Orientador: Fernando Lucas Primo / Resumo: Os materiais nanoestruturados têm potencial diferente em comparação com outros materiais em maior escala, resultando em diferentes características e propriedades físico-químicas. Inicialmente foram preparadas nanoemulsões (NE) contendo corante vermelho (CV) um derivado de antraquinona, produzido pelo cultivo do fungo Talaromyces minioluteus em mesa incubadora rotativa, no entanto as NE com corante vermelho (CV/NE) não apresentaram características físico-químicas desejadas (tamanho de partícula ≤ 250 nm, índice de polidispersividade ≤0,3), partindo-se então para a utilização de nanocápsulas poliméricas (NC) como sistemas carreadores para este ativo. Foram preparadas amostras de NC vazias (Vazia/NC), com corante vermelho (CV/NC), com corante vermelho associado a ftalocianina de cloro alumínio (CV_ClAlPc/NC) e somente com ftalocianina de cloro alumínio (ClAlPc/NC). Estes nanomateriais foram caracterizados e apresentaram características físico- químicas adequadas, com tamanho de partícula < 250 nm, índice de polidispersividade ≤ 0,3 e potencial Zeta predominantemente negativo. As análises de estabilidade acelerada apresentaram um tempo vida de armazenamento > 3 meses para todas as NC. As análises de microscopia por força atômica (MFA) realizadas para CV/NC e CV_ClAlPc/NC mostram uma morfologia esférica para ambas as NC e tamanho de partícula de 104 nm para CV/NC e 211nm para CV_ClAlPc/NC, as análises por diferença de fase mostraram que a superfície da partícula é homogênea, ou se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nanostructured materials have different potential compared to other materials on a larger scale, resulting in different physico-chemical characteristics and properties. Initially NE were prepared containing red dye (RD) an anthraquinone derivative produced by cultivating the Talaromyces minioluteus fungus on rotary incubator table. However, the RD/NE have not shown the desired physical-chemical characteristics, starting with the use of nanocapsules as carrier systems for this active. Empty NC samples (blank / NC), with red dye (RD / NC), with red dye associated with phthalocyanine chlorine aluminum (RD_ClAlPc / NC) and with phthalocyanine chlorine aluminum (ClAlPc / NC) were prepared. These nanomaterials were characterized and presented adequate physico-chemical characteristics, with particle size <250 nm, polydispersity index ≤ 0.3 and Zeta potential predominantly negative. The accelerated stability analyzes showed a shelf life> 3 months for all NCs. Atomic force microscopy (MFA) analyzes performed for RD / NC and RD_ClAlPc / NC show a spherical morphology for both NC and particle size of 104 nm for RD / NC and 211nm for RD_ClAlPc / NC. The difference analysis of phase showed that the particle surface is homogeneous, that is, composed only of polylactic-co-glycolic acid (PLGA) and it is possible to affirm that there is no free active in the NC medium. UV-visible spectroscopic absorption and emission spectroscopic analyzes were performed which did not show changes in the free... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna Carletto.pdf: 3521002 bytes, checksum: e937254e660e6d236bdba8d92c4b247c (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Melanoma is a very lethal skin tumor and, when widespread, presents unfavorable prognosis. Therefore, new drugs and treatments are important to the search for more promising results. Treatment of this type of tumor surgery necessarily depend on having little effect on the supplementary chemotherapy. Studies have shown resveratrol as a drug that acts in different stages of carcinogenesis. Allied to this, modified release systems of drugs are being studied to improve unwanted features and optimize their actions. The aim of this study was to develop polymeric nanocapsules containing resveratrol and assess their potential antitumor in B16F10 melanoma strain. The nanocapsules of poly -caprolactone) (PCL) containing resveratrol were successfully prepared by interfacial deposition of preformedpolymer. All formulations showed encapsulation efficiency values suitable above 97%. Nanocapsules revealed spherical shape with smooth surface. Infrared Fourier transform spectra indicated no chemical interaction between the polymer and resveratrol after the nanoencapsulation. The analysis of X-ray diffraction showed that the process of nanoencapsulation led to an amorphisation of the system. Cell viability assays for neutral red and MTT confirmed that resveratrol-containing nanocapsules have cytotoxic effect on murine melanoma cells at concentrations of 300 and 100 micrometers. When analyzed the morphology of the cells treated with resveratrol free, it can be seen that they enter into the process of cell death by apoptosis. In the in vivo assay, the results demonstrated that treatment with resveratrol-containing nanocapsules led to a reduction in tumor volume of the mice in the groups treated with resveratrol and free controls. Treated animals also showed an increase in body mass suggesting that these animals had a better response to treatment compared to the control group. Histological analysis revealed an increase in necrotic area in the tumor and inflammation in the animals treated with the nanocapsules containing resveratrol and the treatment also led to the development of non-pulmonary hemorrhage and metastasis. These results indicate that the nanocapsules prepared from the PCL containing resveratrol have antiproliferative action front melanoma cells, with an interesting alternative in their treatment. / O melanoma é um tumor de pele muito letal e, quando disseminado, apresenta prognóstico pouco favorável. Por isso, novos fármacos e tratamentos são importantes para a busca de resultados mais promissores. O tratamento deste tipo de tumor depende necessariamente de intervenção cirúrgica tendo pouco resultado com a quimioterapia complementar. Estudos evidenciaram o resveratrol como um fármaco que atua em diversas etapas da carcinogênese. Aliado a isso, os sistemas de liberação modificada de fármacos estão sendo estudados para melhorar características indesejadas e otimizar suas ações. O principal objetivo deste trabalho foi desenvolver nanocápsulas poliméricas contendo resveratrol e avaliar o seu potencial antitumoral na linhagem de melanoma B16F10. As nanocápsulas de poli (ε-caprolactona) (PCL) contendo resveratrol foram preparadas com sucesso pelo método de deposição interfacial de polímero pré-formado. Todas as formulações apresentaram valores de eficiência de encapsulação adequados, superiores a 97%. As nanocápsulas revelaram formato esférico com superfície lisa. Os espectros de infravermelho com