O beta-caroteno é uma substância lipofílica com características nutricionais importantes, mas devido a sua susceptibilidade à degradação, sua ingestão diária pode ficar comprometida. O sistema de encapsulação em micropartículas lipídicas sólidas pode ser uma alternativa para solucionar essa questão, por possuir a propriedade de liberação controlada do bioativo, que aumenta a biodisponibilidade no organismo humano, entre outras qualidades. Existem questões a serem elucidadas acerca da estrutura, modo de preparo e a aplicabilidade de sistemas de micropartículas lipídicas sólidas, e para isso foram testadas formulações utilizando como lipídio sólido a estearina de palma. O tensoativo utilizado neste trabalho foi o isolado proteico de soja, que foi disperso em água deionizada e submetido a tratamento térmico em diferentes condições de pH. Estas dispersões foram caracterizadas quanto ao potencial zeta, tensão interfacial em contato com a estearina de palma, hidrofobicidade superficial, perfil de aminoácidos, caracterização de frações proteicas por meio de eletroforese (SDS-PAGE), calorimetria diferencial de varredura e difratometria em raios-X. A caracterização físico-química dos sistemas de micropartículas foi realizada através de ensaios de distribuição de tamanho de partícula, potencial zeta e concentração de beta-caroteno. Estes ensaios objetivaram avaliar a viabilidade da aplicação na indústria de alimentos, mais especificamente, de sua incorporação em iogurte. Os iogurtes aplicados de micropartículas lipídicas sólidas encapsulando beta-caroteno foram analisados em termos de colorimetria instrumental, análises de pH, acidez, teor de gordura, proteína, densidade, reologia e avaliação de aceitação sensorial. Os resultados obtidos mostraram a possibilidade de estabilização de sistemas com as dispersões de isolado proteico. As dispersões que obtiveram melhor desempenho foram as submetidas a tratamento térmico em pH 12. Os indicaram alta viabilidade de aplicação, especialmente para os sistemas contendo alfa-tocoferol. / Beta-carotene is a hydrophobic bioactive compound with important nutritional value but its high tendency to degradation can reduce its health benefits related to dietary intake. Encapsulation lipid carriers such as solid lipid microparticles (SLM) are feasible alternatives to solve this issue, for example, by increasing its bioavailability. There are many questions about structure, formulation and procedures to be answered and also about its feasibility of application on food products. Aiming at answering some of those questions, this present study tested palm stearin as a solid lipid for the formulations. Soy protein isolate dispersed in deionized water at pH ranging from 3 to 12 were prepared and tested by zeta potential, surface tension in contact with palm stearin, surface hydrophobicity, aminoacids profile, electrophoresis (SDS-PAGE), differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy. Physicochemical characterization of the SLM systems loaded with beta-carotene was done by particle size, zeta potential and beta-carotene concentration. Aforesaid studies aimed at improving our understanding about the physicochemical stability of those systems and also at evaluating the viability of their incorporation in stirred yoghurt. Different formulations of yoghurt were manufactured and tested by colorimetric analysis, pH, titratable acidity in lactic acid, lipids and protein concentrations, density, rheology and sensory acceptance trials. The results were significantly positive. For the soy protein isolate analysis, the dispersions produced by thermal treatment under alkaline ph (namely, pH 12) had the best performance. Concerning the SLM systems incorporated in yoghurt, further interesting results were found. Yoghurts produced with SLM added to alpha-tocopherol (alfa-tocopherol:beta-carotene concentrations of 1:2 and 1:1) were significantly better from those without alpha-tocopherol regarding colour stability for the observation period of 25 days. Future extensions may focus on enhancing beta-carotene loads to SLM systems as well as on testing the incorporation of SLM systems (or their adaptations) in other food products, particularly those requiring additional colour intensity.

Em trabalhos anteriores, mostrou-se que uma nanoemulsão lipídica denomi-nada LDE após injeção endovenosa, em pacientes com carcinoma mamário e outros tumores sólidos concentra-se nos tecidos neoplásicos e pode direcionar especificamente agentes quimioterápicos ao tumor. Estudos clínicos mostraram que a LDE diminui acentuadamente os efeitos tóxicos desses agentes e em estudos com animais de experimentação não reduz seus efeitos antitumorais. No presente estudo, testamos a hipótese de a LDE injetada por via locorregional poderia concentrar-se no tumor de mama e nos linfonodos axilares da mama comprometida, visando futuras aplica-ções do sistema na quimioterapia neoadjuvante desse tumor. Três técnicas de injeção da LDE foram testadas em pacientes com carcinoma de mama avançado com tratamento cirúrgico pré-programado. A LDE marcada com colesterol radioativo foi injetada 12 horas antes da cirurgia, nas pacientes divididas em três grupos: Grupo 1 (G1, n=4): LDE injetada no parênquima mamário, a 5 cm da lesão ; Grupo 2 (G2, n=4): LDE injetada na região peri-tumoral; e Grupo 3 (G3 n=6): LDE injetada em região intratumoral. Este grupo foi subdividido em 2: em 2 pacientes realizaram cirurgia 2hs após a injeção da LDE e nas outras 4, 12hs após a injeção da LDE. Quantificou-se a capta-ção da LDE nos fragmentos de tecido tumoral e mamário normal e do linfonodo axilar retirados durante a cirurgia por contagem de radioatividade após extração lipídica dos tecidos. Os resultados evidenciaram que, em G1, houve maior captação da LDE em tecido normal, sugerindo se tratar de metodologia ina-dequada. Em G2, a captação da LDE foi quatro vezes maior no tecido tumo-ral do que no tecido normal, próximo, portanto, dos valores encontrados em estudos anteriores que utilizaram a injeção da LDE por via hematológica. Em G3, o valor médio de captação da LDE foi 53 vezes maior no tecido tumoral (>75%), com mínima captação pelo tecido mamário