Cette thèse porte sur la mise au point de formulations de nanoparticules lipidiques à base de polyoxylglycérides afin d’assurer la protection de principes actifs instables chimiquement et physiquement, la quercétine (un flavonoïde antioxydant fragile) dans le cas présent. Différents systèmes dispersés ont été préparés par homogénéisation haute pression à chaud avec une taille des particules blanches entre 100 - 200 nm. Ces nanodispersions sont très stables sur plusieurs années à température ambiante. L’encapsulation de la quercétine, dans les nanoparticules lipidiques multicompartimentées et la préparation de nanocristaux ont permis d’augmenter fortement sa teneur dans la dispersion et d’améliorer effectivement sa stabilité physico-chimique. / This thesis focuses on the development of polyoxylglycérides-based lipid nanoparticles to protect labile APIs, quercetin (a fragile antioxidant flavonoid) in this case. Different nanoparticulate systems were prepared by high pressure homogenization with particle size between 100 to 200 nm. These nanodispersions are very stable over several years at room temperature. Encapsulation of quercetin in compartmented lipid nanoparticles and preparation of nanocrystals have increased significantly its content in the dispersion and effectively improve its physical and chemical stability.

Nanopartículas lipídicas têm sido desenvolvidas para aplicação tópica de fármacos e ativos cosméticos. Neste trabalho, foi proposta a primeira aplicação de um lipídeo natural não-refinado biodegradável e biocompatível - manteiga de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) - para a preparação de nanopartículas lipídicas, as quais foram denominadas teosferas. As teosferas foram preparadas por emulsificação-evaporação do solvente (EES) e por homogeneização à alta pressão (HAP), apresentando tamanho nanométrico e distribuição granulométrica estreita quando preparadas por ambos os métodos. O trabalho teve continuidade com a preparação de teosferas pelo método de EES utilizando manteiga de cupuaçu ou sua mistura com óleo de castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) - também derivado da biodiversidade Amazônica - visando a incorporação de antioxidantes. Idebenona (IDB) foi selecionada por sua conhecida ação antioxidante e pela sua utilização em formulações cosméticas antienvelhecimento. IDB foi incorporada nas teosferas com eficiência de encapsulação superior a 99%, sendo que os estudos de liberação in vitro mostraram que a liberação de IDB a partir das teosferas foi mais lenta em comparação à IDB livre. Estes experimentos foram capazes ainda de demonstrar as características elásticas das teosferas. Além disso, foi evidenciada in vitro a atividade antioxidante superior das teosferas contendo IDB em relação ao ativo livre. Visando possibilitar a aplicação tópica de teosferas contendo IDB, em um trabalho subseqüente, suspensões de teosferas preparadas por HAP foram incorporadas em géis hidrofílicos. As formulações apresentaram características pseudoplásticas e demonstraram efeito oclusivo in vitro, o qual foi dependente da composição dos colóides. Finalmente, os estudos de permeação in vitro utilizando pele humana demonstraram que teosferas e nanocápsulas de núcleo lipídico, utilizadas neste estudo de modo comparativo, modificaram a permeção da IDB, permitindo a acumulação do ativo nas camadas superficiais da pele. / Lipid nanoparticles have been developed for administration of active substances to the skin, both for pharmaceutical and cosmetic uses. In the present work, we proposed the first use of a none-refined natural biodegradable and biocompatible lipid – Cupuaçu seed butter (Theobroma grandiflorum) – for the preparation of lipid nanoparticles, which were called theospheres. Theospheres were prepared by emulsification-solvent evaporation (ESE) and by high pressure homogenization technique (HPH), presenting size in nanometrical range and narrow particle size distribution for both methods. Taking these results into account, the next step of this work was the preparation of theospheres by ESE method using Cupuaçu seed butter with or without Brazil nut (Bertholletia excelsa) seed oil - another ingredient derived from an Amazonian fruit - intending the encapsulation of an antioxidant. Idebenone (IDB) has been selected due to its known antioxidant action and because it has been used in antiaging cosmetic formulations. IDB was incorporated in the theospheres presenting encapsulation efficiency higher than 99%. The in vitro release evaluation demonstrated that the release of IDB from theospheres was lower than that of free drug. Besides, the in vitro release study highlighted the elastic characteristics of theospheres. Additionally, IDB-loaded theospheres showed higher antioxidant activity compared to free IDB. Viewing the cutaneous administration, theosphere suspensions prepared by HPH technique were incorporated into hydrogels. The rheograms of the semi-solid formulations exhibited a non-Newtonian behavior presenting pseudoplastic characteristics. In vitro occlusion study highlighted the dependence of the occlusive effect on the lipidic composition of the theospheres. Finally, in vitro human skin permeation studies showed that theospheres and lipid-core nanocapsules, used in this study in a comparative way, changed the permeation of IDB, increasing the accumulative amount of IDB in the upper skin layer.