transformada de Fourier não indicaram nenhuma interação química entre o resveratrol e o polímero após a nanoencapsulação. As análises de difração de raios X demonstraram que o processo de nanoencapsulação levou a uma amorfização do sistema. Os ensaios de viabilidade celular por MTT e vermelho neutro confirmaram que as nanocápsulas contendo resveratrol possuem efeito citotóxico sobre as células de melanoma murino nas concentrações de 300 e 100 μM. Quando analisada a morfologia das células tratadas com resveratrol livre, pode-se observar que as mesmas entram em processo de morte celular por apoptose. No ensaio in vivo, os resultados demonstraram que o tratamento com as nanocápsulas contendo resveratrol levou a uma redução do volume tumoral dos camundongos em relação aos grupos tratados com resveratrol livre e os controles. Os animais tratados também apresentaram um aumento da massa corporal sugerindo que estes animais tiveram uma melhor resposta ao tratamento quando comparado ao grupo controle. A análise histológica revelou um aumento da área necrótica e da inflamação no tumor nos animais tratados com as nanocápsulas contendo resveratrol, e o tratamento também levou ao não desenvolvimento de hemorragia pulmonar e metástase. Esses resultados indicam que as nanocápsulas elaboradas a partir da PCL contendo resveratrol possuem ação antiproliferativa frente as células de melanoma, sendo uma alternativa interessante no seu tratamento.

O Câncer nas últimas décadas tem se tornado um evidente problema de saúde pública mundial. Os números de novos casos que surgem a cada ano e as altas taxas de mortalidade levam os pesquisadores a procurar formas de conter o avanço dessa doença. A principal forma de tratamento e que possui a maior incidência de cura é o uso de quimioterápicos, que são substâncias químicas utilizadas isoladas ou em combinação, com o objetivo de tratar as neoplasias malignas. Entretanto eles atuam sem especificidade, não destruindo seletivamente e exclusivamente as células tumorais o que causa graves efeitos colaterais aos pacientes. Com o intuito de aumentar a seletividade do tratamento, diminuir a toxicidade e aumentar o poder de cura o presente trabalho utiliza duas abordagens para o combate do câncer, a nanotecnologia (uso de sistemas de liberação de fármacos) e a hipertermia. Foram preparadas, caracterizadas e avaliadas quanto à atividade antitumoral in vitro nanocápsulas contendo o agente quimioterápico selol (composto semi-sintético provindo do óleo de girassol e que possui selênio na sua estrutura) e fluído magnético iônico (composto por nanopartículas magnéticas de maghemita, ?-Fe2O3. Ao total foram preparadas quatro diferentes formulações pelo método de nanoprecipitação descrito por Fessi com algumas modificações. As nanocápsulas apresentaram um tamanho de partícula máximo de 230,5 nm (± 4,5), com índice de polidispersividade < 0,267 (± 0,05) e potencial zeta que variou de -54,4 mV (± 3,4) a -28,6 mV (± 4,3). Foram realizadas análises da morfologia das nanocápsulas através de microscopia eletrônica de transmissão que confirmaram o tamanho nanométrico do sistema preparado. Todas as formulações demonstraram ser estáveis durante o tempo 3 meses quando armazenadas a temperatura de 4oC. Nos estudos celulares foram utilizadas as linhagens B16- F10 (melanoma murino) e OSCC (carcinoma epidermóide de boca humano), sendo que as mesmas mostraram diferentes comportamentos quando incubadas com as formulações em diferentes concentrações. Na linhagem B16-F10 foi observado um maior efeito de morte causado pelo selol (a viabilidade celular chegou a 52,5 % ± 8,4), já quando o campo magnético foi utilizado não foi possível observar um aumento da morte celular. No estudos com a linhagem OSCC, a mesma demonstrou resistência quando foi tratada com selol e na ausência de campo magnético, já quando o campo magnético foi utilizado a viabilidade celular chegou a 33,3% (± 0,3), indicando um forte efeito hipertêmico nesta linhagem. Mais estudos devem ser realizados para entendermos o efeito do sistema preparado perante diferentes linhagens celulares, no entanto podemos confirmar o sucesso no preparo do mesmo e a capacidade de causar morte de diferentes células neoplásicas, o que indica uma importante arma para atuar futuramente no combate do câncer. / In the latest decades, cancer has become a clear public health problem worldwide. The neoplastic diseases increase each year and high mortality rates lead researchers to develop new approaches able to contain the progress of this disease. The main treatment type which has the highest incidence of cure is based on chemotherapeutic agents used alone or in combination. However, they act without specificity and selectively destroying both tumor and normal cells causing serious side effects to patients. In order to enhance the selectivity of the treatment decreasing toxicity and increase the healing power, the present study employs two approaches to treat the cancer, nanotechnology (the use of drug delivery systems) and hyperthermia (magnetic fluid). Nanocapsules containing the chemotherapeutic agent selol (semi-synthetic compound coming from sunflower oil and that has selenium in its structure) and maghemite magnetic nanoparticles (?-Fe2O3) were prepared, characterized, and evaluated in respect with their in vitro antitumor activity. Four different formulations were prepared by the nanoprecipitation method described by Fessi et al. with some modifications. The nanocapsules presented a particle size up to 230.5 nm (±4.5) with polydispersity index of 0.267 (±0.05), and zeta potential ranged from - 54.4 mV (±3.4) to - 28.6 mV (±4.3). The transmission electron microscopy analysis of nanocapsules confirmed the nanometric size system prepared. All formulations proved to be stable during 3 months as stored at 4°C. The cell lines studied were B16-F10 (murine melanoma) and OSCC (oral squamous cell carcinoma). These cell lines showed different behavior after incubation at different formulation concentrations. For cytotoxicty study on B16-F10 cells, it was observed a strong effect caused by Selol (cell viability reached 52.5% ±8.4). On the other hand, there was no cytotoxic effect on B16-F10 cells (p > 0.05) under magnetic field application. OSCC cell line showed a resistance to treatment with selol and in the absence of AC magnetic field. However, after magnetic field activation the cell viability reached 33.3% (±0.3) indicating a strong hyperthermic effect on OSCC cells. Therefore, it has been confirmed nanocapsules containing selol and magnetic fluid are able to destroy B16-F10 or OSCC neoplastic cells indicating an important weapon for future work in the treatment against cancer.

