérito para o método não quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 24,4 µmol L-1), LQ (22,5 - 73,8 µmol L-1), precisão intermediária (0,76 - 1,7% RSD), recuperação (97,8 - 102,2%). Para o método quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 9,58 µmol L-1), LQ (22,8 - 29,0 µmol L-1), precisão intermediária (0,50 - 1,8% RSD), recuperação (97,7 - 102,5%). Um ensaio de robustez para ambos os métodos foi realizado para comparar os resultados obtidos aplicando-se pequenas variações de tensão e temperatura. Observou-se que não existe uma diferença significativa entre os resultados, a um nível de confiança de P = 95 %. / Malaria is a disease that causes a large number of deaths worldwide. The use of antimalarial drugs is the most effective solution to combat and control the disease and interest in the development of new antimalarial drugs is still of great importance due to resistance issues. There is a wide variety of antimalarial drugs, many of which are chiral, sold and administered as racemic mixtures. In recent decades there has been an increased interest regarding the pharmacodynamic and pharmacokinetic aspects of chiral drugs, due to the knowledge that one of the isomers can be more active or more toxic than the other. Thus, there is a need for the development of enantioselective analytical methods, and capillary electrophoresis has emerged as a chiral technique separation with high resolving power. Moreover, the lack of official methods for antimalarial drugs and the few studies reporting applications in the analysis of pharmaceutical formulations, demands the development and validation of new methods for this purpose. This work aims at the development of two analytical methods, non-chiral and chiral, for the determination of antimalarial drugs in pharmaceutical formulations by capillary electrophoresis. The non-chiral method used capillary zone electrophoresis, being optimized for the separation of 7 antimalarial drugs (chloroquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinidine, quinine, quinacrine and mefloquine) with an electrolyte consisting of 45 mmol L-1 of citrate buffer, pH 4.50, and had an analysis time of 10 minutes, allowing separation of isolated diasteroisomers quinine and quinidine without any additives. The chiral method used capillary zone electrophoresis modified by cyclodextrin and was optimized for enantioselective separation of chloroquine, mefloquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinine and quinidine with an electrolyte consisting of 50 mmol L-1 citrate buffer and 2% S-β-CD, pH 2.7. The separation of the antimalarial drugs and their enantiomers was achieved in less than 12 minutes. The proposed methods were validated following official protocols, with adequate results and were used for determination of chloroquine, hydroxychloroquine, and mefloquine in pharmaceutical formulations. Figures of merit for the non-chiral method include: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 24.4 µmol L-1), LQ (22.5 to 73.8 µmol L-1), intermediary precision (0.76 to 1.7% RSD), and recovery (from 97.8 to 102.2%). For the chiral method, we have: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 9.58 µmol L-1), LQ (22.8 to 29.0 µmol L-1), intermediary precision (0.50 to 1.8% RSD), and recovery (from 97.7 to 102.5%). For both methods a robustness test was performed to compare the results obtained by applying slight variations in voltage and temperature. It was observed that there is no significant difference between the results, a confidence level P = 95%.