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio molecular gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte. Porém a hidrofobicidade de alguns FSs podem induzir a agregação em sistemas biológicos, com redução da sua atividade fotodinâmica. A incorporação de FSs em sistemas nanocarreadores pode ser uma alternativa para superar este problema. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar dois FSs hidrofóbicos (Hipericina e Tetra-carboxiftalocianinade zinco) encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) para um potencial uso em terapia fotodinâmica. Os FSs incorporados em nanopartículas lipídicas sólidas foram preparados utilizando a técnica de ultra-sonicação e a caracterização físico-química foi realizada. O tamanho médio das nanopartículas de hipericina e tetra-carboxiftalocianinade zinco foram de 153 e 245 nm respectivamente, índice de polidispersão de 0,28 para Hy-NLS e 0,29 para FtZnT-NLS. Uma das vantagens dos sistemas de encapsulação utilizando NLS é o alto valor de eficiência de encapsulação (EE%) e neste estudo foram obtidos valores de eficiência de encapsulação superior a 80% para a Hy-NLS e FtZnT-NLS. De modo a obter a eficiência fotodinâmica da Hy e FtZnT antes e depois do encapsulamento em NLS, as constantes de velocidade de foto-decomposição utilizando dois agentes captadores de 1O2 (1,3 Difenilisobenzofurano e ácido úrico) foram determinadas. As constantes de velocidade de foto-decomposição tiveram aumento significativo após o encapsulamento que ocorreu provavelmente devido a um aumento no tempo de vida do estado triplete causado pelo aumento da solubilidade. Hy-NLS e FtZnT-NLS apresentaram um aumento acima de 30% e 60% respectivamente na acumulação intracelular e uma melhoria na fototoxicidade correlacionado com o aumento da acumulação intracelular. Todas essas vantagens sugerem que hipericina e a tetra-carboxiftalocianinade zincoencapsuladas em nanopartículas lipídicas sólidas tem potencial para serem utilizadas em terapia fotodinâmica. / Photodynamic therapy (PDT) is a technique for treating cancer using a photosensitizer (PS) in the presence of light and molecular oxygen generating highly reactive oxygen species that lead to tumor cell death. The hydrophobicity of some photosensitizers can induce aggregation in biological systems, reducing its photodynamic activity. The incorporation of PSs in nanocarriers can be an alternative to overcome this problem. The aim of this work was to prepare and characterize two hydrophobic photosensitizers (Hypericin and Zinc tetra-carboxylicphthalocyanine) encapsulated in solid lipid nanoparticles (SLN) for potential use in photodynamic therapy. The PSs incorporated into solid lipid nanoparticles were prepared using the ultrasonication technique, and physico-chemical characterization was performed. The average size of the nanoparticles with hypericin and zinc tetra-carboxylicphthalocyanine was 153 and 245 nm respectively, the polydispersivity index of 0.28 to Hy-SLN and 0.29 to FtZnT-SLN. One of the advantages of encapsulation systems using SLN is the high value of encapsulation efficiency (EE %). In this study were obtained values of encapsulation efficiency greater than 80% for the Hy-SLN and FtZnT-SLN. In order to obtain the photodynamic efficiency of Hy and FtZnT before and after encapsulation in SLN, rate constants using photo-decomposition of two scavengers of 1O2 agents (1,3-Diphenylisobenzofuran and uric acid) were determined. The rate constants of photo-decomposition had significant increase after encapsulation which occurred probably due to an increase in the lifetime of the triplet state caused by the increased solubility. Hy-SLN and FtZnT-SLN showed an increase above 30% and 60% respectively in the intracellular accumulation and an improvement in phototoxicity correlated with increased intracellular accumulation. So, all these advantages suggest that hypericin and zinc tetra-carboxylicphthalocyanine encapsulated in solid lipid nanoparticles have potential to be used in photodynamic therapy.