normal (<8%). A injeção intratumoral da LDE mostrou-se, portanto, metodologia ainda superior à inje-ção da LDE por via endovenosa para a utilização efetiva dessa nanoemulsão como terapia-alvo em tumores primários de mama. / In previous work had showed that a lipidic nanoemulsion called LDE after intravenous injection in patients with breast carcinoma and others solid tumors focuses in the neoplasic tissue and can target especially chemotherapist agents to the tumors. Clinical studies showed that LDE decreases the toxic effects of those agents and in studies with experimental animals don\'t reduce yours antitumoral effects. In the present study, we had test the hypothesis of the LDE injected by locoregional could focuses in the breast tumor and in the axillary lymph node of the compromised breast, targeting future applications of the system in the neoadjuvant chemotherapy of this tumor. Three techniques of injection of the LDE had test in patients with advanced breast carcinoma with sirurgic treatment pre-programmed. The LDE marked with radioactive cholesterol was injected 12 hours before the surgery, in patients divided in three groups: Group 1 (G1, n=4): LDE injected in the breast parenchyma, about 5 cm of the lesion; Group 2 (G2, n=4): LDE injected in the peritumoral region; and Group 3 (G3, n=6): LDE injected in the intratumoral region. This group was subdivided in 2: in 2 patients had realized surgery 2 hs after the injection of LDE and in the others 4 patients 12hs after the injection of LDE. It had quantified the capture of LDE in the fragments of the tumoral and breast tissue and of the axillary lymph node withdrawn during the surgery by counting of radioactive after lipidic extraction of this tissue. The results showed that, in G1, there was greater capture of LDE in normal tissue, suggesting it is an inappropriate methodology. In G2, the capture of LDE was four times higher in the tumoral tissue than in the normal tissue, closer, therefore, of the values found in previous studies that used the injection of LDE by hematology. In G3, the medium value of capture of LDE was 53 times higher in the tumoral tissue (> 75%), with minimum capture by the normal breast tissue (< 8%). The intratumoral injection of LDE showed, therefore, methodology still higher than the intravenous injection of LDE by intravenous for the effective use of this nanoemulsion as therapy target in primary tumors of breast.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-04T13:32:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 470280 bytes, checksum: 9f44370b75e414f6dd651fd00494f729 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T13:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 470280 bytes, checksum: 9f44370b75e414f6dd651fd00494f729 (MD5) Previous issue date: 2003-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Hábitos de vida inadequados têm aumentado a prevalência das doenças crônico-degenerativas, e dentre essas os maiores destaques têm sido quanto as doenças cardiovasculares, obesidade e o diabetes mellitus, ambas envolvidas com o metabolismo lipídico. Assim, manter uma vida saudável é uma tarefa árdua, visto que os nutrientes dietários são fatores importantes na etiologia de doenças. Sendo portanto, imprescindíveis os conhecimentos sobre a qualidade e a quantidade dos nutrientes ingeridos. As moléculas lipídicas presentes nos alimentos exercem efeitos bastante diferenciados no organismo. O seu metabolismo é muito amplo, baseado na complexidade e na diversidade de classes destas moléculas. A classe dos esteróides (colesterol) e dos triacilgliceróis são as mais estudadas. Quanto aos triacilgliceróis há necessidade de muitos estudos para desvendar o efeito de seus ácidos graxos no metabolismo de modelos experimentais, pois o tamanho, grau de saturação e a distribuição posicional dos ácidos graxos nas moléculas de triacilgliceróis dietários exercem efeitos importantes sobre os lipídios celulares e a lipemia. Desta maneira, enquanto não são definidas as recomendações diárias adequadas dos tipos e quantidades de ácidos graxos, é de grande importância o consumo de nutrientes indispensáveis à vida que devem ser fornecidos via alimentação equilibrada. Sendo que associada a esta dieta, que deve ser rica em nutrientes como minerais, vitaminas, aminoácidos, ácidos graxos essenciais (linoléico ω6 e linolênico ω3), fibras, antioxidantes e a água, devem estar presentes no cotidiano a atividade física e outros hábitos saudáveis de vida visando à prevenção e/ou manutenção da saúde. / Inadequated ways of life has increased the prevalence os chronic- degenerative deseases, and among these, the heart deseases, obesity and the mellitus diabetes, both involved with the lipids of metabolism, has been the greatest eminence. So, keeping a healthy life is a difficult task, since the dietary nutrients are important factors in the etiology of the deseases, it is necessary to have the knowledge about the quality and the quantity of the ingested nutrients. The lipids molecules existing in the food exert very different effects in the organism. It has a very high metabolism, based in the complexity and in the diversity of these molecules category. The steroids category (cholesterol) and the triacylglycerols are the most studied ones. About the triacylglycerols, it is necessary to have many studies to discover the effects of their fatty acids in the metabolism of experimental models, because the size, saturation, degree and the positional distribution of the fatty acids in the molecule of the dietary triacylglycerols exert important effects over the celular lipids and lipemy. This way, while the daily adequated recommendations to the types and quantities of fatty acids aren`t defined, the consumption of necessary nutrients for life must be supplied through a balanced feeding. Together with this diet rich in nutrients like minerals, vitamins, aminoacids, essential fatty acids (linoleic 6 and linolenic 3), fibers, antioxidants and water, must be presents in the day by day, the physical activity and other healthy habits in the life aiming the prevention and/or the maintenance of the health. / Não foi localizado o cpf do autor.