O glioblastoma multiforme (GBM) é uma doença grave e sem tratamento eficaz, especialmente pelos agentes terapêuticos disponíveis causarem reações adversas importantes nas doses terapêuticas. O metotrexato (MTX) é um fármaco citotóxico utilizado para tratar diversas neoplasias, no entanto, sua utilização é limitada pela baixa biodisponibilidade e reações adversas. A nanotecnologia tem sido utilizada para aumentar a eficácia dos medicamentos antitumorais, com o intuito de direcioná-los para o sítio de ação e reduzir os efeitos adversos. Nesse sentido, realizamos ensaios com nanocápsulas lipídicas de MTX (LNC MTX) para avaliar os mecanismos de captação em linhagens celulares de glioblastoma e micróglia, além investigar a eficácia terapêutica da LNC MTX em ensaios in vitro e in vivo. Inicialmente, ensaios de microscopia de fluorescência, empregando bloqueadores farmacológicos específicos para transportes de membrana, mostraram que as LNC MTX marcadas com Rodamina B penetram em células tumorais GL261 por endocitose, dependente de caveolinas, e em células de micróglia da linhagem BV2 por fagocitose e macropinocitose. Os tratamentos com LNC MTX ou solução de MTX (em concentrações correspondentes) em células GL261 inibiram a proliferação; aumentaram a fragmentação de DNA, mas, somente as LNC induziram a morte celular por necrose e diminuíram o número de células na fase G1/G0 do ciclo celular. Na linhagem celular BV2, os tratamentos com LNC MTX ou solução de MTX inibiram a proliferação, reduziram a quantidade de células na fase G1/G0 do ciclo celular, aumentaram a fragmentação de DNA e induziram morte celular por apoptose e apoptose tardia. Os ensaios in vivo de microscopia intravital mostraram que a LNC MTX atravessa a barreira Hematoencefálica (BHE) de camundongos fêmea C57Bl/6 após administração intravenosa ou oral, sem danificar a sua estrutura. O tamanho do glioblastoma in vivo foi reduzido em animais tratados com LNC MTX por via oral em relação aos animais tratados com salina. Esta redução não foi detectada em animais tratados com solução de MTX. Em conjunto, os dados obtidos mostram que a LNC MTX penetram em células de glioma e da glia e causam toxicidade, atravessam a BHE in vivo e sugerem que a nanoencapsulação do MTX pode ser uma estratégia importante para o tratamento do glioblastoma. / Glioblastoma multiforme (GBM) is a serious disease and no effective treatment is availabe, especially because the drugs cause significant adverse reactions in therapeutic doses. Methotrexate (MTX) is a cytotoxic drug used to treat many neoplasms, however, their use is limited by the low bioavailability and adverse reactions. Nanotechnology has been used to increase the effectiveness of antitumor drugs in order to direct them to the site of action and to reduce adverse effects. Accordingly, we carried out an experimental approach with MTX lipid nanocapsules (MTX LNC) to evaluate the uptake mechanisms in glioblastoma and microglia cell lines, and the therapeutic efficacy of MTX LNC in vitro and in vivo systems. Initially, fluorescence microscopy assays employing specific pharmacological blockers for membrane transport showed that the MTX LNC stained with Rhodamine B penetrated into GL261 tumor cells by caveolae-mediated endocytosis, and in BV2 microglia cells by phagocytosis and macropinocytosis. Treatment with MTX solution or MTX LNC (at corresponding concentrations) on GL261 cells inhibited the proliferation; increased DNA fragmentation, but only the LNC induced cell death by necrosis and decreased the number of cells in the G1/G0 phase of the cell cycle. In BV2 cells, treatment with MTX solution or MTX LNC inhibited proliferation, reduced number of cells in the G1/G0 phase of the cell cycle, increased DNA fragmentation and cell death, induced by apoptosis and late apoptosis. Intravital microscopy study showed that the MTX LNC across the Blood-Brain Barrier (BBB) of C57BL/6 female mice after intravenous or oral administrations, without damaging its structure. The area of glioblastoma in vivo was reduced in animals oral treated with MTX LNC comparing to saline treated mice. This reduction was not observed in animals treated with MTX solution. Together, the data herein obtained show that MTX LNC penetrate the cell membrane and cause cell toxicity on glioma and neurons lineage, cross the BBB and suggest that the nanoencapsulation of MTX can be an important strategy for the treatment of glioblastoma.