Nanopartículas lipídicas têm sido desenvolvidas para aplicação tópica de fármacos e ativos cosméticos. Neste trabalho, foi proposta a primeira aplicação de um lipídeo natural não-refinado biodegradável e biocompatível - manteiga de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) - para a preparação de nanopartículas lipídicas, as quais foram denominadas teosferas. As teosferas foram preparadas por emulsificação-evaporação do solvente (EES) e por homogeneização à alta pressão (HAP), apresentando tamanho nanométrico e distribuição granulométrica estreita quando preparadas por ambos os métodos. O trabalho teve continuidade com a preparação de teosferas pelo método de EES utilizando manteiga de cupuaçu ou sua mistura com óleo de castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) - também derivado da biodiversidade Amazônica - visando a incorporação de antioxidantes. Idebenona (IDB) foi selecionada por sua conhecida ação antioxidante e pela sua utilização em formulações cosméticas antienvelhecimento. IDB foi incorporada nas teosferas com eficiência de encapsulação superior a 99%, sendo que os estudos de liberação in vitro mostraram que a liberação de IDB a partir das teosferas foi mais lenta em comparação à IDB livre. Estes experimentos foram capazes ainda de demonstrar as características elásticas das teosferas. Além disso, foi evidenciada in vitro a atividade antioxidante superior das teosferas contendo IDB em relação ao ativo livre. Visando possibilitar a aplicação tópica de teosferas contendo IDB, em um trabalho subseqüente, suspensões de teosferas preparadas por HAP foram incorporadas em géis hidrofílicos. As formulações apresentaram características pseudoplásticas e demonstraram efeito oclusivo in vitro, o qual foi dependente da composição dos colóides. Finalmente, os estudos de permeação in vitro utilizando pele humana demonstraram que teosferas e nanocápsulas de núcleo lipídico, utilizadas neste estudo de modo comparativo, modificaram a permeção da IDB, permitindo a acumulação do ativo nas camadas superficiais da pele. / Lipid nanoparticles have been developed for administration of active substances to the skin, both for pharmaceutical and cosmetic uses. In the present work, we proposed the first use of a none-refined natural biodegradable and biocompatible lipid – Cupuaçu seed butter (Theobroma grandiflorum) – for the preparation of lipid nanoparticles, which were called theospheres. Theospheres were prepared by emulsification-solvent evaporation (ESE) and by high pressure homogenization technique (HPH), presenting size in nanometrical range and narrow particle size distribution for both methods. Taking these results into account, the next step of this work was the preparation of theospheres by ESE method using Cupuaçu seed butter with or without Brazil nut (Bertholletia excelsa) seed oil - another ingredient derived from an Amazonian fruit - intending the encapsulation of an antioxidant. Idebenone (IDB) has been selected due to its known antioxidant action and because it has been used in antiaging cosmetic formulations. IDB was incorporated in the theospheres presenting encapsulation efficiency higher than 99%. The in vitro release evaluation demonstrated that the release of IDB from theospheres was lower than that of free drug. Besides, the in vitro release study highlighted the elastic characteristics of theospheres. Additionally, IDB-loaded theospheres showed higher antioxidant activity compared to free IDB. Viewing the cutaneous administration, theosphere suspensions prepared by HPH technique were incorporated into hydrogels. The rheograms of the semi-solid formulations exhibited a non-Newtonian behavior presenting pseudoplastic characteristics. In vitro occlusion study highlighted the dependence of the occlusive effect on the lipidic composition of the theospheres. Finally, in vitro human skin permeation studies showed that theospheres and lipid-core nanocapsules, used in this study in a comparative way, changed the permeation of IDB, increasing the accumulative amount of IDB in the upper skin layer.