Em trabalhos anteriores, mostrou-se que uma nanoemulsão lipídica denomi-nada LDE após injeção endovenosa, em pacientes com carcinoma mamário e outros tumores sólidos concentra-se nos tecidos neoplásicos e pode direcionar especificamente agentes quimioterápicos ao tumor. Estudos clínicos mostraram que a LDE diminui acentuadamente os efeitos tóxicos desses agentes e em estudos com animais de experimentação não reduz seus efeitos antitumorais. No presente estudo, testamos a hipótese de a LDE injetada por via locorregional poderia concentrar-se no tumor de mama e nos linfonodos axilares da mama comprometida, visando futuras aplica-ções do sistema na quimioterapia neoadjuvante desse tumor. Três técnicas de injeção da LDE foram testadas em pacientes com carcinoma de mama avançado com tratamento cirúrgico pré-programado. A LDE marcada com colesterol radioativo foi injetada 12 horas antes da cirurgia, nas pacientes divididas em três grupos: Grupo 1 (G1, n=4): LDE injetada no parênquima mamário, a 5 cm da lesão ; Grupo 2 (G2, n=4): LDE injetada na região peri-tumoral; e Grupo 3 (G3 n=6): LDE injetada em região intratumoral. Este grupo foi subdividido em 2: em 2 pacientes realizaram cirurgia 2hs após a injeção da LDE e nas outras 4, 12hs após a injeção da LDE. Quantificou-se a capta-ção da LDE nos fragmentos de tecido tumoral e mamário normal e do linfonodo axilar retirados durante a cirurgia por contagem de radioatividade após extração lipídica dos tecidos. Os resultados evidenciaram que, em G1, houve maior captação da LDE em tecido normal, sugerindo se tratar de metodologia ina-dequada. Em G2, a captação da LDE foi quatro vezes maior no tecido tumo-ral do que no tecido normal, próximo, portanto, dos valores encontrados em estudos anteriores que utilizaram a injeção da LDE por via hematológica. Em G3, o valor médio de captação da LDE foi 53 vezes maior no tecido tumoral (>75%), com mínima captação pelo tecido mamário normal (<8%). A injeção intratumoral da LDE mostrou-se, portanto, metodologia ainda superior à inje-ção da LDE por via endovenosa para a utilização efetiva dessa nanoemulsão como terapia-alvo em tumores primários de mama. / In previous work had showed that a lipidic nanoemulsion called LDE after intravenous injection in patients with breast carcinoma and others solid tumors focuses in the neoplasic tissue and can target especially chemotherapist agents to the tumors. Clinical studies showed that LDE decreases the toxic effects of those agents and in studies with experimental animals don\'t reduce yours antitumoral effects. In the present study, we had test the hypothesis of the LDE injected by locoregional could focuses in the breast tumor and in the axillary lymph node of the compromised breast, targeting future applications of the system in the neoadjuvant chemotherapy of this tumor. Three techniques of injection of the LDE had test in patients with advanced breast carcinoma with sirurgic treatment pre-programmed. The LDE marked with radioactive cholesterol was injected 12 hours before the surgery, in patients divided in three groups: Group 1 (G1, n=4): LDE injected in the breast parenchyma, about 5 cm of the lesion; Group 2 (G2, n=4): LDE injected in the peritumoral region; and Group 3 (G3, n=6): LDE injected in the intratumoral region. This group was subdivided in 2: in 2 patients had realized surgery 2 hs after the injection of LDE and in the others 4 patients 12hs after the injection of LDE. It had quantified the capture of LDE in the fragments of the tumoral and breast tissue and of the axillary lymph node withdrawn during the surgery by counting of radioactive after lipidic extraction of this tissue. The results showed that, in G1, there was greater capture of LDE in normal tissue, suggesting it is an inappropriate methodology. In G2, the capture of LDE was four times higher in the tumoral tissue than in the normal tissue, closer, therefore, of the values found in previous studies that used the injection of LDE by hematology. In G3, the medium value of capture of LDE was 53 times higher in the tumoral tissue (> 75%), with minimum capture by the normal breast tissue (< 8%). The intratumoral injection of LDE showed, therefore, methodology still higher than the intravenous injection of LDE by intravenous for the effective use of this nanoemulsion as therapy target in primary tumors of breast.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:54:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaPaulaTasquettodaSilva.pdf: 2539140 bytes, checksum: 82d4a7a56c7dc9a95260cfcf38baddca (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaPaulaTasquettodaSilva.pdf: 2539140 bytes, checksum: 82d4a7a56c7dc9a95260cfcf38baddca (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / The ascorbyl palmitate (AP) has wide application in pharmaceutical, medical and cosmetic products, however, it is easily degraded when used as a free molecule. To overcome this problem, nanostructures have been developed. With the advancement of new products employing nanotechnology, it becomes increasingly essential that in addition to their physical and chemical activity, biological tests are carried out to assess its efficacy and safety. Thus, this study aimed to develop, characterize and determine the physical-chemical stability of nanostructures containing ascorbyl palmitate and evaluate its biological activity in vitro. Lipid nanoparticles (LNAP) and nanoemulsions (NEAP) containing ascorbyl palmitate, and lipid nanoparticles (LNBC) and nanoemulsions (NEBC) without active, have been developed and