O melanoma é uma neoplasia de pele invasivo, com maior taxa de morte, sem tratamento efetivo. Nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (LNC) tem sido empregadas com sucesso como carreadores de fármacos hidrofóbicos. Como o eugenol é um composto hidrofóbico com atividades antiproliferativas e pró-apoptóticas em células cancerosas, visamos avaliar os efeitos dos tratamentos com acetileugenol (AC), LNC ou LNC contendo acetileugenol (LNC-AC) em modelo de melanoma in vivo em camundongos C57B6, e a citotoxicidade dos mesmos em células endoteliais (HUVEC) e de melanoma (SK-Mel-28) in vitro. Os resultados obtidos mostraram que: 1) tratamentos i.p. com as LNC ou com LNC-AC (50 mg/kg, 3-10 dia de indução do tumor) induziram toxicidade sistêmica e, somente o tratamento com LNC inibiu o desenvolvimento do melanoma. O tratamento com LNC, mas não com a mistura de triglicerídeos de cadeia média, por via oral, inibiu o desenvolvimento tumoral, sem toxicidade. Adicionalmente, os tratamentos com AC, LNC ou LNC-AC não foram eficazes quando administrados em fase tardia de evolução tumoral (50 mg/kg, 7-17 dia de indução do tumor, via oral); 2) os tratamentos agudos com AC, LNC ou LNC-AC (20 mg/kg, 200 &#181;L, e.v.) não alteraram o número de leucócitos circulantes, mas os tratamentos com LNC ou com LNC-AC reduziram o comportamento de rolling dos leucócitos em vênulas póscapilares do músculo cremaster e causaram hemólise, sendo que este último efeito também foi observado após tratamento in vitro em hemácias murinas; 3) Os estudos in vitro mostraram que as LNC e LNC-AC foram captadas pelas células HUVEC e SK-Mel-28 após 1 hora de incubação; que a incubação com LNC-AC induziu apoptose tardia e necrose com maior eficácia em SK-Mel-28 do que em HUVEC; que as incubações com LNC ou LNC-AC exerceram efeitos antiproliferativos, induzindo parada na fase G2/M do ciclo celular das duas linhagens de células avaliadas; que somente a incubação com AC ou LNC-AC inibiu a adesão ao Matrigel® com maior eficácia na linhagem SK-Mel-28 do que HUVEC; que somente a incubação com as LNC reduziram a expressão de VCAM-1 em HUVEC e que as incubações com LNC ou LNC-AC reduziram a expressão de &#946;3 integrina em SK-Mel- 28; que nenhum dos tratamentos alterou a migração celular das HUVEC ou SK-Mel- 28; que somente a incubação com LNC-AC reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio em HUVEC e SK-Mel-28; que a incubação com LNC ou LNC-AC aumentou a produção de óxido nítrico (NO) pelas duas linhagens de células avaliadas; que o tratamento com L-NAME reverteu os níveis de NO e a inibição sobre a proliferação celular induzida pela incubação com LNC ou LNC-AC e; que o tratamento de células de melanoma murino com LNC ou LNC-AC parece alterar a polarizar os neutrófilos para o fenótipo N1. Associados, os resultados obtidos mostram o tratamento oral com LNC inibe o crescimento do melanoma sem induzir efeitos tóxicos, e que este efeito benéfico pode ser dependente, pelo menos em parte, da nanoencapsulação dos triglicerídios de cadeia média e da supraestrutura da formulação, com toxicidade direta sobre as células de melanoma e possível modulação do microambiente tumoral. / Melanoma is the most invasive skin cancer, with high rates of death without effective treatment. Polymeric lipid-core nanocapsules (LNC) has been successfully used as carriers of hydrophobic drugs. As eugenol is an hydrophobic compound with antiproliferative and pro-apoptotic activity in cancer cells, here we aimed to evaluate the effects of treatments with acetyleugenol (AC), LNC or LNC containing acetyleugenol (LNC-AC) in an in vivo melanoma model in C57BL6 mice and the cytotoxicity of the treatments in vitro, using endothelial (HUVEC) and melanoma (SK-Mel- 28) cells. The results obtained showed that: 1) i.p. treatments with LNC or LNCAC (50 mg/kg, 3-10 days of tumor injection) induced systemic toxicity and, only the treatment with LNC inhibited the melanoma development. Treatment with LNC, but not with mix of triglycerides of medium chain, by oral route, inhibited the tumor development, without toxicity. In addition, the treatments with AC, LNC or LNC-AC were not effective when administered in the late stage of tumor evolution (50 mg/kg, 10-20 days of tumor induction, oral route); 2) the acute treatments with AC, LNC or LNC-AC (20 mg/kg, 200 &#181;L, intravenous route) did not altered the number of circulating leukocytes, but the treatments with LNC or LNC-AC reduced the rolling behavior of leukocytes in postcapillary venules of the cremaster muscle and induced hemolysis. The latter effect was also observed after in vitro treatment using murine erythrocytes; 3) In vitro studies showed that the LNC and LNC-AC suffered uptake by HUVEC and SK-Mel-28 cells after 1 hour of incubation; that the incubation with LNC-AC induced late apoptosis and necrosis more effectively in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that the incubation with LNC or LNC-AC presented antiproliferative effects, by inducing G2M arrest in cell cycle in both cells lines evaluated; that only the incubation with AC or LNC-AC inhibited the adhesion in Matrigel® with more efficaccy in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that only incubtion with LNC reduced the VCAM-1 expression in HUVEC and the incubation with LNC or LNC-AC reduced the &#946;3 integrin expression in SK-Mel-28 cells; that any treatment affected the HUVEC or SK-Mel- 28 migration; that only the incubation with LNC-AC reduced the levels of reactive species of oxygen in HUVEC and SK-Mel-28 cells; that the incubation with LNC or LNC-AC increased the nitric oxide (NO) production by both cell lines used; that the treatment with L-NAME reversed the NO levels and the inhibition on cell proliferation induced by incubation with LNC or LNC-AC and; that the in vitro treatment of murine with LNC or LNC-AC altered the neutrophil polarization to N1 phenotype. Together, results obtained show that the oral treatment with LNC inhibit the melanoma growth without any toxic effect, and that the beneficial effect could be dependent, at least in part, of nanoencapsulation of medium chain triglycerides and the supraestrucuture of the formulation, with direct toxicity on melanoma cells and possible modulation of tumor microenvironment.