Les nanoparticules (NPs) organiques représentent un outil majeur d'innovation en dermatologie. L'objectif de cette thèse a été de développer et d'optimiser des procédés d'encapsulation d'un mélange de molécules odorantes appelé fragrance mix I (FMI) dans des nanoparticules (NPs) de différentes natures: NPs polymères (poly-ε-caprolactone, PCL), ou NPs lipidiques solides (SLNs) (à base de vaseline, beurre de karité, cire de candelilla, triglycérides C10-18, ou palmitate de cétyle). Ces nouveaux systèmes ont alors été évalués pour la vectorisation de ce mélange à travers un explant de peau de porc, afin de modéliser la distribution des molécules composant le FMI dans les différentes assises cutanées. En parallèle, elles ont également été appliquées en tant que promoteurs de solubilisation du FMI pour le développement d'un nouveau test de diagnostic in vitro de l'allergie aux parfums. Nos résultats montrent que: (i) les NPs polymères, principalement anioniques, sont les plus adaptées pour promouvoir la pénétration transépidermique du FMI. Au contraire, les SLNs s'agglomèrent dans le stratum corneum, conduisant à une accumulation du FMI dans cette assise ; (ii) qu'au-delà du type de vecteur utilisé, la pénétration des molécules du FMI dans les couches les plus profondes de la peau dépend de leur coefficient de partage intrinsèque ; (iii) que les nanoparticules de PCL augmentent significativement la solubilisation du FMI dans les milieux de culture conventionnels et permettent ainsi une réactivation robuste des lymphocytes T spécifiques circulant chez des patients présentant une allergie au parfums. L'ensemble de ces résultats confirme donc tout le potentiel des NPs organiques pour le développement de futures stratégies de délivrance ciblée de plusieurs actifs dans les différents compartiments cutanés. Ces nouveaux vecteurs offrent en outre une alternative prometteuse pour améliorer le diagnostic de l'eczéma de contact induit par les parfums et plus généralement par des allergènes hydrophobes / The aim of this work was to develop and optimize methods for fragrance mix I (FMI) encapsulation into nanoparticles (NPs) of two types of nanoparticles (NPs) : polymeric NPs (poly-ε-caprolactone, PCL) and solid lipid NPs (SLNs) (prepared with petrolatum, shea butter, candelilla wax, C10-18 triglycerides, or cetyl palmitate). Then, these new NPss were evaluated as vectors through a pig skin to analyze the distribution of the FMI molecules in the different skin layers. In parallel, NPs have also been applied as solubilizers for the development of a new in vitro test for the diagnosis of fragrance allergy. Our results show that (i) NPs polymers, mainly anionic NPs, are the most suitable vectors to promote trans-epidermal penetration of fragrance. On the contrary, SLNs were found in the stratum corneum, leading to an accumulation of fragrance in this layer; (ii) whatever the type of NPs, the penetration of the FMI molecules in the deeper layers of the skin depends on their intrinsic partition coefficient; (iii) PCL-NPs significantly increase the FMI solubilization in conventional culture media and, allowing a robust reactivation of circulating specific T cells in patients with allergy to fragrances. All of these results confirm the potential of organic NPs for the development of future strategies (for the skin delivery of several actives in the different skin layers). These new vectors further offer a promising alternative to improve the diagnosis of contact dermatitis induced by fragrances and more generally by hydrophobic allergens

Nanopartículas lipídicas têm sido desenvolvidas para aplicação tópica de fármacos e ativos cosméticos. Neste trabalho, foi proposta a primeira aplicação de um lipídeo natural não-refinado biodegradável e biocompatível - manteiga de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) - para a preparação de nanopartículas lipídicas, as quais foram denominadas teosferas. As teosferas foram preparadas por emulsificação-evaporação do solvente (EES) e por homogeneização à alta pressão (HAP), apresentando tamanho nanométrico e distribuição granulométrica estreita quando preparadas por ambos os métodos. O trabalho teve continuidade com a preparação de teosferas pelo método de EES utilizando manteiga de cupuaçu ou sua mistura com óleo de castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) - também