characterized, and stability was assessed for 90 days (25 ± 2 °C and 5 ± 2 °C). Inicially, the LNAP have a content of 88.90%, pH 4.34, particle diameter of 86.41 nm and zeta potential of -12.20 mV. The NEAP initially presented with a content of 101.47%, pH 4.07, particle diameter of 236.01 nm and zeta potential of -42.43 mV. The NEAP were still characterized by Transmission Electronic Microscopy (TEM), showing spherical morphology. After, they were incorporated into semi-solid bases of Carbopol® Ultrez 10 NF the active in free form (GAP) and associated with nanostructures (GLNAP and GNEAP) and stored for 90 days, for the stability study, by quantifying the content active, determination of organoleptic characteristics and pH determinations. All formulations initially presented a homogeneous aspect and slightly acid pH, around 5.14 to GLNAP, 5.29 to GNEAP and 4.61 to GAP. We obtained a initial concentration of active to GLNAP of 84.89%, to GNEAP of 97.03% and to GPA of 100.48%. However, we observed a decrease in both formulations, in different temperatures, after 90 days of analysis; where at the end of this period, the GNEAP remained with a higher concentration of AP. Finally, we assessed cell viability (MTT), in peripheral blood mononuclear cells (PBMC), in VERO and B16F10 cell; genotoxicity (mitotic index and nuclear anomalies) in PBMC and melanin content in B16F10, for samples of NEAP, NEBC and free AP, in concentrations of 25; 50; 100 and 200 μM. The cell viability assay (MTT) were expressed as percentage of control. The results of the MTT assay after 72h, showed no reduction in cell viability for all concentrations tested for the NEAP, NEBC and free AP, in PBMC. To VERO and B16F10 cells there was a decrease in cell viability for NEAP and NEBC, at concentrations of 100 and 200 μM. By microscopic analysis did not metanucleares changes and chromosomal instabilities in concentrations of NEAP, NEBC and AP free, thus not showing the genotoxicity test applied were verified. According to the present results, it can be concluded that the NEAP showed a higher partial protection to the AP against the instability, and that the nanostructure non-cytotoxic. There was no chromosomal instability in the samples, not showing so genotoxicity. / O palmitato de ascorbila (PA) tem ampla aplicação em produtos farmacêuticos, médicos e cosméticos, no entanto, é facilmente degradado quando utilizado como uma molécula livre. Para superar este problema, nanoestruturas têm sido desenvolvidas. Com o avanço de novos produtos empregando a nanotecnologia, torna-se cada vez mais essencial que, além das suas propriedades físico-químicas, ensaios biológicos sejam realizados a fim de avaliar sua eficácia e segurança. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver, caracterizar e determinar a estabilidade físico-química de nanoestruturas contendo palmitato de ascorbila e avaliar sua atividade biológica in vitro. Foram desenvolvidas e caracterizadas nanopartículas lipídicas (NLPA) e nanoemulsões (NEPA) contendo palmitato de ascorbila e nanopartículas lipídicas (NLBC) e nanoemulsões (NEBC) sem o ativo, sendo que a estabilidade foi avaliada durante 90 dias (25 ºC ± 2 ºC e 5 ºC ± 2 ºC). As NLPA apresentaram inicialmente um teor de 88,90%, pH 4,34, diâmetro de partícula de 86,41 nm e potencial zeta de -12,20 mV. As NEPA apresentaram inicialmente um teor de 101,47%, pH 4,07, diâmetro de partícula de 236,01 nm e potencial zeta de -42,43 mV. As NEPA ainda foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), demonstrando morfologia esférica. Posteriormente, foram incorporados em bases semissólidas de gel de Carbopol® Ultrez 10 NF o ativo na forma livre (GPA) e associado às nanoestruturas (GNLPA e GNEPA), sendo armazenados, por 90 dias, para estudo de estabilidade, através da quantificação do teor de ativo, determinação das características organolépticas e determinações de pH. Todas as formulações apresentaram inicialmente um aspecto homogêneo e pH levemente ácido, em torno de 5,14 para o GNLPA, 5,29 para o GNEPA e 4,61 para o GPA. Obteve-se uma concentração inicial de ativo para o GNLPA de 84,89%, para o GNEPA de 97,03%, e para o GPA de 100,48%. Contudo, foi possível observar uma diminuição em ambas as formulações, nas diferentes temperaturas, após 90 dias de análise; sendo que, ao final deste período, o GNEPA permaneceu com uma maior concentração de PA. Por fim, foram avaliados a viabilidade celular (MTT), em células mononucleares de sangue periférico (CMSP), células VERO e B16F10; genotoxicidade (índice mitótico e anomalias nucleares) em CMSP e o conteúdo de melanina, em B16F10, para as amostras de NEPA, NEBC e PA livre, nas concentrações de 25; 50; 100 e 200 μM. O ensaio de viabilidade celular (MTT) foi expresso em porcentagem do controle. Os resultados decorrentes do ensaio MTT, após 72 h, não demonstraram redução da viabilidade celular para todas as concentrações testadas de NEPA, NEBC e PA livre, em CMSP. Para as células VERO e B16F10 houve uma diminuição na viabilidade celular com as NEPA e NEBC, nas concentrações de 100 e 200 μM. Pela análise microscópica, não foram verificadas alterações metanucleares e instabilidades cromossômicas nas concentrações testadas das NEPA, NEBC e PA livre, não evidenciando assim genotoxicidade pelo teste aplicado. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir que as NEPA demonstraram uma maior proteção parcial ao PA frente à instabilidade, bem como não demonstraram efeitos citotóxicos. Não foi verificada instabilidade cromossômica nas amostras, não evidenciando assim, genotoxicidade.