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-06-26T15:03:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NanocapsulasPlgaGordura.pdf: 3290441 bytes, checksum: 33298e1a40af3e0d4919f7ad1d041b0f (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-06-26T17:45:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NanocapsulasPlgaGordura.pdf: 3290441 bytes, checksum: 33298e1a40af3e0d4919f7ad1d041b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T17:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NanocapsulasPlgaGordura.pdf: 3290441 bytes, checksum: 33298e1a40af3e0d4919f7ad1d041b0f (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / INCT - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia / A β-lapachona (β-lap) é uma naftoquinona natural, encontrada como constituinte minoritário em algumas espécies de ipês (gênero Handroanthus sp., família Bignoniaceae) com propriedades farmacológicas como atividade antimicrobiana, tripanocida e anticancerígena. Entretanto sua aplicação terapêutica é um desafio devido à sua baixa solubilidade em meio aquoso e alta toxicidade. Com o objetivo de melhorar a biodisponibilidade deste composto e aumentar sua segurança, diferentes sistemas carreadores com tamanhos nanométricos vêm sendo desenvolvidos. As nanocápsulas (NC’s) de PLGA com núcleo oleoso de gordura de murumuru (NCMM) foram a escolha deste estudo para encapsular e carregar a β-lap. A extração e síntese da β-lap do lapachol da serragem de ipê promoveu um rendimento de 92,3%. Utilizando o método de nanoprecipitação, as nanocápsulas produzidas contendo β-lap (NCMMβ-lap) apresentaram forma esférica, superfície rugosa, tamanho médio entre 132,5±2,0 e 149 ±1,3, índice de polidispersão < 0,2, potencial zeta entre -0,009±0,2 e 0,15±0,2 e uma eficiência de encapsulação de 94,3%. As NCMMβ-lap apresentaram citotoxicidade dose e tempo-dependente, para as linhagens celulares NIH/3T3 e MCF7, sendo mais tóxica que β-lap livre nas mesmas concentrações, e seletiva para linhagem tumoral MCF7. Os mecanismos de morte celular da β-lap livre e de NCMMβ-lap foram muitos semelhantes, observando-se produção de ERO, fragmentação do DNA, bloqueio das células em fases de checagem, e indicação de apoptose tardia e necrose. Em suma, o encapsulamento da β-lap potencializou a atividade anticancerígena e sugeriu maior segurança na aplicação desta droga, apontando NCMMβ-lap como uma alternativa promissora para viabilizar a utilização da β-lap na clínica. / The β-lapachone (β-lap) is a natural naphthoquinone, found as a minor constituent in some species of ipe (gender Handroanthus Mattos) with pharmacological properties such as antimicrobial, anticancer and trypanocidal activities. However, their therapeutic application is challenging due to its low aqueous solubility, and high toxicity. In order to improve the bioavailability of this compound and increase its safety, different carrier systems with nanometric sizes have been developed. The nanocapsules (NC's) PLGA with oil core of murumuru fat (NCMM) were the choice for this study to encapsulate and load the β-lap. The extraction and synthesis of β-Lap of ipe sawdust lapachol promoted a yield of 92.3%. Using the nanoprecipitation method, the produced nanocapsules containing β-lap (NCMMβ-lap) showed spherical shape, surface roughness, average size between 2.0 and 132.5 ± 1.3 ± 149, polydispersity <0.2, zeta potential of -0.009 ± 0.2 and 0.15 ± 0.2 and an encapsulation efficiency of 94.3%. The NCMMβ-lap cytotoxicity showed dose- and time-dependent for the cell lines NIH/3T3 and MCF7, being more toxic than free β-lap in the same concentrations, and selective for tumor cell line MCF7. The mechanisms of cell death of free β-lap and NCMMβ-lap were very similar, observing ROS, DNA fragmentation, interlock of cells in check phases, and indication of late apoptosis and necrosis. In short, the encapsulation of β-lap potentiated the anticancer activity and suggested greater certainty in the application of this drug, pointing NCMMβ-lap as a promising alternative to enable the use of β-lap at the clinic.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328453.pdf: 2969251 bytes, checksum: 742cc08cfb21cbc8a18a6dd26ad672ab (MD5) Previous issue date: 2014 / Partículas compartimentadas têm recebido considerável esforços para asua elaboração, síntese e aplicação como sistemas carreadores de fármacos.Uma estrutura multicompartimentada apresenta diversas vantagenssobre particular de um único compartimento, como por exemplo, encapsulaçãode uma grande variedade de compostos, tanto hidrofílicos quantohidrofóbicos, em uma única partícula. Neste trabalho, um sistemacontendo múltiplos compartimentos para encapsulação e liberação modificadade compostos hidrofílicos e hidrofóbicos foi proposto. Micropartículasmúlticompartimentadas foram obtidas a partir da encapsulaçãode nanocápsulas em micropartículas, permitindo a encapsulaçãosimultânea de fármacos não-compatíveis em uma única estrutura. Nanocápsulas(NCs) de amido reticulado com núcleo aquoso e tamanho emtorno de 200 nm foram preparadas a partir da polimerização interfacialcom 2,4- tolueno diisocianato (TDI) usando a técnica de miniemulsãoinversa. A estrutura casca-núcleo foi confirmada por microscopia eletrônicade varredura (SEM). Os resultados revelaram que as NCs apresentaramalta eficiência de encapsulação de