derivado da biodiversidade Amazônica - visando a incorporação de antioxidantes. Idebenona (IDB) foi selecionada por sua conhecida ação antioxidante e pela sua utilização em formulações cosméticas antienvelhecimento. IDB foi incorporada nas teosferas com eficiência de encapsulação superior a 99%, sendo que os estudos de liberação in vitro mostraram que a liberação de IDB a partir das teosferas foi mais lenta em comparação à IDB livre. Estes experimentos foram capazes ainda de demonstrar as características elásticas das teosferas. Além disso, foi evidenciada in vitro a atividade antioxidante superior das teosferas contendo IDB em relação ao ativo livre. Visando possibilitar a aplicação tópica de teosferas contendo IDB, em um trabalho subseqüente, suspensões de teosferas preparadas por HAP foram incorporadas em géis hidrofílicos. As formulações apresentaram características pseudoplásticas e demonstraram efeito oclusivo in vitro, o qual foi dependente da composição dos colóides. Finalmente, os estudos de permeação in vitro utilizando pele humana demonstraram que teosferas e nanocápsulas de núcleo lipídico, utilizadas neste estudo de modo comparativo, modificaram a permeção da IDB, permitindo a acumulação do ativo nas camadas superficiais da pele. / Lipid nanoparticles have been developed for administration of active substances to the skin, both for pharmaceutical and cosmetic uses. In the present work, we proposed the first use of a none-refined natural biodegradable and biocompatible lipid – Cupuaçu seed butter (Theobroma grandiflorum) – for the preparation of lipid nanoparticles, which were called theospheres. Theospheres were prepared by emulsification-solvent evaporation (ESE) and by high pressure homogenization technique (HPH), presenting size in nanometrical range and narrow particle size distribution for both methods. Taking these results into account, the next step of this work was the preparation of theospheres by ESE method using Cupuaçu seed butter with or without Brazil nut (Bertholletia excelsa) seed oil - another ingredient derived from an Amazonian fruit - intending the encapsulation of an antioxidant. Idebenone (IDB) has been selected due to its known antioxidant action and because it has been used in antiaging cosmetic formulations. IDB was incorporated in the theospheres presenting encapsulation efficiency higher than 99%. The in vitro release evaluation demonstrated that the release of IDB from theospheres was lower than that of free drug. Besides, the in vitro release study highlighted the elastic characteristics of theospheres. Additionally, IDB-loaded theospheres showed higher antioxidant activity compared to free IDB. Viewing the cutaneous administration, theosphere suspensions prepared by HPH technique were incorporated into hydrogels. The rheograms of the semi-solid formulations exhibited a non-Newtonian behavior presenting pseudoplastic characteristics. In vitro occlusion study highlighted the dependence of the occlusive effect on the lipidic composition of the theospheres. Finally, in vitro human skin permeation studies showed that theospheres and lipid-core nanocapsules, used in this study in a comparative way, changed the permeation of IDB, increasing the accumulative amount of IDB in the upper skin layer.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio molecular gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte. Porém a hidrofobicidade de alguns FSs podem induzir a agregação em sistemas biológicos, com redução da sua atividade fotodinâmica. A incorporação de FSs em sistemas nanocarreadores pode ser uma alternativa para superar este problema. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar dois FSs hidrofóbicos (Hipericina e Tetra-carboxiftalocianinade zinco) encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) para um potencial uso em terapia fotodinâmica. Os FSs incorporados em nanopartículas lipídicas sólidas foram preparados utilizando a técnica de ultra-sonicação e a caracterização físico-química foi realizada. O tamanho médio das nanopartículas de hipericina e tetra-carboxiftalocianinade zinco foram de 153 e 245 nm respectivamente, índice de polidispersão de 0,28 para Hy-NLS e 0,29 para FtZnT-NLS. Uma das vantagens dos sistemas de encapsulação utilizando NLS é o alto valor de eficiência de encapsulação (EE%) e