Compostos de origem vegetal podem apresentar inúmeros efeitos benéficos à saúde, havendo, entretanto, uma necessidade de desenvolver formulações que permitam viabilizar seu uso farmacêutico, alimentício, nutracêutico ou cosmecêutico. Syzygium aromaticum, conhecido popularmente como cravo da Índia, é uma espécie vegetal aromática com marcada atividade antioxidante, analgésica e antimicrobiana. A baixa solubilidade e estabilidade química, assim como a volatilidade dos principais compostos associados às atividades biológicas da planta justificam o desenvolvimento de formulações que melhorem suas propriedades físico-químicas e características de liberação. Formulações lipídicas têm sido cada vez mais usadas para o aumento da solubilidade de compostos no trato gastrointestinal e para o aumento da biodisponibilidade. O principal objetivo deste projeto foi investigar a produção de formulações lipídicas sólidas contendo compostos bioativos de S. aromaticum e avaliar o efeito da composição da formulação e das variáveis operacionais nas propriedades físico-químicas das partículas, estabilidade e permeação intestinal in vitro. O processo de extração dos compostos a partir da matéria-prima vegetal também foi estudado. A formulação lipídica foi otimizada com respeito ao tipo e a proporção dos lipídeos, do emulsificante e dos carreadores de secagem. Os processos de emulsificação e secagem também foram criteriosamente estudados. Os resultados mostraram que a composição da formulação teve efeitos significativos nas propriedades físico-químicas do produto e no desempenho da secagem. A formulação lipídica otimizada mostrou ser mais estável que a formulação não lipídica em condições de armazenamento de alta umidade. Com relação à permeação intestinal in vitro, utilizando eugenol como marcador, não foram observadas diferenças significativas entre estas duas formulações. Este projeto permitiu obter informações relevantes sobre a secagem por spray drying de formulações lipídicas contendo extratos vegetais. Esta rota tecnológica representa uma estratégia interessante na obtenção de formulações lipídicas estáveis que promovam o aumento da biodisponibilidade oral de compostos bioativos. / Plant-derived compounds can provide important benefits to human health. However, these compounds should be properly formulated in order to facilitate their pharmaceutical, nutraceutical, food or cosmetic applications. Syzygium aromaticum commonly known as Indian clove, is an aromatic tree with antioxidant, antimicrobial and analgesic properties. The poor water solubility and the volatility of the compounds associated to the biological activities, justify the development of formulations that improve its physicochemical and release properties. Lipid based formulations have gained special attention for oral delivery due to the improvement of solubility in the intestinal tract and increase of bioavailability. The main objective of this project was to investigate the production of solid lipidic formulations containing bioactive compounds of S. aromaticum and to test the effect of the formulation composition and the process variables on the physhicochemical properties of the particles, stability and in vitro intestinal permeation. The extraction methods of the compounds from the plant were also studied. The lipid formulation was optimized with regard to the type and proportion of the solid lipid, the surfactant and the drying carrier. The emulsification and the drying processes were carefully evaluated. Results showed that the formulation composition had significant effects on the physicochemical properties of the product and on the drying performance. The optimized lipid formulation was more stable than the formulation without lipids in high humidity stress storage conditions. With regard to the in vitro intestinal permeation using eugenol as marker compound, not significant differences were observed between the samples. This project allowed to obtain relevant information about the spray drying process of lipid formulations containing plant extracts. This technique could be an interesting strategy to obtain stable lipid formulations than enhance the oral bioavailability of bioactive compounds

A presente tese versa sobre resultados obtidos na aplicação da microscopia eletroquímica de varredura no estudo de sistemas micelares e no estudo de bicamadas lipídicas. Os estudos envolvendo sistemas micelares foram realizados utilizando a SECM no modo substrato-gerador/microeletrodo-coletor. Neste modo de operação, um microeletrodo de platina foi posicionado próximo a um substrato de platina e utilizado para monitorar espécies eletrogeradas nesse substrato. Conhecendo o tempo necessário para a espécie eletrogerada difundir do substrato até o microeletrodo, foi possível aplicar a equação de Einstein-Smoluchowski para determinar o coeficiente de difusão da espécie eletroativa e de micelas de surfactantes. Como as micelas não são eletroativas, o ferroceno eletrogerado no substrato e incorporado nas micelas foi utilizado como sonda para a estimativa do tempo de difusão. Os resultados obtidos para o surfactante brometo de tetradecil trimetil amônio (C14TABr) corroboram dados reportados na literatura, demonstrando a utilidade da metodologia proposta no estudo de sistema micelares. Também foram realizados experimentos envolvendo micelas do surfactante cloreto de 1-alquil-3-metilimidazólio, CxMelmCl (x = 10, 12, 14, 16) e com os resultados obtidos foi possível evidenciar o efeito da cadeia carbônica no coeficiente de difusão das espécies. Os experimentos envolvendo a permeação de substâncias através de bicamadas lipídicas foram realizados em duas etapas. Os primeiros ensaios foram realizados utilizando modelo de membrana semipermeável (papel celofane) com o intuito de verificar a aplicabilidade da SECM no monitoramento de espécies eletroativas que permeiam através da membrana. Na segunda etapa, apresentou-se metodologia para a obtenção de microfuros em folhas de poliestireno utilizados para a formação das bicamadas lipídicas, assim como detalhes sobre a construção da célula de medidas utilizadas nos experimentos de permeação. Foram realizados experimentos envolvendo o uso de bicamadas lipídicas planas obtidas pelo método de Miller preparadas com lecitina de soja. Esses experimentos foram realizados com o intuito de avaliar a estabilidade e para verificar a permeabilidade de algumas substâncias nas bicamadas formadas. Os experimentos de permeação foram realizados posicionando um microeletrodo próximo à membrana, com posterior detecção amperométrica da espécie eletroativa que atravessa a membrana. / This thesis shows results on the use of scanning electrochemical microscopy in the study of micellar systems and lipid bilayers. Studies involving micellar systems were performed by using SECM in the substrate-generator/tip-collector mode. In this operation mode a