componentes hidrofílicos.As NCs foram encapsuladas em micropartículas (MPs) de poli(ácidoláctico) PLLA. MPs monodispersas de PLLA com tamanho em torno de5 µm foram preparadas a partir da técnica de membrana porosa SPGseguida de evaporação de solvente. A investigação de eficiência de encapsulação(EE) das NCs em micropartículas (em torno de 85 %) foipossível com o uso de um marcador hidrofílico, sulforodamina 101, preencapsuladonas NCs de amido reticulado. Espectroscopia de fluorescência,SEM e microscopia confocal de varredura a laser (CLSM) foramessenciais na caracterização das micropartículas multicompartimentadas.Modificações na superfície das NCs foram realizadas, resultando em umaumento da EE, em torno de 90 %. Isoniazida e rifampicina foram osfármacos modelos coencapsulados. A biodegradabilidade do sistemamulticompartimentado foi avaliada na presença de a-amilase e proteinaseK. A escolha dos dois polímeros (amido e PLLA) para o desenvolvimentoda partícula multicompartimentada proporcionou uma degradaçãoenzimática seletiva. O sistema desenvolvido se apresentou versátil epotencial na coencapsulação e liberação combinada de compostos hidrofílicose hidrofóbicos e/ou nanocápsulas desencadeada por degradaçãoenzimática.<br> / Abstract : Compartiment particle have received considerable efforts for its elaboration, systhesis and application as drug carriers systems. A multicompartiment structure offer several advantages compared to single compartment particles, such as, encapsulation of a wide range of compounds, including hydrophilic and hydrophobic in the same particle. In the present work, a modified drug delivery system for administration of hydrophilic and hydrophobic drugs in the same device was proposed. Multicompartimentalized microparticles were achieved encapsulating nanocapsules into microparticles, allowing the simultaneous encapsulation of non-compatible compounds in the same structure. 200 nm aqueous-core nanocapsules (NCs) composed of cross-linked starch, were prepared by inverse miniemulsion polymerization using 2,4-toluene diisocianate(TDI). The core-shell structure was confirmed by scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that the obtained NCs acchieved high encapsulation efficiency of hydrophilic compound. The NCs were entrapped into poly(lactic acid) PLLA microparticles (MPs). Monodisperse PLLA MPs were prepared using SPG membrane approach followed by solvent evaporation technique. The evaluation ofencapsulation efficiency (EE) of NCs into the MPs (around 85 %) was possible using a fluorescence dye, sulforhodamine 101, which was previously encapsulated into the NCs. Fluorescence spectroscopy, SEM and confocal laser scanning microscopy (CLSM) were essencial for the characterization of multiple compartiments particles. Surface modificationof NCs were performed and increased the EE of NCs into PLLAMPs to around 90 %. Isoniazid and rifampicin were the model drugs coencapsulated. The biodegradability of the multiple compartment system was investigated in the presence of a-amylase and proteinase K. The choice of the polymers (starch and PLLA) for the development of the multicompartiment particle provided a selective enzymatic degradation.The developed system showed potencial for coencapsualtion and combined delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs and/or nanocapsules triggered by enzymatic degradation.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Agrarias, Programa de Pós-graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315048.pdf: 2247511 bytes, checksum: dd54f0841afa8576114c3f9806b74bb1 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi desenvolver biofilmes poliméricos incorporados por nanopartículas de ?-caroteno, para avaliar a possibilidade de seu uso como embalagens ativas antioxidantes. Em um primeiro momento, desenvolveu-se nanopartículas de ?-caroteno, pelo método de nanoprecipitação. Analisou-se a influência de três tipos de carreadores da substância ativa e três tipos de surfactantes lipofílicos sobre as propriedades físico-químicas das nanopartículas. Nanopartículas mais estáveis foram obtidas quando utilizou-se a combinação de lecitina de soja e triglicerídeos de ácido cáprico e caprílico nas formulações. Posteriormente, utilizou-se a metodologia de superfície de resposta para avaliar a influência da concentração de ?-caroteno, lecitina de soja e triglicerídeos de ácido cáprico e caprílico sobre as propriedades de tamanho de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta, eficiência de encapsulação e recuperação, e assim otimizar as formulações de nanopartículas. As condições ótimas obtidas para concentração de ?-caroteno, volume de triglicerídeos de ácido cáprico e caprílico e lecitina de soja foram, 0,2160 mg/ml, 232,42?L e 2,59 mg/ml, respectivamente. As formulações otimizadas foram caracterizadas quanto à morfologia das nanopartículas através da microscopia eletrônica de transmissão. Após otimização das formulações de nanopartículas, procedeu-se os estudos desenvolvendo biofilmes de metilcelulose incorporados por suspensões de nanopartículas de PCL/?-caroteno, pelo método de casting. Resultados apontam que as propriedades mecânicas são significativamente (P < 0,05) afetadas pela inserção de nanopartículas a solução dos filmes, sendo que o aumento da concentração de nanopartículas diminuiu a tensão e o módulo de Young, porém elevou-se a elongação dos filmes, tornando-os mais elásticos. Os dados de transmitância apontam para um significante aumento da barreira à radiação UV, pelos filmes incorporados por nanopartículas de ?-caroteno, chegando a quase 90% de absorção da radiação UV pela matriz polimérica, quando utilizou-se 70% de soluções de nanopartículas nas soluções filmogênicas. Os filmes incorporados por suspensões de nanopartículas apresentaram coloração amarelo-alaranjada, sendo significantemente diferentes dos filmes contendo apenas metilcelulose. A liberação do ?