neste estudo foram obtidos valores de eficiência de encapsulação superior a 80% para a Hy-NLS e FtZnT-NLS. De modo a obter a eficiência fotodinâmica da Hy e FtZnT antes e depois do encapsulamento em NLS, as constantes de velocidade de foto-decomposição utilizando dois agentes captadores de 1O2 (1,3 Difenilisobenzofurano e ácido úrico) foram determinadas. As constantes de velocidade de foto-decomposição tiveram aumento significativo após o encapsulamento que ocorreu provavelmente devido a um aumento no tempo de vida do estado triplete causado pelo aumento da solubilidade. Hy-NLS e FtZnT-NLS apresentaram um aumento acima de 30% e 60% respectivamente na acumulação intracelular e uma melhoria na fototoxicidade correlacionado com o aumento da acumulação intracelular. Todas essas vantagens sugerem que hipericina e a tetra-carboxiftalocianinade zincoencapsuladas em nanopartículas lipídicas sólidas tem potencial para serem utilizadas em terapia fotodinâmica. / Photodynamic therapy (PDT) is a technique for treating cancer using a photosensitizer (PS) in the presence of light and molecular oxygen generating highly reactive oxygen species that lead to tumor cell death. The hydrophobicity of some photosensitizers can induce aggregation in biological systems, reducing its photodynamic activity. The incorporation of PSs in nanocarriers can be an alternative to overcome this problem. The aim of this work was to prepare and characterize two hydrophobic photosensitizers (Hypericin and Zinc tetra-carboxylicphthalocyanine) encapsulated in solid lipid nanoparticles (SLN) for potential use in photodynamic therapy. The PSs incorporated into solid lipid nanoparticles were prepared using the ultrasonication technique, and physico-chemical characterization was performed. The average size of the nanoparticles with hypericin and zinc tetra-carboxylicphthalocyanine was 153 and 245 nm respectively, the polydispersivity index of 0.28 to Hy-SLN and 0.29 to FtZnT-SLN. One of the advantages of encapsulation systems using SLN is the high value of encapsulation efficiency (EE %). In this study were obtained values of encapsulation efficiency greater than 80% for the Hy-SLN and FtZnT-SLN. In order to obtain the photodynamic efficiency of Hy and FtZnT before and after encapsulation in SLN, rate constants using photo-decomposition of two scavengers of 1O2 agents (1,3-Diphenylisobenzofuran and uric acid) were determined. The rate constants of photo-decomposition had significant increase after encapsulation which occurred probably due to an increase in the lifetime of the triplet state caused by the increased solubility. Hy-SLN and FtZnT-SLN showed an increase above 30% and 60% respectively in the intracellular accumulation and an improvement in phototoxicity correlated with increased intracellular accumulation. So, all these advantages suggest that hypericin and zinc tetra-carboxylicphthalocyanine encapsulated in solid lipid nanoparticles have potential to be used in photodynamic therapy.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Skin cancer is the malign tumor most common worldwide and nonmelanoma is the kind of cancer most treatable. However, nowadays there is not a ideal treatment of the skin cancer and the surgery is the therapeutic standard for treatment of malign lesion in the skin. Photodynamic therapy (PDT) consists of the administration and accumulation of photosensitizers in target cells, followed by exposure to a light source with appropriate wavelength, resulting in the formation of oxygen reactive species, responsibles for causing damage to cancerous cells. Lipid nanoparticles (LN) offer an attractive system for delivery of lipophilic drugs such as Chloroaluminium Phthalocyanine (ClAlPc) for use in PDT of skin cancer. The objective of this work was develop and characterize LN containing ClAlPc for subsequent application to the treatment of skin cancer by PDT. Solid Lipid Nanoparticles (SLN) and Nanostructured Lipid Carriers (NLC) were prepared with 20 and 40% of Oleic Acid (OA) by the method of diffusion in aqueous solvent, using Stearic Acid (SA) as solid lipid and OA as liquid lipid. The characterization was performed by Transmission Electronic Microscopy (TEM), particle size, zeta potential, entrapment efficiency (EE), drug loading and thermal analysis by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The