platinum microelectrode was positioned close to a platinum substrate and used to monitor electrogenerated species on this surface. Taking into account the time for the electrogenerated species to diffuse from the substrate to the microelectrode, the diffusion coefficient of the electroactive species and of the micelles can be calculated by applying the Einstein-Smoluchowski equation. As micelles are not electroactive, ferrocene electrogenerated on the substrate and incorporated into the micelles was used as a probe to estimate the diffusion time. The results obtained for tetradecyl trimethyl ammonium bromide (C14TABr) corroborate those reported in the literature, demonstrating the applicability of the proposed methodology in the study of micellar systems. Experiments with micelles obtained from 1-alkyl-3-methylimidazolium, CxMelmCl (x = 10, 12, 14, 16) chloride surfactants were also performed and results showed the effect of the carbon chain in the diffusion coefficient. Experiments involving the permeation of chemical species through lipid bilayers were carried out in two steps. A membrane model (cellophane) was preliminary used in order to investigate the possibility of using SECM as a tool for monitoring the permeation of electroactive species through the membrane. Then, a methodology for obtaining microholes in polystyrene sheets used to form lipid bilayers was presented, as well as details about the design of an electrochemical cell used in the permeation experiments. Experiments involving the use of planar lipid bilayers obtained by the method of Miller prepared using soybean lecithin were performed. These experiments were carried out in order to evaluate the stability and to check the permeation of some substances through the prepared bilayers. Permeation experiments were performed by placing the microelectrode close to the membrane with subsequent amperometric detection of any electroactive species that cross the membrane

Microesferas lipídicas (ML) são excelentes sistemas de delivery de drogas e são relativamente estáveis. O Objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema capaz de encapsular proteínas antigênicas da membrana de L. amazonensis. Proteínas de membrana são importantes na formulação de vacinas, uma vez que estas proteínas são os primeiros componentes celulares a entrarem em contato com a célula hospedeira, provocando e mediando a resposta imune. Esta é uma ferramenta útil para evitar ou inativar a invasão do parasita. As ML são constituídas por óleo de soja (OS), dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), colesterol e extrato de proteínas solubilizadas (EPS) (previamente tratadas para remoção do detergente). Primeiramente foram ensaiadas formulações de ML contendo álcool polivinílico (PVA). Estudos de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que as ML são formadas quando PVA 3% (p/v) é usado na formulação. Além disso, foi feito marcação das proteínas com isotiocianato de fluoresceína (FITC) e a microscopia de fluorescência revelou a presença de estruturas esféricas fluorescentes, o qual indicou a encapsulação das proteínas na região lipofílica das ML. A presença do PVA na formulação das ML acarretou em algumas limitações cruciais para a continuidade da nossa pesquisa, levando a substituição deste pelo glicerol. Com o objetivo de otimizar nossa formulação foram avaliadas cinco diferentes formulações contendo glicerol 2,5% (p/v). Nestas formulações foram avaliadas as relações molares de DPPC:Colesterol:OS. As partículas formadas apresentaram um diâmetro médio de 200nm, baixa polidispersão, e estabilidade por um período de 30 dias, de acordo com ensaios de espalhamento de luz dinâmico. Ensaios de gradiente de densidade de sacarose das ML mostraram que proteínas e lipídios se encontram juntos no gradiente de sacarose (5-50% p/v) sugerindo que a preparação de ML foi homogênea e que as proteínas estão interagindo com este sistema lipídico. Termogramas obtidos por calorimetria diferencial de varredura (DSC) corroboram com a formação de um sistema de ML-proteína estáveis, além de fornecer indícios que as proteínas se encontram localizadas no núcleo oleoso das ML. Os resultados mostraram que foram encapsulados 85% das proteínas do EPS nas microesferas, e que estas não perderam sua atividade antigênica mesmo após todo o complexo processo de preparação do sistema. Estudos de viabilidade dos macrófagos peritoneais murinos e o ensaio de geração de nitrito mostraram que o sistema ML associado às proteínas não apresenta efeito citotóxico para os macrófagos e ainda estimula a produção de NO nos mesmos. Com isso, podemos sugerir que ML contendo proteínas antigênicas de membrana de L. amazonensis parece ser um promissor sistema para terapia da leishmaniose. / Lipid microspheres (LM) are excellent drug delivery systems and they are also relatively stable. The aim of this work was to develop a lipid-based system to encapsulate antigenic membrane proteins from Leishmania amazonensis. Membrane proteins are important for vaccine formulation because these proteins are the first ones to get in contact with the host cell, triggering the cell mediated immune response. This is a useful tool to avoid or to inactivate parasite invasion. LM are constituted by soybean oil (SO), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), cholesterol and solubilized protein extract (SPE) (previously treated to remove detergent). First, the LM formulations containing polyvinylic alcohol (PVA) were assayed. Scanning electronic microscopy (SEM) studies have shown that LM are formed when 3% PVA (w/v) is used in the formulation. Besides, proteins were marked with fluorescein Isothiocyanate (FITC) and the fluorescence microscopy showed the presence of fluorescent spherical structures, which indicated protein encapsulation in the lipophilic region of the LM. The presence of PVA in the LM formulation has caused some crucial limitations for the continuity of the research, leading to its substitution for glycerol. In order to optimize the system, five different formulations containing 2.5% glycerol (w/v) were evaluated for DPPC:Cholesterol:OS molar ratios. The particles formed (LM-protein) presented an average diameter of 200 nm, low polydispersion and good stability for a period of 30 days, according to dynamic light scattering assays. Isopycnic density gradient centrifugation of LM-protein showed that proteins and lipids floated in the sucrose gradient (5-50% w/v) suggesting that the LM preparation is homogeneous and that the proteins are interacting with these systems. Thermograms obtained by differential scanning calorimetry (DSC) corroborate with the formation of a stable LM system, besides giving indication that proteins are located in the oily LM core. The results show that 85% of the SPE proteins were encapsulated in the LM without loosely their antigenic activity even after the system preparation process. Viability studies of the peritoneal macrophage murines and the nitrate assay generation have shown that system does not have a cytotoxic effect for the macrophages and it yet stimulate their NO production. Therefore, we conclude that LM, encapsulated with L. amazonensis membrane antigenic proteins seems to be a promising system for for therapy of Leishmaniasis