-caroteno dos filmes apresentou máximo de 7,68 ?g/ml, 9,31 ?g/ml e 10,93 ?g/ml por grama de filme, para filmes com 30, 50 e 70%, respectivamente, sendo este valor máximo atingido na 10a hora de análise, para todos os filmes estudados. Todos os filmes desenvolvidos apresentaram atividade antioxidante, sendo que os filmes contendo 70% de nanopartículas de ?-caroteno apresentaram os maiores resultados de inibição dos radicais ABTS.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was the development of nanostructured formulations containing clobetasol propionate. Initially, it was validated a chromatographic method to assay clobetasol propionate in nanocapsule suspensions. Clobetasol propionate-loaded nanocapsules and nanospheres of poly(ε-caprolactone) (PCL) and nanoemulsion (0.5 mg mL-1) were prepared by the interfacial deposition of preformed polymer method, nanoprecipitation and spontaneous emulsification, respectively. Formulations were characterized by means of drug content, encapsulation efficiency, pH, mean size, polydispersity index, zeta potential, morphology analysis, and stability under storage. The PCL nanocapsules showed the highest physicochemical stability, followed by the nanoemulsions and nanospheres. In the evaluation of in vitro release of clobetasol propionate, the nanocapsules showed a better control of drug release, according to the biexponential model. The photodegradation study of clobetasol propionate against UVA light showed the importance of the polymer and the oil in the nanoparticles to protect the drug from light. From these results, the nanocapsules were chosen for the study of the influence of the polymerid material on the physicochemical stability umder storage, photostability, release profile of the drug and its release mechanism. The nanocapsules prepared with poly(lactide) (PLA) showed a higher stability in comparison to the nanocapsules prepared with poly(lactide-co-glycolide) 50:50 and 85:15, although its stability was lower than nanocapsules prepared with PCL. Photodegradation studies demonstrated the pretection of the nanoencapsulated drug, regardless of the polymeric material of the nanocapsule s wall. The in vitro release study demonstrated the controlled release of the drug according to an anomalous transport. Due to these results, the nanocapsules prepared with PCL were selected for the development and preparation of hydrogels. Similar formulations containing nanospheres and nanoemulsion were used to evaluate the influence of polymer and oil on different properties of the hydrogels. These dosage forms were evaluated for drug content, pH, spreadability, rheology and in vitro drug release. All hydrogels presented properties compatible to the topical application. The presence of the drug-loaded nanoparticles in hydrogels led a slower drug release, especially for the formulation containing nanocapsules. The drug release profile was according to the Higuchi model. / Este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento de formulações nanoestruturadas contendo propionato de clobetasol. Inicialmente, foi validado um método cromatográfico para análise do propionato de clobetasol em suspensões de nanocápsulas poliméricas. As nanocápsulas e nanoesferas de poli(ε-caprolactona) (PCL) e nanoemulsões contendo propionato de clobetasol (0,5 mg/mL) foram preparadas pelo método da deposição interfacial do polímero pré-formado, nanoprecipitação e emulsificação espontânea, respectivamente. Foram avaliados teores de fármaco, eficiências de incorporação, pHs, diâmetros de partícula, índices de polidispersão, potenciais zeta, características morfológicas e estabilidade frente ao armazenamento das diferentes formulações. As nanocápsulas apresentaram maior estabilidade físico-química, seguida pelas nanoemulsões e nanoesferas. Na avaliação da liberação in vitro do propionato de clobetasol, as nanocápsulas apresentaram o maior controle na liberação do fármaco, seguindo um modelo biexponencial. O estudo da fotodegradação do propionato de clobetasol frente à luz UVA demonstrou a importância da presença do polímero e do óleo para o aumento da fotoestabilidade. Diante destes resultados, as nanocápsulas foram selecionadas para o estudo da influência do material polimérico sobre as características físico-químicas, estabilidade frente ao armazenamento, fotoestabilidade, perfil de liberação do fármaco e seu mecanismo de liberação. As nanocápsulas preparadas com poli(ácido lactídeo) (PLA) apresentaram uma maior estabilidade frente ao armazenamento em comparação com as nanocápsulas preparadas com poli(ácido lactídeo-coglicolídeo) 50:50 e 85:15, embora sua estabilidade tenha sido inferior às nanocápsulas preparadas com PCL. O estudo da fotodegradação demonstrou a proteção do fármaco quando nanoencapsulado, independente do tipo de polímero empregado na sua preparação. A liberação in vitro demonstrou a liberação controlada do fármaco com transporte anômalo. Diante de todos esses resultados, as nanocápsulas preparadas com PCL foram selecionadas para o desenvolvimento de formas farmacêuticas semissólidas (hidrogéis). Formulações similares contendo nanoesferas e a nanoemulsão foram utilizadas para se avaliar a influência do polímero e do óleo sobre diferentes propriedades dos hidrogéis. Estas formas farmacêuticas foram avaliadas quanto ao teor de fármaco, pH, espalhabilidade, reologia e liberação in vitro do fármaco. Os hidrogéis apresentaram propriedades compatíveis com a aplicação tópica. A presença do fármaco nanoencapsulado nos hidrogéis proporcionou sua liberação controlada, principalmente para as formulações contendo as nanocápsulas. O perfil de liberação do fármaco a partir dos hidrogéis seguiu o modelo de Higuchi.