in vitro penetration studies were performed in modified Franz diffusion cells using pig ear skin as membrane model. The distribuition of ClAlPc in the skin layers was visualized by fluorescence microscopy using mice hairless in the in vivo studies. The LN presented nanometric size with high values of zeta potential and relatively spherical shape and the incorporation of OA promoted the increase of EE and drug loading reaching values of 95.8% and 4%, respectively. The thermal analysis showed the presence of polymorphism, due to the process of melting and recrystallization of the lipid. In vitro penetration studies, ClAlPl was not detected in receptor medium, being retained in stratum corneum and skin layers and showed the penetration ability of the formulations developed, since the amount of ClAlPc retained on the skin was significantly higher (p < 0,01) compared the control formulation. The formulation with 40% AO (NLC 40) showed amount of drug retained in the skin significantly higher (p<0,01) compared to other formulations, demonstrating the enhancer effect of penetration of the OA, besides favoring the transport of ClAlPc to deeper layers of the skin, due to the smaller particle size of this formulation. According to the results obtained, the systems developed may be promising for the incorporation of AlClPc in the treatment of skin cancer by PDT. / O câncer de pele é o tumor maligno mais comum em todo o mundo e o não melanoma é um dos tipos de câncer mais tratáveis. Contudo, atualmente não existe um tratamento ideal do câncer de pele, e a cirurgia ainda é defendida como primeira opção no procedimento para tratar as lesões cancerígenas na pele. A Terapia Fotodinâmica (TFD) consiste na administração e acúmulo de um fármaco fotossensibilizador no tecido-alvo, seguido da exposição a uma fonte de luz de comprimento de onda apropriado, resultando na formação de espécies reativas de oxigênio responsáveis por causar danos às células cancerígenas. As Nanopartículas Lipídicas (NL) oferecem um atrativo sistema para liberação de fármacos lipofílicos como a Alumínio-Cloro Ftalocianina (AlClPc) para a utilização na TFD do câncer de pele. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar Nanopartículas Lipídicas AlClPc para posterior aplicação no tratamento de câncer de pele através da Terapia Fotodinâmica. Foram preparadas Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS) e Carreadrores Lipídicos Nanoestruturados (CLN) com 20 e 40% de Ácido Oléico (AO) através do método da difusão de solvente em fase aquosa, utilizando Ácido Esteárico (AE) como lipídio sólido e AO como lipídio líquido. A caracterização foi realizada por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), diâmetro médio de partícula, potencial zeta, eficiência de encapsulação (EE), teor de fármaco e análise térmica, através da Calorimetris Exploratória Diferencial (DSC). Os estudos de penetração in vitro foram realizados em células de difusão do tipo Franz utilizando pele de orelha de porco como membrana. A distribuição da AlClPc nas camadas da pele foi visualizada através de microscopia de fluorescência nos estudos in vivo utilizando camundongos Hairless. As NL desenvolvidas apresentaram tamanho nanométrico com altos valores de potencial zeta e forma relativamente esférica e a incorporação de AO promoveu o aumento da EE e teor atingindo valores de 95,8% e 4%, respectivamente. Na análise térmica foi evidenciada a presença de polimorfismo do AE, decorrente do processo de fusão e recristalização do lipídio. Nos estudos de penetração in vitro, a AlClPc não foi detectada no meio receptor, ficando retida no EC e nas camadas da pele e foi evidenciada a capacidade de penetração das formulações desenvolvidas, já que a quantidade de AlClPc retida na pele foi significantemente maior (p < 0,01) em relação á formulação controle. A formulação com 40% de AO (CLN 40) apresentou quantidade de fármaco retida nas camadas da pele significantemente maior (p<0,01) em relação às demais formulações, sugerindo o efeito promotor do AO, além do favorecimento do transporte da AlClPc para camadas mais profundas da pele, devido ao menor tamanho de partícula desta formulação. De acordo com os resultados obtidos os sistemas desenvolvidos podem ser promissores para a veiculação da AlClPc no tratamento do câncer de pele através da TFD.