O tratamento tópico do câncer de pele é uma estratégia promissora para aumentar a biodisponibilidade local de antineoplásicos e diminuir efeitos sistêmicos adversos. No entanto, altas concentrações do fármaco nos tumores, que acometem as camadas mais profundas da pele, são requeridas para que o tratamento seja adequado. Para promover a penetração cutânea dos antineoplásicos e atingir o tumor, sistemas de liberação nanoparticulados associados a métodos físicos, como a iontoforese, vêm sendo estudados. Nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) são sistemas carreadores explorados para a administração tópica, principalmente, de produtos cosméticos. Pouco se sabe, no entanto, sobre sua influência na penetração cutânea de fármacos e sobre os mecanismos pelos quais as NLS agem para aumentar esta penetração. A iontoforese é um método físico que aumenta a permeação cutânea de fármacos através da aplicação de uma corrente elétrica de baixa densidade. Sua influência na penetração tumoral de fármacos carreados por NLS ainda não foi explorada. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da iontoforese na penetração tumoral do antineoplásico modelo doxorrubicina (DOX) a partir de NLS catiônicas. Para tanto, NLS contendo DOX foram preparadas e caracterizadas quanto a distribuição de tamanho, potencial zeta e pH. NLS idênticas, mas marcadas com um fluoróforo lipofílico, o BODIPY FSE-8 (BOD), sintetizado especificamente para este fim, também foram obtidas e caracterizadas. Estas nanopartículas fluorescentes contendo DOX e BOD foram utilizadas para estudar, por microscopia confocal de varredura a laser, in vitro e in vivo, as vias de penetração dos compostos lipofílicos presentes nas NLS e da própria DOX. A penetração da DOX nas diferentes camadas da pele foi avaliada in vitro usando-se células de difusão vertical e pele de suíno. In vivo, a penetração do fármaco foi avaliada também no tumor e no plasma, após 1 h de aplicação passiva e iontoforética das NLS em tumores de células escamosas induzidos em camundongos imunossuprimidos. Nos estudos de microscopia observou-se que a aplicação das NLS levou a uma distribuição mais homogênea da fluorescência no estrato córneo (EC) do que a aplicação de soluções dos fluoróforos livres. A iontoforese aumentou a fluorescência de todas as amostras testadas, levando inclusive a presença de agregados fluorescentes abaixo dos folículos pilosos e a formação de regiões de transporte localizadas mais permeáveis no EC. Nos estudos quantitativos in vitro a iontoforese anódica (a partir do eletrodo positivo) das NLS-DOX levou a concentrações cerca de 39 vezes maiores de DOX na epiderme viável do que todas as outras formulações, indicando um efeito positivo da eletromigração na penetração das NLS catiônicas. Nos estudos in vivo, o aumento da quantidade de DOX acumulada na pele após a iontoforese anódica das NLS-DOX foi bem acentuado frente às outras formulações. Já a presença de fármaco no tumor, apesar de apresentar uma tendência maior de acúmulo quando a iontoforese foi aplicada, não foi estatisticamente diferente das demais formulações. No entanto, a tendência das NLS de ficarem acumuladas na pele, diminuindo a presença da DOX na circulação, foi bastante característica. Pode-se concluir, portanto, que a aplicação de NLS associadas a iontoforese apresenta alto potencial de sucesso para o tratamento tópico, localizado, de tumores cutâneos. / Topical treatment of skin cancer is a promising strategy to increase local bioavailability of antineoplastic drugs and to reduce systemic adverse effects. However, elevated concentrations of the drug in tumors presented in deep skin layers are required for the adequate treatment. To increase drug skin penetration, nanoparticles associated with physical methods, such as iontophoresis, have been studied. Solid lipid nanoparticles (SLN) are drug carrier systems developed for topical administration, especially of cosmetic products. However, almost nothing is known about their influence on the skin penetration of drugs or on the mechanisms by which they enhance drug penetration through the skin. Iontophoresis is a physical method which increases the skin permeation of drugs through the application of a low density electrical current. Its influence on tumor penetration of drugs carried by SLN has not been explored yet. Therefore, the aim of this study was to evaluate the influence of iontophoresis on the penetration of the antineoplastic model drug doxorubicin (DOX) carried by cationic SLN. To this end, SLN containing DOX were prepared and characterized according to their medium size, zeta potential and pH. Besides that, identical SLN containing a lipophilic fluorophore BODIPY FSE-8 (BOD), synthesized specifically for this study, has also been obtained and characterized. These fluorescent nanoparticles containing DOX and BOD were used to study the in vitro and in vivo penetration routes of both DOX and lipophilic compounds present in the SLN, by confocal laser scanning microscopy analysis. The penetration of DOX in the different skin layers was evaluated in vitro using vertical diffusion cells and pig skin. In vivo, the drug penetration was also measured in the tumor and plasma after 1 hour of iontophoretic and passive application of SLN on squamous cells tumors, previously induced in immunosuppressed mice. The microscopy studies showed that the application of SLN resulted in a more homogeneous distribution of fluorescence in the stratum corneum (SC) compared to the application of solutions containing free fluorophores at the same conditions. Iontophoresis increased fluorescence for all samples tested, leading yet to the presence of fluorescent aggregates below the hair follicles and the formation of localized transport regions at the SC. The in vitro quantitative studies showed that anodic iontophoresis (from the positive electrode) of SLNDOX led to about 39 times higher concentrations of DOX in viable epidermis than all the others formulations, indicating a positive effect of electromigration on the penetration of cationic SLN. In the in vivo studies, the amount of DOX accumulated in the skin after anodic iontophoresis of SLN-DOX was also well pronounced. The tendency of SLN accumulation in the skin, reducing the presence of DOX in the blood circulation, was very characteristic. Therefore, it can be concluded that the application of SLN associated with iontophoresis has a great potential for success in the topical treatment of localized skin tumors.