Atualmente, a malária é considerada a principal infecção parasitária existente e apresenta distribuição mundial. Dentre as alternativas terapêuticas utilizadas, destacam-se cloroquina (CQ), mefloquina (MQ) e, recentemente, arteméter (ART). Segundo a literatura, estudos farmacocinéticos destes fármacos têm sido dificultados pela ausência de métodos adequados de análise em fluidos biológicos e, no caso dos fármacos quirais (CQ e MQ), com capacidade de determinar os enantiômeros individualmente. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego da microextração em fase líquida (LPME) na preparação de amostras para a determinação destes três fármacos antimaláricos e respectivos metabólitos em plasma. O método para análise enantiosseletiva de CQ e metabólitos teve a LPME como técnica de preparação de amostras, a qual apresentou valores de recuperação no intervalo de 28-66%. Estes analitos foram separados na coluna Chirobiotic V em fase polar-orgânica, com posterior detecção por espectrometria de massas (MS), com interface de eletronebulização (ESI) no modo positivo. O método desenvolvido foi linear no intervalo de 5-500 ng mL-1 para todos os analitos avaliados. A disposição cinética de CQ e do principal metabólito monodesetilcloroquina (DCQ) em ratos sugere enantiosseletividade após administração do fármaco na forma racêmica, com maiores concentrações de (+)-(S)-CQ e (-)-(R)-DCQ. O método para análise dos enantiômeros de MQ e do metabólito aquiral carboximefloquina (CMQ) também foi desenvolvido empregando LPME na preparação das amostras. A extração destes analitos foi realizada em duas etapas para eficaz recuperação dos mesmos (valores entre 35-38%). Os analitos foram separados na coluna Chirobiotic T em fase polarorgânica, com detecção por absorção no ultravioleta em 285 nm. O método apresentou linearidade no intervalo de 50-1500 e 50-3000 ng mL-1 para os enantiômeros de MQ e CMQ, respectivamente. A disposição cinética de MQ em ratos indica enantiosseletividade com maiores concentrações de (+)-(RS)- MQ após administração do fármaco na forma racêmica. A separação cromatográfica em fase reversa de ART e metabólito diidroartemisinina (DHA) foi alcançada utilizando-se coluna contendo Si-Zr-PMTDS como fase estacionária e a detecção destes analitos foi realizada empregando-se MS no modo ESI positivo. O procedimento otimizado de LPME em duas fases para extração de ART e DHA em plasma resultou em valores de recuperação de 32 e 25%, respectivamente. O método desenvolvido foi linear no intervalo de 5- 1000 ng mL-1 para ambos os analitos. O estudo piloto de disposição cinética em ratos evidenciou maiores concentrações de DHA. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade da LPME para extração destes antimaláricos e respectivos metabólitos em plasma. / Currently, malaria is the main parasitic infection and shows worldwide distribution. Among therapeutic options used, chloroquine (CQ), mefloquine (MQ) and, more recently, artemether (ART) have been standing out. According to the literature, pharmacokinetic studies of these drugs have been hampered by the lack of proper methods of analysis in biological fluids and, regarding the chiral drugs (CQ and MQ), with the ability to determine the individual enantiomers. Therefore, the aim of this work was to evaluate the utilization of liquid-phase microextraction as the sample preparation technique for the determination of these antimalarial drugs and their metabolites in plasma. The enantioselective analysis of CQ and its metabolites was carried out using LPME as technique of sample preparation, which yielded recovery rates within 28- 66%. These analytes were resolved on a Chirobiotic V column in the polarorganic mode and further detected using mass spectrometry (MS) with electrospray interface (ESI) in the positive mode. The developed method was linear in the range of 5-500 ng mL-1 for all analytes studied. The kinetic disposition of CQ and its main metabolite monodesethylchloroquine (DCQ) in rats suggests enantioselectivity following the administration of the racemic drug, with higher concentrations of (+)-(S)-CQ and (-)-(R)-DCQ. The method for the analysis of the enantiomers of MQ and its achiral metabolite carboxymefloquine (CMQ) also had LPME as technique of sample preparation. The extraction of these analytes was carried out in two-steps to obtain efficient recovery rates (values within 35-38%). The analytes were resolved on a Chirobiotic T column in polar-organic mode and ultraviolet detection was performed at 285 nm. The method was linear in the range of 50-1500 and 50-3000 ng mL-1 for the enantiomers of MQ and CMQ, respectively. The kinetic disposition of MQ in rats indicates enantioselectivity with higher concentrations of (+)-(RS)-MQ following the administration of the racemic drug. The chromatographic resolution of ART and its metabolite dihydroartemisinin (DHA) in the reversed mode was achieved utilizing a column containing Si-Zr-PMTDS as stationary phase and their detection was conducted employing MS in the positive ESI mode. The optimized two-phase LPME procedure for the extraction of ART and DHA from plasma showed recovery values of 32 and 25%, respectively. The developed method was linear over the range of 5-1000 ng mL-1 for both analytes. The pilot study of kinetic disposition in rats showed higher concentrations of DHA. The obtained results confirm the feasibility of LPME for the extraction of these antimalarial drugs and their metabolites from plasma.

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