This work aimed to develop nanoemulsions and polymeric nanocapsules containing tioconazole for the topical treatment of superficial mycoses. Initially, a method was validated by liquid chromatography with UV detection to quantify the tioconazole in the nanostructured formulations. The method proved to be specific, linear, precise, accurate and robust. The nanoemulsions and tioconazole-loaded PCL nanocapsules (1.0 mg/mL) were prepared by spontaneous emulsification and interfacial deposition of preformed polymer methods, respectively, and using as oily core medium chain triglycerides or green coffee oil. The physicochemical parameters evaluated were: particle size, polydispersity index, pH, zeta potential, drug content and encapsulation efficiency. Formulations presented nanometric mean size (150-200 nm), polydispersity index below 0.15, acid pH (5.5 to 6.3), negative zeta potential (-3.5 to -11.3 mV), drug content close to the theoretical and encapsulation efficiency close to 100%. With the exception of pH, all these parameters remained the same after 30 days of storage, proving the stability of systems. The study of photodegradation of tioconazole against UVC light has shown the importance of nanostructured photoprotection in the drug and the greater protection was observed for the nanocapsules containing green coffee oil. The antifungal activity of the nanostructures was evaluated by agar diffusion and the results showed that the formulations presented antifungal activity against the yeast C. albicans, C. glabrata and clinical isolate of C. albicans. The nanostructures were incorporated into Aristoflex® AVC hydrogels and those were characterized by size of particles when dispersed in water, polydispersity index, drug content, spreadability, rheological properties and stability. The hydrogels had nanometer size (196-203 nm), polydispersity index below 0.25, pH 6,3 to 6.5, tioconazole content close to theoretical (0.99 to 1.01 mg/g) plastic behavior (model Casson) and similar spreadability profiles. The formulations were stable for 30 days at room temperature, evidencing the importance of the polymeric wall in the nanocapsules to preserve the characteristics of the formulations. The study of the in vitro release of drug from the hydrogel was carried out using diffusion Franz cell. The results demonstrated the ability of nanostructures to control the release of tioconazole, with greater control observed for hydrogels containing polymeric nanocapsules. / Este trabalho objetivou o desenvolvimento de nanoemulsões e nanocápsulas poliméricas contendo tioconazol para o tratamento tópico de micoses superficiais. Inicialmente, foi validado um método por cromatografia líquida com detecção UV para quantificação do tioconazol nas formulações nanoestruturadas. O método apresentou-se específico, linear, preciso, exato e robusto. As nanoemulsões e nanocápsulas de PCL contendo o tioconazol (1,0 mg/mL) foram preparadas pelos métodos de emulsificação espontânea e deposição interfacial do polímero pré-formado, respectivamente, utilizando como núcleo oleoso os triglicerídeos de cadeia média ou o óleo de café verde. Os parâmetros físico-químicos avaliados foram tamanho de partículas, índice de polidispersão, pH, potencial zeta, teor e eficiência de encapsulamento. As formulações apresentaram tamanho nanométrico (150 - 200 nm), índice de polidispersão abaixo de 0,15, pH ácido (5,5 a 6,3), potencial zeta negativo (-3,5 a -11,3 mV), teor de fármaco próximo ao teórico e eficiência de encapsulamento próximo a 100%. Com exceção do pH, todos esses parâmetros mantiveram-se iguais após os 30 dias de armazenamento a temperatura ambiente, comprovando a estabilidade dos sistemas. O estudo de fotodegradação do tioconazol frente à luz UVC demonstrou a importância dos sistemas nanoestruturados na fotoproteção do fármaco e uma maior proteção foi verificada para as nanocápsulas contendo óleo de café verde. A atividade antifúngica das nanoestruturas foi avaliada pelo método de difusão em ágar e os resultados demonstraram que as formulações apresentaram ação frente à C. albicans, C. glabrata e isolado clínico de C. albicans. As nanoestruturas foram incorporadas em hidrogéis de Aristoflex® AVC e estes caracterizados quanto ao tamanho de partículas após dispersão em água, índice de polidispersão, teor, espalhabilidade, propriedades reológicas e estabilidade frente ao armazenamento. Os hidrogéis apresentaram tamanho nanométrico (196 - 203 nm), índice de polidispersão abaixo de 0,25, pH de 6,3 a 6,5, teor de tioconazol próximo ao teórico (0,99 a 1,01 mg/g), comportamento plástico (modelo de Casson) e perfis de espalhabilidade semelhantes. As formulações mantiveram-se estáveis por 30 dias à temperatura ambiente, sendo evidenciada a importância da parede polimérica nas nanocápsulas em preservar as características das formulações. O estudo de liberação in vitro do fármaco a partir dos hidrogéis foi realizado empregando célula de difusão do tipo Franz. Os resultados obtidos demonstraram a capacidade das nanoestruturas em controlar a liberação do tioconazol, sendo que um maior controle foi observado para os hidrogéis contendo as nanocápsulas poliméricas.