Os carreadores micro e nanoparticulados como os lipossomos, nanoparticulas polimericas e microparticulas e nanoparticulas lipidicas solidas sao investigadas por suas vantagens em relacao as formulacoes tradicionais, tais como: liberacao sustentada dos ativos, minimizar efeitos colaterais, aumentar estabilidade fisico-quimica das moleculas labeis, diminuir a toxicidade entre outras. As microparticulas lipidicas solidas produzidas neste trabalho sao compostas de cera de abelha e oleo de cafe verde, este oleo e um produto rico em acidos graxos, esterois, di e triterpenos e tocoferois. Para a producao destas microparticulas foi escolhida a tecnica de spray congealing, que e considerada rapida e ambientalmente correta, uma vez que nao utiliza nenhum tipo de solvente. As misturas fundidas contendo concentracoes determinadas de oleo de cafe verde e cera de abelha foram atomizadas numa camara de resfriamento onde houve a solidificacao e formacao das microparticulas. Foi utilizado um planejamento experimental do tipo Box-Behnken, que auxiliou na avaliacao dos resultados obtidos, verificando a influencia das diversas variaveis do processo. As microparticulas foram caracterizadas por analise termica, microscopia de varredura eletronica, tamanho, atividade fotocatalitica, eficiencia de encapsulacao e estabilidade. A avaliacao das microparticulas mostrou que a concentracao do oleo de cafe verde foi a variavel que mais influenciou no processo. Em concentracoes maiores, este oleo aumenta a viscosidade da mistura fundida atomizada, aumentando o tamanho da particula formada e provocando maiores imperfeicoes em sua superficie, o que foi confirmado por um estudo reologico das misturas de cera de abelhas e oleo de cafe verde. Os tamanhos das microparticulas obtidas em diferentes condicoes de spray congealing variaram de 50 a 140 ?Êm, e estao adequadas para que nao ocorra a sua penetracao cutanea. O estudo de atividade fotocatalitica demonstrou que o oleo de cafe verde microencapsulado apresenta propriedades de protecao antioxidante ao oleo de ricino muito maiores do que o oleo puro. A composicao do oleo de cafe verde em relacao ao acido linoleico, palmitico, oleico e estearico, determinada por cromatografia a gas com espectrometria de massa esta de acordo com o encontrado na literatura. As microparticulas formadas a partir de misturas contendo 40% de oleo de cafe verde apresentaram melhor estabilidade e melhor acao na protecao de outras substancias contra a oxidacao. No teste de estabilidade acelerada, usando o acido linoleico como marcador quimico, as perdas corresponderam a 27, 6 e 3% para as microparticulas encapsuladas com 20, 30 e 40% de oleo de cafe verde, respectivamente. No mesmo teste, a perda de acido linoleico foi de 45% para o oleo nao encapsulado. Os resultados demonstram que a microencapsulacao do oleo de cafe verde pode ser uma excelente alternativa para a protecao deste contra a oxidacao e que o processo de spray congealing, bem como a cera de abelhas foram escolhas adequadas para a sua preparacao. / The micro and nanoparticulate carriers such as liposomes, polymeric nanoparticles and solid lipid nanoparticles and microparticles are investigated for their advantages over traditional formulations such as sustained release of the drugs, minimize side effects, increase physical and chemical stability of labile molecules, decrease toxicity among others. The solid lipid microparticles produced in this work are composed of beeswax and green coffee oil, this oil is a product rich in fatty acids, sterols, tocopherols and di and triterpenes. For the generation of microparticles was chosen spray congealing technique, which is considered fast and environmentally friendly, since it does not use any type of solvent. The molten mixtures containing certain concentrations of green coffee oil and beeswax were atomized in a cooling chamber where there was solidification and formation of microparticles. We used an experimental design like Box-Behnken, who assisted in the evaluation of the results, checking the influence of various process variables. The microparticles were characterized by thermal analysis, scanning electron microscopy, size, photocatalytic activity, encapsulation efficiency and stability. The evaluation of the microparticles showed that the green coffee oil concentration was the variable that most influenced the process. At higher concentrations, this oil increases the viscosity of the molten mixture atomized, increasing the size of the particle formed and causing major imperfections on its surface, which was confirmed by a study of the rheological mixture of beeswax and green coffee oil. The sizes of the microparticles obtained at different spray congealing conditions ranged from 50 to 140 ?Ým, and are not suitable for your skin penetration occurs. The study showed that the photocatalytic activity of green coffee oil microencapsulated has properties antioxidant protection to castor oil much higher than the pure oil. The composition of green coffee oil relative to linoleic, palmitic, oleic and stearic acids, determined by gas chromatography with mass spectrometry is consistent with findings in the literature. The microparticles formed from mixtures containing 40% of green coffee oil showed better stability and better action in protecting other substances from oxidation. In accelerated stability test, using linoleic acid as a chemical marker, the losses amounted to 27, 6 and 3% for the microparticles containing 20, 30 and 40% green coffee oil, respectively. In the same test, the loss of linoleic acid was 45% for the unencapsulated oil. The results show that the microencapsulation of green coffee oil can be an excellent alternative for protection against this oxidation and that the spray congealing process, as well as beeswax were appropriate choices for their preparation.