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La délivrance intracytoplasmique de petites molécules hydrophiles et de gènes (ADN, ARN) est un défi majeur pour l’industrie pharmaceutique, puisque ces composés sont incapables de franchir les membranes biologiques par eux-mêmes. L’utilisation de nanovecteurs lipidiques permet de surmonter les étapes d’instabilité sanguine du gène thérapeutique, de pénétration cellulaire et d’échappement endosomal. Nous reportons dans cette thèse l’élaboration de nouveaux vecteurs lipidiques pH-sensibles, basés sur une bascule moléculaire capable de changer de conformation et déstabiliser le nanovecteur après protonation à pH acide, favorisant ainsi l’échappement endosomal du fragile contenu thérapeutique. Ce mécanisme de pH-sensibilité est non reporté dans la littérature jusqu’alors. Dans un premier temps, l’élaboration de lipides bascules pH-sensibles non-cationiques destinés à la délivrance liposomale de principes actifs hydrophiles est reportée. Ce premier travail introduit les lipides bascules, valide l’implication de la bascule moléculaire pH-sensible et apporte une première preuve de concept in vitro de faisabilité. Dans un second temps est introduit l’utilisation de nouveaux lipides bascules cationiques pH-sensibles pour la thérapie génique (délivrance in vitro et in vivo de siRNA), validant encore une fois l’implication de la bascule moléculaire dans l’efficacité de délivrance intracytoplasmique des siRNA. A l’issue de cette thèse sont identifiés deux lipides bascules (2 et CSL3) capables d’être introduits dans des nanoparticules lipidiques pour la délivrance de drogues et de gènes respectivement. De telles formulations permettraient la délivrance intracytoplasmique de composés hydrophiles thérapeutiques (drogues, gènes) pour le traitement du cancer ou pour des applications d’édition génomique. / Intracytoplasmic delivery of small hydrophilic molecules and genes (DNA, RNA) is a major challenge for the pharmaceutical industry, since these compounds are unable to cross biological membranes by themselves. Use of lipid nanocarriers enables overcoming the stages of blood instability of the therapeutic gene, cellular penetration, and endosomal escape. In this thesis, we report the development of new pH-sensitive lipid carriers, based on a molecular switch capable of changing its conformation upon protonation and destabilizing the nanocarrier, thus favoring endosomal escape of the therapeutic content. This pH-sensitivity mechanism has not been reported in the literature to date. Firstly, we report the elaboration of non-cationic pH-sensitive switchable lipids for liposomal delivery of hydrophilic active ingredients. This initial work introduces switchable lipids, validates the involvement of the pH-sensitive molecular switch, and provides early evidence of in vitro concept feasibility. Secondly, we present the use of pH-sensitive cationic switchable lipids for gene therapy (siRNA delivery in vitro and in vivo), again validating the involvement of the molecular switch in the effectiveness of intracytoplasmic delivery of siRNA. The two lead compounds identified during this thesis (2 and CSL3) can be included into lipid nanoparticles for drug and gene delivery, respectively. Such formulations allow intracytoplasmic delivery of therapeutic hydrophilic compounds (drugs, genes) and could be used to treat diseases such as cancer or for genome editing applications.